JP2008130577A - Process for producing electronic substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic substrate manufacturing method.
近年、回路基板(配線基板)上に実装される電子部品の小型化が進んでおり、配線基板の細密化が要求されている。このような、細密な配線構造を形成する方法として、液滴吐出法を用いて、導電性パターンを絶縁膜中に埋め込んだ状態に形成する技術がある(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, electronic components mounted on a circuit board (wiring board) have been miniaturized, and the wiring board has been required to be finer. As a method for forming such a fine wiring structure, there is a technique in which a conductive pattern is embedded in an insulating film by using a droplet discharge method (see, for example, Patent Document 1).
また、上記回路基板が搭載される、例えば携帯電話等の電子機器についても、近年、小型化が進行している。これに伴って、携帯電話は、回路基板(配線基板)上における電子部品の実装スペースが制限されてしまう。そのため、電子部品をより高密度で実装する方法の提供が望まれている。
そこで、基板上にチップ部品を固定し、該チップ部品の周囲に、液滴吐出法を用いて絶縁材料を塗布し、絶縁膜中にチップ部品を埋め込み、該チップ部品に接続する配線を形成することで、チップ部品が高密度で実装された配線基板が考えられる。
Also, in recent years, downsizing of electronic devices on which the circuit board is mounted, such as mobile phones, has been progressing. In connection with this, the mounting space of the electronic component on a circuit board (wiring board) is restricted in the mobile phone. Therefore, it is desired to provide a method for mounting electronic components at a higher density.
Therefore, the chip component is fixed on the substrate, an insulating material is applied around the chip component by using a droplet discharge method, the chip component is embedded in the insulating film, and a wiring connected to the chip component is formed. Thus, a wiring board on which chip components are mounted with high density can be considered.
ところが、このような方法では、絶縁材料が硬化する際の硬化収縮に伴って、これら別々に形成される絶縁パターン同士の界面に、応力が残ることがある。このため、外部からの衝撃または熱などが加わった際に、界面に亀裂が生じることがある。 However, in such a method, stress may remain at the interface between the insulating patterns formed separately as the insulating material is cured and contracted. For this reason, when an external impact or heat is applied, the interface may crack.
そこで、特許文献2には、光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を用い、光を照射して半硬化状態となった下層の絶縁層に導電性材料の液滴を塗布して導電性材料層を形成した後に、下層の絶縁層及び導電性材料層を覆って絶縁材料を塗布し、これらを一括して加熱することにより、下層及び上層の絶縁層を同時に硬化させて、絶縁層の間に応力を残さない方法が開示されている。
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
チップ部品等の電子部品を囲んで上記の光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を塗布、加熱した場合には、絶縁材料のみが硬化して亀裂が生じるため、電子部品を埋め込む材料には、亀裂が生じづらい樹脂等を用いることが考えられる。
ところが、この電子部品に接続される配線は、電子部品が埋め込まれる樹脂材上に形成される一方、上記光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料に覆われることになるため、外部からの衝撃または熱などが加わった際に、界面に亀裂が生じる可能性がある。
However, the following problems exist in the conventional technology as described above.
When an insulating material having the above photo-curing properties and thermosetting properties is applied and heated around an electronic component such as a chip component, only the insulating material is cured and cracks occur. It is conceivable to use a resin that does not easily cause cracks.
However, since the wiring connected to the electronic component is formed on the resin material in which the electronic component is embedded, it is covered with the insulating material having the photo-curing property and the thermosetting property. Or, when heat or the like is applied, cracks may occur at the interface.
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、亀裂が生じづらく構造的に安定な電子基板を容易に製造できる電子基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electronic substrate that can easily manufacture a structurally stable electronic substrate that is difficult to crack.
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の電子基板の製造方法は、電子部品と、該電子部品の配線接続部で接続される導電配線とを有する電子基板の製造方法であって、基材の表面に前記配線接続部を当接させて前記電子部品を載置する工程と、前記基材の表面の前記電子部品の周囲に、該電子部品の厚さよりも薄い厚さで光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を塗布して絶縁層を成膜する工程と、前記絶縁層上に前記電子部品を埋め込む樹脂層を成膜する工程と、前記電子部品から前記基材を剥離して、前記絶縁層上に前記導電配線を形成する工程とを有することを特徴とするものである。
従って、本発明の電子基板の製造方法では、電子部品のほとんどを樹脂層で囲むことができるため、軟性の樹脂層を用いることにより、樹脂層が硬化収縮しても亀裂を生じづらくできる。また、絶縁層の厚さを十分薄くすることにより、絶縁層に亀裂が生じることも防止できる。
そして、本発明では、前記配線接続部及び前記導電配線の一面が樹脂層ではなく光硬化性及び熱硬化性を有し、例えば耐マイグレーション性に優れた絶縁層に接触するため、他面側も同様の材料で形成することにより、絶縁層の間に応力を残さない状態とすることができ、亀裂が生じづらく構造的に安定な電子基板を得ることができる。
また、本発明においては、基材の表面に載置した電子部品の周囲に絶縁材料及び樹脂層を順次成膜した後に、基材を剥離するという簡単な工程で電子部品が埋め込まれた電子基板を容易に得ることができ、さらに電子部品の配線接続部及び絶縁層を容易に面一に形成することができる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following configuration.
