JP2010050335A - Production method for component built-in module and the component built-in module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂層に部品を内蔵した部品内蔵モジュールの製造方法および部品内蔵モジュールに関する。より詳細には、樹脂層に内蔵された部品の外部電極と樹脂層表面に形成された面内導体とを接続する方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a component built-in module in which a component is embedded in a resin layer and a component built-in module. More specifically, the present invention relates to a method for connecting an external electrode of a component built in a resin layer and an in-plane conductor formed on the surface of the resin layer.
近年、電子機器の小型化、高性能化に伴い、コンデンサ、チップ抵抗、チップコイル、IC等の電子部品を高密度、高機能に内蔵した部品内蔵モジュールが種々提案されている。この種の樹脂基板の形成方法は、例えば特許文献1では以下のように記載されている。 2. Description of the Related Art In recent years, various electronic modules with built-in electronic components such as capacitors, chip resistors, chip coils, and ICs with high density and high functionality have been proposed with downsizing and high performance of electronic devices. This type of resin substrate formation method is described, for example, in Patent Document 1 as follows.
図15(a)に示すように、2枚の金属板30−1、30−2を張り合わせ樹脂層32を介してプレス貼着し、2枚の金属板から成る金属コア層を形成する。そして、張り合わせ樹脂層32を中心として、金属板30−1、30−2を両面から同時にエッチングし、貫通孔40−1〜40−5および座繰り42に対応する位置の金属板を除去する。
As shown in FIG. 15 (a), the two metal plates 30-1 and 30-2 are pressed and pasted through the laminated
続いて、レーザー加工により張り合わせ樹脂層32のうち金属板30−1および30−2から露呈した部分を除去して、貫通孔40−1〜40−5および座繰り42を形成する。そして、図15(a)に示すように、絶縁部材36から成る下地層を金属コア層の裏面に形成する。
Subsequently, portions of the laminated
その後、図15(b)に示すように、貫通孔40−2、40−3の底面に絶縁性接着剤24−1を塗布する。また、座繰り42の底面に放熱性および導電性を持った接着剤24−2を塗布する。そして、これらの接着剤を介して、高背の受動部品20−1、20−2を貫通孔40−2、40−3に配置し、低背の能動部品22を座繰り42に配置する。これにより、受動部品20−1、20−2と能動部品22との高さの差が金属板30−2の有無によって吸収され、結果として各内蔵部品の上面が同一高さになる。
Then, as shown in FIG.15 (b), the insulating adhesive 24-1 is apply | coated to the bottom face of the through-holes 40-2 and 40-3. Further, an adhesive 24-2 having heat dissipation and conductivity is applied to the bottom surface of the
次に、図15(c)に示すように、金属コア層の両側から樹脂層をプレスして、金属コア層の周囲および内部を絶縁部材36で封止する。このとき、貫通孔40−1〜40−5と座繰り42の内部に、絶縁部材36を充填する。
Next, as shown in FIG. 15C, the resin layer is pressed from both sides of the metal core layer, and the periphery and the inside of the metal core layer are sealed with an
そして、図15(d)に示すように、レーザー加工により絶縁部材36を除去して、接続ビア用コンタクト53を形成する。また、貫通孔40−4内に充填された絶縁層を開口し、スルーホール導体用の貫通孔を形成する。
Then, as shown in FIG. 15D, the insulating
その後、図15(e)に示すように、接続ビア用コンタクト内に接続ビア52を形成するとともに、表裏面の配線層34−1、34−2を形成する。同時に、貫通孔40−4内に絶縁層を介してスルーホール導体54を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 15E, the connection via 52 is formed in the connection via contact, and the wiring layers 34-1 and 34-2 on the front and back surfaces are formed. At the same time, a through-
したがって、配線層34−1、34−2上に形成された配線パターン50と、受動部品20−1、20−2および能動部品22とが接続ビア52を介して接続された状態となる。また、配線層34−1、34−2上に形成された配線パターン50がスルーホール導体54を介して接続された状態となる。
前記特許文献1の方法によると、貫通孔40−2、40−3および座繰り42に内蔵される受動部品20−1、20−2および能動部品22の高さが異なる場合、これらの部品を貫通孔40−2、40−3および座繰り42の底面に固定する接着剤24−1、24−2の量を調節して、受動部品20−1、20−2および能動部品22の外部電極の高さを揃える必要がある。
According to the method of Patent Document 1, when the heights of the passive components 20-1, 20-2 and the
また、上記のように接着剤24−1、24−2の量を調節して部品の高さを揃えない場合には、レーザーで孔を開けなければならない深さが受動部品20―1、20−2および能動部品22の高さにより異なり、レーザーパワーの調整がそれぞれの箇所で必要となる。
In addition, when the heights of the parts are not adjusted by adjusting the amounts of the adhesives 24-1 and 24-2 as described above, the depth at which the holes must be opened by the laser is the passive parts 20-1, 20-2. −2 and the height of the
しかし、上記のように受動部品20―1、20−2および能動部品22の外部電極の上面の高さを揃えるのは、接着剤24−1、24−2の量や貫通孔40−2、40−3および座繰り42の深さを部品の高さに合わせて変更する必要があるため困難である。
However, as described above, the heights of the upper surfaces of the external electrodes of the passive components 20-1 and 20-2 and the
したがって、本発明は、基板に形成される孔の深さや部品の外部電極の高さを考慮することなく、簡便に部品内蔵モジュールを製造する方法およびその部品内蔵モジュールを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a method for easily manufacturing a component built-in module and the component built-in module without considering the depth of the hole formed in the substrate and the height of the external electrode of the component. .
