JP2009289936A - Method of manufacturing electronic component and heat press apparatus - Google Patents

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林  祥剛
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce intricateness of alignment lamination and facility addition with respect to dissimilar lamination constitution including a ceramic substrate. <P>SOLUTION: Each reference hole formed in the ceramic substrate and a resin material member, etc., is fitted to a pin by insertion to facilitate positioning, and after lamination, control is performed using a temperature rise profile of a heat press. In a predetermined resin viscosity region, the pin is extracted, the heat press is changed to a high-pressure press, and an insulating resin sheet is thermally cured to form a cured body, which is finally divided to produce an electronic component. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、セラミック基板と樹脂材料との異種材料を積層した部品内蔵構造を有する電子部品の製造方法および熱プレス装置に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing an electronic component having a component built-in structure in which different materials of a ceramic substrate and a resin material are laminated, and a hot press apparatus.

半導体チップを中心とする電子部品が実装された電子部品モジュールは、情報通信機器、事務用電子機器、家庭用電子機器、医療用電子機器などの、小型化、薄型化、高性能化に大きく寄与している。特に情報通信機器の分野での小型化、薄型化の要求に対し、半導体チップ等の電子部品の実装密度をより高めるために、電子部品の電極ピッチおよび電子部品を実装する配線基板の配線ルールの微細化が益々進んでいる。最近では、配線基板の表面に電子部品を実装する従来の2次元的な実装だけでなく、配線基板に電子部品を内蔵し、実装面積を大幅に縮小し、小型高密度化を図る3次元的な実装方法を用いた部品内蔵モジュールの開発も盛んに行われている。   Electronic component modules on which electronic components, mainly semiconductor chips, are mounted greatly contribute to miniaturization, thinning, and high performance of information communication devices, office electronic devices, household electronic devices, medical electronic devices, etc. is doing. In order to increase the mounting density of electronic components such as semiconductor chips in response to the demand for miniaturization and thinning, particularly in the field of information and communication equipment, the wiring pitch of electronic components and the wiring rules for wiring substrates on which electronic components are mounted Miniaturization is progressing more and more. Recently, in addition to the conventional two-dimensional mounting in which electronic parts are mounted on the surface of the wiring board, the electronic parts are built in the wiring board, and the mounting area is greatly reduced, and the three-dimensional structure is aimed at reducing the size and increasing the density. Development of built-in component modules using various mounting methods is also actively underway.

また、半導体チップ等の電子部品をパソコンや携帯電話等の電子機器のマザー基板に実装する場合、微細な配線ルールの電子部品と電子部品に対して配線ルールが比較的粗なマザー基板との配線ルールの調整を図るために、インターポーザー基板やモジュール基板と呼ばれる配線基板に電子部品を実装した後、半田ボールを用いたBGA(Ball grid array)実装や電極部半田印刷によるLGA(Land gird array)実装によってマザー基板に二次実装するといった段階的な実装形態が採られることが多い。このマザー基板には通常、樹脂基板が使用されることが多いが、インターポーザー基板やモジュール基板には電子部品およびマザー基板の配線ルール、必要とされる基板の面積や厚さ、および電子部品の放熱性等さまざまな観点から樹脂基板もしくはセラミック基板が選択されて用いられている。ここでインターポーザー基板やモジュール基板としてセラミック基板を用いた場合、セラミック基板とマザー基板との熱膨張係数が大きく異なるため、二次実装部分に大きな応力がかかり、例えばBGA実装の半田ボールにクラックが発生する等の電気接続不良が発生することがあった。この様な異種材料を用いることに起因する不良発生に対し、セラミック材料で構成されるインターポーザー基板またはモジュール基板の、マザー基板実装面に樹脂層を形成することで応力を緩和させ不良発生を防ぐ方法(特許文献1)が提案されている。
特開2003−124435号公報
In addition, when mounting electronic components such as semiconductor chips on a mother board of an electronic device such as a personal computer or a mobile phone, wiring between the electronic parts with fine wiring rules and the mother board with relatively coarse wiring rules for the electronic parts In order to adjust the rules, electronic components are mounted on a wiring board called an interposer board or module board, and then BGA (Ball Grid Array) mounting using solder balls or LGA (Land Guard Array) by electrode part solder printing. In many cases, stepwise mounting forms such as secondary mounting on a mother board are adopted. Resin substrates are usually used for this mother board, but wiring rules for electronic components and mother boards, required board area and thickness, and electronic component wiring are often used for interposer boards and module boards. A resin substrate or a ceramic substrate is selected and used from various viewpoints such as heat dissipation. Here, when a ceramic substrate is used as an interposer substrate or a module substrate, the thermal expansion coefficients of the ceramic substrate and the mother substrate are greatly different, so that a large stress is applied to the secondary mounting portion, for example, a crack is generated in a solder ball of BGA mounting. An electrical connection failure such as occurrence may occur. In response to the occurrence of defects due to the use of such dissimilar materials, by forming a resin layer on the mother substrate mounting surface of an interposer substrate or module substrate made of a ceramic material, stress can be relieved and defects can be prevented. A method (Patent Document 1) has been proposed.
JP 2003-124435 A

しかし、セラミック基板は剛性が高いが割れやすく熱膨張係数が小さい。一方樹脂基板や樹脂材料およびプレス治具等に用いる金属材料は熱膨張係数が大きいことから、ピンを用いて各種部材をアライメント積層して熱プレスを行った場合、その熱膨張係数の違いからセラミック基板のピンの挿入穴から割れ等の破損が発生する。これは、各部材の積層精度を高めるために、アライメント積層用の穴とピンのクリアランスを極力小さくする必要があり、熱プレスでの加温による異種材料の熱膨張係数差で生ずる僅かな歪みで起きる。   However, the ceramic substrate has high rigidity but is easily cracked and has a low coefficient of thermal expansion. On the other hand, metal materials used for resin substrates, resin materials, press jigs, etc. have a large coefficient of thermal expansion. Breakage such as cracking occurs from the pin insertion hole of the board. This is because the clearance between the holes and pins for alignment lamination needs to be as small as possible in order to improve the lamination accuracy of each member, and this is a slight distortion caused by the difference in thermal expansion coefficient of different materials due to heating by hot press. Get up.

これを防ぐために、各部材に積層アライメントマークを設けカメラ認識により位置合わせを行い接着剤等によって仮止めする。これを繰り返して積層していく方法がある。しかし、この方法ではセラミック基板自体の大判化が製造工程上難しいことから、小さな基板の積層を繰り返すため、カメラ認識によるアライメント積層設備が多数必要となり多額の設備投資が必要とされる。また、積層毎に接着剤等による仮止め作業も必要となりコストが掛かるという問題があった。   In order to prevent this, a laminated alignment mark is provided on each member, alignment is performed by camera recognition, and temporarily fixed with an adhesive or the like. There is a method of repeating this and laminating. However, since this method makes it difficult to increase the size of the ceramic substrate itself in the manufacturing process, a large number of alignment lamination facilities based on camera recognition are required to repeat the lamination of small substrates, and a large capital investment is required. In addition, there is a problem in that a temporary fixing operation using an adhesive or the like is required for each lamination, which increases costs.

以下に、図10(a)〜(d)、図11(a)〜(d)を用いて従来の電子部品の製造方法について説明する。   Below, the manufacturing method of the conventional electronic component is demonstrated using FIG. 10 (a)-(d) and FIG. 11 (a)-(d).

