JP2012004154A - Component embedding multi-layer wiring board and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品内蔵多層配線板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a component built-in multilayer wiring board and a method for manufacturing the same.
電子部品(チップ型の抵抗やキャパシタ等の受動部品)を配線板の内部および外部に配置することで、モジュールの小型化を促進する部品内蔵多層配線板が開発されている。 A component built-in multilayer wiring board that promotes miniaturization of a module by arranging electronic parts (passive parts such as chip-type resistors and capacitors) inside and outside the wiring board has been developed.
電子部品を配線板に内蔵する場合、電子部品の電極端子と配線板のパターンの接続方法としては、半田を使用して行なうケースが多い。従来では、表層の電子部品と内蔵の電子部品とを別々に接続するものであったため、表層の電子部品の接続時に内蔵する電子部品の接続部の接着材料(はんだ等)が再溶融し、接続部が変形して不十分な接続になる虞がある。このため、半田温度に制限が掛かり、配線板の実装として半田融点(Pbフリー半田では約230℃)以下の温度による実装方法が要求される。 When an electronic component is built in a wiring board, soldering is often used as a method of connecting the electrode terminal of the electronic component and the wiring board pattern. Conventionally, the electronic component on the surface layer and the built-in electronic component are connected separately, so the adhesive material (solder, etc.) at the connection part of the built-in electronic component is remelted when connecting the electronic component on the surface layer. There is a risk that the part will be deformed and the connection will be insufficient. For this reason, the solder temperature is limited, and a mounting method at a temperature below the solder melting point (about 230 ° C. for Pb-free solder) is required for mounting the wiring board.
また、回路基板に両面に電子部品を実装するものとして、回路基板の表面に第1の電子部品が実装され、その回路基板の裏面に第2の電子部品3が実装され、回路基板を挟んで互いに対向する少なくとも一組の第1の電子部品の電極部と第2の電子部品の電極部とが、回路基板1に形成された貫通孔部内に一体形成された導体部材によって接続される両面実装回路基板が発明されている(例えば、特許文献1参照)。 Further, as electronic components are mounted on both sides of the circuit board, the first electronic component is mounted on the front surface of the circuit board, the second electronic component 3 is mounted on the back surface of the circuit board, and the circuit board is sandwiched between them. Double-sided mounting in which at least one pair of electrode parts of the first electronic component and electrode parts of the second electronic component facing each other are connected by a conductor member integrally formed in a through hole formed in the circuit board 1 A circuit board has been invented (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1の両面実装回路基板の製造工程では、回路基板の表面の電極パッドと貫通孔部用電極パッド上に形成された球状電極端子(バンプ)を溶融して第1の電子部品を接続固定し、次に回路基板を反転して、回路基板の裏面の電極パッドと貫通孔部用電極パッド上に形成された球状電極端子(バンプ)を溶融して第2の電子部品を接続固定する工程としている。このため、第1の電子部品および第2の電子部品を接続固定するために2回の溶融作業が必要であり、作業性が悪いと言う問題があった。 However, in the manufacturing process of the double-sided mounting circuit board disclosed in Patent Document 1, the first electronic component is obtained by melting the electrode pads on the surface of the circuit board and the spherical electrode terminals (bumps) formed on the through-hole electrode pads. Connect and fix, then reverse the circuit board, melt the spherical electrode terminal (bump) formed on the electrode pad on the back of the circuit board and the electrode pad for the through hole, and connect and fix the second electronic component It is a process to do. For this reason, in order to connect and fix the first electronic component and the second electronic component, two melting operations are required, and there is a problem that workability is poor.
本発明が解決しようとする課題は、配線板の表面および裏面に実装される電子部品を1回の接続工程で製造可能とした部品内蔵多層配線板およびその製造方法を提供するものである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a multilayer wiring board with a built-in component that can manufacture electronic components mounted on the front and back surfaces of the wiring board in a single connection step, and a method for manufacturing the same.
上記課題を達成するために、実施形態の部品内蔵多層配線板は、第1の印刷配線板と、前記第1の印刷配線板と同じ大きさの第2の印刷配線板と、前記第1の印刷配線板の表層に実装される第1電子部品と、前記第1の印刷配線板と前記第2の印刷配線板の間に内蔵され、前記第1電子部品と対向する前記第1の印刷配線板の裏層に実装される第2電子部品と、前記第1の印刷配線板の前記第1電子部品および第2電子部品の両端に設けられ、前記第1の印刷配線板と前記第1電子部品との接続時に、前記第1の印刷配線板と前記第2電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a component built-in multilayer wiring board according to an embodiment includes a first printed wiring board, a second printed wiring board having the same size as the first printed wiring board, and the first printed wiring board. A first electronic component mounted on a surface layer of the printed wiring board; and the first printed wiring board that is built in between the first printed wiring board and the second printed wiring board and faces the first electronic component. A second electronic component mounted on a back layer; provided at both ends of the first electronic component and the second electronic component of the first printed wiring board; and the first printed wiring board and the first electronic component; And a through hole on at least both sides that contributes to the connection between the first printed wiring board and the second electronic component.
