JP2008311508A - Electronic component package and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品パッケージおよびその製造方法に関し、特に、厚さが薄く、電子部品が確実に電気的に接続される電子部品パッケージおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic component package and a manufacturing method thereof, and more particularly, to an electronic component package having a small thickness and in which electronic components are reliably electrically connected and a manufacturing method thereof.
従来、半導体チップなどの電子部品が内部に実装された電子部品パッケージが広く用いられている。この種の電子部品パッケージでは、電子部品を実装すると共に、回路部品を高密度に実装するために、配線基板が多層に積層されて形成されている。 Conventionally, electronic component packages in which electronic components such as semiconductor chips are mounted are widely used. In this type of electronic component package, in order to mount electronic components and circuit components at a high density, wiring boards are formed in multiple layers.
例えば、図5に示す電子部品パッケージ100は、該電子部品パッケージ100の骨格としての機械的強度を有するコア層200を有し、コア層200の上側に、絶縁層201、202、203が積層されており、また、コア層200の下側にも、絶縁層204が積層されており、コア層200と絶縁層の間および絶縁層それぞれの間に配線層が形成された多層配線基板構造を有し、コア層200の上側に積層された絶縁層202に形成された空洞部240に電子部品300が配置されている。電子部品300が配置された空洞部240の隙間の部分には、封止材230が充填されている。
また絶縁層203の上側および絶縁層204の下側それぞれには、絶縁層としてソルダーレジスト層205が形成されており、上記多層配線基板を保護している。また、コア層200には、貫通するスルーホール260が形成されている。
For example, the
In addition, a
電子部品300は、半田バンプ301を有している。電子部品300は、その半田パンプ301と、配線層250上に形成された電極パッド220とが電気的に接続されている。このように、電子部品300は、いわゆるフリップチップ接続により、配線層と電気的に接続されている。
The
このフリップチップ接続は、例えば、特許文献1および2に示す例のように、電子部品パッケージにおいて、しばしば用いられる接続技術である。
This flip-chip connection is a connection technique often used in an electronic component package, for example, as in the examples shown in
上述した電子部品パッケージの製造方法において、電子部品300と配線層250とのフリップチップ接続を行う手順を、図6(a)〜(c)を参照して、以下に説明する。
まず、図6(a)に示すように、コア層200、絶縁層および配線層が形成された多層配線基板400を、常法に従って形成する。
In the electronic component package manufacturing method described above, a procedure for performing flip chip connection between the
First, as shown in FIG. 6A, a
次に、図6(b)に示すように、多層配線基板400の上側の配線層250に、電極パッド220を形成する。
次に、図6(c)に示すように、配線層250に形成した電極パッド220の上に、半田バンプ301が接するように、電子部品300を多層配線基板400の上に載置した後、半田バンプ301を溶解して、電子部品300と電極パッド220とを電気的に接続する。
Next, as shown in FIG. 6B,
Next, as shown in FIG. 6C, after the
ここで、電子部品300を多層配線基板400の上に載置する際には、極めて高い位置精度が要求される。半田バンプ301および電極パッド220の寸法は共に、極めて小さいので、電子部品300を載置する位置がずれると、電子部品300が、多層配線基板400と電気的に接続されなくなり、形成された電子部品パッケージは不良品となってしまう。また、図6に示すフリップチップ接続の例では、半田バンプ301を下側に向けて、電子部品300を多層配線基板400に実装するので、半田バンプ301が溶解して電極パッド220とが正しく接続されたのかどうかを、製造過程で検査することが非常に困難でもある。
Here, when the
また、図5に示す従来の電子部品パッケージでは、電子部品300が、所定の厚さを有するコア層200の上側に配置されており、コア層200の厚さに加えて、電子部品300が配置される絶縁層202の厚さが加わり、電子部品パッケージの厚さが大きくなる。例えば、電子部品300が配置されている絶縁層202は、少なくとも150μmの厚さになる場合がある。
Further, in the conventional electronic component package shown in FIG. 5, the
また、電子部品パッケージ100の骨格としての機械的強度を有するコア層200は、その厚さを薄くすることには限界がある。コア層200の形成材料にもよるが、例えば、コア層200が、ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させて形成されている場合には、コア層200の厚さは、少なくとも200μmの厚さになる場合がある。
その結果、コア層200の厚さおよび電子部品300が配置される絶縁層202の厚さだけで、少なくとも350μmとなる場合があり、電子部品パッケージが厚くなるという問題点がある。
In addition, there is a limit to reducing the thickness of the
As a result, only the thickness of the
さらに、図5に示す電子部品パッケージでは、上述したように、絶縁層202の厚さが少なくとも150μmあるので、この絶縁層202を貫通して形成されるビア210のアスペクト比が大きくなり、ビア210は長細い形状を有する。
Furthermore, in the electronic component package shown in FIG. 5, as described above, since the thickness of the
アスペクト比が大きいビアは、例えばメッキ処理を用いて形成する場合、メッキ液がビアホールの内部の全体に行渡らない場合があり、ビアが断線するおそれがある。 When a via having a large aspect ratio is formed using, for example, a plating process, the plating solution may not spread throughout the via hole, and the via may break.
