JP2009076833A - 電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】厚みが異なる第1電子素子と第2電子素子とを順次、または一括して積層することができ、外部への電気的接続のためのビアをより容易に形成することができる電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】電子素子内蔵印刷回路基板は、一面にキャビティ(cavity)が形成される絶縁基板と、電極が絶縁基板の一面を向くようにキャビティに挿入される第1電子素子と、電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように第1電子素子の一面に積層される第2電子素子と、第2電子素子をカバーするように絶縁基板の一面に形成される第1絶縁層と、第1電子素子をカバーするように絶縁基板の他面に形成される第2絶縁層と、を備え、第1電子素子及び第2電子素子の電極が同じ方向を向くように絶縁基板のキャビティに内蔵されることを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】電子素子内蔵印刷回路基板は、一面にキャビティ(cavity)が形成される絶縁基板と、電極が絶縁基板の一面を向くようにキャビティに挿入される第1電子素子と、電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように第1電子素子の一面に積層される第2電子素子と、第2電子素子をカバーするように絶縁基板の一面に形成される第1絶縁層と、第1電子素子をカバーするように絶縁基板の他面に形成される第2絶縁層と、を備え、第1電子素子及び第2電子素子の電極が同じ方向を向くように絶縁基板のキャビティに内蔵されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法に関する。
最近、次世代の多機能性、小型パッケージ技術の一環として電子素子内蔵印刷回路基板の開発が注目されている。電子素子内蔵印刷回路基板は、多機能性、小型化の長所と共に高機能化という長所も有し、これは100MHz以上の高周波で配線距離を最小化できるだけではなく、場合によってはフリップチップアセンブリ(flip chip assembly、FCA)やボールグリッドアレイ(ball grid array、BGA)で使用されるワイヤボンディング(wirebonding)またはソルダボール(Solder ball)を用した部品の連結に対する信頼性の問題を改善できるという方便も提供する。
しかし、従来技術による電子素子内蔵印刷回路基板は、一つの電子素子を絶縁基板の内部に内蔵させ製造したため電子素子の集積度を高めにくいという問題があり、二つの電子素子を対称構造として絶縁基板の内部に内蔵させて製造する場合には、マルチチップパッケージ(multi chip package、MCP)モジュール製品に用られるDRAM/NANDフラッシュなどのように、互いに異なる厚みを有する電子素子に適用しにくく、対称構造により生産速度が非常に遅いという問題があった。
このため、互いに厚みが異なる複数個の電子素子を内蔵することができ、かつ生産速度を高めて生産効率を向上できる電子素子内蔵印刷回路基板とその製造方法が求められている。
本発明は前述した従来の問題点を解決するために案出されたもので、複数の厚みが異なる電子素子を順次、または一括に積層することができ、ビアをより容易に形成することができる電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一実施形態によれば、一面にキャビティ(cavity)が形成される絶縁基板と、電極が絶縁基板の一面を向くようにキャビティに挿入される第1電子素子と、電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように第1電子素子の一面に積層される第2電子素子と、第2電子素子をカバーするように絶縁基板の一面に形成される第1絶縁層と、第1電子素子をカバーするように絶縁基板の他面に形成される第2絶縁層と、を備える電子素子内蔵印刷回路基板が提供される。
第1電子素子の電極に形成され、第1電子素子と電気的に接続する第1メタルポスト(the first metal post)と、第2電子素子の電極に形成され、第2電子素子と電気的に接続する第2メタルポストと、をさらに備えることができる。
第1絶縁層の一面から、第1メタルポストの一端及び第2メタルポストの一端までの距離は互いに同一であってもよい。
第1絶縁層の一面に形成され、第1メタルポスト及び第2メタルポストとそれぞれ電気的に接続するビア(via)をさらに備えることができる。
第1電子素子の幅は第2電子素子の幅より大きいものであってもよい。
第1電子素子の厚みは第2電子素子の厚みより厚いものであってもよい。
第1電子素子と第2電子素子との間には、さらに接着層を介在することができる。
絶縁基板の両面のうち、少なくともいずれか一面に、さらに第1回路パターンを形成することができる。
第1絶縁層の一面及び第2絶縁層の一面のうち、少なくともいずれか一つにさらに 第2回路パターンを形成することができる。
第1電子素子と第2電子素子との間に介在され、第1電子素子の電極と電気的に接続する再配線層をさらに備えることができる。
また、本発明の別の実施形態によれば、絶縁基板の一面にキャビティを形成する段階と、電極が絶縁基板の一面を向くようにキャビティに第1電子素子を挿入する段階と、電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように第1電子素子の一面に第2電子素子を積層する段階と、第2電子素子をカバーするように絶縁基板の一面に第1絶縁層を形成する段階と、第1電子素子をカバーするように絶縁基板の他面に第2絶縁層を形成する段階と、を行う電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法が提供される。