また、他の実施形態の部品内蔵多層配線板は、第1の印刷配線板と、前記第1の印刷配線板と同じ大きさの第2の印刷配線板および第3の印刷配線板と、前記第1の印刷配線板の表層に実装される第1電子部品と、前記第1の印刷配線板と前記第3の印刷配線板の間および前記第2の印刷配線板に形成された切り欠き部に内蔵され、前記第1電子部品と対向する前記第1の印刷配線板の裏層に実装される第2電子部品と、前記第1の印刷配線板の前記第1電子部品および第2電子部品の両端に設けられ、前記第1の印刷配線板と前記第1電子部品との接続時に、前記第1の印刷配線板と前記第2電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、を有することを特徴とする。 The multilayer wiring board with built-in components according to another embodiment includes a first printed wiring board, a second printed wiring board and a third printed wiring board having the same size as the first printed wiring board, Built in a first electronic component mounted on the surface layer of the first printed wiring board, a notch formed between the first printed wiring board and the third printed wiring board and in the second printed wiring board A second electronic component mounted on a back layer of the first printed wiring board facing the first electronic component, and both ends of the first electronic component and the second electronic component of the first printed wiring board Through holes on at least both sides that contribute to the connection between the first printed wiring board and the second electronic component when the first printed wiring board and the first electronic component are connected to each other. It is characterized by having.
また、他の実施形態の部品内蔵多層配線板の製造方法は、第2電子部品を第1の印刷配線板の裏層に仮固定する工程と、前記仮固定した層の前記第1の印刷配線板の上に前記第2電子部品を収納するための切り欠き部を有する第2の印刷配線板および前記第1の印刷配線板の反対側の層となる第3の印刷配線板とを積層する工程と、前記積層した多層配線板を180°回動する工程と、前記回動した多層配線板の前記第1の印刷配線板の表層に第1電子部品を載置する工程と、前記第1の印刷配線板の前記第1電子部品および第2電子部品の両端に設けられるスルーホールを用いて、前記第1の印刷配線板と前記第1電子部品との接続と同時に前記第1の印刷配線板と前記第2電子部品の接続を行う工程と、を有することを特徴とする。 In another embodiment of the method of manufacturing a component built-in multilayer wiring board, the second electronic component is temporarily fixed to the back layer of the first printed wiring board, and the first printed wiring of the temporarily fixed layer is provided. A second printed wiring board having a notch for housing the second electronic component on the board and a third printed wiring board that is a layer on the opposite side of the first printed wiring board are stacked. A step of rotating the laminated multilayer wiring board by 180 °, a step of placing a first electronic component on a surface layer of the first printed wiring board of the rotated multilayer wiring board, and the first The first printed wiring simultaneously with the connection between the first printed wiring board and the first electronic component using through holes provided at both ends of the first electronic component and the second electronic component of the printed wiring board And a step of connecting the plate and the second electronic component.