図10(a)において、樹脂基板101の積層アライメントマーク103をカメラにより位置を覚え込み、基板の周辺の余剰部分に接着剤塗布する。次に導電性樹脂組成物にて構成される層間の電気接続用のビアホール導体202、および積層アライメントマークとなるビアホール導体204を形成した絶縁性樹脂シート203を準備する。積層アライメントマークとなるビアホール導体204をカメラにより位置を覚え込み、樹脂基板101とアライメントを行い積層して接着材により仮止めして図10(b)の積層体301を作製する。これにより樹脂基板101の配線パターン102とビアホール導体202との位置合わせが行われる。次にセラミック基板402に、半導体チップまたは半導体パッケージ403やチップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ等チップ部品404の回路部品を実装する。積層体301の周辺の余剰部分に接着剤塗布する。回路部品が実装された回路基板401の積層アライメントマーク406をカメラにより位置を覚え込み、積層体301のビアホール導体204とのアライメントを行い積層して接着材により仮止めを行い図10(c)の積層体501を作製する。図10(d)は積層体501を熱プレスして、一体化するための治具類を上下に配置した説明図で、601は積層体の取り扱いを容易にするための積層治具ベース、602は加圧力を均一化させるためのゴムのクッション材、603は押さえ板、604は離型フィルム、605は絶縁性樹脂シートである。図11(a)の701は熱プレス機の加熱板、702はヒーターである。図11(b)のように積層された状態にて、例えば200℃、3MPaで加圧加熱を行ない、絶縁性樹脂シートを熱硬化することで図11(c)に示す積層体801を一体化することができる。その後、図11(d)のように、モジュールサイズに切断を行い、電子部品802を作製することができる。以上のようにカメラ認識によるアライメントを行い、接着剤で仮固定をする積層する工程を2回繰り返す必要がある。また、セラミック基板サイズも□100mmサイズ程度のため生産量が増えた場合には、設備費、工数が多大に掛かる問題がある。   In FIG. 10A, the position of the laminated alignment mark 103 on the resin substrate 101 is memorized by a camera, and an adhesive is applied to a surplus portion around the substrate. Next, an insulating resin sheet 203 on which a via hole conductor 202 for electrical connection between layers composed of a conductive resin composition and a via hole conductor 204 to be a laminated alignment mark are formed is prepared. The position of the via-hole conductor 204 serving as a laminated alignment mark is memorized with a camera, aligned with the resin substrate 101, laminated, and temporarily fixed with an adhesive to produce a laminated body 301 in FIG. Thereby, the alignment of the wiring pattern 102 of the resin substrate 101 and the via-hole conductor 202 is performed. Next, circuit components such as a semiconductor chip or semiconductor package 403 and a chip component 404 such as a chip resistor, a chip capacitor, and a chip inductor are mounted on the ceramic substrate 402. Adhesive is applied to the surplus portion around the laminate 301. The position of the laminated alignment mark 406 of the circuit board 401 on which the circuit components are mounted is memorized by a camera, aligned with the via hole conductor 204 of the laminated body 301, laminated, and temporarily fixed with an adhesive, as shown in FIG. A stacked body 501 is produced. FIG. 10 (d) is an explanatory view in which jigs for hot-pressing and integrating the laminated body 501 are arranged up and down. Reference numeral 601 denotes a laminated jig base for facilitating handling of the laminated body. Is a rubber cushion material for equalizing the applied pressure, 603 is a pressing plate, 604 is a release film, and 605 is an insulating resin sheet. In FIG. 11A, reference numeral 701 denotes a heating plate of a hot press, and reference numeral 702 denotes a heater. In the state of being laminated as shown in FIG. 11 (b), for example, pressure heating is performed at 200 ° C. and 3 MPa, and the insulating resin sheet is thermally cured to integrate the laminated body 801 shown in FIG. 11 (c). can do. Thereafter, as shown in FIG. 11D, the electronic component 802 can be manufactured by cutting into modules. As described above, it is necessary to repeat the alignment process by camera recognition and the lamination process of temporarily fixing with an adhesive twice. In addition, since the ceramic substrate size is also about □ 100 mm, there is a problem that when the production amount is increased, the equipment cost and man-hours are greatly increased.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、セラミック基板を含む電子部品の異種積層構造の熱プレス工程に起因するセラミック基板の割れの発生を抑制し、積層設備の投資なく低コストで熱プレスが行える技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of such points, and its main purpose is to suppress the occurrence of cracks in the ceramic substrate due to the hot pressing process of the heterogeneous laminated structure of the electronic component including the ceramic substrate, and The purpose is to provide a technology that enables hot pressing at low cost without investment.

本発明の電子部品の製造方法は、セラミック基板を含む複数の回路基板の間に絶縁性樹脂層を有し、前記絶縁性樹脂層に回路部品を埋設、かつ導電性樹脂組成物を充填してなるビアホール導体を有し、前記複数の回路基板間の電気的接続を得るように構成される電子部品の製造方法において、アライメント積層用の穴を有した少なくともセラミック基板を含む複数の回路基板を準備する工程と、前記複数の回路基板の少なくとも一主面の配線パターン上に回路部品を実装する工程と、アライメント積層用の穴を有した未硬化の絶縁性樹脂シートに、導電性樹脂組成物を充填してなるビアホール導体を形成する工程と、アライメント積層用の穴を介してピンにより少なくとも、前記の回路基板と前記ビアホール導体が形成された未硬化の絶縁性樹脂シートと前記回路基板とを順次積層することで、前記回路基板の配線パターンと前記ビアホール導体を位置合わせする工程と、前記積層された積層体の前記ピンを抜いて加圧加熱を行い前記未硬化の絶縁性樹脂シートを熱硬化させることで前記積層体を一体化させる工程を含むものである。   The method for manufacturing an electronic component according to the present invention includes an insulating resin layer between a plurality of circuit boards including a ceramic substrate, the circuit component is embedded in the insulating resin layer, and a conductive resin composition is filled. In a method for manufacturing an electronic component having a via-hole conductor and configured to obtain electrical connection between the plurality of circuit boards, a plurality of circuit boards including at least a ceramic substrate having holes for alignment lamination are prepared. A conductive resin composition on an uncured insulating resin sheet having holes for alignment lamination, a step of mounting circuit components on a wiring pattern on at least one main surface of the plurality of circuit boards, A step of forming a filled via-hole conductor, and an uncured insulating material in which at least the circuit board and the via-hole conductor are formed by a pin through a hole for alignment lamination The step of aligning the wiring pattern of the circuit board and the via-hole conductor by sequentially laminating the grease sheet and the circuit board, and removing the pins of the laminated body to perform pressure heating The method includes a step of integrating the laminate by thermally curing a cured insulating resin sheet.

この構成によると、樹脂基板とビアホール導体が形成された絶縁性樹脂シートおよびセラミック基板をピン基準により積層するだけで位置合わせが行える。その後、ピンを抜いて熱プレスを行うことで熱膨張差による歪みの影響を受けないためセラミック基板の割れを発生させることがないことから、作製時間の大幅な増加なく、電子部品を作製することができる。   According to this configuration, alignment can be performed only by laminating the resin substrate and the insulating resin sheet on which the via-hole conductor is formed and the ceramic substrate on the basis of the pins. After that, by removing the pins and performing hot pressing, it is not affected by the distortion due to the difference in thermal expansion, so it does not cause cracking of the ceramic substrate, so it is possible to produce electronic components without a significant increase in production time Can do.

また本発明の電子部品の製造方法は、前記積層体を圧力0〜2MPaの範囲で加圧加熱を行なった後、ピンを抜いて圧力1〜10MPaの範囲で加圧加熱を行い、前記未硬化の絶縁性樹脂シートを熱硬化させることで前記積層体を一体化する工程を含むものである。この構成によると、積層体を熱プレス装置に配置する際にピンにより固定されているためずれることがない。また圧力の低い領域では異種材料による熱膨張係数差による歪みの影響を受けにくいため、一定時間低圧で加圧を行い、絶縁性樹脂シートを軟化させ基板と接着させた後、ピンを抜いて圧力を高め加圧する段階で絶縁性樹脂シートを熱硬化できる。   In the method for producing an electronic component according to the present invention, the laminate is heated under pressure in a pressure range of 0 to 2 MPa, then a pin is removed and pressure heating is performed in a pressure range of 1 to 10 MPa. The step of integrating the laminate by thermally curing the insulating resin sheet is included. According to this structure, since it fixes with the pin when arrange | positioning a laminated body in a hot press apparatus, it does not slip | deviate. Also, in the low pressure area, it is difficult to be affected by distortion due to the difference in thermal expansion coefficient due to different materials, so pressurize at low pressure for a certain time, soften the insulating resin sheet and adhere it to the substrate, then pull out the pin and The insulating resin sheet can be thermoset at the stage of increasing and pressurizing.