The method for manufacturing an electronic board according to the present invention is a method for manufacturing an electronic board having an electronic component and a conductive wiring connected to the wiring connection portion of the electronic component, wherein the wiring connection portion is applied to the surface of a substrate. A step of placing the electronic component in contact with each other, and applying an insulating material having a photocurable property and a thermosetting property to a thickness smaller than the thickness of the electronic component, around the electronic component on the surface of the base material Forming an insulating layer, forming a resin layer embedding the electronic component on the insulating layer, peeling the base material from the electronic component, and forming the conductive wiring on the insulating layer. And a step of forming.
Therefore, in the electronic substrate manufacturing method of the present invention, since most of the electronic components can be surrounded by the resin layer, the use of the soft resin layer makes it difficult for cracks to occur even when the resin layer is cured and contracted. Further, by sufficiently reducing the thickness of the insulating layer, it is possible to prevent the insulating layer from being cracked.
And in this invention, since the one side of the said wiring connection part and the said conductive wiring has photocurability and thermosetting rather than a resin layer, for example, since the other surface side also contacts the insulating layer excellent in migration resistance By forming with the same material, it is possible to obtain a state in which no stress remains between the insulating layers, and it is possible to obtain a structurally stable electronic substrate in which cracks are not easily generated.
Further, in the present invention, an electronic substrate in which the electronic component is embedded in a simple process in which an insulating material and a resin layer are sequentially formed around the electronic component placed on the surface of the base material and then the base material is peeled off. In addition, it is possible to easily form the wiring connection portion and the insulating layer of the electronic component flush with each other.
また、本発明では、前記絶縁層を半硬化状態で成膜する工程と、前記絶縁層上に前記導電配線を覆って前記絶縁材料を塗布するとともに、半硬化状態とした第2絶縁層を成膜する工程と、半硬化状態の前記絶縁層及び第2絶縁層を一括して加熱して硬化させる工程とを有する手順も好適に採用できる。
従って、本発明の電子基板の製造方法では、半硬化状態の絶縁層上に容易に導電配線を形成できるとともに、絶縁層及び第2絶縁層を加熱した際に、双方の層が同時に硬化するため、絶縁層の間に応力を残さない状態とすることができる。
In the present invention, the insulating layer is formed in a semi-cured state, and the insulating material is applied on the insulating layer so as to cover the conductive wiring, and the second insulating layer in a semi-cured state is formed. A procedure including a film forming step and a step of heating and curing the semi-cured insulating layer and the second insulating layer in a lump can also be suitably employed.
Therefore, in the method for manufacturing an electronic substrate according to the present invention, the conductive wiring can be easily formed on the semi-cured insulating layer, and both layers are simultaneously cured when the insulating layer and the second insulating layer are heated. Thus, no stress is left between the insulating layers.
さらに、上記の場合、本発明では前記第2絶縁層上に設けられ前記導電配線に電気的に接続される第2導電配線を成膜する工程と、前記絶縁材料で形成され前記第2導電配線を覆う第3絶縁層を成膜する工程とを有する手順も好適に採用できる。
従って、本発明では、導電配線が絶縁層を挟んで複数層に亘って形成され、亀裂が生じない高品質の多層配線基板を得ることができる。
Further, in the above case, according to the present invention, a step of forming a second conductive wiring provided on the second insulating layer and electrically connected to the conductive wiring; and the second conductive wiring formed of the insulating material. A procedure including a step of forming a third insulating layer covering the substrate can also be suitably employed.
Therefore, according to the present invention, a high-quality multilayer wiring board can be obtained in which conductive wiring is formed across a plurality of layers with an insulating layer interposed therebetween and no cracks are generated.
前記基材の表面としては、粘着性を有する構成を好適に採用できる。
従って、本発明では、基材の表面に載置した電子部品が移動することなく、所定位置に容易に位置決めすることが可能になる。
As the surface of the substrate, a configuration having adhesiveness can be suitably employed.
Therefore, in the present invention, the electronic component placed on the surface of the substrate can be easily positioned at a predetermined position without moving.
また、本発明では、前記所定形状の貫通孔を有するフレームの一面に、前記貫通孔を覆って前記基材を貼設する工程を有し、前記貫通孔内に露出する前記基材の表面に前記電子部品を載置する手順も好適に採用できる。
従って、本発明の電子基板の製造方法では、電子部品の周囲に塗布した絶縁層及び樹脂層の外形形状を貫通孔の所定形状とすることができ、所望形状の電子基板を容易に製造することが可能になる。
Moreover, in this invention, it has the process of affixing the said base material on the one surface of the flame | frame which has the through-hole of the said predetermined shape, covering the said through-hole, on the surface of the said base material exposed in the said through-hole A procedure for placing the electronic component can also be suitably employed.
Therefore, in the method for manufacturing an electronic substrate of the present invention, the outer shape of the insulating layer and the resin layer applied around the electronic component can be set to the predetermined shape of the through hole, and an electronic substrate having a desired shape can be easily manufactured. Is possible.
また、上記の場合、前記貫通孔としては、前記一面側から他面側に向けて縮径するテーパ状に形成される構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、基材を剥離した後に、貫通孔の前記他面側から一面側に向けて電子基板を押し出すことにより、製造された電子基板をフレームから容易に抜き出す(取り出す)ことが可能になる。また、本発明では、配線接続部及び導電配線が設けられる一面側ではなく、他面側を押し出すことになるため、配線接続部及び導電配線に損傷が生じることを防止でき、高品質の電子基板を得ることが可能になる。
Moreover, in said case, as the said through-hole, the structure formed in the taper shape diameter-reduced toward the other surface side from the said one surface side can be employ | adopted suitably.