第1絶縁層を形成する段階及び第2絶縁層を形成する段階以前に、絶縁基板の両面のうち少なくともいずれか一つに第1回路パターンを形成する段階をさらに行うことができる。
第1電子素子を挿入する段階以前に、第1電子素子をキャビティ内に固定するために絶縁基板の他面に固定テープを積層する段階をさらに行い、第1絶縁層を形成する段階以後に、固定テープを除去する段階をさらに行うことができる。
第1絶縁層を形成する段階以前に、第1電子素子と電気的に接続するように第1電子素子の電極に第1メタルポストを形成する段階と、第2電子素子と電気的に接続するように第2電子素子の電極に第2メタルポストを形成する段階と、をさらに行うことができる。
第1絶縁層を形成する段階以後に、第1メタルポスト及び第2メタルポストとそれぞれ電気的に接続するように第1絶縁層の一面にビアを形成する段階をさらに行うことができる。
第2電子素子を積層する段階以前に、第1電子素子の一面に接着層を形成する段階をさらに行うことができる。
第1絶縁層を形成する段階及び第2絶縁層を形成する段階以後に、第1絶縁層の一面と第2絶縁層の一面のうち少なくともいずれか一つに第2回路パターンを形成する段階をさらに行うことができる。
第1電子素子の幅は第2電子素子の幅より大きいものであってもよい。
第1電子素子の厚みは第2電子素子の厚みより厚いものであってもよい。
第1電子素子を挿入する段階以前に、第2電子素子を積層する段階を行うことができる。
第1電子素子を挿入する段階以前に、第2絶縁層を形成する段階を行うことができる。
第2電子素子を積層する段階以前に、第1電子素子の電極と電気的に接続するように第1電子素子の一面に再配線層を形成する段階をさらに行うことができる。
本発明の実施例によれば、互いに厚みが異なる第1電子素子と第2電子素子とを順次、または一括に積層して絶縁基板のキャビティに内蔵することができ、第1メタルポスト及び第2メタルポストと外部との電気的接続のためのビアをより容易に形成することができる。
本発明に係る電子素子内蔵印刷回路基板及びその製造方法の実施例を添付図面に基づいて詳しく説明し、添付図面に基づいて説明することにおいて、同一かつ対応する構成要素は同じ図面符号を付し、これに対する重複される説明は省略する。
また、以下で使用される第1、第2などの用語は、同一かつ対応する構成要素を区別するための識別記号に過ぎなく、同一または対応する構成要素が第1、第2などの用語により限定されるものではない。
図1は本発明の一実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の第1実施例を示す断面図である。図1を参照すると、電子素子内蔵印刷回路基板100、絶縁基板110、キャビティ(cavity)115、第1電子素子120、第2電子素子130、電極122、132、第1絶縁層140、第2絶縁層145、第1メタルポスト(the first metal post)150、第2メタルポスト155、ビアホール(via hole)162、164、ビア(via)160、165、接着層170、インターコネクション125、第1回路パターン180、第2回路パターン185が示されている。
本実施例によれば、各電極122、132が同じ方向を向くように、第1電子素子120と第2電子素子130とを絶縁基板110のキャビティ115に内蔵し、厚み t1、t2が異なる複数の電子素子を内蔵することができ、複数の電子素子と外部との電気的接続のためのビア160を容易に形成することができる電子素子内蔵印刷回路基板100を提供する。
絶縁基板110には、第1電子素子120と第2電子素子130とが内蔵されるキャビティ115が一面に形成されることができる。
通常、絶縁基板110は、CCL(Copper clad laminate、)基板の一部分であり、絶縁基板110の両面のうち少なくともいずれか一つ、すなわち、一面、他面または両面に第1回路パターン180が形成されることができ、絶縁基板110の内部には絶縁基板110の両面間の電気的接続のためのインターコネクション125が形成されることができる。
第1回路パターン180は、CCL基板の一部である絶縁基板110の一面、他面または両面に形成される銅層をエッチングすることにより形成されることができる。
先ず、銅層にエッチングレジスト(etching resist)を塗布し、フォトリソグラフィ(photo−lithography)方式により露光及び現像の工程を経た後、銅層の一部にエッチング液(etchant)を塗布して銅層の一部を除去することにより、第1回路パターン180が形成されることができる。
インターコネクション125は、絶縁基板110の両面に第1回路パターン180が形成された場合、両面間の電気的接続のために形成されることができ、例えば、銅のような伝導性物質を用いることができる。
先ず、絶縁基板110に、例えば、ドリリング(drilling)で貫通孔を穿孔し、必要により、デバリング(deburring)やデスミア(desmear)のような後処理工程を行った後、貫通孔の内部に、例えば、銅メッキ、パネルメッキ、パターンメッキなどの工程により伝導性物質を充填することができる。
キャビティ115は、絶縁基板110の一面に形成されることができる。本実施例では、絶縁基板110を貫通した場合を一例として提示したが、これだけではなく、絶縁基板110が貫通されなく一面に溝が形成される場合も含まれることができる。
キャビティ115は、第1電子素子120及び第2電子素子130が挿入される位置に対応して加工されることができ、例えば、レーザーカッティング(laser cutting)、ルーテング(routing)、パンチング(punching)などの方式を用いて絶縁基板110の一面に形成されることができる。
第1電子素子120は、電極122が絶縁基板110の一面を向くようにキャビティ115に挿入されることができ、第1電子素子120は、例えば、DRAMまたはNAND フラッシュなどのようなチップ(chip)であることができる。