従って、本発明の目的は、上述した従来技術が有する欠点を解消し得る電子部品パッケージおよびその製造方法を提供することにある。特に、厚さが薄く、電子部品が確実に電気的に接続される電子部品パッケージおよびその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic component package and a method for manufacturing the same, which can eliminate the above-described drawbacks of the prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide an electronic component package having a small thickness and in which an electronic component is reliably electrically connected, and a method for manufacturing the same.
以上の課題を解決するために、本発明の電子部品パッケージは、基材に樹脂を含浸して形成された絶縁層を複数積層して形成されたコア層と、該コア層を形成する上記絶縁層それぞれの間に配置されたコア配線層と、上記コア層に形成された空洞部に配置された電子部品と、を備えており、上記電子部品と上記コア配線層とが、ボンディングワイヤにより電気的に接続されていることとした。 In order to solve the above-described problems, an electronic component package according to the present invention includes a core layer formed by laminating a plurality of insulating layers formed by impregnating a base material with a resin, and the insulating layer that forms the core layer. A core wiring layer disposed between each of the layers, and an electronic component disposed in a cavity formed in the core layer. The electronic component and the core wiring layer are electrically connected by a bonding wire. Connected.
また、本発明は、上記コア層が、上記空洞部を形成する中層貫通孔を有する絶縁性のコア中層と、該コア中層の下側に配置されて上記電子部品が固定される絶縁性のコア下層と、上記コア中層の上側に配置され且つ該上記中層貫通孔と共に上記空洞部を形成する上層貫通孔を有する絶縁性のコア上層と、が積層して形成されており、上記コア上層と上記コア中層との間に配置された上側コア配線層には、上記中層貫通孔と位置および寸法を一致させた貫通孔が形成されており、上記上層貫通孔は、上記中層貫通孔よりも大きく形成されており、上記中層貫通孔の周囲の上記コア中層の部分が、上記上側コア配線層と共に、上記上層貫通孔の層方向の内方に向かって延出しており、上記上側コア配線層の延出した部分と、上記電子部品とが、ボンディングワイヤにより電気的に接続されていることが好ましい。 In addition, the present invention provides an insulating core intermediate layer in which the core layer has an intermediate through hole that forms the cavity, and an insulating core that is disposed below the core intermediate layer and to which the electronic component is fixed. A lower layer and an insulating core upper layer that is disposed on the upper side of the core middle layer and has the upper layer through-hole that forms the cavity together with the middle layer through-hole are laminated to form the core upper layer and the core The upper core wiring layer disposed between the core middle layer is formed with a through hole having the same position and size as the middle layer through hole, and the upper layer through hole is formed larger than the middle layer through hole. A portion of the core middle layer around the middle layer through hole extends inward in the layer direction of the upper layer through hole together with the upper core wiring layer, and extends the upper core wiring layer. The protruding part and the electronic component are Which is preferably electrically connected by loading wire.
また、本発明は、上記コア中層を貫通するビアが形成されており、該ビアによって、上記上側コア配線層と上記下側コア配線層とが電気的に接続されており、該ビアのアスペクト比が、1以下であることが好ましい。 In the present invention, a via penetrating the core intermediate layer is formed, and the upper core wiring layer and the lower core wiring layer are electrically connected by the via, and the aspect ratio of the via Is preferably 1 or less.
また、本発明は、上記電子部品が配置された上記空洞部の隙間の部分には、封止樹脂が充填されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that a sealing resin is filled in a gap portion of the cavity where the electronic component is disposed.
また、本発明は、上記コア層の上側または下側に、一つまたは複数の配線基板が積層されていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that one or a plurality of wiring boards are laminated on the upper side or the lower side of the core layer.
また、本発明は、上記コア基板が、ガラスクロスからなる基材にエポキシ樹脂を含浸して形成されていることが好ましい。 In the present invention, the core substrate is preferably formed by impregnating a base material made of glass cloth with an epoxy resin.
また、本発明の電子部品パッケージの製造方法は、基材に樹脂を含浸して形成されており且つ両面に導電層が積層された絶縁性のコア中層に、貫通孔を形成し、上記導電層それぞれに配線パターンを形成し、上記コア中層の上側に、基材に樹脂を含浸して形成されており且つ上記コア中層の貫通孔よりも大きい貫通孔を有する絶縁性のコア上層を、上記コア中層の貫通孔の周囲の上記配線パターンが、上記コア上層の貫通孔の層方向の内方に向かって延出するように、2つの上記貫通孔同士を一致させて空洞部を形成すると共に積層し、上記コア中層の下側に、基材に樹脂を含浸して形成された絶縁性のコア下層を積層し、上記コア上層と、上記コア中層と、上記コア下層とを加熱および加圧して一体化し、電子部品を、上記空洞部に配置して、上記コア下層に固定した後、上記電子部品と、上記コア上層の貫通孔の内方に向かって延出している上記配線パターンの部分とを、ボンディングワイヤにより電気的に接続することとした。 In addition, the method for manufacturing an electronic component package according to the present invention includes forming a through hole in an insulating core middle layer formed by impregnating a base material with resin and laminating a conductive layer on both surfaces, and the conductive layer A wiring pattern is formed on each of the above, and an insulating core upper layer formed by impregnating a base material with a resin and having a through hole larger than the through hole of the core middle layer is formed on the upper side of the core middle layer. The two through holes are made to coincide with each other so that the wiring pattern around the through hole in the middle layer extends inward in the layer direction of the through hole in the upper layer of the core and is laminated. Then, an insulating core lower layer formed by impregnating a base material with resin is laminated on the lower side of the core middle layer, and the core upper layer, the core middle layer, and the core lower layer are heated and pressurized. And electronic components are placed in the cavity After fixed to the core layer, and the electronic component, and a portion of the wiring pattern extends inward of the core layer of the through-holes, and be electrically connected by a bonding wire.