Thereby, in this invention, after peeling a base material, by extruding an electronic substrate toward the one surface side from the said other surface side of a through-hole, the manufactured electronic substrate can be easily extracted (taken out) from a flame | frame. It becomes possible. Further, in the present invention, since the other surface side is pushed out rather than the one surface side where the wiring connection portion and the conductive wiring are provided, the wiring connection portion and the conductive wiring can be prevented from being damaged, and the high-quality electronic substrate Can be obtained.
以下、本発明の電子基板の製造方法の実施の形態を、図1ないし図7を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
Hereinafter, an embodiment of an electronic substrate manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIGS.
In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
(液滴吐出装置)
まず、本発明に係る多層配線基板の製造方法において用いられる液滴吐出装置について図1及び図2を参照して説明する。
図1に示す液滴吐出装置1は、基本的にはインクジェット装置である。より具体的には、液滴吐出装置1は、液状材料111を保持するタンク101と、チューブ110と、グランドステージGSと、吐出ヘッド部(液滴吐出ヘッド)103と、ステージ106と、第1位置制御装置104と、第2位置制御装置108と、制御部112と、光照射装置140と、支持部104aと、を備えている。
(Droplet discharge device)
First, a droplet discharge device used in a method for manufacturing a multilayer wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS.
A
吐出ヘッド部103は、ヘッド114(図2参照)を保持している。このヘッド114は、制御部112からの信号に応じて、液状材料111の液滴を吐出する。なお、吐出ヘッド部103におけるヘッド114は、チューブ110によってタンク101に連結されており、このため、タンク101からヘッド114に液状材料111が供給される。
ステージ106は基板(後述)を固定するための平面を提供している。さらにステージ106は、吸引力を用いて基板の位置を固定する機能も有する。
The
The
第1位置制御装置104は、支持部104aによって、グランドステージGSから所定の高さの位置に固定されている。この第1位置制御装置104は、制御部112からの信号に応じて、吐出ヘッド部103をX軸方向と、X軸方向に直交するZ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第1位置制御装置104は、Z軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部103を回転させる機能も有する。ここで、本実施例では、Z軸方向は、鉛直方向(つまり重力加速度の方向)に平行な方向である。
The first
第2位置制御装置108は、制御部112からの信号に応じて、ステージ106をグランドステージGS上でY軸方向に移動させる。ここで、Y軸方向は、X軸方向およびZ軸方向の双方と直交する方向である。
The second
上述のように、第1位置制御装置104によって、吐出ヘッド部103はX軸方向に移動する。そして、第2位置制御装置108によって、基板はステージ106と共にY軸方向に移動する。これらの結果、基板に対するヘッド114の相対位置が変わる。より具体的には、これらの動作によって、吐出ヘッド部103、ヘッド114、またはノズル118(図2参照)は、基板に対して、Z軸方向に所定の距離を保ちながら、X軸方向およびY軸方向に相対的に移動、すなわち相対的に走査する。「相対移動」または「相対走査」とは、液状材料111を吐出する側と、そこからの吐出物が着弾する側(被吐出部)の少なくとも一方を他方に対して相対移動することを意味する。
As described above, the
制御部112は、液状材料111の液滴を吐出すべき相対位置を表す吐出データを外部情報処理装置から受け取るように構成されている。制御部112は、受け取った吐出データを内部の記憶装置に格納するとともに、格納された吐出データに応じて、第1位置制御装置104と、第2位置制御装置108と、ヘッド114と、を制御する。なお、吐出データとは、基板上に、液状材料111を所定パターンで付与するためのデータである。本実施例では、吐出データはビットマップデータの形態を有している。
The
上記構成を有する液滴吐出装置1は、吐出データに応じて、ヘッド114のノズル118(図2参照)を基板に対して相対移動させるとともに、被吐出部に向けてノズル118から液状材料111を吐出する。なお、液滴吐出装置1によるヘッド114の相対移動と、ヘッド114からの液状材料111の吐出と、をまとめて「塗布走査」または「吐出走査」と表記することもある。
光照射装置140は、基板に付与された液状材料111に紫外光を照射する装置である。光照射装置140の紫外光の照射のON・OFFは制御部112によって制御される。
The
The
図2(a)および(b)に示すように、液滴吐出装置1におけるヘッド114は、複数のノズル118を有するインクジェットヘッドである。具体的には、ヘッド114は、振動板126と、複数のノズル118と、複数のノズル118のそれぞれの開口を規定するノズルプレート128と、液たまり129と、複数の隔壁122と、複数のキャビティ120と、複数の振動子124と、を備えている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
液たまり129は、振動板126と、ノズルプレート128と、の間に位置しており、この液たまり129には、図示しない外部タンクから孔131を介して供給される液状材料111が常に充填される。また、複数の隔壁122は、振動板126と、ノズルプレート128と、の間に位置している。
キャビティ120は、振動板126と、ノズルプレート128と、一対の隔壁122と、によって囲まれた部分である。キャビティ120はノズル118に対応して設けられているため、キャビティ120の数とノズル118の数とは同じである。キャビティ120には、一対の隔壁122間に位置する供給口130を介して、液たまり129から液状材料111が供給される。なお、本実施例では、ノズル118の直径は、例えば約27μmである。
The
The
さて、複数の振動子124のそれぞれは、それぞれのキャビティ120に対応するように振動板126上に位置する。複数の振動子124のそれぞれは、ピエゾ素子124Cと、ピエゾ素子124Cを挟む一対の電極124A,124Bと、を含む。制御部112が、この一対の電極124A,124Bの間に駆動電圧を与えることで、対応するノズル118から液状材料111の液滴Dが吐出される。ここで、ノズル118から吐出される材料の体積は、0pl以上42pl(ピコリットル)以下の間で可変である。なお、ノズル118からZ軸方向に液状材料111の液滴が吐出されるように、ノズル118の形状が調整されている。
なお、吐出部127は、ピエゾ素子の代わりに電気熱変換素子を有してもよい。つまり、吐出部127は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用して材料を吐出する構成を有していてもよい。
Now, each of the plurality of
The
(多層配線基板)
続いて、本発明に係る電子基板の製造法を適用して製造される多層配線基板について図3を参照して説明する。
図3に示す多層配線基板(電子基板)500は、複数の電子部品、導電配線、絶縁層等が積層して搭載されたものである。
以下、詳細に説明する。
(Multilayer wiring board)
Next, a multilayer wiring board manufactured by applying the electronic substrate manufacturing method according to the present invention will be described with reference to FIG.