ピンを抜くタイミングとしては、絶縁性樹脂シートの粘度が3000Pa・s以下が好ましい。これ以上でピンを抜くと、一部、積層体がピンに引かれ、位置がずれる。   As the timing for removing the pin, the viscosity of the insulating resin sheet is preferably 3000 Pa · s or less. When the pin is pulled out beyond this, the laminated body is partially pulled by the pin, and the position is shifted.

また本発明の電子部品の製造方法は、前記積層体を30〜150℃の温度範囲で加熱を行い、前記未硬化の絶縁性樹脂シートの粘着力により前記回路基板と貼り合わせ、前記ピンを抜いた後、前記未硬化の絶縁性樹脂シートを加圧加熱して熱硬化させることで前記積層体を一体化する工程を含むものである。   Moreover, the manufacturing method of the electronic component of this invention heats the said laminated body in the temperature range of 30-150 degreeC, it bonds with the said circuit board with the adhesive force of the said unhardened insulating resin sheet, and pulls out the said pin. Then, the step of integrating the laminate by pressurizing and heat-curing the uncured insulating resin sheet is included.

また本発明の電子部品の製造方法は、アライメント積層用の穴を介してピンにより少なくとも、前記の回路基板と前記ビアホール導体が形成された未硬化の絶縁性樹脂シートと前記回路基板とを順次積層する際に、部分的に接着剤または粘着材により仮止めを行なう工程を含むものである。これらの構成によれば、熱プレス装置上で積層用のピンを抜く必要がなく設備を簡易にすることができる。   In the electronic component manufacturing method of the present invention, at least the circuit board, the uncured insulating resin sheet on which the via-hole conductor is formed, and the circuit board are sequentially laminated by pins through holes for alignment lamination. In doing so, it includes a step of partially temporarily fixing with an adhesive or an adhesive. According to these structures, it is not necessary to pull out the laminating pins on the hot press apparatus, and the equipment can be simplified.

具体的には、前記絶縁性樹脂シートが、無機フィラー50%体積〜75%体積と熱硬化性樹脂とを含む混合物からなるものである。この構成によると、無機フィラーを混合することで、異種積層構造における内部応力の原因の一つである絶縁性樹脂シートの熱膨張係数を小さくする効果がある。また配合比について、75体積%以上であると、粉体量に対し、液体量が少なすぎ、シート化が難しくなり、50体積%以下ではあると、無機フィラーを混合したことによる熱膨張の低減や放熱性の向上等の効果が少なくなる。加圧加熱して半導体チップ等の回路部品を絶縁性樹脂シートに内蔵する時に、回路部品に損傷を与えない粘度であれば、無機フィラーの配合率は大きい方が好ましい。   Specifically, the insulating resin sheet is made of a mixture containing 50% to 75% volume of inorganic filler and a thermosetting resin. According to this configuration, mixing the inorganic filler has an effect of reducing the thermal expansion coefficient of the insulating resin sheet, which is one of the causes of internal stress in the heterogeneous laminated structure. In addition, when the mixing ratio is 75% by volume or more, the amount of liquid is too small with respect to the amount of powder, making it difficult to form a sheet, and when it is 50% by volume or less, the thermal expansion is reduced by mixing the inorganic filler. And the effect of improving heat dissipation is reduced. When the circuit component such as a semiconductor chip is embedded in the insulating resin sheet by pressurization and heating, if the viscosity does not damage the circuit component, the compounding ratio of the inorganic filler is preferably large.

具体的には、前記無機フィラーが、Al23、SiO2、MgO、BNおよびAlNから選ばれる少なくとも一つの無機フィラーを含むものである。これらの無機フィラーを用いることで、絶縁性樹脂シートの放熱性が高くなり、熱膨張係数が小さい効果がある。 Specifically, the inorganic filler contains at least one inorganic filler selected from Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, BN, and AlN. By using these inorganic fillers, there is an effect that the heat dissipation of the insulating resin sheet is increased and the thermal expansion coefficient is small.

具体的には、前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂から選ばれる少なくとも一つの熱硬化性樹脂を含むものである。これらの樹脂は多種多様な種類が市販されており、これらの樹脂を用いることで耐熱性や電気的絶縁性に優れたものとなる。   Specifically, the thermosetting resin contains at least one thermosetting resin selected from an epoxy resin, a phenol resin, and a cyanate resin. A wide variety of these resins are commercially available, and by using these resins, the resin becomes excellent in heat resistance and electrical insulation.

具体的には、前記導電性樹脂組成物が、金、銀、銅、およびニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属を含む金属粒子を導電性成分として含み、かつ、エポキシ樹脂を樹脂成分として含むものである。上記金属は電気抵抗が低く、また、エポキシ樹脂は耐熱性や電気絶縁性に優れている。特に、銅粉をコア材として、表面に銀でコートした金属粒子は、機械的強度が強く安価である銅粉と、酸化しにくく低抵抗である銀粉の両方の特性を併せ持ち、好適である。   Specifically, the conductive resin composition includes metal particles including at least one metal selected from gold, silver, copper, and nickel as a conductive component, and includes an epoxy resin as a resin component. The metal has a low electrical resistance, and the epoxy resin is excellent in heat resistance and electrical insulation. In particular, metal particles coated with silver on the surface using copper powder as a core material are suitable because they have both the characteristics of copper powder that has high mechanical strength and is inexpensive and silver powder that is resistant to oxidation and low resistance.

本発明の熱プレス装置は、上下に加熱板を有する熱プレス装置において、一方の加熱板にピンを収納し、かつ加熱板面より飛び出してスライドする機構と、他方の加熱板には、前記ピン配置に対応する位置に穴を有し、前記ピンが収納される機構を有した熱プレス装置である。   The hot press device of the present invention is a hot press device having a heating plate on the upper and lower sides, a mechanism in which a pin is housed in one heating plate and jumps out from the surface of the heating plate and slides, It is a heat press apparatus having a hole in a position corresponding to the arrangement and having a mechanism for storing the pin.

本発明の熱プレス装置は、加圧加熱される製品の昇温プロファイルデータを取り込みできる機能と、前記昇温プロファイルデータの所定の温度にて、圧力の変更および前記ピンをスライドさせる機能を有した熱プレス装置である。この構成によると、絶縁性樹脂シートの粘度変化を温度管理により行い、樹脂の粘度に応じて圧力およびアライメント用積層ピンの挿抜を制御することが可能である。そのためセラミック基板への歪みを緩和することが出来、割れの発生を防ぐことができる。   The heat press device of the present invention has a function of capturing temperature rise profile data of a product to be heated under pressure, and a function of changing pressure and sliding the pin at a predetermined temperature of the temperature rise profile data. This is a hot press device. According to this configuration, it is possible to change the viscosity of the insulating resin sheet by temperature management, and to control the pressure and the insertion / extraction of the alignment lamination pins according to the viscosity of the resin. Therefore, the distortion to the ceramic substrate can be reduced and the occurrence of cracks can be prevented.

本発明によれば、セラミック基板を含む複数の回路基板の間に回路部品を埋設した絶縁性樹脂層で構成される電子部品の製造工程において、熱プレス工程でのセラミック基板の割れを防ぐとともに、前工程の設備付加を軽減することができるため低コストの電子部品を提供できることができる。ピンを使用するだけで、各層の位置合わせができるため、認識装置などの大型の装置が不要である。   According to the present invention, in the manufacturing process of an electronic component composed of an insulating resin layer in which circuit components are embedded between a plurality of circuit substrates including a ceramic substrate, the ceramic substrate is prevented from cracking in a hot press process, Since the addition of equipment in the previous process can be reduced, low-cost electronic components can be provided. Since each layer can be aligned only by using pins, a large device such as a recognition device is not required.

