JP2010267671A - Method of manufacturing electronic component built-in substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品内蔵基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an electronic component built-in substrate.
近年、デジタルカメラや携帯電話などの半導体応用製品では、小型化、薄型化、軽量化などの要求が顕著であり、それに伴い、それらの製品に搭載される電子部品についても小型化や高密度化が急激に進んでいる。この電子部品の高密度化を実現するために、従来、基板上に実装していた電子部品を基板の内部に埋め込む技術、すなわち、電子部品内蔵基板の開発が急速に進められている。 In recent years, semiconductor application products such as digital cameras and mobile phones have become increasingly demanding for miniaturization, thinning, and weight reduction. Along with this, electronic components mounted on these products are also becoming smaller and higher in density. Is progressing rapidly. In order to realize a higher density of electronic components, a technology for embedding electronic components mounted on a substrate in the substrate, that is, a substrate with built-in electronic components has been developed rapidly.
電子部品内蔵基板は、通常、硬い材質のコア基板上に複数の配線層が積層された構造を有している。そして、埋め込まれる電子部品は、その配線層とコア基板の間に配置される場合が一般的である。 The electronic component built-in substrate usually has a structure in which a plurality of wiring layers are laminated on a hard core substrate. The embedded electronic component is generally arranged between the wiring layer and the core substrate.
このような電子部品内蔵基板においては、上述のような高密度化の要求により、基板全体の厚さを薄くしなければならない。したがって、薄い電子部品内蔵基板内に、電子部品がコンパクトに収まるような形で埋め込まれる必要がある。 In such an electronic component built-in substrate, the thickness of the entire substrate must be reduced due to the demand for higher density as described above. Therefore, it is necessary to embed the electronic component in a thin electronic component-embedded substrate so as to fit in a compact manner.
このような条件を満たすために、従来、コア基板や配線基板をそれぞれ個別に製造した後、樹脂により封止し、最後にそれらの基板を重ねた形に実装する技術が提案されている。 In order to satisfy such conditions, conventionally, a technique has been proposed in which a core substrate and a wiring substrate are individually manufactured, sealed with resin, and finally mounted in a form in which the substrates are stacked.
しかしながら、従来の電子部品内蔵基板では、貼り合わせた基板間に電子部品を封止するための中間層を設ける必要があるが、この中間層が厚く、電子部品内蔵基板全体の厚さも厚くなるという問題がある。 However, in the conventional electronic component built-in substrate, it is necessary to provide an intermediate layer for sealing the electronic component between the bonded substrates, but this intermediate layer is thick and the entire electronic component built-in substrate is also thick. There's a problem.
上記の点を鑑みて、本発明は、薄型で小型の電子部品内蔵基板を製造可能な電子部品内蔵基板の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electronic component built-in substrate capable of manufacturing a thin and small electronic component built-in substrate.
上記目的を達成するために、以下のような工程を有する電子部品内蔵基板の製造方法が提供される。
この電子部品内蔵基板の製造方法は、第1の基板上に層間接続ビアを形成するとともに、電子部品を、接続端子が配列された端子面を上側にして前記第1の基板上に搭載する工程と、接続用電極が形成された第2の基板上に、熱により流動性を示す絶縁層を形成する工程と、前記第1の基板と前記第2の基板を、前記端子面と前記絶縁層とを対向させて、加熱及び加圧して貼り合わせ、前記接続端子及び前記層間接続ビアを、前記接続用電極に電気的に接続する工程と、を有する。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an electronic component built-in substrate having the following steps is provided.
In this method of manufacturing an electronic component built-in substrate, an interlayer connection via is formed on a first substrate, and the electronic component is mounted on the first substrate with a terminal surface on which connection terminals are arranged facing upward. And a step of forming an insulating layer exhibiting fluidity by heat on the second substrate on which the connection electrode is formed, the first substrate and the second substrate, the terminal surface and the insulating layer. And electrically bonding the connection terminal and the interlayer connection via to the connection electrode.
開示の電子部品内蔵基板の製造方法によれば、薄型で小型の電子部品内蔵基板を製造できる。 According to the disclosed method for manufacturing an electronic component built-in substrate, a thin and small electronic component built-in substrate can be manufactured.
以下、本発明の電子部品内蔵基板の製造方法の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、第1の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の各工程での断面図である。
Embodiments of a method for manufacturing an electronic component built-in substrate according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view in each step of the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the first embodiment.
また、図2は、図1の工程にて形成される電子部品内蔵基板の断面図である。
基板10は、たとえば、図1(A)のように多層配線回路基板であり、複数層の層間絶縁層10a−1,10a−2と、複数層の配線層10b−1,10b−2,10b−3を有している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the electronic component built-in substrate formed in the step of FIG.