以上のように、本発明の電子部品パッケージによれば、厚さが薄く、電子部品が確実に電気的に接続される。
また、本発明の電子部品パッケージの製造方法によれば、厚さが薄く、電子部品を確実に電気的に接続できる電子部品パッケージを形成できる。
As described above, according to the electronic component package of the present invention, the thickness is small, and the electronic components are reliably electrically connected.
In addition, according to the method for manufacturing an electronic component package of the present invention, it is possible to form an electronic component package that is thin and can reliably connect electronic components.
以下、本発明の電子部品パッケージをその好ましい一実施形態に基づいて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an electronic component package of the present invention will be described based on a preferred embodiment thereof with reference to the drawings.
本実施形態の電子部品パッケージ10は、図1に示すように、基材に樹脂を含浸して形成された電気絶縁性のコア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cを3つ積層して形成されたコア層11と、コア層11を形成する上記絶縁層それぞれの間に配置されたコア配線層12a、12bと、コア層11に形成された空洞部14に配置された電子部品30と、を備えており、電子部品30とコア配線層12aとが、ボンディングワイヤ13により電気的に接続されている。図1は、電子部品パッケージ10の断面図を示す。
As shown in FIG. 1, the
本実施形態の電子部品パッケージ10では、コア層11が、図1に示すように、空洞部14を形成する中層貫通孔15bを有するコア中層11bと、該コア中層11bの下側に配置されて電子部品30が固定されるコア下層11cと、コア中層11bの上側に配置され且つ該中層貫通孔15bと共に空洞部14を形成する上層貫通孔15aを有するコア上層11aとが積層して形成されている。
In the
本明細書では、コア層11のコア上層11a側の方向を、コア層11の上側と称し、その反対側をコア層11の下側と称する。また、コア層11の上側の方向を電子部品パッケージ10の上側と称し、その反対側を電子部品パッケージ10の下側と称する。
In this specification, the direction of the
コア層11は、剛性が高く、電子部品パッケージ10の骨格としての機械的強度を有している。コア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cそれぞれは、電気的な絶縁性(以下、単に絶縁性ともいう)を有しており、各配線層間を絶縁している。
The
絶縁性のコア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cそれぞれは、剛性が高く、且つ、加工性に優れた材料から形成されることが好ましい。本実施形態では、コア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cそれぞれは、ガラスクロスからなる基材に、熱硬化性のエポキシ樹脂を含浸して形成されている。
Each of the insulating core
また、本実施形態では、コア上層11aとコア中層11bとの間には、所定の配線パターンを有する上側コア配線層12aが配置されている。同様に、コア下層11cとコア中層11bとの間にも、所定の配線パターンを有する下側コア配線層12bが配置されている。上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bそれぞれは、銅めっき処理などの公知の方法により形成できる。
In the present embodiment, an upper
このように、本実施形態では、コア層11が、コア上層11a、コア中層11b、コア下層11c、上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bが積層されて形成されている。
Thus, in the present embodiment, the
コア上層11aには、その面方向と直交する向きに、このコア上層11aを貫通する上層貫通孔15aが形成されている。また、コア中層11bにも、その面方向と直交する向きに、このコア中層11bを貫通する中層貫通孔15bが形成されている。
In the core
本実施形態では、上層貫通孔15aを平面視した形状は、中層貫通孔15bよりも大きく形成されており、上層貫通孔15aを平面視した中心と、中層貫通孔15bを平面視した中心とを、略一致させて、コア上層11aとコア中層11bとが積層されている。
In the present embodiment, the shape of the upper layer through
また、上側コア配線層12aには、図1に示すように、それぞれ、中層貫通孔15bと位置および寸法を略一致させた貫通孔が形成されている。
Further, as shown in FIG. 1, the upper
空洞部14は、上層貫通孔15aと中層貫通孔15bとが繋がって形成されている。
空洞部14は、コア層11において、コア上層11a側に開口を有した凹部である。空洞部14は、図1に示すように、コア上層11aの部分の寸法が、コア中層11bの部分よりも大きく、階段状の断面形状を有している。
The
The
空洞部14の下側の部分を形成する中層貫通孔15bの形状は、その中に埋め込まれる電子部品30の形状および大きさを考慮して、電子部品30が収容可能な形状に設定されている。電子部品パッケージ10に実装される電子部品30の平面視形状は通常矩形であるため、中層貫通孔15bの平面視形状もこれに合わせて矩形とすることが好ましいが、これに限定されることは無く、円形状や矩形以外の多角形状としてもよい。
The shape of the middle layer through-
本実施形態では、電子部品30の平面視形状が、矩形であり、中層貫通孔15bおよび上層貫通孔15aも矩形に形成されている。
In this embodiment, the planar view shape of the