以下、本発明の実施の形態について、図1ないし図5を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態の電子部品の製造方法を図1、図2、図3の模式的な工程断面図と図4を参照して説明する。
(First embodiment)
A method for manufacturing an electronic component according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to schematic process cross-sectional views in FIGS. 1, 2, and 3 and FIG.

図1(a)、図1(b)、図2(a)〜図2(c)、図3(a)、図3(b)において、42はセラミック基板、44は回路部品で抵抗、コンデンサ、インダクタなどのチップ部品、43は半導体チップまたは半導体パッケージ、11は樹脂基板、12は配線パターン、23および65は絶縁性樹脂シート、22はビアホール導体、64は離型フィルム、63は押さえ板、62はクッション材、61は積層治具ベース、66はアライメント用積層ピン、67は各構成材料に形成される積層用の基準穴である。   1 (a), 1 (b), 2 (a) to 2 (c), 3 (a), and 3 (b), 42 is a ceramic substrate, 44 is a circuit component, resistor, capacitor Chip components such as inductors, 43 semiconductor chips or semiconductor packages, 11 resin substrates, 12 wiring patterns, 23 and 65 insulating resin sheets, 22 via-hole conductors, 64 release films, 63 pressing plates, 62 is a cushioning material, 61 is a stacking jig base, 66 is a stacking pin for alignment, and 67 is a reference hole for stacking formed in each constituent material.

図4において、72は熱プレス装置の加熱ヒーター、74は下面側加熱板、75はアライメント用の積層ピンを回収するための逃げ穴、71は上面側加熱板、73はアライメント用積層ピンを取り除くための抜きピン、本発明の製造方法および熱プレス装置で製造される電子部品前駆体は81、電子部品は82である。   In FIG. 4, 72 is a heater of the heat press device, 74 is a lower surface side heating plate, 75 is a relief hole for collecting the alignment laminated pins, 71 is an upper surface side heating plate, and 73 is the alignment laminated pins removed. The electronic component precursor manufactured by the punching pin, the manufacturing method of the present invention and the hot press apparatus is 81, and the electronic component is 82.

絶縁性樹脂シート23および65は、無機フィラー50体積%〜75体積%と熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる。ここで無機フィラーは、Al23、SiO2、MgO、BNおよびAlNから選ばれる少なくとも一つの無機フィラーを含み、熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂から選ばれる少なくとも一つの熱硬化性樹脂を含むものからなる。さらに、ビアホール導体22を構成する導電性樹脂組成物は、金、銀、銅、およびニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属を含む金属粒子を導電性成分として含み、かつ、エポキシ樹脂を樹脂成分として含むものからなる。このような構成は、第2の実施の形態においても同様である。ここで、ビアホール導体22の大きさは、φ0.18mmである。 The insulating resin sheets 23 and 65 are made of a mixture containing 50% by volume to 75% by volume of an inorganic filler and a thermosetting resin. Here, the inorganic filler includes at least one inorganic filler selected from Al 2 O 3 , SiO 2 , MgO, BN and AlN, and the thermosetting resin is at least one selected from an epoxy resin, a phenol resin and a cyanate resin. It consists of what contains a thermosetting resin. Furthermore, the conductive resin composition constituting the via-hole conductor 22 includes metal particles including at least one metal selected from gold, silver, copper, and nickel as a conductive component, and includes an epoxy resin as a resin component. Consists of things. Such a configuration is the same in the second embodiment. Here, the size of the via-hole conductor 22 is φ0.18 mm.

図1(a)における絶縁性樹脂シート23は120×120mmのサイズで内蔵する部品の高さに合わせた厚みを設け、レーザー加工やパンチャー加工によって基板間を電気的に繋ぐ位置にビアホールを形成すると同時に、回路基板とアライメント積層するための積層用の基準穴67を加工する。次に、ビアホールに導電性樹脂ペーストを印刷により充填することでビアホール導体22が形成された絶縁性樹脂シート21を準備する。次に、積層用の基準穴67が形成されたセラミック基板42に回路構成に応じてチップ部品44、および半導体チップまたは半導体パッケージ43を実装したセラミック基板41を準備する。   The insulating resin sheet 23 in FIG. 1A has a size of 120 × 120 mm and a thickness that matches the height of the built-in component, and when via holes are formed at positions where the substrates are electrically connected by laser processing or puncher processing. At the same time, the reference hole 67 for stacking for alignment stacking with the circuit board is processed. Next, an insulating resin sheet 21 in which the via-hole conductor 22 is formed is prepared by filling the via hole with a conductive resin paste by printing. Next, the ceramic substrate 41 on which the chip component 44 and the semiconductor chip or the semiconductor package 43 are mounted is prepared on the ceramic substrate 42 in which the reference hole 67 for lamination is formed according to the circuit configuration.

次に積層治具ベース61にアライメント用積層ピン66をセットする。その上部に順次、クッション材62、押さえ板63を積層後、樹脂基板11とビアホール導体22が形成された未硬化の絶縁性樹脂シート23、回路部品が実装されたセラミック基板41、未硬化の絶縁性樹脂シート65を積層し、更に離型フィルム64、押さえ板63、クッション材62、積層治具ベース61をそれぞれアライメント用積層ピン66に挿入することで積層する。   Next, the alignment lamination pins 66 are set on the lamination jig base 61. The cushion material 62 and the pressing plate 63 are sequentially laminated on the upper portion, and then the uncured insulating resin sheet 23 on which the resin substrate 11 and the via-hole conductor 22 are formed, the ceramic substrate 41 on which the circuit components are mounted, the uncured insulation. The functional resin sheet 65 is laminated, and the release film 64, the pressing plate 63, the cushion material 62, and the lamination jig base 61 are respectively inserted into the alignment lamination pins 66 to be laminated.

図1(b)に示すようにアライメント用積層ピン66は積層した構成の厚みより短く、上部側の積層治具ベース61の厚み中心に位置することが好ましい。また、アライメント用積層ピン66と樹脂基板11、絶縁性樹脂シート21、セラミック基板41の各積層用の基準穴67とのクリアランスを小さくすることで、樹脂基板の配線パターン12およびセラミック基板の配線パターン45とビアホール導体22との位置合わせを精度良く行うことができる。クッション材62は、熱プレスを行う際に圧力を均一化させる目的で配置されており、熱プレス機の加熱板の平面性の狂いや各部材の厚みばらつきなどを積層治具ベース61と押さえ板63の間で吸収することができる。   As shown in FIG. 1B, the alignment laminated pin 66 is preferably shorter than the thickness of the laminated structure and positioned at the thickness center of the upper laminated jig base 61. Further, by reducing the clearance between the alignment laminated pin 66 and the reference hole 67 for laminating the resin substrate 11, the insulating resin sheet 21, and the ceramic substrate 41, the wiring pattern 12 on the resin substrate and the wiring pattern on the ceramic substrate are reduced. 45 and the via-hole conductor 22 can be accurately aligned. The cushion material 62 is arranged for the purpose of equalizing the pressure when performing the heat press, and the lamination jig base 61 and the press plate are used to prevent irregularities in the flatness of the heating plate of the hot press machine and variations in the thickness of each member. 63 can absorb.

ここで、各層の厚みは、この例では、積層治具ベース61が5mm、クッション材62が2mm、押さえ板63が1mm、離型フィルム64が0.035mm、絶縁性樹脂シート、未硬化の絶縁性樹脂シート23が約0.6mm、セラミック基板42がその上のチップ部品44、半導体チップまたは半導体パッケージ43を含めて0.5mmとした。   In this example, the thickness of each layer is 5 mm for the laminated jig base 61, 2 mm for the cushion material 62, 1 mm for the pressing plate 63, 0.035 mm for the release film 64, an insulating resin sheet, uncured insulation The conductive resin sheet 23 is about 0.6 mm, and the ceramic substrate 42 is 0.5 mm including the chip component 44 and the semiconductor chip or semiconductor package 43 thereon.