第1電子素子120を挿入する以前に、第1電子素子120をキャビティ115内に固定するため、絶縁基板110の他面に固定テープを積層することができ、第1電子素子120の一面に第2電子素子130を積層し、第2電子素子130をカバーするように絶縁基板110に第1絶縁層140を形成した後、固定テープを除去し、絶縁基板110の他面に第2絶縁層145を形成することができる。
固定テープは、例えば、除去の際に残留物を残さない耐熱テープであり、ポリイミド(polyimide)材質からなるテープを用いることができる。
固定テープを用いて第1電子素子120を固定する方法以外に、第1電子素子120を挿入する以前に絶縁基板110の他面に第2絶縁層145を先に形成することができ、これにより、別途の固定手段がなくても電子素子内蔵印刷回路基板100を効率的に製造できるようになる。
第1メタルポスト150は、第1電子素子120の電極122に形成され、第1電子素子120と電気的に接続することができ、第1絶縁層140にビアホール162を穿孔し、ビア160を形成することにより第1電子素子120が外部と電気的に接続することができる。
第1メタルポスト150は、第1電子素子120の電極122の位置に対応して貫通孔が形成されたメッキレジスト層を第1電子素子120の一面に形成し、その後、貫通孔の内部にメッキなどの工程で伝導性物質を充填することにより製造することができる。
また、第1メタルポスト150の一端及び第2メタルポスト155の一端は第1絶縁層140の一面から同じ距離であるh1、h2に位置することができ、第1絶縁層140の一面に外部との電気的接続のためのビア160を形成するために、レーザードリル(laser drill)などを用いてビアホール162を形成する際に、互いに同じ深みまで加工すれば良いのでより容易にビア160を形成することができる。
第2電子素子130は、電極132が第1電子素子120の電極122と同じ方向を向くように第1電子素子の一面に接着層170を介在し積層されることができ、第2電子素子130は、例えば、DRAMまたはNANDフラッシュなどのようなチップ(chip)であることができる。第1電子素子120と第2電子素子130とはそれぞれの幅のd1、d2と、厚みのt1、t2が異なってもよく、これに対しては後述する。
接着層170は、第1電子素子120と第2電子素子130との間に介在されることができ、 DAF(die attach film)、NCA(non conductive adhesive)またはエポキシ(epoxy)などが使用できる。先ず、第1電子素子120の一面に接着層170を積層した後、接着層170に第2電子素子130を積層することができ、これにより第1絶縁層140を形成する際に、第2電子素子130が遊動しないで固定されるようにすることができる。
第1電子素子120を絶縁基板110のキャビティ115に挿入した後、第1電子素子120と第2電子素子130との間に接着層170を介在し、第2電子素子130を第1電子素子120の一面に順次積層することができる。
また、第1電子素子120を絶縁基板110のキャビティ115に挿入する以前に第1電子素子120と第2電子素子130との間に接着層170を介在し、第2電子素子130を第1電子素子120の一面に積層した後、第1電子素子120及び第2電子素子130を一括的に絶縁基板110のキャビティ115に挿入できるなど、弾力的に工程を運用して、より容易に電子素子内蔵印刷回路基板100を製造することができる。
このように第1電子素子120と第2電子素子130との電極122、132が同じ方向を向くように第1電子素子120と第2電子素子130とが積層され、絶縁基板110のキャビティ115に挿入され、電子素子の厚みt1、t2が異なって対称形を構成しにくい場合には、第1電子素子120と第2電子素子130とを順次、または一括して絶縁基板110に内蔵することにより、電子素子内蔵印刷回路基板100を容易に製造することができ、電極122、132と、外部との電気的接続のためのビア160もより容易に形成することができる。
第2メタルポスト155は、第2電子素子130の電極132に形成され、第2電子素子130と電気的に接続することができ、第1絶縁層140にビアホール162を穿孔してビア160を形成することにより第2電子素子130が外部と電気的に接続することができる。
第2メタルポスト155は、第1メタルポスト150と同じく、第2電子素子130の電極132の位置に対応する、貫通孔が形成されたメッキレジスト層を第2電子素子130の一面に形成し、その後、貫通孔の内部にメッキなどの工程で伝導性物質を充填することにより製造することができる。
第1メタルポスト150と第2メタルポスト155は、第2電子素子130が第1電子素子120の一面に積層される前にそれぞれ形成されることができ、第2電子素子130が第1電子素子120の一面に積層された後に同時に形成されることもできる。
また、第1メタルポスト150一端及び第2メタルポスト155の一端は、第1絶縁層140の一面から同じ距離h1、h2に位置することができ、第1絶縁層140の一面に外部との電気的接続のためのビア160を形成するためにレーザードリルなどを用いてビアホール162を形成する際に、互いに同じ深みまで加工すれば良いのでより一層容易にビア160を形成することができる。
第1電子素子120の幅d1は、第2電子素子130の幅d2より大きいものであってもよく、これにより、第1電子素子120の電極122と第2電子素子130の電極132が位置上に、互いに干渉を起こさないため、第1絶縁層140の一面を向いて第1メタルポスト150と第2メタルポスト155をそれぞれ容易に形成することができる。
また、第1電子素子120の厚みt1は、第2電子素子130の厚みt2より厚いものであってもよく、これにより第1電子素子120の電極122に形成される第1メタルポスト150を長く形成する必要がなくかり、より効率的に電子素子内蔵印刷回路基板100を作製することができる。
第1絶縁層140は、第2電子素子130をカバーするように絶縁基板110の一面に形成されることができ、これにより、第1メタルポスト150と第2メタルポスト155とが第1絶縁層140に埋め込まれることができる。