電子部品30は、その端子部31が形成された上側の面を、空洞部14の開口側に向けて、中層貫通孔15bの中に挿入されており、また、下側の面が、コア下層11cの上側の面と、接着層22を介在させて接着固定されている。
The
電子部品30の端子部31が形成されている上側の端部は、コア中層11bの上側の面よりも上方に延出し、上層貫通孔15aの内部に位置している。
電子部品30の上側の面は、コア上層11aの上側の面から突出しないことが、電子部品30をコア層11内に収納する上で好ましい。
The upper end portion where the
It is preferable that the upper surface of the
電子部品30は、例えば、半導体チップ、コンデンサ、抵抗またはインダクタなどである。
接着層22は、接着シートを用いるか、または、接着剤を塗布して形成できる。接着シートとしては、例えば、ダイアタッチフィルムを用いることができる。
The
The
本実施形態の電子部品パッケージ10では、中層貫通孔15bの周囲のコア中層11bの部分が、図1に示すように、上層貫通孔15aの左右から、上側コア配線層12aと共に、上層貫通孔15aの層方向の内方に向かって延出しており、上側コア配線層12aの延出した部分と、電子部品30とが、ボンディングワイヤ13により電気的に接続されている。
In the
さらに説明すると、上側コア配線層12aの上記延出した部分には、電極パッド20が形成されており、ボンディングワイヤ13は、この電極パッド20を介在させて、上側コア配線層12aと電気的に接続している。また、ボンディングワイヤ13は、電子部品30の端子部31に電気的に接続している。電極パッド20は、例えば、NiAuめっきにより形成することができる。
More specifically, an
ボンディングワイヤ13の線径は、通常、15〜25μm程度であり、ボンディングワイヤ13が接続される電極パッド20および端子部31は、このボンディングワイヤ13を接続できる程度の寸法を有しており、非常に小さいものである。そして上側コア配線層12aの電極パッド20が形成される部位は、電極パッド20と同程度の寸法を有しており、線幅が細い配線パターンに形成されている。
The wire diameter of the
また、本実施形態では、電子部品30が配置された空洞部14の隙間の部分には、封止材としての封止樹脂23が充填されており、電子部品30をコア層11に固定している。この封止樹脂の形成材料としては、公知のものを用いることができ、例えば、電子部品パッケージのポッティングに用いられる樹脂材料を使用できる。
Further, in this embodiment, the gap portion of the
また、電子部品パッケージ10のコア層11には、コア中層11bを貫通するビア16bが形成されており、該ビアによって、上側コア配線層12aと下側コア配線層12bとが電気的に接続されている。このビア16bのアスペクト比は、1以下であることが好ましい。ビア16bのアスペクト比が、1よりも大きく細長い形状を有していると、例えばメッキ処理などによって、ビアに導電材を充填する際に、導電材の不連続部分が形成されて、ビアに断線が生じるおそれがある。
The
本実施形態では、ビアホールがレーザ加工により形成されている。ビアホールの形状は、レーザビームが入射する一方の側のビアホールの径が、他方の側のビアホールの径よりも大きくなっている。このような非対称な形状を有するビア16bのアスペクト比は、ビア16bの平均径と、ビア16bの長さとから求められる。このことは、電子部品パッケージ10の他のビアについても同様である。
In the present embodiment, the via hole is formed by laser processing. As for the shape of the via hole, the diameter of the via hole on one side where the laser beam is incident is larger than the diameter of the via hole on the other side. The aspect ratio of the via 16b having such an asymmetric shape is obtained from the average diameter of the via 16b and the length of the via 16b. The same applies to other vias of the
また、コア上層11aには、このコア上層11aを貫通するビア16aが形成されており、該ビアによって、コア上層11aの上側に隣接して配置された配線層19aと上側コア配線層12aとが電気的に接続されている。また、コア下層11cには、このコア下層11cを貫通するビア16cが形成されており、該ビアによって、コア下層11cの下側に隣接して配置された配線層19bと下側コア配線層12bとが電気的に接続されている。
The core
本実施形態の電子部品パッケージ10では、コア層11の上側および下側に、複数の配線基板が積層されている。具体的には、コア層11の上側には、配線層19a、絶縁層17aおよび配線層19cが下側から順に積層された多層配線基板が積層されている。また、コア層11の下側には、配線層19d、絶縁層17bおよび配線層19bが下側から順に積層された多層配線基板が積層されている。
In the
絶縁層17aには、この絶縁層17aを貫通するビア16dが形成されており、該ビアによって、配線層19cと配線層19aとが電気的に接続されている。同様に、絶縁層17bには、この絶縁層17bを貫通するビア16eが形成されており、該ビアによって、配線層19bと配線層19dとが電気的に接続されている。
In the insulating
絶縁層17a、17bは、絶縁性の材料により形成されており、例えば、エポキシ樹脂により形成できる。また、配線層19a、19b、19c、19dそれぞれは、銅めっき処理などの公知の方法により形成できる。
The insulating
絶縁層17aおよび配線層19cの上側には、外部接続端子21となる配線層19cの所定の部位のみが露出するように、ソルダーレジスト層18aが形成されている。同様に、絶縁層17bおよび配線層19dの下側には、外部接続端子21となる配線層19dの所定の部位のみが露出するように、ソルダーレジスト層18bが形成されている。
On the upper side of the insulating
外部接続端子21は、ソルダーレジスト層18a、18bから露出した、配線層19cの上記部位に、NiAuめっき処理などのめっき処理により形成されている。
外部接続端子21には、半導体装置や、他の電子部品パッケージを電気的に接続することができる。また、外部接続端子21は、外部の電圧端子またはグランド端子が接続される。
The
A semiconductor device or other electronic component package can be electrically connected to the