ここで、各層に形成された積層用の基準穴67の大きさは、樹脂基板11、絶縁性樹脂シート21、セラミック基板41ではφ3mm、公差+0.01〜+0.05であり、積層治具ベース61、クッション材62、押さえ板63に形成された穴は、φ3.5mmとした。また、アライメント用積層ピン66は、φ3mm、公差+0〜−0.05とした。また、アライメント用積層ピン66の長さは15mm、円柱とした。積層治具ベース61、クッション材62、押さえ板63に形成された穴は、これらの材料にはビアホール導体22などなく、精度よく位置あわせする必要がないので、少し大きくした。少し大きくしたことで、アライメント用積層ピン66を抜きやすい。   Here, the size of the reference hole 67 for lamination formed in each layer is φ3 mm and tolerance +0.01 to +0.05 for the resin substrate 11, the insulating resin sheet 21, and the ceramic substrate 41. 61, the hole formed in the cushioning material 62 and the pressing plate 63 was set to φ3.5 mm. Further, the alignment laminated pin 66 has a diameter of 3 mm and a tolerance of +0 to −0.05. Further, the length of the alignment laminated pin 66 was 15 mm and a cylinder. The holes formed in the stacking jig base 61, the cushion material 62, and the pressing plate 63 are slightly larger because these materials do not have the via-hole conductor 22 and do not need to be accurately aligned. By making it a little larger, it is easy to pull out the alignment laminated pin 66.

図2(a)に示すように温度200℃に加温された熱プレス機の下面側加熱板74と上面側加熱板の間に前記積層体をセットして、圧力0.5MPaで加圧する。72はヒーターで、上面側加熱板71にはアライメント用積層ピン66を押し抜くための抜きピン73が具備されている。下面側加熱板74にはアライメント用積層ピン66が押し抜かれた際の逃げ穴75が具備されている。積層された絶縁性樹脂シート23および65が所定の温度まで上昇すると溶融して粘度が低下し回路部品を埋設する。   As shown in FIG. 2A, the laminate is set between the lower surface side heating plate 74 and the upper surface side heating plate of the hot press machine heated to a temperature of 200 ° C., and is pressurized at a pressure of 0.5 MPa. Reference numeral 72 denotes a heater, and the upper surface heating plate 71 is provided with a punch pin 73 for pressing out the alignment laminated pin 66. The lower surface side heating plate 74 is provided with a relief hole 75 when the alignment laminated pin 66 is pushed out. When the laminated insulating resin sheets 23 and 65 rise to a predetermined temperature, they are melted to lower the viscosity and embed circuit components.

図2(a)〜図2(c)は、絶縁性樹脂シートの粘度が3000Pa・s以下になった時点で、抜きピン73を下降させ、アライメント用積層ピン66を押し抜押し抜き下面側加熱板の逃げ穴75に収納された後、抜きピン73を上昇させて元に戻す状況を図示する。この状態で圧力を3MPaまで上昇させて絶縁性樹脂シートを熱硬化することで、樹脂基板11およびセラミック基板41と一体化させる。このことにより、絶縁性樹脂シート23が溶融して低粘度の状態で低圧の熱プレスを行うことでセラミック基板の積層用穴近傍の歪みを少ない状態で基板との溶着ができる。ここで、低粘度の状態では、粘着性がでる程度の状態である。その後、アライメント用積層ピン66を抜いて高圧で熱プレスを行うことでセラミック基板に歪みを与えず絶縁性樹脂シートを硬化させることができる。   2 (a) to 2 (c) show that when the viscosity of the insulating resin sheet becomes 3000 Pa · s or less, the punch pin 73 is lowered and the alignment laminated pin 66 is punched, punched, punched, and heated on the lower surface side. The state where the punch pin 73 is raised and returned to the original position after being accommodated in the escape hole 75 of the plate is illustrated. In this state, the pressure is increased to 3 MPa, and the insulating resin sheet is thermoset to be integrated with the resin substrate 11 and the ceramic substrate 41. As a result, the insulating resin sheet 23 is melted and low-pressure hot pressing is performed in a low viscosity state, so that the substrate can be welded with a small amount of distortion in the vicinity of the lamination holes. Here, in a low-viscosity state, it is in a state where adhesiveness is exhibited. Then, the insulating resin sheet can be cured without removing the distortion from the ceramic substrate by removing the alignment laminated pin 66 and performing hot pressing at a high pressure.

アライメント用積層ピン66を高圧での熱プレスまで抜かないと、アライメント用積層ピン66が、各層と接合され抜けなくなることや熱歪によりセラミックス基板の割れが発生する。逆に、低圧の熱プレス以前に抜いてしまうと、各層がずれてしまう。   If the alignment multi-layer pin 66 is not removed until hot pressing at a high pressure, the alignment multi-layer pin 66 is bonded to each layer and cannot be pulled out, and cracking of the ceramic substrate occurs due to thermal strain. Conversely, if the layers are removed before the low-pressure hot press, the layers will be displaced.

図4は本実施の形態の説明に用いた熱プレス装置の制御イメージを表す図である。まず、事前に模擬積層体の熱プレスにより、絶縁性樹脂シートの昇温プロファイル(a)の測定を行い熱プレス装置にデーター入力する。次に、熱プレスでの昇温プロファイルに近い昇温速度で、絶縁性樹脂シートの粘度特性(b)を例えば粘度計であるレオメーターで測定する。未硬化の絶縁性樹脂シートに熱が加わると急激に粘度が下がった後、温度上昇と共に硬化が進む。本実施の形態で用いる絶縁性樹脂シートは、80〜120℃の範囲で最も粘度が下がり、200℃20分程度で硬化が完了する。この絶縁性樹脂シートの粘度特性と昇温プロファイルの相関関係から、熱プレスの時間経過によって絶縁性樹脂シートの温度および粘度を見積もり、3000Pa・s以下で積層ピンを抜く制御と、粘度が最も下がったタイミングで圧力を高圧側へ移行させる制御をおこなう。   FIG. 4 is a diagram showing a control image of the hot press apparatus used in the description of the present embodiment. First, the temperature rise profile (a) of the insulating resin sheet is measured in advance by hot press of the simulated laminate, and data is input to the hot press apparatus. Next, the viscosity characteristic (b) of the insulating resin sheet is measured with, for example, a rheometer, which is a viscometer, at a temperature increase rate close to a temperature increase profile in a hot press. When heat is applied to the uncured insulating resin sheet, the viscosity rapidly decreases, and then curing proceeds as the temperature rises. The insulating resin sheet used in the present embodiment has the lowest viscosity in the range of 80 to 120 ° C., and curing is completed in about 20 minutes at 200 ° C. From the correlation between the viscosity characteristics of the insulating resin sheet and the temperature rise profile, the temperature and viscosity of the insulating resin sheet are estimated with the passage of time of hot pressing, and the viscosity is the lowest when the laminated pin is pulled out at 3000 Pa · s or less. Control to shift the pressure to the high pressure side at the same timing.

好ましくは、積層体の側面から熱電対を当接させるなどの手段により、熱プレス毎に昇温プロファイルを測定してリアルタイムに制御を行うとよい。また、アライメント用積層ピンを抜くあるいは高圧プレスへの移行タイミングは本実施の形態に限定されるものではなく、埋設する部品の形状や積層穴とアライメント用積層ピンのクリアランス精度などを考慮した樹脂粘度で決定してよい。   Preferably, the temperature rise profile is measured for each hot press by means such as contacting a thermocouple from the side surface of the laminate, and control is performed in real time. In addition, the timing for removing the alignment pin or switching to the high-pressure press is not limited to this embodiment, and the resin viscosity considering the shape of the embedded component and the clearance accuracy between the hole and the alignment pin You may decide by.

図3(a)は、熱プレスが完了した電子部品の前駆体81であり、ダイシングによりモジュール単位に分割を行うことで、図3(b)に示すように、所望の回路部品が内蔵された電子部品82を得ることができる。   FIG. 3A shows a precursor 81 of an electronic component that has been hot-pressed. A desired circuit component is incorporated as shown in FIG. 3B by dividing into modules by dicing. The electronic component 82 can be obtained.