また、第2絶縁層145は、第1電子素子120をカバーするように絶縁基板110の他面に形成されることができ、これにより、第1電子素子120及び第2電子素子130が内蔵された印刷回路基板を作製できるようになる。
ビア160は、第1絶縁層140の一面に形成され、第1メタルポスト150及び第2メタルポスト155に、それぞれ電気的に接続することができ、これにより、第1電子素子120及び第2電子素子130が外部と電気的に接続することができる。
ビア160は、レーザードリル、またはリソグラフィ方式を用いて第1メタルポスト150及び第2メタルポスト155の位置に対応してビアホール162を穿孔し、第1絶縁層140の一面に、例えば、銅のような伝導性物質をメッキしビアホール162を充填することにより形成されることができる。
第2回路パターン185は、第1絶縁層140の一面と第2絶縁層145の一面のうち、少なくともいずれか一つに形成されることができる。すなわち、第1絶縁層140の一面、第2絶縁層145の一面、または第1絶縁層140及び第2絶縁層145の一面に形成されることができ、ビアホール164に充填されたビア165を通して第1回路パターン180と電気的に接続することができる。
第2回路パターン185は、ビア160を形成するために第1絶縁層140の一面と第2絶縁層145の一面とに形成されたメッキ層をエッチングすることにより形成されることができる。すなわち、メッキ層にエッチングレジストを塗布し、フォトリソグラフィ方式により露光及び現像の工程を経た後、銅層の一部にエッチング液(etchant)を塗布して銅層の一部を除去することにより形成されることができる。
本実施例によれば、第1電子素子120と第2電子素子130の電極122、132が同じ方向を向くように第1電子素子120及び第2電子素子130を挿入して、より容易に外部と電気的接続が可能となり、第1絶縁層140の一面から第1メタルポスト150及び第2メタルポスト155の一端までの距離h1、h2が同じであるため、より容易にビアホール162を形成することができる。
また、第1電子素子120の幅d1と厚みt1が第2電子素子130より大きいものであってもよいので、各電極122、132が位置上に互いに干渉を起こさなく、より容易に第1メタルポスト150と第2メタルポスト155を形成することができる。
次に、本発明の一実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板において、第1電子素子と第2電子素子との間に再配線層を形成する第2実施例に対して説明する。
図2は、本発明の一実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の第2実施例を示す断面図である。図2を参照すると、電子素子内蔵印刷回路基板200、絶縁基板210、キャビティ215、第1電子素子220、第2電子素子230、電極222と232、第1絶縁層240、第2絶縁層245、第1メタルポスト250、第2メタルポスト255、ビアホール262と264、ビア260と265、接着層270、インターコネクション225、第1回路パターン280、第2回路パターン285、第1保護層292、再配線層294、第2保護層296、バンプ298が示されている。
本実施例によれば、第1電子素子220と第2電子素子230との間に再配線層294、第1保護層292、第2保護層296、バンプ298を介在することにより設計の自由度を高めることができる電子素子内蔵印刷回路基板200を提供する。
本実施例において、絶縁基板210、キャビティ215、第1電子素子220、第2電子素子230、電極222と232、第1絶縁層240、第2絶縁層245、第1メタルポスト250、第2メタルポスト255、ビアホール262と264、ビア260と265、接着層270、第1回路パターン280、第2回路パターン285は、本発明の一実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板200の第1実施例と同一または対応するので、これに対する説明を省略し、以下では、電子素子内蔵印刷回路基板200の第1実施例と相違点である、再配線層294、第1保護層292、第2保護層296、バンプ298、第1電子素子220と第2電子素子230の幅3、4に対して説明する。
第1保護層292は、第1電子素子220の電極222の一部が露出するように第1電子素子220の一面に形成されることができる。第1保護層292はフォトリソグラフィ方式による露光及び現像の工程で形成されることができ、再配線層294を形成する基盤を提供する。
再配線層294は第1電子素子220と第2電子素子230との間に介在され、第1電子素子220の電極222と電気的に接続することができ、これにより、第1電子素子220の幅d3が第2電子素子230の幅d4より小さくても各電極222、232の位置上、干渉を起こさなく第1メタルポスト250及び第2メタルポスト255を形成することができる。
第1電子素子220の側面には再配線層294の基盤として用いられるモールディング材を備えることができ、このモールディング材と第1保護層292の一面には、第1電子素子220の電極222と電気的に接続する再配線層294を形成することができる。
再配線層294はモールディング材と第1保護層292の一面に、例えば、メッキなどによりメッキ層を形成した後、フォトリソグラフィ方式を用いて所定パターンが形成されたエッチングレジスト層を形成し、これを選択的にエッチングすることにより形成することができる。
第2保護層296は、第1メタルポスト250を形成するための再配線層294の一部を露出させた領域以外の領域に形成されることができ、第1保護層292と同じくフォトリソグラフィを用いて形成されることができる。
バンプ298は、第1メタルポスト250の形成を容易にするために露出された再配線層294上に形成されることができ、再配線層294と同じく、例えば、メッキなどによりメッキ層を形成した後、フォトリソグラフィ方式を用いて所定パターンが形成されたエッチングレジスト層を形成し、これを選択的にエッチングすることにより形成されることができる。