次に、上述した電子部品パッケージ10の各部位の寸法について、以下に説明する。
コア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cを合わせた厚さは、少なくとも100μm以上あることが、電子部品パッケージ10の剛性を確保して、反りなどの変形を防止する上で好ましい。
また、コア上層11a、コア中層11bまたはコア下層11cの厚さは、各層に形成されるビアのアスペクト比が1以下になる厚さであることが好ましい。例えば、レーザ加工によりビアホールを形成する場合には、レーザビームの径と同等以下であることが好ましい。具体的には、レーザの径が約80μmであれば、コア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cそれぞれの厚さは、80μm以下あることが好ましい。
各層の厚さの下限は、電子部品パッケージ10に要求される剛性により定められることが好ましい。また、コア上層11aおよびコア中層11bの厚さは、電子部品30の寸法との関係によって、後述するように定められることが好ましい。
Next, the dimension of each part of the
The total thickness of the core
The thickness of the core
The lower limit of the thickness of each layer is preferably determined by the rigidity required for the
電子部品30の上側の面からコア上層11aの上側の面までの長さL(図1参照)は、好ましくは60μm以上、特に好ましくは80μm以上であることが、ボンディングワイヤ13のループが位置する空間を確保する上で好ましい。したがって、長さLが、上記範囲におさまるように、コア上層11aおよびコア中層11bの厚さを設定することが好ましい。
ボンディングワイヤ13の一部は、図1に示すように、コア上層11aの上側に隣接する絶縁層17aに及んでいてもよい。
The length L (see FIG. 1) from the upper surface of the
As shown in FIG. 1, a part of the
コア層11に積層される上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bそれぞれの厚さは、通常、15〜20μmであるので、上述した寸法を満足するコア上層11a、コア中層11bおよびコア下層11cと、上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bとを積層した厚さは、電子部品30の厚さが80μm以下であれば、高々200μmにすることができる。
Since the thickness of each of the upper
ボンディングワイヤ13は、このワイヤが形成するループの寸法が小さいことが、空洞部14の厚さを薄くし、ひいては、電子部品パッケージ10の厚さを薄くする観点から好ましい。ボンディングワイヤ13のループを低減する方法として、例えば、低ループタイプのワイヤボンディング技術を用いることができる。低ループタイプのワイヤボンディング技術を用いることにより、ワイヤのループの高さを100μm以下にすることが可能となる。
In the
上述した本実施形態の電子部品パッケージ10によれば、電子部品30がコア層11内に配置されており、且つ、コア層11内に上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bが配置されているので、電子部品パッケージ10の厚さを薄く形成できる。また、剛性が高く、変形し難いコア層11の内部に配置される電子部品30は、コア層11によって保護される。
According to the
また、上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bそれぞれが、剛性の高いコア中層11bと、コア上層11aまたはコア下層11cとの間に挟持されているので、上側コア配線層12aおよび下側コア配線層12bの変形が防止される。そのため、電極パッド20が形成されるような、細い線幅を有する配線パターンを上側コア配線層12aまたは下側コア配線層12bに形成しても、配線パターン部分が変形により断線することが防止される。また、電極パッド20が形成されている上側コア配線層12aの部分も、コア中層11bに積層されているので、同様に、断線が防止されている。
Further, since the upper
電子部品30は、変形し難い上側コア配線層12aと、ボンディングワイヤ13によって電気的に接続されているので、電子部品30と配線層12aとの電気的な接続の信頼性が高い。
Since the
また、電子部品24が配置されるコア上層11aおよびコア中層11bそれぞれを貫通して形成されるビア16a、16bは、アスペクト比を大きいので、断線し難い。
In addition, the
次ぎに、上述した本発明の電子部品パッケージの製造方法の例を、その好ましい一実施態様に基づいて、図2〜図4を参照しながら以下に説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the electronic component package of the present invention described above will be described below with reference to FIGS.
まず、図2(a)に示すように、電気絶縁性で板状のコア中層11bの両面に、導電層40a、40bが形成されたコア複合体50を用意する。このコア複合体50は、公知の方法により形成できる。コア中層11bは、例えば、ガラスクロスからなる基材に、熱硬化性のエポキシ樹脂を含浸し、熱硬化して板状に形成できる。また、導電層40a、40bは、スパッタリング法または銅めっき法などにより、コア中層11bに成膜して形成することができる。または、銅はくをコア中層11bに貼り付けてもよい。
First, as shown in FIG. 2A, a
次に、レーザ加工により、コア中層11b、該コア中層11bの上側に位置する導電層40a、および、下側に位置する導電層40bに、ビア16bを貫通させる位置にビアホールを形成する。図2(b)に示す例では、レーザビームを、導電層40a側から入射したので、ビアホールは、その導電層40a側の径が大きい非対称な形状となっている。
また、ビアホールの形成方法としては、レーザ加工以外に、ドリル加工を用いてもよい。
Next, via holes are formed in the core
Further, as a method for forming a via hole, drilling may be used in addition to laser processing.