説明では、セラミック基板と樹脂基板とを絶縁性樹脂シートで貼り合わせ回路部品を埋設したが、セラミック基板同士を貼り合わせる構成においても有用である。   In the description, the ceramic substrate and the resin substrate are bonded with an insulating resin sheet to embed the circuit component, but the present invention is also useful in a configuration in which the ceramic substrates are bonded together.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態の電子部品の製造方法を図1(a)、図1(b)と、図5(a)〜図5(c)の模式的な工程断面図を参照して説明する。それぞれの構成要素は第1の実施の形態と同様である。
(Second Embodiment)
A method for manufacturing an electronic component according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A and 1B and schematic process cross-sectional views of FIGS. 5A to 5C. I will explain. Each component is the same as in the first embodiment.

図1(a)において、積層治具ベース61にアライメント用積層ピン66をセットする。その上に順次、クッション材62、押さえ板63、樹脂基板11、ビアホール導体22が形成された未硬化の絶縁性樹脂シート23、回路部品が実装されたセラミック基板41を積層した後80℃で加熱を行ない、絶縁性樹脂シート23を、一旦軟化させることで樹脂基板11およびセラミック基板41と粘着させた後、未硬化の絶縁性樹脂シート65、離型フィルム64、押さえ板63、クッション材62、積層治具ベース61をアライメント用積層ピン66に挿入して積層する。加熱方法としては真空ラミネートが好ましい。また、積層途中での真空ラミネートに変わり、すべての構成材料を積層した後に乾燥炉による雰囲気加熱を行っても良い。   In FIG. 1A, alignment lamination pins 66 are set on the lamination jig base 61. On top of that, a cushion material 62, a pressing plate 63, a resin substrate 11, an uncured insulating resin sheet 23 on which via-hole conductors 22 are formed, and a ceramic substrate 41 on which circuit components are mounted are laminated and heated at 80 ° C. After the insulating resin sheet 23 is once softened and adhered to the resin substrate 11 and the ceramic substrate 41, the uncured insulating resin sheet 65, the release film 64, the pressing plate 63, the cushion material 62, The lamination jig base 61 is inserted into the alignment lamination pins 66 and laminated. The heating method is preferably vacuum lamination. Further, instead of the vacuum lamination in the middle of the lamination, all the constituent materials may be laminated and the atmosphere may be heated in a drying furnace.

図1(b)に示す様に樹脂基板11とビアホール導体22が形成された導電性樹脂シート21と、回路部品が実装されたセラミック基板41は溶着された状態で積層される。次いで、この状態でアライメント用積層ピン66を抜き、図5(a)に示す様に熱プレス機にセットして加熱加圧を行うことでセラミック基板に歪みを与えず絶縁性樹脂シートを硬化させることができる。その後の工程は、実施の形態1と同様であり、図3(a)、図3(b)に対応し、図5(b)、図5(c)となる。   As shown in FIG. 1B, the resin substrate 11 and the conductive resin sheet 21 on which the via-hole conductors 22 are formed and the ceramic substrate 41 on which circuit components are mounted are laminated in a welded state. Next, in this state, the alignment laminated pins 66 are pulled out, set in a hot press machine as shown in FIG. 5A, and heated and pressed to cure the insulating resin sheet without distorting the ceramic substrate. be able to. The subsequent steps are the same as those in the first embodiment, and correspond to FIGS. 3A and 3B, and are as shown in FIGS. 5B and 5C.

好ましくは実施の形態1で説明したように0.5MPaで加圧を行い、絶縁性樹脂シート23の粘度が3000Pa・s以下になった時点で、圧力を3MPaに上げて絶縁性樹脂シートを熱硬化させることで樹脂基板11およびセラミック基板41と一体化させる。尚、樹脂基板と絶縁性樹脂シートおよびセラミック基板との仮止めを、加熱することで絶縁性樹脂シートを軟化させ溶着したが、積層する際に接着剤を塗布して仮止めを行っても良い。   Preferably, pressurization is performed at 0.5 MPa as described in the first embodiment, and when the viscosity of the insulating resin sheet 23 becomes 3000 Pa · s or less, the pressure is increased to 3 MPa to heat the insulating resin sheet. The resin substrate 11 and the ceramic substrate 41 are integrated by curing. The temporary fixing between the resin substrate, the insulating resin sheet, and the ceramic substrate is performed by heating and welding the insulating resin sheet. However, the temporary bonding may be performed by applying an adhesive when laminating. .

第2の実施の形態では、熱プレス前に仮止めを行う手間を要するが、熱プレス前に容易にアライメント用積層ピンを抜くことができるので熱プレス機の機構が複雑にならない利点がある。   In the second embodiment, it is necessary to perform temporary fixing before hot pressing. However, since the alignment laminated pins can be easily removed before hot pressing, there is an advantage that the mechanism of the hot pressing machine is not complicated.

このように本発明の電子部品の製造方法および熱プレス装置は、セラミック基板と樹脂材料の異種材料を積層し加圧加熱して一体化する際に、昇温プロファイルにより樹脂粘度を見積もり、所定の粘度アライメント用積層ピンの挿抜を行うと共に、低圧から高圧プレス制御を行うことでセラミック基板に歪が掛からず割れの発生しない電子部品の製造方法を提供することができる。   As described above, the electronic component manufacturing method and the heat press apparatus of the present invention estimate the resin viscosity from the temperature rising profile when laminating the ceramic substrate and the dissimilar material of the resin material and integrating them by pressurization and heating. By inserting / extracting the laminated pin for viscosity alignment and performing high-pressure press control from a low pressure, it is possible to provide a method for manufacturing an electronic component in which the ceramic substrate is not distorted and does not crack.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態を図6から図9を用いて説明する。それぞれの構成要素は第1の実施の形態と同様である。この実施の形態は、基準穴67とアライメント用積層ピン66との関係に関するものである。表示がないものは、上記実施の形態と同じである。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Each component is the same as in the first embodiment. This embodiment relates to the relationship between the reference hole 67 and the alignment laminated pin 66. Those not displayed are the same as in the above embodiment.

図6(a)は、積層体の断面図である。2は、セラミックス基板に設けられた基準穴である。図6(b)と図6(c)は、アライメント用積層ピン66を用いて、上記実施形態1で積層した積層体でのセラミックス基板42のところでの断面図である。図6(b)は、積層時の図であり、図6(c)は、加熱し、低圧の熱プレス後のアライメント用積層ピン66を抜くところのものである。   Fig.6 (a) is sectional drawing of a laminated body. Reference numeral 2 denotes a reference hole provided in the ceramic substrate. FIG. 6B and FIG. 6C are cross-sectional views of the ceramic substrate 42 in the laminated body laminated in the first embodiment using the alignment laminated pins 66. FIG. 6B is a diagram at the time of lamination, and FIG. 6C is a diagram in which the laminated pin 66 for alignment is removed after heating and low-pressure hot pressing.

この場合、セラミックス基板に設けられた基準穴2を大きくしているので、絶縁性樹脂シート65や積層治具ベース61が熱で伸びても、アライメント用積層ピン66が抜くことができる。熱処理前には、基準穴67が、セラミックス基板に設けられた基準穴2の内側に位置させている。熱処理で、絶縁性樹脂シート65や積層治具ベース61が伸びて、中央に移動し、アライメント用積層ピン66が抜ける。   In this case, since the reference hole 2 provided in the ceramic substrate is enlarged, the alignment laminated pin 66 can be pulled out even if the insulating resin sheet 65 and the laminated jig base 61 are extended by heat. Prior to the heat treatment, the reference hole 67 is positioned inside the reference hole 2 provided in the ceramic substrate. By the heat treatment, the insulating resin sheet 65 and the lamination jig base 61 are extended and moved to the center, and the alignment lamination pins 66 come off.

図7(a)は、積層体の断面図である。2は、セラミックス基板に設けられた基準穴である。図7(b)と図7(c)は、アライメント用積層ピン66を用いて、上記実施形態1で積層した積層体でのセラミックス基板42のところでの断面図である。   Fig.7 (a) is sectional drawing of a laminated body. Reference numeral 2 denotes a reference hole provided in the ceramic substrate. FIG. 7B and FIG. 7C are cross-sectional views at the ceramic substrate 42 in the laminated body laminated in the first embodiment using the alignment laminated pins 66.