上記した目的を達成するために、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、第1の孔を有する基板を用意し、前記第1の孔内に、前記基板より低背で外部電極を有する部品を納置する工程Aと、弾性部材により形成され、第1の層間接続導体を有する第1の接続部材を用意し、前記第1の孔内であって、かつ、前記部品上に、前記第1の接続部材を納置する工程Bと、前記第1の接続部材の上面が前記基板の上面と面一になるように前記第1の接続部材を加圧する工程Cと、前記第1の層間接続導体に接続された面内導体を、前記基板上に形成する工程Dとを含むことを特徴としている(請求項1)。 In order to achieve the above-described object, a method of manufacturing a component built-in module according to the present invention prepares a substrate having a first hole, and has an external electrode in the first hole having a lower height than the substrate. Step A for placing the component, and a first connecting member formed of an elastic member and having a first interlayer connecting conductor, and in the first hole and on the component, Step B for placing the first connection member, Step C for pressurizing the first connection member so that the upper surface of the first connection member is flush with the upper surface of the substrate, and the first And a step D of forming an in-plane conductor connected to the interlayer connection conductor on the substrate (claim 1).
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記工程Cおよび前記工程Dに代えて、前記面内導体を下面に有する未硬化の樹脂層を用意し、前記樹脂層により、前記第1の接続部材を加圧して前記第1の孔内に挿入する工程Eを含むことを特徴としている(請求項2)。 Moreover, in the manufacturing method of the component built-in module according to the present invention, instead of the step C and the step D, an uncured resin layer having the in-plane conductor on the lower surface is prepared, And a step E of pressurizing and inserting the connecting member into the first hole (claim 2).
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記工程Aにおいて、前記第1の孔内に接着層が形成され、前記部品は前記接着層上に納置されることを特徴としている(請求項3)。 The component built-in module manufacturing method according to the present invention is characterized in that, in the step A, an adhesive layer is formed in the first hole, and the component is placed on the adhesive layer ( Claim 3).
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記工程Aにおいて、前記第1の孔内に第2の層間接続導体を内蔵した第2の接続部材が納置され、前記部品は前記第2の接続部材上に納置されることを特徴としている(請求項4)。 In the method for manufacturing a component built-in module according to the present invention, in the step A, a second connection member incorporating a second interlayer connection conductor is placed in the first hole. It is characterized by being placed on the two connecting members (claim 4).
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記第2の接続部材は、弾性部材により形成されることを特徴としている(請求項5)。 The component built-in module manufacturing method according to the present invention is characterized in that the second connecting member is formed of an elastic member.
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記部品は、複数個であることを特徴としている(請求項6)。 Moreover, the method for manufacturing a component built-in module according to the present invention is characterized in that a plurality of the components are present (claim 6).
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記基板は第2の孔をさらに有し、前記第2の孔内に、弾性部材により形成され、第3の層間接続導体を有する第3の接続部材を納置することを特徴としている(請求項7)。 In the method of manufacturing a component built-in module according to the present invention, the substrate further includes a second hole, and a third interlayer connection conductor is formed in the second hole by an elastic member. The connecting member is placed (claim 7).
また、本発明にかかる部品内蔵モジュールの製造方法は、前記第3の接続部材は、複数個であって前記第2の孔内に積層状に納置されることを特徴としている(請求項8)。 In the method for manufacturing a component built-in module according to the present invention, a plurality of the third connection members are disposed in a stacked manner in the second hole. ).
また、上記した目的を達成するために、本発明にかかる部品内蔵モジュールは、第1の孔を有する基板と、前記第1の孔内に納置され、前記基板より低背で外部電極を有する部品と、弾性部材により形成され、前記第1の孔内であって、かつ、前記部品上に、上面が前記基板の上面と面一となるように納置された第1の接続部材と、前記第1の接続部材が有し、前記外部電極に接続された第1の層間接続導体と、前記基板上に形成され、前記第1の層間接続導体に接続された面内導体とを備えることを特徴としている(請求項9)。 In order to achieve the above-described object, a component built-in module according to the present invention includes a substrate having a first hole, and is placed in the first hole and has an external electrode with a lower height than the substrate. A first connecting member formed by an elastic member and placed in the first hole and on the component so that the upper surface is flush with the upper surface of the substrate; The first connection member includes a first interlayer connection conductor connected to the external electrode, and an in-plane conductor formed on the substrate and connected to the first interlayer connection conductor. (Claim 9).
請求項1の発明によれば、基板が有する第1の孔内に部品を納置し、その上に第1の層間接続導体を有する第1の接続部材を納置して部品内蔵モジュールが製造されるため、第1の層間接続導体を納置するためのレーザー照射による孔の形成が不要になる。しかも、第1の接続部材が伸縮性のある弾性部材により形成され、その上面が基板の上面と面一になるように加圧されるため、部品の高さに応じて第1の孔の深さを調整する必要もない。また、内蔵する部品の高さの接着剤の塗布量による調節も不要である。したがって、第1の孔を一定の深さに形成し、第1の孔内に部品を納置して部品内蔵モジュールを製造することができる。 According to the first aspect of the present invention, a component built-in module is manufactured by placing a component in a first hole of a substrate and placing a first connection member having a first interlayer connection conductor thereon. Therefore, it is not necessary to form a hole by laser irradiation for placing the first interlayer connection conductor. In addition, since the first connecting member is formed of a stretchable elastic member and is pressed so that the upper surface thereof is flush with the upper surface of the substrate, the depth of the first hole depends on the height of the component. There is no need to adjust the height. Further, there is no need to adjust the height of the built-in component by the amount of adhesive applied. Therefore, it is possible to manufacture the module with a built-in component by forming the first hole to a certain depth and placing the component in the first hole.