A multilayer wiring board (electronic board) 500 shown in FIG. 3 is a board on which a plurality of electronic components, conductive wirings, insulating layers, and the like are stacked.
Details will be described below.
多層配線基板500の最下層には、電極部(配線接続部)20aを有するチップ部品(電子部品)20及び電極部(配線接続部)21aを有するチップ部品(電子部品)21が、例えばエポキシ系樹脂等の比較的軟性を有する樹脂材で形成された樹脂層13により、電極部20a、21aを樹脂層13から突出させた状態で埋め込まれている。
In the lowermost layer of the
前記チップ部品20、21としては、抵抗、コンデンサー、ICチップ等が挙げられ、本実施形態では、チップ部品20として抵抗を用い、チップ部品21としてコンデンサーを用いた。また、チップ部品20、21は、その電極部20a、21aを上方に向けた状態で樹脂層13に埋設されている。
Examples of the
この樹脂層13上には、電極部20a、21a及びこの電極部20a、21aに接続される配線(導電配線)15を内部に含む絶縁層60が設けられている。絶縁層60は、樹脂層13上に配線15の下面15aを界面として設けられた下部絶縁膜(絶縁層)60Aと、下部絶縁膜60A上に配線15の下面15aを界面として、配線15を覆って設けられた上部絶縁膜(第2絶縁層)60Bとから構成されている。絶縁層60Aは、上面が電極部20a、21aと略面一に形成され、チップ部品20、21の周囲を覆うように成膜されている。図3中、両側部に位置する配線15は、上部絶縁膜60Bを貫通するスルーホールH1、H2にそれぞれ接続されている。
On the
絶縁膜60A、60Bは、双方とも、上述した液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて絶縁性インク(絶縁材料)を塗布し、該絶縁性インクを硬化させることで形成されたものである。この絶縁性インクとしては、ここでは光エネルギを付与した際に硬化する光硬化性、及び熱エネルギを付与した際に硬化する熱硬化性を有する材料として、アクリル系の感光性樹脂(より詳細には、光硬化性を有するアクリル系樹脂、及び熱硬化性を有するエポキシ系樹脂)を含んでいる。この光硬化性材料は、溶剤と、溶剤に溶解した樹脂とを含有してよい。ここで、この場合の光硬化性材料は、それ自体が感光して重合度を上げる樹脂を含有してもよいし、あるいは、樹脂と、その樹脂の硬化を開始させる光重合開始剤とを含有していてもよい。また、光硬化性材料として、光重合して不溶の絶縁樹脂を生じるモノマーと、そのモノマーの光重合を開始させる光重合開始剤とを含有してもよい。ただしこの場合の光硬化性材料は、モノマー自体が光官能基を有していれば、光重合開始剤を含有しなくてもよい。
The insulating
配線15及びスルーホールH1、H2は、液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて導電性インクを吐出することで形成されたものである。本実施形態では、銀微粒子を含む導電性インクを用いている(詳細は後述)。
The
絶縁層60(上部絶縁膜60B)上には、外部接続用の端子72を有するICチップ(電子部品)70と、スルーホールH1を介して配線15に接続される配線(第2導電配線)61と、これらICチップ70及び配線61が覆われる絶縁層(第3絶縁層)62と、配線61に接続され絶縁層62を貫通するスルーホールH3と、同じく絶縁層62を貫通する上述したスルーホールH2の一部とを有している。
On the insulating layer 60 (upper insulating
絶縁層62は、上述した液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて上記絶縁膜60A、60Bと同一材料で形成されている。
また、配線61及びスルーホールH3は、液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて配線15及びスルーホールH1、H2と同一材料で形成されている。
The insulating
Further, the
絶縁層62上には、ICチップ70の端子72及びスルーホールH2に接続される配線63Aと、ICチップ70の端子72及びスルーホールH3に接続される配線63Bと、これら配線63A、63Bが覆われる絶縁層64と、配線63Aに接続され絶縁層64を貫通するスルーホールH4と、配線63Bに接続され絶縁層64を貫通するスルーホールH5と、絶縁層64上に設けられスルーホールH5と接続されるチップ部品(電子部品)24と、絶縁層64上に設けられスルーホールH4と接続されるチップ部品(電子部品)25とが設けられている。
On the insulating
絶縁層64は、上述した液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて上記絶縁層60A、60B、62と同一材料で形成されている。
また、配線63A、63B、スルーホールH4、H5は、液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて配線15、61及びスルーホールH1、H2、H3と同一材料で形成されている。
また、チップ部品24、25としては、ここでは、アンテナ素子及び水晶振動子がそれぞれ実装される。
The insulating
Further, the
As the
(多層配線基板の製造方法)
続いて、上記多層配線基板(電子基板)500の製造方法について、図4乃至図6を参照して説明する。
本実施形態では、上記多層配線基板500の中、樹脂層13及び下部絶縁膜60Aの成膜に本発明の製造方法を適用している。
以下、詳細に説明する。
(Manufacturing method of multilayer wiring board)
Next, a method for manufacturing the multilayer wiring board (electronic board) 500 will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the manufacturing method of the present invention is applied to the formation of the
Details will be described below.