The
層間絶縁層10a−1,10a−2は、たとえば、プリプレグである。層間絶縁層10a−1,10a−2の厚さは、たとえば、20μm〜200μmである。配線層10b−1〜10b−3(厚さは、たとえば、5μm〜20μm)は、たとえば、プリプレグの両面に貼り付けられた銅箔をエッチングすることによって形成される。
Interlayer
各配線層10b−1〜10b−3間は、図示しない層間接続ビアにより接続されている。
このような基板10上に、層間接続ビア11を形成する。層間接続ビア11は、たとえば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)または半田ペーストなどを用いて、印刷法により形成される。
The
次に、接着層12を介して、電子部品13を、接続端子13aが配列された端子面を上側(フェイスアップ)にして、基板10上に搭載する。なお、図1(A)では、1つの電子部品13を搭載する場合を例にしているが、複数搭載してもよい。
Next, the
接着層12は、たとえば、DAF(ダイアタッチフィルム)などである。接続端子13aとしては、たとえば、Au、Ag、Cuまたは半田バンプなどが用いられ、たとえば、ワイヤバンプ法を用いて形成される。
The
層間接続ビア11を形成する工程と、電子部品13を搭載する工程は、どちらが先でもよい。
一方、図1(B)に示すように、基板20は、絶縁層20aと、絶縁層20aの両面に形成された接続用電極20b−1,20b−2,20c−1,20c−2を有している。
Either the step of forming the interlayer connection via 11 or the step of mounting the
On the other hand, as shown in FIG. 1B, the
絶縁層20aは、たとえば、プリプレグである。
接続用電極20b−2は、基板10に形成された層間接続ビア11との接続のための電極であり、接続用電極20c−2は、電子部品13の接続端子13aとの接続のための電極である。接続用電極20b−1,20b−2間は、図示しない層間接続ビアにより接続されている。また、接続用電極20c−1,20c−2間も、図示しない層間接続ビアにより接続されている。
The
The
接続用電極20b−1,20b−2,20c−1,20c−2は、たとえば、プリプレグの両面に貼り付けられた銅箔をエッチングすることによって形成される。
なお、基板20も、基板10のように多層構造としてもよい。
The
このような基板20上に、熱により流動性を示す絶縁層21を形成する。
絶縁層21として、たとえば、ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂などが用いられる。絶縁層21の厚さは、たとえば、50μm〜300μmである。
An
As the
ところで、基板10において、層間接続ビア11と、接続端子13aの基板10からの高さが等しくなるように設計したとしても、製造ばらつきや基板10の反りなどにより、両者の高さはばらつく可能性がある。その場合、弾性率が大きいほう(固いほう)の高さが高いと、基板20との貼り合わせ時に、高さの低いほうが基板20の接続用電極20b−2,20c−2に届かない可能性がある。
By the way, even if the
そのため、層間接続ビア11と電子部品13の接続端子13aのうち、後述の基板20との貼り合わせ時の温度での弾性率が小さいほうの基板10からの高さを、他方よりも高くする。つまり、柔らかい材料を用いているほうの高さを高くする。たとえば、層間接続ビア11を、Agペーストを用いて形成し、電子部品13の接続端子13aをAuバンプで形成した場合、層間接続ビア11の基板10からの高さを接続端子13aの基板10からの高さよりも高く形成する。これにより、基板20との貼り合わせ時に、基板10の層間接続ビア11と接続端子13aを両方とも、基板20の接続用電極20b−2,20c−2に確実に接続することができる。
Therefore, the height from the board |
より具体的には、電子部品13の厚さが50μm〜100μmの場合、Agペーストを用いた層間接続ビア11を高さ150μm程度形成し、Auバンプを用いた接続端子13aを高さ30μm程度形成する。なお、接着層12としてDAFを用いる場合、電子部品13を、たとえば、温度150℃、圧力0.04MPaで1分という条件で搭載する。
More specifically, when the thickness of the
次に、図1(C)の工程では、層間接続ビア11を形成し電子部品13を搭載した基板10と、絶縁層21を形成した基板20とを位置合わせして、真空ラミネータを用いて加熱及び加圧して貼り合わせる。
Next, in the step of FIG. 1C, the
このとき、電子部品13の端子面と、基板20の絶縁層21とを対向させて貼り合わせる。加熱により、絶縁層21は流動性が増し、電子部品13や層間接続ビア11を覆っていき、層間接続ビア11は、基板20の接続用電極20b−2に接合され、電子部品13の接続端子13aは、基板20の接続用電極20c−2に接合される。
At this time, the terminal surface of the
たとえば、絶縁層21として、130℃の加熱で流動性が増す、味の素ファインテクノ社製のABF(Ajinomoto Build-Up Film)を用いた場合、貼り合わせは、たとえば、温度180℃、圧力1MPaで約1時間程度行う。
For example, when ABF (Ajinomoto Build-Up Film) manufactured by Ajinomoto Fine-Techno Co., Ltd., whose fluidity is increased by heating at 130 ° C. as the insulating
これにより、図2で示されるような電子部品内蔵基板が形成される。
上記のような電子部品内蔵基板の製造方法では、加熱により絶縁層21を流動化させた状態で、基板10,20を貼り合わせ、層間接続ビア11と電子部品13の上面の接続端子13aを、基板20の接続用電極20b−2,20c−2と接合させている。これにより、貼り合わせ後の基板10,20間の厚さを薄くすることができ、簡単な工程で、薄型で小型の電子部品内蔵基板が製造可能となる。
Thereby, an electronic component built-in substrate as shown in FIG. 2 is formed.