さらに、層間接続導体用の孔を形成するためのレーザー照射が不要になるので、部品が有する外部電極のレーザーの照射によるダメージを防止することができる。そのため、外部電極の電極材料はレーザーを反射する銅に限定されず、第1の孔内に納置される部品は種々の電極材料の外部電極を有するものであってもよい。 Further, since laser irradiation for forming the hole for the interlayer connection conductor is not required, damage to the external electrode of the component due to laser irradiation can be prevented. Therefore, the electrode material of the external electrode is not limited to copper that reflects the laser, and the component placed in the first hole may have external electrodes of various electrode materials.
また、第1の接続部材を加圧するため、その弾性力によって部品と第1の接続部材とが密着し、外部電極と第1の層間接続導体との導通信頼性を高めることができる。 Further, since the first connecting member is pressurized, the component and the first connecting member are brought into close contact with each other by the elastic force, and the conduction reliability between the external electrode and the first interlayer connecting conductor can be improved.
請求項2の発明によれば、面内導体を下面に有する未硬化の樹脂層を用意し、この樹脂層により第1の接続部材を加圧して第1の孔内に挿入するので、第1の接続部材の上面を基板の上面と面一にする工程と、基板上に面内導体を形成する工程とを同時に行うことができる。したがって、部品内蔵モジュールを形成する工程数を削減でき、製造コストの低減を図ることが可能である。 According to the second aspect of the present invention, an uncured resin layer having an in-plane conductor on the lower surface is prepared, and the first connecting member is pressurized and inserted into the first hole by the resin layer. The step of making the upper surface of the connecting member flush with the upper surface of the substrate and the step of forming the in-plane conductor on the substrate can be performed simultaneously. Therefore, the number of steps for forming the component built-in module can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
請求項3の発明によれば、第1の孔内に接着層が形成され、接着層上に部品が納置されて固定されるため、部品の位置ずれを防止することができる。 According to the invention of claim 3, since the adhesive layer is formed in the first hole, and the component is placed and fixed on the adhesive layer, the positional displacement of the component can be prevented.
請求項4の発明によれば、第1の孔内に第2の層間接続導体を内蔵した第2の接続部材が納置され、第2の接続部材上に部品が納置され、部品上に第1の接続部材が納置されるため、部品の上下に層間接続導体を配置した部品内蔵モジュールを製造することができる。
According to invention of
請求項5の発明によれば、第2の接続部材も伸縮性のある弾性部材により形成されるため、部品と第2の接続部材を密着し、外部電極と第2の層間接続導体との導通信頼性も高めることができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、第1の孔内に複数個の部品を納置して請求項1ないし5と同様の効果を奏することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the same effect as in the first to fifth aspects can be obtained by placing a plurality of parts in the first hole.
請求項7の発明によれば、基板が第2の孔をさらに有し、第2の孔内に、弾性部材により形成された第3の接続部材が納置され、その第3の層間接続導体により、基板の上面と下面の導通が図られる。したがって、レーザー加工により基板の上面と下面との導通を図るビア用の孔を改めて形成する必要がなく、その孔に導電性ペーストを充填したりめっき加工を施したりする必要もない。 According to invention of Claim 7, a board | substrate further has a 2nd hole, The 3rd connection member formed by the elastic member is stored in the 2nd hole, The 3rd interlayer connection conductor Thus, conduction between the upper surface and the lower surface of the substrate is achieved. Therefore, there is no need to newly form a via hole for conducting electrical connection between the upper surface and the lower surface of the substrate by laser processing, and it is not necessary to fill the hole with a conductive paste or to perform plating.
請求項8の発明によれば、基板の高さに応じて第2の孔内に積層する第3の接続部材の個数を増減調整することができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the number of third connection members stacked in the second hole can be increased or decreased according to the height of the substrate.