本実施形態では、図4(a)に示すように、多層配線基板500の外形形状に対応した形状の貫通孔Kを有するフレームFを用いて多層配線基板500を製造する。
まず、図4(a)に示すフレームFの下面(一面)Faに、表面Saに粘着性を有する基材としての粘着シートSを、貫通孔Kを覆うように貼設する。
続いて、貫通孔K内で露出するこの粘着シートSの表面Sa上の所定位置に、マウンタ等を用いてチップ部品20、21を載置する。
このとき、チップ部品20、21は、電極部20a、21aをそれぞれ当接させて載置される。また、粘着シートSの表面Saは、粘着性を有しているため、載置されたチップ部品20、21は、移動することなく、所定位置に位置決めされる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, the
First, an adhesive sheet S as a base material having adhesiveness on the surface Sa is pasted on the lower surface (one surface) Fa of the frame F shown in FIG.
Subsequently, the
At this time, the
次に、図4(b)に示すように、貫通孔K内の粘着シートS上に上述した絶縁性インクを液滴吐出方式で塗布する。このとき、絶縁性インクは、チップ部品20、21の周囲に、当該チップ部品20、21の厚さよりも十分薄い厚さで、チップ部品20、21が突出する薄膜として塗布される。なお、絶縁性インクの塗布方式としては、液滴吐出方式の他に印刷法やディスペンス法等であってもよい。
Next, as shown in FIG. 4B, the above-described insulating ink is applied onto the adhesive sheet S in the through hole K by a droplet discharge method. At this time, the insulating ink is applied around the
続いて、塗布した絶縁性インクに紫外域の波長を有する光を所定時間照射して所定エネルギ量を付与することによりアクリル系樹脂のみが硬化しエポキシ系樹脂が未硬化の半硬化状態にする。このとき、絶縁性インクに対して付与するエネルギ量は、絶縁性インクが硬化するエネルギ量よりも小さい値に設定される。
ここで、絶縁性インクの半硬化とは、絶縁性インクに含まれる光硬化性材料の状態が、吐出時の状態と、完全な硬化状態との間の状態になることを意味する。本実施形態では、このような中間の状態が上述の半硬化状態である。なお、吐出時の状態とは、光硬化性材料がノズル118から吐出されうる粘性を有している状態である。
これにより、図4(b)に示すように、半硬化状態の下部絶縁膜60Aが成膜される。
Subsequently, the applied insulating ink is irradiated with light having a wavelength in the ultraviolet region for a predetermined time to give a predetermined amount of energy, whereby only the acrylic resin is cured and the epoxy resin is in an uncured semi-cured state. At this time, the amount of energy applied to the insulating ink is set to a value smaller than the amount of energy for curing the insulating ink.
Here, the semi-curing of the insulating ink means that the state of the photocurable material contained in the insulating ink is in a state between the discharged state and the completely cured state. In the present embodiment, such an intermediate state is the above-described semi-cured state. In addition, the state at the time of discharge is a state in which the photocurable material has a viscosity that can be discharged from the
Thereby, as shown in FIG. 4B, a semi-cured lower insulating
次に、図4(c)に示すように、貫通孔K内の下部絶縁膜60A上にチップ部品20、21の周囲を囲むように、液滴吐出法により樹脂材を塗布・硬化して樹脂層13を形成する。この樹脂材の塗布は、印刷法やディスペンス法等を用いてもよい。
本実施形態では、チップ部品20、21の表面と略面一となる厚さで樹脂層13を成膜し、チップ部品20、21を埋設している。
この後、図4(d)に示すように、フレームFの下面Faから粘着シートSを剥離することにより、チップ部品20、21の電極部20a、21a及び下部絶縁膜60Aを露出させる。
Next, as shown in FIG. 4C, a resin material is applied and cured by a droplet discharge method so as to surround the periphery of the
In the present embodiment, the
Thereafter, as shown in FIG. 4D, the adhesive sheet S is peeled off from the lower surface Fa of the frame F, so that the
続いて、チップ部品20、21が埋設された樹脂層13及び下部絶縁膜60AをフレームFとともに上下を反転して、図5(a)に示すように、半硬化状態の下部絶縁膜60A上に配線15を形成する。なお、図5以降においては、便宜上、フレームFの図示を省略している。
Subsequently, the
より詳細には、下部絶縁膜60Aと同様に、液滴吐出装置1による液滴吐出方式を用いて導電性インクを吐出することで配線15を形成する。
本実施形態では、直径10nm程度の銀微粒子が有機溶剤に分散した銀微粒子分散液の分散媒をテトラデカンで置換してこれを希釈し、濃度が60wt%、粘度が8mPa・s、表面張力が0.022N/mとなるように調整したものを導電性インクとして用いた。
More specifically, like the lower insulating
In the present embodiment, the dispersion medium of the silver fine particle dispersion liquid in which silver fine particles having a diameter of about 10 nm are dispersed in an organic solvent is replaced with tetradecane and diluted to have a concentration of 60 wt%, a viscosity of 8 mPa · s, and a surface tension of 0. What was adjusted so that it might become 0.02N / m was used as a conductive ink.