次に、上述したように形成したビアホールを、銅めっき処理などのめっき処理により配線して、ビア16bを形成する。ビア16bは、コア中層11bおよび導電層40a、40bを貫通するように形成される。
Next, the via hole formed as described above is wired by a plating process such as a copper plating process to form the via 16b. The via 16b is formed so as to penetrate the core
次に、図2(c)に示すように、導電層40aの上側に、電極パッド20を形成する位置に、めっき処理により、電極パッド20を形成する。めっき処理としては、例えば、NiAuめっき処理を用いることができる。
Next, as shown in FIG. 2C, the
次に、図2(d)に示すように、コア中層11bに、中層貫通孔15bを形成する。中層貫通孔15bは、ルーターなどの機器を用いて、所定の位置に形成することができる。中層貫通孔15bの形状は、その中に埋め込まれる電子部品30の形状および寸法を考慮して、電子部品30が収容可能に設定することが好ましい。本実施態様では、電子部品30の平面視形状が矩形であり、中層貫通孔15bの平面視形状も矩形に形成する。
Next, as shown in FIG. 2D, the middle layer through-
次に、図2(e)に示すように、導電層40aに、所定の配線パターンを形成して、上側コア配線層12aを作製する。具体的には、導電層40aの表面に感光性レジストを塗布し、感光性レジストを露光・現像してレジストパターンを形成し、レジストパターンによって被覆されていない部位の導電層40aの露出部分を除去することによって、所定の配線パターンを有する上側コア配線層12aを形成することができる。この際、電極パッド20を残すようにする。同様にして、導電層40bに、所定の配線パターンを形成して、下側コア配線層12bを作製する。
Next, as shown in FIG. 2E, a predetermined wiring pattern is formed on the
次に、図3(f)に示すように、コア中層11bの上側に、一方の面に導電層40cが積層されており且つ上層貫通孔15aを有する電気絶縁性のコア上層11aを、その導電層40cを上側に向けて積層する。このコア上層11aは、基材であるガラスクロスに熱硬化性のエポキシ樹脂を含浸して形成されており、板状の形態を維持できる程度の剛性があるが、まだ、完全に熱硬化されていない状態であり、柔軟性を有し、表面は粘着性を持っている。導電層40cは、導電層40a、40bと同様に形成できる。
Next, as shown in FIG. 3 (f), an electrically insulating core
また、コア上層11aは、コア中層11bの中層貫通孔15bよりも、平面視した寸法の大きい上層貫通孔15aを有している。上層貫通孔15aの平面視形状は、中層貫通孔15bと同じ矩形に形成してある。上層貫通孔15aは、中層貫通孔15bと同様の方法で形成することができる。
Further, the core
さらに説明すると、図3(f)に示すように、コア中層11bの上側に、コア上層11aを、コア中層11bの中層貫通孔15bの周囲の上側コア配線層12aの配線パターンの部分が、コア上層15aの上層貫通孔15aの層方向の内方に向かって延出するように、2つの貫通孔15a、15b同士を一致させて空洞部14を形成すると共に積層する。本実施態様では、上層貫通孔15aと中層貫通孔15bとの中心を一致させて、コア上層11aとコア中層11bとを積層する。その結果、図3(f)に示すように、上側コア配線層12aの配線パターンの部分が、上層貫通孔15aの左右から、内方に向かって延出している。
More specifically, as shown in FIG. 3 (f), the core
次に、コア中層11bの下側に、一方の面に導電層40dが積層された電気絶縁性のコア下層11cを、その導電層40dを下側に向けて積層する。コア下層11cは、基材であるガラスクロスに熱硬化性のエポキシ樹脂を含浸して形成されており、板状の形態を維持できる程度の剛性があるが、まだ、完全に熱硬化されていない状態であり、柔軟性を有し、表面は粘着性を持っている。導電層40dは、導電層40a、40bと同様に形成できる。
Next, an electrically insulating core
次に、コア上層11aと、上側コア配線層12aと、コア中層11bと、下側コア配線層12bと、コア下層11cとを加熱および加圧して一体化し、コア層11を形成する。この加熱処理により、コア上層11aおよびコア下層11cを形成する熱硬化性のエポキシ樹脂を完全に硬化させる。このように、不完全に硬化した状態にあるエポキシ樹脂を用いることにより、コア上層11aおよびコア下層11c自身を、接着層として機能させて、コア層11を形成することが好ましい。
Next, the core
次に、図3(g)に示すように、中層貫通孔15bの底に露出しているコア下層11cの上に接着層22を形成し、電子部品30を、その端子部31が形成された面を、空洞部14の開口側に向けて、中層貫通孔15bに挿入し、空洞部14の中に配置して、接着層22を介してコア下層11cに接着固定する。
Next, as shown in FIG. 3G, the
次に、電子部品30と、コア上層11aの上層貫通孔15aの内方に向かって延出している上側コア配線層12aの配線パターンの部分とを、ボンディングワイヤ13により電気的に接続する。具体的には、ボンディングワイヤ13を、上側コア配線層12aの配線パターンの部分と、電極部20を介して電気的に接続する。また、ボンディングワイヤ13を、電子部品30の端子部31に電気的に接続する。ボンディングワイヤ13は、低ループタイプのワイヤボンディング技術を用いて形成することが好ましい。
Next, the
電子部品30が空洞部14に配置される位置には、ずれが生じる場合があるが、ワイヤボンディング技術を用いれば、空洞部14に配置された電子部品30の位置を考慮して、電極パッド20と端子部31とを、ボンディングワイヤ13により電気的に接続することができる。
There may be a deviation in the position where the
次に、ボンディングワイヤ13と、電極パッド20および電子部品30の端子部31との電気的な接続を検査することが好ましい。電子部品30は、端子部31が上側を向いて配置されており、端子部31が、露出した状態にあるので、端子部31の検査することが容易である。同様に、電極パッド20が、上層貫通孔15aの内方に延出した上側コア配線層12aの部分の上に形成されているので、電極パッド20が、露出した状態にあるため、電極パッド20を検査することも容易である。そして、接続に不良があるものを、ここで工程から取り除く。
Next, it is preferable to inspect the electrical connection between the