請求項9の発明によれば、請求項1の発明により製造可能な新規な部品内蔵モジュールを提供することができる。
According to the invention of
(第1実施形態)
請求項1、2、3、9に対応する第1実施形態について、図1ないし図5を参照して説明する。なお、図1は部品内蔵モジュールの断面図、図2ないし図4は部品内蔵モジュールの製造工程を示す説明図、図5は部品内蔵モジュールにおける第1の接続部材の具体例を示す概略構成図である。
(First embodiment)
A first embodiment corresponding to
1.部品内蔵モジュールの構成
本実施形態における部品内蔵モジュール1は、図1に示すように、配線層3と、該配線層3とともに本発明の「基板」を成す部品内蔵層4と、配線パターン5を有する樹脂層6とによって形成されている。
1. Configuration of Component Built-in Module As shown in FIG. 1, the component built-in module 1 according to the present embodiment includes a wiring layer 3, a component built-in
配線層3は所定の回路パターンを有し、配線層3上に、樹脂からなる部品内蔵層4が配設されている。部品内蔵層4に第1の孔9が形成され、第1の孔9の底部に、熱硬化性樹脂からなる接着層としての土台部11が形成されている。そして、土台部11上に、両側に外部電極12を有する部品13が配設され、部品13が第1の孔9に納置されている。なお、一例として、部品内蔵層4の高さは500μm程度、土台部11の高さは100μm程度、部品13の高さは300μm程度である。
The wiring layer 3 has a predetermined circuit pattern, and a component built-in
また、第1の孔9の内部において、部品13上に、両側に第1の層間接続導体16を有する第1の接続部材17が配設されている。そして、第1の層間接続導体16は下端が部品13の外部電極12の上端に接合されて、外部電極12と電気的に接続されている。
In the
なお、第1の接続部材17は伸縮性のある弾性部材であるシリコン樹脂によって形成され、内部にはんだからなる第1の層間接続導体16を有している。また、第1の接続部材17は、シリコン樹脂に限らず、耐熱温度が300℃程度の柔軟性のある材料であれば、テフロン(登録商標)等のフッ素樹脂やその他の材料であってもよい。また、第1の層間接続導体は、はんだに限らず、導電性ペーストやその他の導電性を有する材料であってもよい。
The first connecting
そして、部品内蔵層4の上に樹脂層6が配設され、樹脂層6の下面に第1の層間接続導体16に接続された配線パターン5が形成されている。そして、部品13の外部電極12と配線パターン5とが第1の層間接続導体16を介して電気的に接続されている。
A
なお、部品内蔵層4、樹脂層6は、硬化処理の容易さ等を考慮して、例えばエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂により形成されている。また、これ以外にも紫外線により硬化する光硬化性樹脂により形成されてもよい。ただし、硬化による収縮率の低いものを選定するのが好ましい。
The component built-in
また、配線層3は、上面に配線パターンを有するものであれば、樹脂基板、セラミック基板、SUS等からなる転写板、その他の部品内蔵基板であってもよい。 The wiring layer 3 may be a resin substrate, a ceramic substrate, a transfer plate made of SUS or the like, or another component-embedded substrate as long as it has a wiring pattern on the upper surface.
2.製造方法
次に、部品内蔵モジュール1の製造方法について、図2ないし図5を参照して以下に説明する。
2. Manufacturing Method Next, a manufacturing method of the component built-in module 1 will be described below with reference to FIGS.
はじめに、図2(a)に示すように、第1の孔9を有する部品内蔵層4を用意する。部品内蔵層4は、例えばエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂により形成され、上面から炭酸ガスレーザーが照射されて、所望の位置に第1の孔9が形成される。そして、同図(a)に示すように、上記した部品内蔵層4の下面に、配線層3が形成されている。
First, as shown in FIG. 2A, a component built-in
なお、第1の孔9の開口部の大きさは、内蔵する部品の大きさよりも大きければどのような大きさであってもよい。また、上記したように、配線層3の形成は、部品内蔵層4に第1の孔9が形成された後に限らず、第1の孔9が形成される前に部品内蔵層4の下面に形成されてもよい。また、第1の孔9は、未硬化状態の部品内蔵層4に形成されてもよく、硬化された状態の部品内蔵層4に形成されてもよい。
The size of the opening of the
次に、図2(b)に示すように、第1の孔9の底部に、未硬化状態の熱硬化性樹脂が納置され土台部11が形成される。そして、同図(c)に示すように、第1の孔9の内部において、上記した土台部11上に、部品13が納置される。
Next, as shown in FIG. 2B, an uncured thermosetting resin is placed at the bottom of the
そして、図3(a)に示すように、第1の孔9の内部において上記した部品13上には、第1の接続部材17が納置される。
And as shown to Fig.3 (a), the
なお、図3(a)に示すように、第1の孔9の内部において上記した部品13上に納置された第1の接続部材17は、同図(a)に示すように、第1の接続部材17の上面が部品内蔵層4の上面より突出する高さに形成されている。一例として、第1の接続部材17の上面は、部品内蔵層4の上面に対して、第1の接続部材17の高さの10%程度が突出する高さに形成されている。
As shown in FIG. 3A, the first connecting
その後、配線パターン5を有する樹脂層6が用意される。樹脂層6は未硬化の樹脂からなり、樹脂層6の下面に所定の回路パターンを有する配線パターン5が圧着形成されている。そして、図3(b)に示すように、配線パターン5の所定位置が第1の層間接続導体16に接続するように、樹脂層6が第1の接続部材17上に配置される。
Thereafter, a
次に、図4(a)に示すように、樹脂層6上に、金属からなる平板20を介してプレス機21が配置される。そして、同図(b)に示すように、プレス機21により樹脂層6および第1の接続部材17が加圧され、第1の接続部材17の上面が部品内蔵層4の上面と面一になるように、第1の接続部材17が第1の孔9の内部に挿入される。なお、加圧後の第1の接続部材17の高さは、一例として100μm程度である。
Next, as shown in FIG. 4A, a
なお、このときの加圧力は、第1の接続部材17の材質によって適宜変更可能である。一例として、第1の接続部材17がフッ素樹脂系の場合には、第1の接続部材17は20MPa以下の加圧力で加圧される。また、加圧力は、部品内蔵層4の上面に対して突出した第1の接続部材17の上面の高さが高いほど大きくなるが、第1の接続部材17の破壊圧力以下の加圧力で加圧される。