具体的には、前記チップ部品20、21の電極部20a、21a上に導電性インクを吐出し、焼成することにより、図5(a)に示すように、前記チップ部品20、21と電気的に接続されるAg配線(導電配線)15を形成できる。
また、上記分散媒としては、銀微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法(インクジェット法)への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。また、分散液の粘度は、例えば1mPa・s以上50mPa・s以下であることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が1mPa・sより小さい場合にはノズル周囲がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が50mPa・sより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるからである。
Specifically, by discharging conductive ink onto the
The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse silver fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, ether compounds such as p-dioxane, propylene carbonate, γ- Butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be exemplified polar compounds such as cyclohexanone. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferred from the viewpoints of fine particle dispersibility and dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method (inkjet method). More preferred dispersion media include water and hydrocarbon compounds. Moreover, it is preferable that the viscosity of a dispersion liquid is 1 mPa * s or more and 50 mPa * s or less, for example. When the liquid material is ejected as droplets using the inkjet method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the nozzle periphery is easily contaminated by the outflow of ink, and if the viscosity is greater than 50 mPa · s, This is because the clogging frequency of the liquid becomes high and it becomes difficult to smoothly discharge the droplets.
なお、表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。
以上の工程により電子部品20、21が樹脂層13及び下部絶縁膜60Aに埋設され、電極部20a、20bに接続された配線15を有する単層の配線基板100が製造される。
In order to adjust the surface tension, a small amount of a surface tension regulator such as a fluorine-based, silicone-based, or non-ionic-based material may be added to the dispersion liquid in a range that does not significantly reduce the contact angle with the substrate. The nonionic surface tension modifier improves the wettability of the liquid to the substrate, improves the leveling property of the film, and helps prevent the occurrence of fine irregularities in the film. The surface tension modifier may contain an organic compound such as alcohol, ether, ester, or ketone, if necessary.
Through the above steps, the
次に、図5(b)に示すように、上記の下部絶縁膜60A上に配線15を覆って、下部絶縁膜60A形成材料と同じ絶縁性インクを液滴吐出法により塗布し、さらに紫外域の波長を有する光を所定時間照射して所定エネルギ量を付与することにより半硬化状態にして上部絶縁膜60Bを形成する。
Next, as shown in FIG. 5B, the same insulating ink as the material for forming the lower insulating
なお、この絶縁性インクの塗布は、スルーホールH1、H2を囲むように形成し、スルーホールH1、H2に対応する孔部を形成する。そして、紫外光照射して半硬化状態の絶縁膜60Bを形成した後に、絶縁膜60Bの孔部に液滴吐出方式を用いて導電性インクを吐出することで、スルーホールH1、H2を形成する。
この後、絶縁膜60A、60B及び配線15、スルーホールH1、H2を一括して加熱することにより硬化させる。このとき、絶縁膜60A、60Bにおいては、未硬化であったエポキシ系樹脂が硬化することにより、既に光照射により硬化していたアクリル系樹脂と併せて完全に硬化状態となる。
The insulating ink is applied so as to surround the through holes H1 and H2, and holes corresponding to the through holes H1 and H2 are formed. Then, after forming the semi-cured
Thereafter, the insulating
次に、図6(a)に示すように、上部絶縁膜60B(絶縁層60)上にスルーホールH1を介して配線15及びチップ部品20に接続される配線61を形成するとともに、ICチップ70を搭載する。この配線61の上記配線15、スルーホールH1、H2と同様に、液滴吐出方式で形成される。
Next, as shown in FIG. 6A, the
この後、図6(b)に示すように、絶縁膜60B上に、端子72が突出するように、ICチップ70及び配線61を覆って、上述した絶縁性インクを液滴吐出方式で塗布し、紫外光を照射して半硬化状態とすることで、配線63A、63Bの下面を界面とする絶縁層62を形成する。なお、この絶縁性インクの塗布は、配線15に接続されるスルーホールH2及び配線61に接続されるスルーホールH3を囲むように形成される。これにより、絶縁層62中にICチップ70が埋め込まれる。
Thereafter, as shown in FIG. 6B, the above-described insulating ink is applied on the insulating
そして、上記スルーホールH2、H3を液滴吐出方式で配線15、61と同じ材料を塗布して形成するとともに、絶縁層62上に前記端子72に接続する配線63A、63Bを液滴吐出方式で形成する。このとき、配線63A、63Bは、ICチップ70の端子72とスルーホールH2、H3にそれぞれ接続される。
The through holes H2 and H3 are formed by applying the same material as the