本実施例によれば、第1電子素子220と第2電子素子230との間に再配線層294を介在し、第1電子素子220と第2電子素子230の幅d3、d4に関係なく、第1メタルポスト250及び第2メタルポスト255を形成できるので、電子素子内蔵印刷回路基板200に対する設計の自由度を高めることができる。
次に、本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法の第1実施例に対して説明する。
図3は、本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法の第1実施例を示すフローチャートであり、図4ないし図17は本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法の第1実施例における各工程を示す断面図である。
図3ないし図17を参照すると、電子素子内蔵印刷回路基板300、絶縁基板310、キャビティ315、第1電子素子320、第2電子素子330、電極322と332、第1絶縁層340、第2絶縁層345、第1メタルポスト350、第2メタルポスト355、ビアホール362と364、ビア360と365、接着層370、インターコネクション325、第1回路パターン380、第2回路パターン385、固定テープ375が示されている。
本実施例によれば、第1電子素子320と第2電子素子330の電極322、332が同じ方向を向くように、第1電子素子320及び第2電子素子330を絶縁基板310のキャビティ315に内蔵することにより、より簡単かつ容易に電子素子内蔵印刷回路基板300が製造できる電子素子内蔵印刷回路基板300の製造方法を提供する。
先ず、段階S2で、図4に示すように、絶縁基板の両面のうち少なくともいずれか一つに第1回路パターン380を形成する。例えば、絶縁基板310はCCL基板の一部分であることができ、第1回路パターン380は絶縁基板310の一面、他面または両面に形成される銅層をエッチングすることにより形成できる。
第1回路パターン380は銅層にエッチングレジストを塗布し、フォトリソグラフィ方式による露光及び現像の工程を経た後、銅層の一部に選択的にエッチング液を塗布して銅層の一部を除去することにより形成されることができる。
また、絶縁基板310の両面に第1回路パターン380が形成された場合、両面の間の電気的接続のためにインターコネクション325を形成することができ、例えば、銅のような伝導性物質を用いることができる。
インターコネクション375は、絶縁基板310に、例えば、ドリリングにより貫通孔を穿孔し、必要により、デバリングやデスミアのような後処理工程を行った後、貫通孔の内部に、例えば、銅メッキ、パネルメッキ、パターンメッキなどの工程を行い伝導性物質を充填することにより形成することができる。
次に、段階S4で、図5に示すように、絶縁基板の一面にキャビティを形成する。すなわち、キャビティ315は、第1電子素子320及び第2電子素子330の挿入位置に対応して加工されることができ、レーザーカッティング、ルーテング、パンチングなどの方式を用いて絶縁基板310の一面に形成されることができる。
段階S6で、図6に示すように、第1電子素子をキャビティ内に固定するために、絶縁基板の他面に固定テープを積層する。固定テープ375は、除去の際に残留物を残さない耐熱テープであり、例えば、PI材質からなるテープを用いることができる。
本実施例においては、固定テープ375を用いて第1電子素子320を固定させる方法を提示したが、以外にも、第1電子素子320を挿入する前に絶縁基板310の他面に第2絶縁層345を先に形成することができ、これにより別途の固定手段がなくても電子素子内蔵印刷回路基板300を効率的に製造することができる。
段階S8で、図7に示すように、第1電子素子と電気的に接続されるよう第1電子素子の電極に第1メタルポストを形成する。すなわち、第1電子素子320の電極322の位置に対応する、貫通孔の形成されたメッキレジスト層を第1電子素子320の一面に形成した後、貫通孔の内部にメッキなどの工程で伝導性物質を充填することにより製造することができる。
段階S10で、図8に示すように、電極が絶縁基板の一面を向くようにキャビティに第1電子素子を挿入する。第1電子素子320は、電極322が絶縁基板310の一面を向くようにキャビティ315に挿入されることができ、第1電子素子320は、例えば、DRAMまたはNANDフラッシュなどのようなチップ(chip)であることができる。
段階S12で、図9に示すように、第1電子素子の一面に接着層を形成する。接着層370は第1電子素子320と第2電子素子330との間に介在されることができ、DAF、NCAまたはエポキシなどを使用できる。先ず、第1電子素子320の一面に接着層370を積層した後、接着層370に第2電子素子330を積層することができ、これにより、第1絶縁層340の形成の際に第2電子素子330が流動されなく固定されることができる。
段階S14で、図10に示すように、第2電子素子と電気的に接続されるよう第2電子素子の電極に第2メタルポストを形成する。第2電子素子330の電極332の位置に対応する、貫通孔が形成されたメッキレジスト層を第2電子素子330の一面に形成し、その後、貫通孔の内部にメッキなどの工程で伝導性物質を充填することにより製造することができる。
ここで、第1メタルポスト350の一端及び第2メタルポスト355の一端は、第1絶縁層340の一面から同じ距離h5、h6に位置することができ、第1絶縁層340の一面に、外部との電気的接続のためのビア360を形成するためにレーザードリルなどを用いてビアホール362を形成する際に、互いに同じ深さまで加工すれば良いので、より容易にビア360を形成することができる。