The applied pressure at this time can be changed as appropriate depending on the material of the first connecting
そして、図4(b)に示すように、プレス機21により樹脂層6と第1の接続部材17が加圧された状態で樹脂層6が熱硬化される。このときの加熱温度は、一例として180〜200℃である。また、上記した加熱により、熱硬化性樹脂により形成された土台部11も同時に硬化される。したがって、配線パターン5を有する樹脂層6は部品内蔵層4と一体化され、部品13は土台部11上に固定される。
And as shown in FIG.4 (b), the
その後、図4(c)に示すように、プレス機21および金属からなる平板20が退避され、部品内蔵モジュール1が完成する。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, the
なお、上記した方法では、配線パターン5を有する樹脂層6により第1の接続部材17が加圧されて第1の孔9に挿入されているが、第1の接続部材17の上面が部品内蔵層4の上面と面一になるように第1の接続部材17を平板20を介してプレス機21で加圧した後、第1の層間接続導体16と接続された配線パターン5を、部品内蔵層4上に形成してもよい。
In the above-described method, the first connecting
この場合、第1の接続部材17が加圧されたときに、第1の接続部材17が部品内蔵層4の上面と面一になった状態で第1の孔9の内部に弾性力により保持されるように、予め第1の接続部材17の大きさおよび形状を形成する。そして、面一に形成された第1の接続部材17および部品内蔵層4の上面に、例えば、銅箔を圧着し、圧着された銅箔をパターニングして配線パターンを形成してもよい。
In this case, when the
また、配線パターン5は上記したような銅箔に限らず、銅合金やその他の金属箔を形成してパターンに加工してもよい。また、金属箔に代えて、面一に形成された第1の接続部材17および部品内蔵層4の上面全面に電解めっき、無電解めっきにより銅又は銅合金その他の導電性金属からなる導電層を形成し、導電層をパターンに加工することによっても形成し得る。
The
以上のように第1実施形態によれば、部品内蔵層4の第1の孔9の内部に部品13を納置し、その上に第1の層間接続導体16を有する第1の接続部材17を納置することにより、部品内蔵モジュール1が製造されるため、第1の層間接続導体16を納置するためのレーザー照射による孔の形成が不要になる。しかも、第1の接続部材17が伸縮性のある弾性部材により形成され、その上面が部品内蔵層4の上面と面一になるように加圧されるため、部品13の高さに応じて第1の孔9の深さを調整する必要もない。また、内蔵する部品13の高さを、土台部11を形成する熱硬化性樹脂の塗布量により調節する必要もない。したがって、第1の孔9を一定の深さに形成し、第1の孔9内に部品13を納置して部品内蔵モジュール1を製造することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
さらに、第1の層間接続導体16用の孔を形成するためのレーザー照射が不要になるので、部品13が有する外部電極12のレーザーの照射によるダメージを防止することができる。そのため、外部電極12の電極材料はレーザーを反射する銅に限定されず、第1の孔9内に納置される部品13は種々の電極材料の外部電極12を有するものであってもよい。
Furthermore, since laser irradiation for forming the hole for the first
また、第1の接続部材17を加圧するため、その弾性力によって、部品13と第1の接続部材17とが密着し、外部電極12と第1の層間接続導体16との導通信頼性を高めることができる。
Further, since the first connecting
さらに、配線パターン5を下面に有する未硬化の樹脂層6を用意し、樹脂層6と第1の接続部材17を同時に加圧しながら第1の接続部材17を第1の孔9の内部に挿入するので、第1の接続部材17の上面を部品内蔵層4の上面と面一にする工程と、部品内蔵層4上に配線パターン5を形成する工程とを同時に行うことができる。したがって、部品内蔵モジュール1を形成する工程数を削減でき、製造コストの低減を図ることが可能である。
Further, an
なお、図5に第1の層間接続導体を有する第1の接続部材のより具体的な例を示す。図5に示した第1の接続部材27はシリコン樹脂により形成され、内部にははんだにより球状に形成された第1の層間接続導体26が内蔵されている。また、第1の層間接続導体の形状は、これらの形状に限らず、直方体や円柱状等であってもよい。さらに、シリコン樹脂の厚みよりも小さい径の球状のはんだや導電性ペーストが、第1の接続部材の上面から下面にかけて連なる構造であってもよい。
FIG. 5 shows a more specific example of the first connection member having the first interlayer connection conductor. The
また、第1の層間接続導体26は、第1の孔9に納置される部品13の外部電極12の数や位置に応じて個数や位置を調整してもよい。また、第1の層間接続導体26は、はんだに限らず導電性ペーストやその他の導電性材料により形成されてもよく、第1の接続部材は、シリコン樹脂に限らずその他の弾性を有する材料により形成されてもよい。
Further, the number and position of the first
(第2実施形態)
請求項4、5に対応する第2実施形態について、図6ないし図8を参照して説明する。なお、図6は第2実施形態における部品内蔵モジュールの断面図、図7および図8はその製造工程の説明図である。
(Second Embodiment)
A second embodiment corresponding to
本実施形態の部品内蔵モジュール31は、第1の孔9の底部に納置された熱硬化性樹脂からなる土台部11に代えて、第2の層間接続導体36を有する第2の接続部材37が納置される点が、前記第1実施形態の部品内蔵モジュール1と相違する。なお、図6ないし図8において、図1ないし図5と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
The component built-in
本実施形態において、本発明の「基板」を成す配線層33および第1の孔9を有する部品内蔵層4の構造は、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。図6に示すように、部品内蔵層4の第1の孔9の底部に、両側に第2の層間接続導体36を有する第2の接続部材37が納置されている。第2の接続部材37は、第1の接続部材と同様、例えばシリコン樹脂等の弾性部材によって形成され、部品13の外部電極12に対応する位置に第2の層間接続導体36が形成されている。
In the present embodiment, the structure of the component built-in
そして、第2の接続部材37上には、両側に外部電極12を有する部品13が配設され、第2の層間接続導体36が、部品13の外部電極12と電気的に接続されている。さらに、部品13上には、両側に第1の層間接続導体16を有する第1の接続部材17が配設され、第1の層間接続導体16が、部品13の外部電極12と電気的に接続されている。
On the
そして、部品内蔵層4上には、下面に配線パターン5を有する樹脂層6が配設され、配線パターン5は、第1の層間接続導体17に接続されている。すなわち、第2の層間接続導体36と、部品13の外部電極12と、第1の層間接続導体16と、配線パターン5とが電気的に接続されている。