In the manufacturing method of the electronic component built-in substrate as described above, the
なお、貼り合わせ時の温度での、接着層12の弾性率が、絶縁層21の弾性率よりも小さくなるような材料を選択することで、より均一な接合が可能となり、接続不良を防止できる。たとえば、接着層12として弾性率1.8GPa程度のDAFを用いた場合、絶縁層21として弾性率4.8GPa程度の絶縁樹脂材料を用いる。
Note that by selecting a material whose elastic modulus of the
次に第2の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法を説明する。
(第2の実施の形態)
図3は、第2の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の各工程での断面図である。
Next, a method for manufacturing the electronic component built-in substrate according to the second embodiment will be described.
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view at each step of the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the second embodiment.
また、図4は、図3の工程にて形成される電子部品内蔵基板の断面図である。
図1で示した構成要素と同じものについては同一符号を付し、説明を省略する。
第2の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法では、第2の実施の形態と異なり、電子部品13を、接着層12の代わりに、クッション層31を介して基板10に搭載する(図3(A))。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the electronic component built-in substrate formed in the step of FIG.
The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
In the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the second embodiment, unlike the second embodiment, the
クッション層31は、たとえば、ゴム系樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性樹脂、ゴム系フィラー含有樹脂など、基板10と基板20との貼り合わせ時の熱と圧力により、弾性率が小さくなり、弾性変形する部材である。クッション層31は、貼り合わせ時の圧力に対して反発性を有している。
The
基板20に対しては、図3(B)のように絶縁層21を形成し、電子部品13の端子面と絶縁層21とを対向させて、基板10と貼り合わせる(図3(C))。貼り合わせる際の製造条件は、第1の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法と同じでよい。
3B, an insulating
これにより、図4で示されるような電子部品内蔵基板が形成される。
以上のような構造とすることで、第1の実施の形態と同様の効果が得られるとともに、以下のような効果をさらに有する。たとえば、電子部品13が傾くなどして、接続端子13aの高さにばらつきがあっても、基板10,20の貼り合わせ時にクッション層31が変形し、そのばらつきを吸収し、確実に接続用電極20c−2に接続可能になる。また、クッション層31により貼り合わせ時の圧力を緩和できるので、薄い電子部品13に対して、基板20を押し付けることによる破損を防止することができる。
Thereby, an electronic component built-in substrate as shown in FIG. 4 is formed.
With the above structure, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the following effects can be further obtained. For example, even if the height of the
なお、基板10とクッション層31との間に剛直な材料を用いた層を形成してもよい。
図5は、第2の実施の形態の電子部品内蔵基板の製造方法の変形例を示す図である。
図3で示した構成要素と同じものについては同一符号を付している。
A layer using a rigid material may be formed between the
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the method for manufacturing the electronic component built-in substrate according to the second embodiment.
The same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
ここでは、基板10とクッション層31との間に、基板10との密着性を上げるために、剛直な材料(たとえば、ポリイミド樹脂、無機フィラー50重量%以上含有のエポキシ樹脂など)を用いた層32を形成している。このような構成によれば、電子部品13の基板10への沈みこみを防止することができる。
Here, a layer using a rigid material (for example, a polyimide resin, an epoxy resin containing 50% by weight or more of an inorganic filler, etc.) is used between the
以上、複数の実施の形態に基づき、本発明の電子部品内蔵基板の製造方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。 As mentioned above, although one viewpoint of the manufacturing method of the electronic component built-in board | substrate of this invention was demonstrated based on several embodiment, these are only examples and are not limited to said description.
10,20 基板
10a−1,10a−2 層間絶縁層
10b−1,10b−2,10b−3 配線層
11 層間接続ビア
12 接着層
13 電子部品
13a 接続端子
20a,21 絶縁層
20b−1,20b−2,20c−1,20c−2 接続用電極
DESCRIPTION OF
Claims (5)
接続用電極が形成された第2の基板上に、熱により流動性を示す絶縁層を形成する工程と、
前記第1の基板と前記第2の基板を、前記端子面と前記絶縁層とを対向させて、加熱及び加圧して貼り合わせ、前記接続端子及び前記層間接続ビアを、前記接続用電極に電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。 Forming an interlayer connection via on the first substrate and mounting the electronic component on the first substrate with the terminal surface on which the connection terminals are arranged facing upward;
Forming an insulating layer exhibiting fluidity by heat on the second substrate on which the connection electrode is formed;
The first substrate and the second substrate are bonded to each other by heating and pressing the terminal surface and the insulating layer facing each other, and the connection terminal and the interlayer connection via are electrically connected to the connection electrode. Connecting to each other,
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