そして、図3に示したように、絶縁層62上に配線63を覆って上述した絶縁性インクを液滴吐出方式で塗布し、紫外光を照射して半硬化状態とすることで、配線63の下面を界面とする絶縁層64を形成する。そして、絶縁層64上に、他のチップ部品24、25をスルーホールホールH4、H5を介して実装する。これらスルーホールH4、H5は、上述したスルーホールH2、H3と同様の材料・手順により形成される。また、これら絶縁層64、スルーホールH4、H5も液滴吐出方式を用いて形成される。
なお、チップ部品24、25としては、ここでは、アンテナ素子及び水晶振動子をそれぞれ実装した。
Then, as shown in FIG. 3, the wiring 63 is covered on the insulating
Here, as the
この後、絶縁層62、64及び配線61、63A、63B、スルーホールH2〜H5を一括して加熱することにより硬化させる。このとき、絶縁層62、64においては、未硬化であったエポキシ系樹脂が硬化することにより、既に光照射により硬化していたアクリル系樹脂と併せて完全に硬化状態となる。
Thereafter, the insulating
以上の工程により、多層配線基板500を形成することができる。
なお、この多層配線基板500をフレームFと分離させるには、例えば多層配線基板500を押し込むことでフレームFから型抜きする方法や、フレームFを切削等により除去する方法、さらには貫通孔Kを分離・一体化可能な複数のフレーム構成体で構成し、多層配線基板500を形成した後に、このフレーム構成体を分離させる方法等を採用できる。
The
In order to separate the
以上説明したように、本実施形態では、チップ部品20、21の大部分を軟性の樹脂層13で覆っているため、硬化収縮により亀裂が生じることを抑制できる。また、下部絶縁膜60A、上部絶縁膜60Bからなる絶縁層60がチップ部品20、21の電極部20a、21a及び配線15の下面を含んで設けられており、加熱により一括して同時に硬化されるため、硬化絶縁膜60A、60Bの間に応力を残さない状態とすることができる。そのため、本実施形態では、亀裂が生じづらく構造的に安定な電子基板である多層配線基板500を得ることができる。
As described above, in this embodiment, since most of the
加えて、本実施の形態では、粘着シートS上に載置したチップ部品20、21の周囲に下部絶縁膜60A及び樹脂層13を積層し、その後に粘着シートSを剥離するという簡単な工程で電極部20a、21a及び下部絶縁膜60Aの表面が平滑で面一の配線基板100を容易に得ることができ、生産性の向上を図ることができる。また、このように、配線基板100(多層配線基板500)の外形形状をフレームFの貫通孔Kにより容易に規定することができ、所望形状の配線基板100(多層配線基板500)を容易に得ることができる。
In addition, in the present embodiment, the lower insulating
また、本実施形態では、配線基板100及び多層配線基板500の製造工程を全て液滴吐出方式で行うことが可能であり、生産性の大幅な向上を図ることができる。
また、本実施形態では、液滴吐出方式で絶縁性インクを塗布するため、印刷法やフォトリソ法等のように、マスクやレジスト等を用いることなく、容易に接着材をパターニングすることができ、また消費する接着材に無駄が生じないため、コスト低減にも寄与できる。さらに、本実施形態では、光エネルギの付与により絶縁性インクを半硬化状態にしているため、半硬化処理が容易であるとともに、例えばマスク等を用いることで、容易に紫外光の照射範囲を規定でき、半硬化させる領域を容易にパターニングすることが可能になる。
Further, in this embodiment, all the manufacturing processes of the
In this embodiment, since the insulating ink is applied by a droplet discharge method, the adhesive can be easily patterned without using a mask, a resist, or the like, such as a printing method or a photolithography method. In addition, since the consumed adhesive does not waste, it can contribute to cost reduction. Furthermore, in this embodiment, since the insulating ink is made into a semi-cured state by applying light energy, the semi-curing process is easy, and for example, by using a mask or the like, the irradiation range of the ultraviolet light can be easily specified. It is possible to easily pattern the region to be semi-cured.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 As described above, the preferred embodiments according to the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to the examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、絶縁膜60A、60Bを硬化させた後に、再度絶縁層62、64を成膜し硬化させる手順としたが、これに限定されるものではなく、例えば、全ての絶縁層を半硬化状態で成膜し、最後に一括して加熱して硬化させる手順としてもよい。この場合、加熱・硬化工程を減らすことができ、生産性の向上を図ることができる。
For example, in the above embodiment, the insulating
また、上記実施形態では、フレームFの貫通孔Kが、多層配線基板500の積層方向に平行に延びる構成として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば図7に示すように、チップ部品20、21の電極部20a、21a、及び下部絶縁膜60Aが位置する下面Fa側から上面(他面)Fb側に向けて縮径するテーパ状に形成される構成としてもよい。
この構成では、樹脂層13及び下部絶縁膜60Aが下方に押されて、僅かでも移動すると、貫通孔Kから離れることになり、容易にフレームFから離脱させることができる。特に、押される側を、樹脂層13及び下部絶縁膜60Aが設けられる面と逆の面とすることにより、配線等に損傷が及ぶことを回避でき好適である。
また、フレームFは、必ずしも用いる必要もなく、液滴吐出法によるパターニングのみで多層配線基板500を形成する手順としてもよい。
In the above embodiment, the through hole K of the frame F has been described as extending in parallel to the stacking direction of the
In this configuration, when the
Further, the frame F is not necessarily used, and may be a procedure for forming the
また、上記実施形態では、チップ部品20、21が双方とも電極部20a、20bを粘着シートSに当接させて載置することで、これら電極部20a、20bが面一に配置される構成としたが、例えば、チップ部品20、21(電極部20a、20b)を段差をもって配置するような場合には、チップ部品20、21の一方については電極部20a、20bを粘着シートSに当接させて載置し、チップ部品20、21の他方については、粘着シートS上に載置されたスペーサに電極部20a、20bを当接させて載置することにより、容易に対応することが可能である。
Further, in the above embodiment, the
さらに、上記実施形態では、多層配線基板500に本発明を適用する構成としたが、これに限定されるものではなく、上述した配線基板100のみに適用する構成であってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the