A
なお、第2の接続部材37は、第1の接続部材17と同様、耐熱温度が300℃程度の柔軟性のある材料であれば、シリコン樹脂に限らずその他の材料により形成されてもよい。
Note that the
次に、部品内蔵モジュール31の製造方法について、図7および図8を参照して以下に説明する。
Next, a method for manufacturing the component built-in
第1実施形態と同様に、図7(a)に示すように、第1の孔9を有する部品内蔵層4を用意する。なお、同図(a)に示すように、上記した部品内蔵層4の下面には、配線層33が形成される。
Similarly to the first embodiment, as shown in FIG. 7A, a component built-in
そして、図7(b)に示すように、第1の孔9の底部に、第2の層間接続導体36を有する第2の接続部材37が納置される。そして、同図(c)に示すように、第1の孔9の内部において、上記した第2の接続部材37上に、部品13が納置される。
Then, as shown in FIG. 7B, a
また、第1の孔9の内部において、上記した部品13上には、第1の接続部材17が納置される。
Further, in the
なお、図8(a)に示すように、第1の孔9の内部において、上記した部品13上に納置された第1の接続部材17は、上面が同図(a)に示すように、部品内蔵層4の上面より突出する高さに形成されている。一例として、第1実施形態と同様、第1の接続部材17の上面は、部品内蔵層4の上面に対して、第1の接続部材17の高さの10%程度が突出するように形成されている。
As shown in FIG. 8A, the upper surface of the first connecting
その後、配線パターン5を有する樹脂層6が用意される。樹脂層6は未硬化の樹脂からなり、樹脂層6の下面に所定の回路パターンを有する配線パターン5が圧着形成されている。そして、図8(b)に示すように、配線パターン5の所定位置が第1の層間接続導体16に接続するように、樹脂層6が第1の接続部材17上に配置される。
Thereafter, a
そして、第1実施形態と同様に、樹脂層6の上面からプレス機21により樹脂層6および第1の接続部材17が加圧され、図8(c)に示すように、第1の接続部材17の上面が部品内蔵層4の上面と面一になるように、第1の接続部材17が第1の孔9の内部に挿入される。
Then, as in the first embodiment, the
なお、第1の接続部材17および第2の接続部材37は弾性部材により形成されているため、第1の接続部材17および第2の接続部材37は、加圧により圧縮される。
In addition, since the
その後、プレス機21により樹脂層6と第1の接続部材が加圧された状態で樹脂層6が熱硬化され、部品内蔵モジュール31が完成する。
Thereafter, the
このように、第2実施形態によれば、第1の孔9内に第2の層間接続導体36を内蔵した第2の接続部材37が納置され、第2の接続部材37上に部品13が納置され、部品13上に第1の接続部材17が納置されるため、部品13の上下に層間接続導体を配置した部品内蔵モジュール31を製造することができる。
As described above, according to the second embodiment, the
また、第2の接続部材37も伸縮性のある弾性部材により形成されるため、部品13と第2の接続部材37を密着し、外部電極12と第2の層間接続導体36との導通信頼性も高めることができる。
In addition, since the
(第3実施形態)
請求項6に対応する第3実施形態について、図9ないし図11を参照して説明する。なお、図9は第3実施形態における部品内蔵モジュールの断面図、図10および図11はその製造工程の説明図である。
(Third embodiment)
A third embodiment corresponding to claim 6 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a cross-sectional view of the component built-in module according to the third embodiment, and FIGS. 10 and 11 are explanatory views of the manufacturing process.
本実施形態の部品内蔵モジュール41は、第2実施形態に示した部品内蔵モジュール31とほぼ同様であるが、部品13および層間接続導体を有する接続部材が多段に納置される点が、前記第2実施形態の部品内蔵モジュール31と相違する。なお、図9ないし図11において、図1ないし図8と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
The component built-in
本実施形態において、本発明の「基板」を成す配線層33および第1の孔9を有する部品内蔵層4の構造は、第1の実施形態と同様であるため、説明を省略する。図9に示すように、部品内蔵層4の第1の孔9の底部に、第2の層間接続導体36を有する第2の接続部材37が納置されている。
In the present embodiment, the structure of the component built-in
そして、第2の接続部材37上には、両側に外部電極12を有する部品13と、両側に第1の層間接続導体46を有する第1の接続部材47と、両側に外部電極52を有する部品53と、両側に第1の層間接続導体56を有する第1の接続部材57が積層状に配設されている。なお、第1の層間接続導体46、外部電極52、第1の層間接続導体56は、外部電極12と対応する位置に形成されている。
On the
そして、部品内蔵層4および第1の接続部材57上には、下面に配線パターン5を有する樹脂層6が配設され、配線パターン5は、第1の層間接続導体56に接続されている。すなわち、配線層33と、第2の層間接続導体36と、部品13の外部電極12と、第1の層間接続導体46と、部品53の外部電極52と、第1の層間接続導体56と、配線パターン5とが電気的に接続されている。
On the component built-in
次に、部品内蔵モジュール41の製造方法について、図10および図11を参照して以下に説明する。
Next, a method for manufacturing the component built-in
はじめに、第1実施形態と同様に、図10(a)に示すように、第1の孔9を有する部品内蔵層4を用意する。なお、同図(a)に示すように、上記した部品内蔵層4の下面には、配線層33が形成される。
First, as in the first embodiment, as shown in FIG. 10A, a component built-in
次に、図10(b)に示すように、第1の孔9の底部に、第2の層間接続導体36を有する第2の接続部材37が納置される。そして、第1の孔9の内部において、上記した第2の接続部材37上に、外部電極12を有する部品13が納置される。
Next, as shown in FIG. 10B, the
そして、第1の孔9の内部において、上記した部品13上には、同様に第1の接続部材47、外部電極52を有する部品53、第1の層間接続導体56を有する第1の接続部材57が順次納置される。なお、第1の接続部材57の上面は、図10(b)に示すように、部品内蔵層4の上面より突出する高さに形成される。
And in the inside of the
その後、配線パターン5を有する樹脂層6が用意され、図11(a)に示すように、配線パターン5の所定位置が第1の層間接続導体56に接続するように、樹脂層6が第1の接続部材57上に配置される。
Thereafter, a