次に、図3(h)に示すように、電子部品30が配置された空洞部14の隙間の部分に、液体の封止樹脂23を充填した後、この封止樹脂23を固化させる。封止樹脂23は、充填時には、粘度の低い液体であるため、ボンディングワイヤ13のループ形状を変形させることなく、空洞部14に充填できる。
Next, as shown in FIG. 3 (h), the
次に、図4(i)に示すように、コア上層11aを貫通し、導電層40cと配線層12aとを電気的に接続するビア16aを形成する。同様に、コア下層11cを貫通し、導電層40dと配線層12bとを電気的に接続するビア16cを形成する。ビア16aおよびビア16cは、上記ビア16bと同様に形成できる。
Next, as shown in FIG. 4 (i), a via 16a that penetrates the core
次に、図4(j)に示すように、導電層40cおよび導電層40dそれぞれに、所定の配線パターンを形成して、配線層19aおよび配線層19bを作製する。配線層19aおよび配線層19bは、配線層40a、40bと同様に形成できる。
Next, as shown in FIG. 4J, a predetermined wiring pattern is formed on each of the
次に、封止樹脂23が充填された空洞部14、コア上層11aおよび配線層19aの上側に、絶縁層17aを形成する。絶縁層17aは、熱硬化性の樹脂シートを積層するか、または、熱硬化性の樹脂溶液を塗布した後、加熱固化して形成できる。熱硬化性の樹脂溶液を塗布する場合には、図4(k)に示すように、ボンディングワイヤ13を、絶縁層17aの内部に埋め込むことができる。また、熱硬化性の樹脂溶液を塗布する方法を用いることは、配線層19a、封止樹脂23またはコア上層11aが有する凹凸を吸収して、絶縁層17aの上側に平坦な面を形成できる観点から好ましい。
上記熱硬化性の樹脂シートまたは樹脂溶液としては、熱硬化性のエポキシ樹脂を用いることができる。
同様にして、コア下層11cおよび配線層19bの下側に、絶縁層17bを形成する。
Next, the insulating
As the thermosetting resin sheet or resin solution, a thermosetting epoxy resin can be used.
Similarly, an insulating
次に、絶縁層17aの上側に、導電層を形成し、この導電層に配線パターンを形成して、配線層19cを作製する。この導電層は、導電層40a、40bと同様に形成できる。同様にして、絶縁層17bの下側に、配線層19dを作製する。
Next, a conductive layer is formed on the upper side of the insulating
次に、絶縁層17aを貫通し、配線層19cと配線層19aとを電気的に接続するビア16dを形成する。同様に、絶縁層17bを貫通し、配線層19bと配線層19dとを電気的に接続するビア16eを形成する。ビア16dおよびビア16eは、上記ビア16bと同様に形成できる。
Next, a via 16d that penetrates the insulating
然る後、絶縁層17aおよび配線層19cの上側に、外部接続端子21が位置する部分のみが露出するように、ソルダーレジスト層18aを形成し、この露出部分に、めっき処理を行って、外部接続端子21を形成する。このめっき処理には、例えばNiAuめっきを用いることができる。同様にして、絶縁層17bおよび配線層19dの下側に、ソルダーレジスト層18bおよび外部接続端子21を形成して、図1に示す電子部品パッケージ10を得る。
Thereafter, a solder resist
上述した本実施態様によれば、空洞部14に配置された電子部品30の位置を考慮して、電極パッド20と端子部31とを、ボンディングワイヤ13により確実に電気的に接続することができる。また、電子部品30を空洞部14に配置する際に、高い配置精度が求められないため、電子部品パッケージ10の製造が容易となる。
また、ボンディングワイヤ13と、電極パッド20および電子部品30の端子部31との電気的な接続を検査することにより、不良品を工程の途中で取り除くことができるので、電子部品40が確実に電気的に接続された電子部品パッケージ10を製造できる。
According to this embodiment described above, the
Further, by inspecting the electrical connection between the
本発明の電子部品パッケージおよびその製造方法は、上述した実施形態または実施態様に制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更が可能である。
例えば、上述した実施形態では、電子部品30が1つだけ実装されていたが、空洞部を2つ以上形成して、電子部品をそれぞれの空洞部に配置固定してもよい。
The electronic component package and the manufacturing method thereof according to the present invention are not limited to the above-described embodiments or embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, only one
また、上述した実施形態では、コア層11の上側および下側それぞれに配線基板が積層されていたが、コア層11の上側または下側だけに配線基板が積層されていてもよい。また、コア層11の上側または下側に積層される配線基板は、1つのみであってもよい。
Further, in the above-described embodiment, the wiring board is laminated on each of the upper side and the lower side of the
また、上述した実施形態では、コア層11の上側に、配線層19aと、絶縁層17aと、配線層19cとからなる多層配線基板が積層されていたが、コア層11の上側には、さらに数の多い絶縁層および配線層からなる多層配線基板が積層されていてもよい。コア層11の下側に積層される多層配線基板についても同様である。
In the above-described embodiment, the multilayer wiring board including the
また、上述した実施形態および実施態様では、熱硬化性の樹脂を用いていたが、光硬化性の樹脂を用いてもよい。 Moreover, although thermosetting resin was used in embodiment and the embodiment mentioned above, you may use photocurable resin.