段階S16で、図11に示すように、電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように、第1電子素子の一面に第2電子素子を積層する。第2電子素子330は、電極332が第1電子素子320の電極322と同じ方向を向くように第1電子素子の一面に接着層370を介在して積層することができ、第2電子素子330は、例えば、DRAMまたはNANDフラッシュなどのようなチップ(chip)であることができる。
第1電子素子320の幅d5は第2電子素子330の幅d6より大きいものであってもよく、これにより第1電子素子320の電極322と第2電子素子330の電極332とが互いに位置上、干渉を起こさなく第1絶縁層340の一面を向いて第1メタルポスト350と第2メタルポスト355とを容易に形成することができる。
また、第1電子素子320の厚みt5は第2電子素子330の厚みt6より大きいものであってもよく、これにより第1電子素子320の電極322に形成される第1メタルポスト350を長く形成する必要がなくなり、より効率的に電子素子内蔵印刷回路基板300を製造することができる。
本実施例においては、第1電子素子320を絶縁基板310のキャビティ315に挿入した後、接着層370を介在して順次第2電子素子330を第1電子素子320の一面に積層することを一例で提示したが、これに限定されず、第1電子素子320を絶縁基板310のキャビティ315に挿入する前に、接着層370を介在して第2電子素子330を第1電子素子320の一面に積層した後、第1電子素子320及び第2電子素子330を一括して絶縁基板310のキャビティ315に挿入する工程も可能であることは勿論であり、これにより第2電子素子330の積層のための位置制御がより容易になるので電子素子内蔵印刷回路基板300の生産効率性を高めることができる。
段階S18で、図12に示すように、絶縁基板の一面に第1絶縁層を形成する。すなわち、第2電子素子330をカバーするように絶縁基板310の一面に形成することができ、これにより第1メタルポスト350と第2メタルポスト355とが第1絶縁層340で埋め込まれることができる。
段階S20で、図13に示すように、固定テープを除去する。第2絶縁層345を形成するために、第1電子素子320を固定するために積層された固定テープ375を除去することができる。
段階S22で、図14に示すように、絶縁基板の他面に第2絶縁層を形成する。すなわち、第1電子素子320をカバーするように絶縁基板310の他面に形成されることができ、これにより、第1電子素子320及び第2電子素子330が内蔵された印刷回路基板を形成することができる。
段階S24で、図15及び図16に示すように、第1メタルポスト及び第2メタルポストとそれぞれ電気的に接続するよう絶縁基板の一面にビアを形成する。先ず、図15に示すように、レーザードリル、またはリソグラフィ方式を用いて第1メタルポスト350及び第2メタルポスト355の位置に対応してビアホール362を穿孔し、図16に示すように、第1絶縁層340の一面に、例えば、銅のような伝導性物質でメッキしてビアホール362を充填することによりビア360を形成することができる。
また、第1回路パターン380と第2回路パターン385とを電気的に接続させるためのビア365も、第1メタルポスト350及び第2メタルポスト355にそれぞれ電気的に接続するビア360を形成するためのビアホール364を形成する工程で同時に形成することができる。
最後に、段階S26で、図17に示すように、第1絶縁層の一面と第2絶縁層の一面のうち少なくともいずれか一つに第2回路パターンを形成する。第2回路パターン385は、ビア360の形成のために第1絶縁層340の一面と第2絶縁層345の一面に形成されたメッキ層をエッチングすることにより形成されることができる。すなわち、メッキ層にエッチングレジストを塗布し、フォトリソグラフィ方式による露光及び現像の工程を経た後、銅層の一部にエッチング液(etchant)を塗布して銅層の一部を除去することにより形成することができる。
本実施例によれば、第1電子素子320と第2電子素子330の電極322、332が同じ方向を向くように第1電子素子320及び第2電子素子330を絶縁基板310のキャビティ315に内蔵することにより、一方向に複数の電子素子を内蔵できるようになり、電子素子内蔵印刷回路基板300をより効率的に製造することができる。
また、第1メタルポスト350及び第2メタルポスト355の一端は、第1絶縁層340の一面から同じ距離h5、h6に位置するので、より容易にビアホール362、364を形成することができ、第1電子素子320の幅d5と厚みt5が第2電子素子330のそれより大きいものであってもよいので、各電極322、332が互いに干渉を起こさなく、容易に第1メタルポスト350と第2メタルポスト355とを形成することができる。
次に、本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法における第1電子素子と第2電子素子との間に再配線層を形成する第2実施例に対して説明する。
図18は、本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法の第2実施例を示すフローチャートであり、図19ないし図33は本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法における第2実施例の各工程を示す断面図である。
図18ないし図33を参照すると、電子素子内蔵印刷回路基板400、絶縁基板410、キャビティ415、第1電子素子420、第2電子素子430、電極422と432、第1絶縁層440、第2絶縁層445、第1メタルポスト450、第2メタルポスト455、ビアホール462と464、ビア460と465、接着層470、第1回路パターン480、第2回路パターン485、固定テープ475、再配線層494、第1保護層492、第2保護層496、バンプ498が示されている。
本実施例によれば、再配線層494を形成することにより、第1電子素子420と第2電子素子430の幅(図31のd7、d8)に関係なく、設計の自由度を高めた電子素子内蔵印刷回路基板400を製造できる電子素子内蔵印刷回路基板400の製造方法を提供する。