図6との違いは、セラミックス基板に設けられた基準穴2が1方のみ大きくしていること、および、一方向のみに大きくしていることである。もう一方に関しては、基準穴とアライメント用積層ピンが一致している。   The difference from FIG. 6 is that the reference hole 2 provided in the ceramic substrate is enlarged only in one direction and is enlarged only in one direction. As for the other, the reference hole and the laminated pin for alignment coincide.

この場合、右側の穴を基準としている。効果は、図6の効果にさらに、ずらす方向を指定できることである。例えば、位置精度が必要な配置が多い方を基準とすることで、位置ずれの少ない積層基板ができる。   In this case, the right hole is used as a reference. The effect is that the direction of shifting can be specified in addition to the effect of FIG. For example, by using as a reference the more arrangements that require positional accuracy, a laminated substrate with less positional deviation can be obtained.

図8(a)と図8(b)は、図7(b)と図7(c)に対応するもので、セラミックス基板に設けられた基準穴2が、両方に逃げがあるように大きくしてあり、かつ、熱膨張で両方向へ伸びることがわかる。積層基板の中央に位置精度が要求される場合に、効果が高い。積層時には、ピンは、基準穴の内面に配置されている。   FIGS. 8 (a) and 8 (b) correspond to FIGS. 7 (b) and 7 (c), and the reference hole 2 provided in the ceramic substrate is enlarged so that there is relief in both. It can be seen that the film expands in both directions due to thermal expansion. The effect is high when positional accuracy is required at the center of the multilayer substrate. At the time of lamination, the pins are disposed on the inner surface of the reference hole.

図9(a)は、積層体の断面図である。2は、セラミックス基板に設けられた基準穴である。図9(b)と図9(c)は、アライメント用積層ピン66を用いて、上記実施形態1で積層した積層体でのセラミックス基板42のところでの断面図である。図9(b)は、積層時の図であり、図9(c)は、加熱し、低圧の熱プレス後のアライメント用積層ピン66を抜くところのものである。   Fig.9 (a) is sectional drawing of a laminated body. Reference numeral 2 denotes a reference hole provided in the ceramic substrate. FIG. 9B and FIG. 9C are cross-sectional views at the ceramic substrate 42 in the laminated body laminated in the first embodiment using the alignment laminated pins 66. FIG. 9B is a diagram at the time of lamination, and FIG. 9C is a diagram in which the laminated pin 66 for alignment is removed after heating and after low-pressure hot pressing.

ここで、図6との違いは、セラミックス基板に設けられた基準穴2が、セラミック基板42、絶縁性樹脂シート23、絶縁性樹脂シート65まで同じく形成され、その穴より大きい基準穴67が、積層治具ベース61、クッション材62、押さえ板63に形成されていることである。このことから、熱処理で膨張しても、位置合わせ精度の必要なセラミック基板42、絶縁性樹脂シート23、絶縁性樹脂シート65の関係は、ずれず、位置精度があまりいらない積層治具ベース61、クッション材62、押さえ板63との間でずれる。その結果、図9(b)から図9(c)となり、アライメント用積層ピン66は取り出せる。   Here, the difference from FIG. 6 is that the reference hole 2 provided in the ceramic substrate is similarly formed up to the ceramic substrate 42, the insulating resin sheet 23, and the insulating resin sheet 65, and the reference hole 67 larger than the hole is That is, the stacking jig base 61, the cushion material 62, and the pressing plate 63 are formed. From this, even if it expands by heat treatment, the relationship between the ceramic substrate 42, the insulating resin sheet 23, and the insulating resin sheet 65 that require alignment accuracy does not deviate, and the lamination jig base 61 that does not require much positional accuracy, It shifts between the cushion material 62 and the pressing plate 63. As a result, from FIG. 9B to FIG. 9C, the alignment laminated pin 66 can be taken out.

つまり、内層の位置精度の必要なセラミックス基板周辺の層の基準穴は、ピンと同一とし、それ以外のその上下の層は、基準穴を大きくしている。   That is, the reference hole in the layer around the ceramic substrate that requires the positional accuracy of the inner layer is the same as the pin, and the other upper and lower layers have larger reference holes.

なお、実施の形態1、2、3での、材料、数字は例示であり、これに限定されない。   Note that the materials and numbers in Embodiments 1, 2, and 3 are examples, and the present invention is not limited to these.

本発明は、セラミック基板を含む異種積層構造を熱プレスを行う際に割れの発生しない品質の良い電子部品を製造する際に有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful when manufacturing a high-quality electronic component that does not crack when a heterogeneous laminated structure including a ceramic substrate is hot-pressed.

(a)、(b)本発明の第1の実施の形態における電子部品の製造方法示す工程断面図(A), (b) Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the electronic component in the 1st Embodiment of this invention (a)〜(c)本発明の第1の実施の形態における電子部品の製造方法示す工程断面図(A)-(c) Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the electronic component in the 1st Embodiment of this invention (a)、(b)本発明の第1の実施の形態における電子部品の製造方法示す工程断面図(A), (b) Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the electronic component in the 1st Embodiment of this invention 本発明の第1の実施の形態における熱プレス装置の制御タイミングチャートControl timing chart of hot press apparatus in first embodiment of the present invention (a)〜(c)本発明の第2の実施の形態における電子部品の製造方法示す工程断面図(A)-(c) Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the electronic component in the 2nd Embodiment of this invention. (a)〜(c)本発明の第3の実施の形態における電子部品の断面図(A)-(c) Sectional drawing of the electronic component in the 3rd Embodiment of this invention. (a)〜(c)本発明の第3の実施の形態における電子部品の断面図(A)-(c) Sectional drawing of the electronic component in the 3rd Embodiment of this invention. (a)、(b)本発明の第3の実施の形態における電子部品の断面図(A), (b) Sectional drawing of the electronic component in the 3rd Embodiment of this invention (a)、(b)本発明の第3の実施の形態における電子部品の断面図(A), (b) Sectional drawing of the electronic component in the 3rd Embodiment of this invention (a)〜(d)従来の電子部品の製造方法示す工程断面図(A)-(d) Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional electronic component (a)〜(d)従来の電子部品の製造方法示す工程断面図(A)-(d) Process sectional drawing which shows the manufacturing method of the conventional electronic component

符号の説明Explanation of symbols

11、101 樹脂基板
12、102 配線パターン
22、202 ビアホール導体
23、65、203、605 絶縁性樹脂シート
42、402 セラミック基板
43、403 半導体チップまたは半導体パッケージ
44、404 チップ部品
45 配線パターン
61,601 積層治具ベース
62、602 クッション材
63、603 押さえ板
64、604 離型フィルム
66 アライメント用積層ピン
67 基準穴
71 上面側加熱板
72、702 ヒーター
73 抜きピン
74 下面側加熱板
75 逃げ穴
103 積層アライメントマーク
204 ビアホール導体
406 積層アライメントマーク
701 加熱板
11, 101 Resin substrate 12, 102 Wiring pattern 22, 202 Via hole conductor 23, 65, 203, 605 Insulating resin sheet 42, 402 Ceramic substrate 43, 403 Semiconductor chip or semiconductor package 44, 404 Chip component 45 Wiring pattern 61, 601 Lamination jig base 62, 602 Cushion material 63, 603 Holding plate 64, 604 Release film 66 Lamination pin for alignment 67 Reference hole 71 Upper surface side heating plate 72, 702 Heater 73 Removal pin 74 Lower surface side heating plate 75 Escape hole 103 Lamination Alignment mark 204 Via-hole conductor 406 Laminated alignment mark 701 Heating plate

Claims (12)