10 電子部品パッケージ
11 コア層
11a コア上層
11b コア中層
11c コア下層
12a 上側コア配線層
12b 下側コア配線層
13 ボンディングワイヤ
14 空洞部
15a 上層貫通孔
15b 中層貫通孔
16a、16b、16c、16d、16e ビア
17a、17b 絶縁層
18a、18b ソルダーレジスト層
19a、19b、19c、19d 配線層
20 電極パッド
21 外部接続端子
22 接着層
23 封止材
30 電子部品
40a、40b、40c、40d 導電層
50 コア複合体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記コア層を形成する前記絶縁層それぞれの間に配置されたコア配線層と、
前記コア層に形成された空洞部に配置された電子部品と、を備えており、
前記電子部品と前記コア配線層とが、ボンディングワイヤにより電気的に接続されていることを特徴とする電子部品パッケージ。 A core layer formed by laminating a plurality of insulating layers formed by impregnating a base material with a resin;
A core wiring layer disposed between each of the insulating layers forming the core layer;
An electronic component disposed in a cavity formed in the core layer,
The electronic component package, wherein the electronic component and the core wiring layer are electrically connected by a bonding wire.
前記コア上層と前記コア中層との間に配置された上側コア配線層には、前記中層貫通孔と位置および寸法を一致させた貫通孔が形成されており、
前記上層貫通孔は、前記中層貫通孔よりも大きく形成されており、前記中層貫通孔の周囲の前記コア中層の部分が、前記上側コア配線層と共に、前記上層貫通孔の層方向の内方に向かって延出しており、前記上側コア配線層の延出した部分と、前記電子部品とが、ボンディングワイヤにより電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電子部品パッケージ。 An insulating core intermediate layer having an intermediate through hole forming the cavity, an insulating core lower layer disposed below the core intermediate layer to which the electronic component is fixed, and the core intermediate layer; And an insulating core upper layer having an upper layer through hole that forms the hollow portion together with the middle layer through hole.
In the upper core wiring layer disposed between the core upper layer and the core middle layer, a through hole is formed that has the same position and dimensions as the middle layer through hole,
The upper layer through hole is formed to be larger than the middle layer through hole, and the portion of the core middle layer around the middle layer through hole is inward in the layer direction of the upper layer through hole together with the upper core wiring layer. 2. The electronic component package according to claim 1, wherein the electronic component package is extended toward the upper core wiring layer and the electronic component is electrically connected by a bonding wire.
前記導電層それぞれに配線パターンを形成し、
前記コア中層の上側に、基材に樹脂を含浸して形成されており且つ前記コア中層の貫通孔よりも大きい貫通孔を有する絶縁性のコア上層を、前記コア中層の貫通孔の周囲の前記配線パターンが、前記コア上層の貫通孔の層方向の内方に向かって延出するように、2つの前記貫通孔同士を一致させて空洞部を形成すると共に積層し、
前記コア中層の下側に、基材に樹脂を含浸して形成された絶縁性のコア下層を積層し、
前記コア上層と、前記コア中層と、前記コア下層とを加熱および加圧して一体化し、
電子部品を、前記空洞部に配置して、前記コア下層に固定した後、
前記電子部品と、前記コア上層の貫通孔の内方に向かって延出している前記配線パターンの部分とを、ボンディングワイヤにより電気的に接続することを特徴とする電子部品パッケージの製造方法。 A through-hole is formed in an insulating core middle layer formed by impregnating a base material with a resin and a conductive layer laminated on both sides,
Forming a wiring pattern on each of the conductive layers;
On the upper side of the core middle layer, an insulating core upper layer formed by impregnating a base material with a resin and having a through hole larger than the through hole of the core middle layer is formed around the through hole of the core middle layer. Two wiring holes are aligned with each other so that the wiring pattern extends inward in the layer direction of the through hole in the upper layer of the core, and a cavity is formed and laminated,
Under the core middle layer, an insulating core lower layer formed by impregnating a base material with resin is laminated,
The core upper layer, the core middle layer, and the core lower layer are integrated by heating and pressing,
After the electronic component is disposed in the cavity and fixed to the core lower layer,
A method of manufacturing an electronic component package, comprising: electrically connecting the electronic component and a portion of the wiring pattern extending inward of a through hole in the core upper layer by a bonding wire.
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