そして、第1実施形態と同様に、樹脂層6の上面からプレス機21により樹脂層6および第1の接続部材57が加圧され、図11(b)に示すように、第1の接続部材57の上面が部品内蔵層4の上面と面一になるように、第1の接続部材57が第1の孔9の内部に挿入される。
Then, as in the first embodiment, the
なお、第1の接続部材47、57および第2の接続部材37は弾性部材により形成されているため、第1の接続部材47、57および第2の接続部材37は、加圧により圧縮される。
Since the
その後、プレス機21により樹脂層6と第1の接続部材57が加圧された状態で樹脂層6が熱硬化され、部品内蔵モジュール41が完成する。
Thereafter, the
このように、第3実施形態によれば、複数個の部品13、53を一度にひとつの第1の孔9内に内蔵することができる。また、ひとつの第1の孔9内において複数個の部品13、53を直列または並列に接続することが可能であり、設計の自由度を向上することができる。
As described above, according to the third embodiment, a plurality of
なお、部品13、53の個数は上記した実施形態に限らず、部品13、53の種類も同じ種類に限らず異なる種類の部品であってもよい。また、上記したように複数の部品を高さ方向に積層するのに限らず、部品内蔵層4の面内方向に複数個並べて納置してもよい。
The number of
(第4実施形態)
請求項7および8に対応する第4実施形態について、図12ないし図14を参照して説明する。なお、図12は第4実施形態における部品内蔵モジュールの断面図、図13および図14はその製造工程の説明図である。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment corresponding to claims 7 and 8 will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a cross-sectional view of the component built-in module according to the fourth embodiment, and FIGS. 13 and 14 are explanatory views of the manufacturing process.
本実施形態の部品内蔵モジュール61は、部品内蔵層4に第1の孔9とは別に第2の孔63が形成され、第2の孔63に第3の層間接続導体66を有する第3の接続部材67が、配線層33と配線パターン5を接続するビアとして配置される点が、前記第1ないし第3実施形態の部品内蔵モジュールと相違する。なお、図12ないし図14において、図1ないし図11と同一符号は同一もしくは相当するものを示す。
In the component built-in
本実施形態の部品内蔵モジュール61は、図12に示すように、部品内蔵層4に形成された第2の孔63の底部に、両側に第3の層間接続導体66を有する第3の接続部材67が複数個積層されて納置されている。第3の接続部材67は、第1の接続部材と同様、例えばシリコン樹脂等の弾性部材によって形成されている。
As shown in FIG. 12, the component built-in
そして、部品内蔵層4上には、下面に配線パターン5を有する樹脂層6が配設され、配線パターン5は複数の第3の接続部材67のうちの最上部の第3の接続部材67の第3の層間接続導体66に接続されている。すなわち、配線層33と配線パターン5とが、複数個の第3の層間接続導体66を介して電気的に接続されている。
The
次に、部品内蔵モジュール61の製造方法について、図13および図14を参照して以下に説明する。
Next, a method for manufacturing the component built-in
はじめに、図13(a)に示すように、第1の孔9に加えて第2の孔63を有する部品内蔵層4を用意する。部品内蔵層4は、例えばエポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂により形成され、上面から炭酸ガスレーザーが照射されて、所望の位置に第2の孔63が形成される。そして、同図(a)に示すように、上記した部品内蔵層4の下面に、配線層33が形成される。
First, as shown in FIG. 13A, the component built-in
次に、図13(b)に示すように、第2の孔63の底部に、第3の層間接続導体66を有する第3の接続部材67が納置される。そして、第2の孔63の内部において、上記した第3の接続部材67上に、同じ構成の第3の接続部材67がさらに納置される。そして、同様に、同図(c)に示すように、複数個の第3の接続部材67が第2の孔63の内部に順次積層して納置される。なお、同図(c)に示すように、第3の接続部材67の上面が部品内蔵層4の上面よりも突出するように、所定の個数の第3の接続部材67が第2の孔63の内部に納置される。
Next, as shown in FIG. 13B, the
その後、配線パターン5を有する樹脂層6が用意され、図14(a)に示すように、配線パターン5の所定位置が、第2の孔63の最上部に納置された第3の接続部材67の上面の第3の層間接続導体66に接続するように、樹脂層6が配置される。
Thereafter, a
そして、第1ないし第3実施形態と同様に、樹脂層6の上面からプレス機21により樹脂層6および第3の接続部材67が加圧され、図14(b)に示すように、第3の接続部材67の上面が部品内蔵層4の上面と面一になるように、第3の接続部材67が第2の孔63の内部に挿入される。なお、第3の接続部材67は弾性部材により形成されているため、加圧により圧縮される。
Then, as in the first to third embodiments, the
その後、プレス機21により樹脂層6と第3の接続部材67が加圧された状態で樹脂層6が熱硬化され、部品内蔵モジュール61が完成する。
Thereafter, the
このように、第4実施形態によれば、部品内蔵層4が第2の孔63をさらに有し、第2の孔63内に伸縮性を有する弾性部材により形成された第3の接続部材67が納置され、その第3の層間接続導体66により配線層33と配線パターン5と導通が図られる。したがって、レーザー加工により配線層33と配線パターン5とを接続するビア用の孔を形成する必要がなく、レーザー加工により配線層33と配線パターン5との導通を図るビア用の孔を改めて形成する必要がなく、その孔に導電性ペーストを充填したりめっき加工を施したりする必要もない。
As described above, according to the fourth embodiment, the component built-in
また、部品内蔵層4の高さに応じて第2の孔63内に積層する第3の接続部材67の個数を増減調整することが可能である。
In addition, the number of
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications other than those described above can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記した実施形態では、接続部材はシリコン樹脂により形成されているが、耐熱温度が300℃程度の柔軟性のある材料であれば、テフロン(登録商標)等のフッ素樹脂やその他の材料によって形成されてもよい。また、層間接続導体は、はんだに限らず導電性ペーストやその他の導電性材料によって形成されてもよい。 For example, in the above-described embodiment, the connection member is formed of silicon resin. However, as long as the flexible material has a heat resistant temperature of about 300 ° C., the connection member is made of fluororesin such as Teflon (registered trademark) or other materials. It may be formed. The interlayer connection conductor is not limited to solder, and may be formed of a conductive paste or other conductive material.