段階S32で、図19に示すように、絶縁基板の両面のうち、少なくともいずれか一つに第1回路パターン480を形成する。段階S34で、図20に示すように、絶縁基板410の一面にキャビティ415を形成する。段階S36で、図21に示すように、第1電子素子をキャビティ内に固定するために絶縁基板の他面に固定テープ475を積層する。
段階S38で、図22に示すように、再配線層494を形成する。段階S40で、図23に示すように、第1電子素子と電気的に接続するように第1電子素子の電極に第1メタルポスト450を形成する。段階S42で、図24に示すように、電極が絶縁基板の一面を向くようにキャビティに第1電子素子420を挿入する。
段階S44で、図25に示すように、第1電子素子の一面に接着層を形成する。段階S46で、図26に示すように、第2電子素子と電気的に接続するように第2電子素子の電極に第2メタルポスト455を形成する。段階S48で、図27に示すように、電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように第1電子素子420の一面に第2電子素子430を積層する。
段階S50で、図28に示すように、絶縁基板の一面に第1絶縁層440を形成する。段階S53で、図29に示すように固定テープを除去する。段階S54で、図30に示すように絶縁基板の他面に第2絶縁層445を形成する。
段階S56で、図31及び図32に示すように、第1メタルポスト及び第2メタルポストとそれぞれ電気的に接続可能に絶縁基板の一面にビア460,465を形成する。最後に、段階S58で、図33に示すように、第1絶縁層の一面と第2絶縁層の一面のうち少なくともいずれか一つに第2回路パターン485を形成する。
本実施例の場合、第1回路パターン480形成、絶縁基板410にキャビティ415形成、固定テープ475積層、第1メタルポスト450形成、第1電子素子420挿入、接着層470形成、第2メタルポスト455形成、第2電子素子430積層、第1絶縁層440形成、固定テープ475除去、第2絶縁層445形成、ビアホール462、464を穿孔してビア460、465を形成、第2回路パターン485形成の工程は本発明の他の実施形態による電子素子内蔵印刷回路基板400の製造方法の第1実施例と同一または対応されるのでこれに対する説明は省略し、以下では、電子素子内蔵印刷回路基板400の製造方法の第1実施例と相違点である、再配線層494を形成する段階に対して説明する。
段階S38で、図22に示すように、第1電子素子の電極と電気的に接続するように第1電子素子の一面に再配線層を形成する。再配線層494を形成する工程は次のとおりである。
先ず、第1電子素子420の電極422の一部が露出するように第1電子素子420の一面に第2保護層496を形成する。すなわち、フォトリソグラフィ方式による露光及び現像の工程により形成することができ、これにより再配線層494を形成できる基盤が提供される。
次に、第1電子素子420の電極422と電気的に接続するように、第1電子素子420と第2電子素子430との間に介在される再配線層494を形成する。すなわち、第1電子素子420の側面には再配線層494の基盤として用いられるモールディング材を備えることができ、モールディング材と第1保護層492の一面に第1電子素子420の電極422と電気的に接続する再配線層494が形成されることができる。
再配線層494は、モールディング材と第1保護層492の一面に、例えば、メッキなどによりメッキ層を形成した後、フォトリソグラフィ方式を用いて所定パターンが形成されたエッチングレジストを形成し、これを選択的にエッチングすることにより形成されることができる。
次に、第1メタルポスト450の形成のために再配線層494の一部を露出させ、その他の領域に第2保護層496を形成する。第2保護層496は第1保護層492と同じくフォトリソグラフィを用いて形成することができる。
最後に、第1メタルポスト450の形成を容易にするために、露出された再配線層494上にバンプ498を形成する。これは、再配線層494と同じく、例えば、メッキなどによりメッキ層を形成した後、フォトリソグラフィ方式を用いて所定パターンが形成されたエッチングレジストを形成し、これを選択的にエッチングすることにより形成されることができる。
本実施例によれば、第1電子素子420と第2電子素子430との間に再配線層494を介在することにより、第1電子素子420の幅(図31のd7)が第2電子素子430の幅(図31のd8)より小さくても各電極422、432が互いに干渉を起こさなく第1メタルポスト450及び第2メタルポスト455を形成することができ、第1電子素子420と第2電子素子430の幅d7、d8に関係なく設計の自由度を高めることができるので、より容易に電子素子内蔵印刷回路基板400を製造することができる。
前述した実施例以外の多くの実施例が本発明の特許請求の範囲内に存在することは明らかである。
100 電子素子内蔵印刷回路基板
110 絶縁基板
120 第1電子素子
125 インターコネクション
130 第2電子素子
140 第1絶縁層
145 第2絶縁層
150 第1メタルポスト(metal post)
155 第2メタルポスト
160、165 ビア(via)
170 接着層
180 第1回路パターン
185 第2回路パターン
110 絶縁基板
120 第1電子素子
125 インターコネクション
130 第2電子素子
140 第1絶縁層
145 第2絶縁層
150 第1メタルポスト(metal post)
155 第2メタルポスト
160、165 ビア(via)
170 接着層
180 第1回路パターン
185 第2回路パターン
Claims (22)
- 一面にキャビティ(cavity)が形成される絶縁基板と、
電極が前記絶縁基板の一面を向くように前記キャビティに挿入される第1電子素子と、
電極が前記第1電子素子の電極と同じ方向を向くように前記第1電子素子の一面に積層される第2電子素子と、
前記第2電子素子をカバーするように前記絶縁基板の一面に形成される第1絶縁層と、
前記第1電子素子をカバーするように前記絶縁基板の他面に形成される第2絶縁層と、