F…フレーム、 Fa…下面(一面)、 Fb…上面(他面)、 S…粘着シート(基材)、 Sa…表面、 1…液滴吐出装置、 13…樹脂層、 15…配線(導電配線)、 24、25…チップ部品(電子部品)、 60A…下部絶縁膜(絶縁層)、 60B…上部絶縁膜(第2絶縁層)、 61…配線(第2導電配線)、 62…絶縁層(第3絶縁層)、 500…多層配線基板(電子基板) F ... Frame, Fa ... Lower surface (one surface), Fb ... Upper surface (other surface), S ... Adhesive sheet (base material), Sa ... Front surface, 1 ... Droplet discharge device, 13 ... Resin layer, 15 ... Wiring (conductive wiring) ), 24, 25 ... chip parts (electronic parts), 60A ... lower insulating film (insulating layer), 60B ... upper insulating film (second insulating layer), 61 ... wiring (second conductive wiring), 62 ... insulating layer ( (Third insulating layer), 500 ... multilayer wiring board (electronic board)
Claims (6)
基材の表面に前記配線接続部を当接させて前記電子部品を載置する工程と、
前記基材の表面の前記電子部品の周囲に、該電子部品の厚さよりも薄い厚さで光硬化性及び熱硬化性を有する絶縁材料を塗布して絶縁層を成膜する工程と、
前記絶縁層上に前記電子部品を埋め込む樹脂層を成膜する工程と、
前記電子部品から前記基材を剥離して、前記絶縁層上に前記導電配線を形成する工程とを有することを特徴とする電子基板の製造方法。 A method of manufacturing an electronic substrate having an electronic component and a conductive wiring connected at a wiring connection portion of the electronic component,
Placing the electronic component in contact with the wiring connection portion on the surface of the substrate; and
Applying an insulating material having a photocurable property and a thermosetting property to a thickness thinner than the thickness of the electronic component around the electronic component on the surface of the base material, and forming an insulating layer;
Forming a resin layer for embedding the electronic component on the insulating layer;
And a step of peeling the base material from the electronic component and forming the conductive wiring on the insulating layer.
前記絶縁層を半硬化状態で成膜する工程と、
前記絶縁層上に前記導電配線を覆って前記絶縁材料を塗布するとともに、半硬化状態とした第2絶縁層を成膜する工程と、
半硬化状態の前記絶縁層及び第2絶縁層を一括して加熱して硬化させる工程とを有することを特徴とする電子基板の製造方法。 In the manufacturing method of the electronic substrate of Claim 1,
Forming the insulating layer in a semi-cured state;
Coating the insulating material on the insulating layer so as to cover the conductive wiring, and forming a semi-cured second insulating layer; and
And a step of collectively heating and curing the semi-cured insulating layer and the second insulating layer.
前記第2絶縁層上に設けられ前記導電配線に電気的に接続される第2導電配線を成膜する工程と、前記絶縁材料で形成され前記第2導電配線を覆う第3絶縁層を成膜する工程とを有することを特徴とする電子基板の製造方法。 In the manufacturing method of the electronic substrate of Claim 2,
Forming a second conductive wiring provided on the second insulating layer and electrically connected to the conductive wiring; and forming a third insulating layer formed of the insulating material and covering the second conductive wiring. And a method of manufacturing an electronic substrate.
前記基材の表面は、粘着性を有することを特徴とする電子基板の製造方法。 In the manufacturing method of the electronic substrate in any one of Claim 1 to 3,
The method of manufacturing an electronic substrate, wherein the surface of the base material has adhesiveness.
所定形状の貫通孔を有するフレームの一面に、前記貫通孔を覆って前記基材を貼設する工程を有し、
前記貫通孔内に露出する前記基材の表面に前記電子部品を載置することを特徴とする電子基板の製造方法。 In the manufacturing method of the electronic substrate in any one of Claim 1 to 4,
On one surface of the frame having a through hole of a predetermined shape, the step of covering the through hole and pasting the base material,
A method for manufacturing an electronic substrate, comprising: mounting the electronic component on a surface of the base material exposed in the through hole.
前記貫通孔は、前記一面側から他面側に向けて縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とする電子基板の製造方法。 In the manufacturing method of the electronic substrate of Claim 5,
The method of manufacturing an electronic substrate, wherein the through hole is formed in a tapered shape whose diameter decreases from the one surface side toward the other surface side.
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