また、上記した実施形態では、炭酸ガスレーザーの照射により第1の孔9および第2の孔63を形成しているが、その他のレーザーを使用してもよい。また、レーザーの照射に限らず、その他の方法によりこれらの孔を形成してもよい。
In the above-described embodiment, the
また、配線層3、部品内蔵層4、配線パターン5、樹脂層6の構成や材料等は、上記した実施形態に記載したものに限られず、それらの形状や寸法等もどのようなものであってもよい。
Further, the configurations and materials of the wiring layer 3, the component built-in
1、31、41、61 部品内蔵モジュール
3、33 配線層(基板)
4 部品内蔵層(基板)
5 配線パターン層(面内導体)
6 樹脂層
9 第1の孔
11 土台部(接着層)
12、52 外部電極
13、53 部品
16、46、56 第1の層間接続導体
17、47、57 第1の接続部材
36 第2の層間接続導体
37 第2の接続部材
63 第2の孔
66 第3の層間接続導体
67 第3の接続部材
1, 31, 41, 61 Component built-in
4 Component built-in layer (substrate)
5 Wiring pattern layer (in-plane conductor)
6
12, 52
Claims (9)
弾性部材により形成され、第1の層間接続導体を有する第1の接続部材を用意し、前記第1の孔内であって、かつ、前記部品上に、前記第1の接続部材を納置する工程Bと、
前記第1の接続部材の上面が前記基板の上面と面一になるように前記第1の接続部材を加圧する工程Cと、
前記第1の層間接続導体に接続された面内導体を、前記基板上に形成する工程Dとを含むことを特徴とする部品内蔵モジュールの製造方法。 Preparing a substrate having a first hole, and placing in the first hole a component having a lower height than the substrate and having an external electrode; and
A first connection member formed of an elastic member and having a first interlayer connection conductor is prepared, and the first connection member is placed in the first hole and on the component. Step B,
Pressurizing the first connecting member so that the upper surface of the first connecting member is flush with the upper surface of the substrate; and
And a step D of forming an in-plane conductor connected to the first interlayer connection conductor on the substrate.
前記面内導体を下面に有する未硬化の樹脂層を用意し、前記樹脂層により、前記第1の接続部材を加圧して前記第1の孔内に挿入する工程Eを含むことを特徴とする請求項1に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。 In place of the step C and the step D,
A step E of preparing an uncured resin layer having the in-plane conductor on the lower surface, pressurizing the first connecting member with the resin layer, and inserting the first connection member into the first hole. The manufacturing method of the component built-in module of Claim 1.
前記第2の孔内に、弾性部材により形成され、第3の層間接続導体を有する第3の接続部材を納置することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の部品内蔵モジュールの製造方法。 The substrate further comprises a second hole;
7. The component built-in module according to claim 1, wherein a third connection member formed of an elastic member and having a third interlayer connection conductor is placed in the second hole. Manufacturing method.
前記第1の孔内に納置され、前記基板より低背で外部電極を有する部品と、
弾性部材により形成され、前記第1の孔内であって、かつ、前記部品上に、上面が前記基板の上面と面一となるように納置された第1の接続部材と、
前記第1の接続部材が有し、前記外部電極に接続された第1の層間接続導体と、
前記基板上に形成され、前記第1の層間接続導体に接続された面内導体とを備えることを特徴とする部品内蔵モジュール。 A substrate having a first hole;
A component placed in the first hole, having a lower height than the substrate and having an external electrode;
A first connecting member formed by an elastic member and placed in the first hole and on the component so that the upper surface is flush with the upper surface of the substrate;
The first connection member has a first interlayer connection conductor connected to the external electrode;
A component built-in module comprising: an in-plane conductor formed on the substrate and connected to the first interlayer connection conductor.
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