を備える電子素子内蔵印刷回路基板。 - 前記第1電子素子の電極に形成され、前記第1電子素子と電気的に接続する第1メタルポスト(the first metal post)と、
前記第2電子素子の電極に形成され、前記第2電子素子と電気的に接続する第2メタルポストと
をさらに備える請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。 - 前記第1絶縁層の一面から、前記第1メタルポストの一端及び前記第2メタルポストの一端までの距離が互いに同じであることを特徴とする請求項2に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記第1絶縁層の一面に形成され、前記第1メタルポスト及び前記第2メタルポストにそれぞれ電気的に接続するビア(via)をさらに備える請求項2に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記第1電子素子の幅が、前記第2電子素子の幅より大きいことを特徴とする請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記第1電子素子の厚みが、前記第2電子素子の厚みより厚いことを特徴とする請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記第1電子素子と前記第2電子素子との間に介在される接着層をさらに備える請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記絶縁基板の両面のうち、少なくともいずれか一つに形成される第1回路パターンをさらに備える請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記第1絶縁層の一面と前記第2絶縁層の一面のうち、少なくともいずれか一つに形成される第2回路パターンをさらに備える請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 前記第1電子素子と前記第2電子素子との間に介在され、前記第1電子素子の電極と電気的に接続する再配線層をさらに備える請求項1に記載の電子素子内蔵印刷回路基板。
- 絶縁基板の一面にキャビティを形成する段階と、
電極が前記絶縁基板の一面を向くように前記キャビティに第1電子素子を挿入する段階と、
電極が第1電子素子の電極と同じ方向を向くように前記第1電子素子の一面に第2電子素子を積層する段階と、
前記第2電子素子をカバーするように前記絶縁基板の一面に第1絶縁層を形成する段階と、
前記第1電子素子をカバーするように前記絶縁基板の他面に第2絶縁層を形成する段階と
を含む電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第1絶縁層を形成する段階及び前記第2絶縁層を形成する段階の前に、
前記絶縁基板の両面のうち、少なくともいずれか一つに第1回路パターンを形成する段階をさらに含む請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第1電子素子を挿入する段階の前に、
前記第1電子素子を前記キャビティ内に固定するために、前記絶縁基板の他面に固定テープを積層する段階をさらに含み、
前記第1絶縁層を形成する段階の後に、
前記固定テープを除去する段階をさらに含む請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第1絶縁層を形成する段階の前に、
前記第1電子素子と電気的に接続するように前記第1電子素子の電極に第1メタルポストを形成する段階と、
前記第2電子素子と電気的に接続するように前記第2電子素子の電極に第2メタルポストを形成する段階と
をさらに含む請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第1絶縁層を形成する段階の後に、
前記第1メタルポスト及び前記第2メタルポストとそれぞれ電気的に接続するように前記第1絶縁層の一面にビアを形成する段階をさらに含む請求項14に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第2電子素子を積層する段階の前に、
前記第1電子素子の一面に接着層を形成する段階をさらに含む請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第1絶縁層を形成する段階及び前記第2絶縁層を形成する段階の後に、
前記第1絶縁層の一面と前記第2絶縁層の一面のうち、少なくともいずれか一つに第2回路パターンを形成する段階をさらに含む請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。 - 前記第1電子素子の幅が、前記第2電子素子の幅より大きいことを特徴とする請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。
- 前記第1電子素子の厚みが、前記第2電子素子の厚みより厚いことを特徴とする請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。
- 前記第1電子素子を挿入する段階の前に、前記第2電子素子を積層する段階を行うことを特徴とする請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。
- 前記第1電子素子を挿入する段階の前に、前記第2絶縁層を形成する段階を行うことを特徴とする請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。
- 前記第2電子素子を積層する段階の前に、
前記第1電子素子の電極と電気的に接続するように前記第1電子素子の一面に再配線層を形成する段階をさらに含む請求項11に記載の電子素子内蔵印刷回路基板の製造方法。
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