セラミック基板を含む複数の回路基板の間に絶縁性樹脂層を有し、前記絶縁性樹脂層に回路部品を埋設、かつ導電性樹脂組成物を充填してなるビアホール導体を有し、前記複数の回路基板間の電気的接続を得るように構成される電子部品の製造方法において、
アライメント積層用の穴を有した少なくともセラミック基板を含む複数の回路基板を準備する工程と、
アライメント積層用の穴を有した未硬化の絶縁性樹脂シートに、導電性樹脂組成物を充填してなるビアホール導体を形成する工程と、
アライメント積層用の穴を介してピンにより少なくとも、前記の回路基板と前記ビアホール導体が形成された未硬化の絶縁性樹脂シートと前記回路基板とを順次積層することで、前記回路基板の配線パターンと前記ビアホール導体を位置合わせする工程と、
前記積層された積層体の前記ピンを抜いて加圧加熱を行い前記未硬化の絶縁性樹脂シートを熱硬化させることで前記積層体を一体化させる工程を含む電子部品の製造方法。
An insulating resin layer between a plurality of circuit boards including a ceramic substrate; a via hole conductor formed by embedding a circuit component in the insulating resin layer and filling a conductive resin composition; and In a method of manufacturing an electronic component configured to obtain an electrical connection between circuit boards,
Preparing a plurality of circuit boards including at least a ceramic substrate having holes for alignment lamination; and
Forming a via-hole conductor formed by filling a conductive resin composition on an uncured insulating resin sheet having holes for alignment lamination; and
By laminating at least the circuit board, the uncured insulating resin sheet on which the via-hole conductor is formed, and the circuit board with pins through the holes for alignment lamination, the wiring pattern of the circuit board and Aligning the via-hole conductor;
The manufacturing method of an electronic component including the process of extracting the said pin of the laminated | stacked laminated body, pressurizing and heating, and integrating the said laminated body by thermosetting the said non-hardened insulating resin sheet.
さらに、複数の回路基板の少なくとも一主面の配線パターン上に回路部品を実装する工程を含む請求項1記載の電子部品の製造方法。 The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, further comprising a step of mounting a circuit component on a wiring pattern on at least one main surface of the plurality of circuit boards. 前記積層体を圧力0〜2MPaの範囲で加圧加熱を行なった後、前記ピンを抜いて圧力1〜10MPaの範囲で加圧加熱を行い、前記未硬化の絶縁性樹脂シートを熱硬化させることで前記積層体を一体化することを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の製造方法。 After the laminate is pressurized and heated in a pressure range of 0 to 2 MPa, the pin is pulled out and pressurized and heated in a pressure range of 1 to 10 MPa to thermally cure the uncured insulating resin sheet. The method for manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the laminate is integrated. 前記積層体の加圧加熱を行い、前記絶縁性樹脂シートの粘度が3000Pa・s以下で前記ピンを抜いた後、前記未硬化の絶縁性樹脂シートを熱硬化させることで前記積層体を一体化することを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の製造方法。 The laminate is integrated by heating the laminate and heating the uncured insulating resin sheet after the pins are pulled out when the insulating resin sheet has a viscosity of 3000 Pa · s or less. The method of manufacturing an electronic component according to claim 1 or 2, wherein: 前記積層体を30〜150℃の温度範囲で加熱を行い、前記未硬化の絶縁性樹脂シートの粘着力により前記回路基板と貼り合わせ、前記ピンを抜いた後、前記未硬化の絶縁性樹脂シートを加圧加熱して熱硬化させることで前記積層体を一体化することを特徴とする請求項1ないし4記載の電子部品の製造方法。 The laminated body is heated in a temperature range of 30 to 150 ° C., bonded to the circuit board by the adhesive force of the uncured insulating resin sheet, and after the pins are removed, the uncured insulating resin sheet The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the laminate is integrated by pressurizing and thermosetting the substrate. アライメント積層用の穴を介してピンにより少なくとも、前記の回路基板と前記ビアホール導体が形成された未硬化の絶縁性樹脂シートと前記回路基板とを順次積層する際に、部分的に接着剤または粘着材により仮止めを行なうことを特徴とする請求項1ないし5記載の電子部品の製造方法。 When the circuit board, the uncured insulating resin sheet on which the via-hole conductors are formed, and the circuit board are sequentially laminated by a pin through holes for alignment lamination, an adhesive or an adhesive is partially laminated. 6. The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein temporary fixing is performed with a material. 前記絶縁性樹脂シートが、無機フィラー50%体積〜75%体積と熱硬化性樹脂とを含む混合物からなることを特徴とする請求項1ないし6記載の電子部品の製造方法。 The method for manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the insulating resin sheet is made of a mixture containing 50% to 75% volume of an inorganic filler and a thermosetting resin. 前記無機フィラーが、Al23、SiO2、MgO、BNおよびAlNから選ばれる少なくとも一つの無機フィラーを含むことを特徴とする請求項7記載の電子部品の製造方法。 Wherein the inorganic filler is, Al 2 O 3, SiO 2 , MgO, at least one method of manufacturing an electronic component according to claim 7, characterized in that it comprises an inorganic filler selected from BN and AlN. 前記熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂、フェノール樹脂およびシアネート樹脂から選ばれる少なくとも一つの熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする請求項1ないし9記載の電子部品の製造方法。 10. The method of manufacturing an electronic component according to claim 1, wherein the thermosetting resin contains at least one thermosetting resin selected from an epoxy resin, a phenol resin, and a cyanate resin. 前記導電性樹脂組成物が、金、銀、銅、およびニッケルから選ばれる少なくとも一つの金属を含む金属粒子を導電性成分として含み、かつ、エポキシ樹脂を樹脂成分として含むことを特徴とする請求項1ないし9に記載の電子部品の製造方法。 The conductive resin composition contains metal particles containing at least one metal selected from gold, silver, copper, and nickel as a conductive component, and contains an epoxy resin as a resin component. The manufacturing method of the electronic component of 1 thru | or 9. 上下に加熱板を有する熱プレス装置において、一方の加熱板にピンを収納し、かつ加熱板面より飛び出してスライドする機構と、
他方の加熱板には、前記ピン配置に対応する位置に穴を有し、前記ピンが収納される機構を有した熱プレス装置。
In a hot press apparatus having a heating plate on the top and bottom, a mechanism for storing pins on one heating plate and projecting and sliding from the heating plate surface;
The other heating plate has a hole at a position corresponding to the pin arrangement, and has a mechanism for storing the pin.
加圧加熱される製品の昇温プロファイルデータを取り込みできる機能と、
前記昇温プロファイルデータの所定の温度にて、圧力の変更および前記ピンをスライドさせる機能を有したことを特徴とする請求項11記載の熱プレス装置。
A function that can capture temperature rise profile data of products that are heated under pressure,
12. The hot press apparatus according to claim 11, further comprising a function of changing pressure and sliding the pin at a predetermined temperature of the temperature rise profile data.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134203A (en) * 2010-12-20 2012-07-12 Hitachi Ltd Hot-press device and method for pressing multilayer printed board
CN105578803A (en) * 2016-02-24 2016-05-11 高德(无锡)电子有限公司 Pin lamination bottom board structure for rigid-flex board
KR101957425B1 (en) * 2017-09-04 2019-03-12 울산과학기술원 Ceramic-laminate welding apparatus with hemispherical connection bracket
KR101957395B1 (en) * 2017-09-04 2019-03-12 울산과학기술원 Ceramic-laminate welding apparatus for sea-water battery cell
US10321567B2 (en) 2014-07-24 2019-06-11 Hamamatsu Photonics K.K. Method for producing electronic components

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012134203A (en) * 2010-12-20 2012-07-12 Hitachi Ltd Hot-press device and method for pressing multilayer printed board
US10321567B2 (en) 2014-07-24 2019-06-11 Hamamatsu Photonics K.K. Method for producing electronic components
CN105578803A (en) * 2016-02-24 2016-05-11 高德(无锡)电子有限公司 Pin lamination bottom board structure for rigid-flex board
KR101957425B1 (en) * 2017-09-04 2019-03-12 울산과학기술원 Ceramic-laminate welding apparatus with hemispherical connection bracket
KR101957395B1 (en) * 2017-09-04 2019-03-12 울산과학기술원 Ceramic-laminate welding apparatus for sea-water battery cell

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