本発明によれば、多層配線板の表面および裏面に実装される電子部品を1回の接続工程で製造することができ、作業性のよい部品内蔵多層配線板の構造およびその製造方法を提供できる。また、電子部品(チップ型の抵抗やキャパシタの受動部品等)を配線板の内部に配置することで、モジュールの小型化を促進し、且つ内部の電子部品の接続に対する信頼性を向上することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic component mounted in the surface and back surface of a multilayer wiring board can be manufactured in one connection process, and the structure of a component built-in multilayer wiring board with good workability and its manufacturing method can be provided. . In addition, by arranging electronic components (chip-type resistors, capacitor passive components, etc.) inside the wiring board, it is possible to promote downsizing of the module and improve the reliability of the connection of the internal electronic components. it can.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施例)
図1は、本発明の実施形態に係る部品内蔵多層配線板の構成を示した図である。図1では、3つの両面印刷配線板100,200,300を重ねた6層配線板(基板)を示している。なお、印刷配線板の積層数は、用途に応じて任意に設計してよい。
(Example)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a component built-in multilayer wiring board according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a six-layer wiring board (substrate) in which three double-sided printed
1層目と2層目の配線パターンが形成される第1の印刷配線板100の両面には、第1および第2電子部品10a,10b(例えば、チップ型の抵抗やキャパシタの受動部品等)が接続される。第1電子部品10aは、第1の印刷配線板100の表層(1層目)に実装される部品である。第2電子部品10bは、第1電子部品10aと対向する位置の裏層(2層目)に実装され、第1電子部品10aと同じ大きさ/形状を有する部品である。この第2電子部品10bが多層配線板に内蔵される部品である。
First and second
第1の印刷配線板100の第1電子部品10aおよび第2電子部品10bが接続される位置の両端にはスルーホール20,22設けられている。スルーホール20の表層(1層目)および裏層(2層目)には電極パターン30a,30bが形成されている。同様に、スルーホール22の表層(1層目)および裏層(2層目)には電極パターン40a,40bが形成されている。更に、スルーホール20,22の内壁は、メッキ処理が施されている。
Through
そして、表層(1層目)の電極パターン30aおよび40aには、第1電子部品10aの電極部が載置され接続されている。また、裏層(2層目)の電極パターン30bおよび40bには、第2電子部品10bの電極部が載置され接続されている。
The electrode portions of the first
本実施形態の部品内蔵多層配線板を製造する工程では、第2電子部品10bと第1の印刷配線板100の間に接着剤50を塗布し、第2電子部品10bを第1の印刷配線板100の裏層(2層目)に仮固定した状態で、第1電子部品10aを第1の印刷配線板100の表層(1層目)に半田接続する際に、スルーホール20,22を介して第2電子部品10bを第1の印刷配線板100の裏層(2層目)に同時に半田接続する。これにより、第1電子部品10aと第2電子部品10bを対向させて、第1の印刷配線板100に固定するものである。なお、製造方法の詳細は、後述する。裏層(2層目)の配線パターン60,70は、第2電子部品10bの配線板パターン等を示している。
In the process of manufacturing the component built-in multilayer wiring board of the present embodiment, an adhesive 50 is applied between the second
このような構成とすることにより、第2電子部品10bを多層配線板(基板)内に内蔵させると共に、第1の印刷配線板100の表層(1層目)に第1電子部品10aを半田接続すると同時に、表層(1層目)からスルーホール20,22を介して半田を流して第2電子部品10bを第1の印刷配線板100の裏層(2層目)に同時に半接続する。第1電子部品10aと第2電子部品10bは、同時に第1の印刷配線板100に接続されるものであるから、安定して第1の印刷配線板100に接続することが可能となる。
With this configuration, the second
3層目と4層目の配線パターンが形成される第2の印刷配線板200は、第1の印刷配線板100と第3の印刷配線板300との間に設けられている。第2の印刷配線板200は、層間接着剤210,220によって第1の印刷配線板100および第3の印刷配線板300との間に位置決めされている。そして、第2の印刷配線板200の第2電子部品10bが配置される位置は、配線板の一部に切り欠き部が形成されている。したがって、第2電子部品10bを収納するための空間230が形成される構成となっている。
The second printed
また、第2の印刷配線板200に形成されたスルーホール240によって、第2の印刷配線板200の3層目と4層目が電気接続されている。配線パターン250は、第2の印刷配線板200の面に形成された配線板パターンを示している。
Further, the third layer and the fourth layer of the second printed
5層目と6層目の配線パターンが形成される第3の印刷配線板300は、第1の印刷配線板100の反対側の面を形成する配線板である。ここでは、第3の印刷配線板300に形成されたスルーホール310と、スルーホール310の5層目側の電極パターン320と、6層目側の電極パターン330と、5層目側の配線パターン340,6層目側の配線パターン350,360などを示している。
The third printed
上述した部品内蔵多層配線板の構成によれば、第1の印刷配線板100に仮固定された裏層(2層目)の第2電子部品10bと、それに対向する表層(1層目)の第1電子部品10aを、その両端に設けたスルーホール20,22によって同一材料(半田等)により、同時に接続することができる。
According to the configuration of the component built-in multilayer wiring board described above, the second
次に、図1に示した部品内蔵多層配線板の製造方法について説明する。
図2乃至図5は、本実施形態に係る部品内蔵多層配線板の製造工程を示している。
先ず、図2は、第1の製造工程を示している。ここでは、第1の印刷配線板100の第2電子部品10bが搭載される電極位置には、スルーホール20,22が形成されているものとする。また、スルーホール20,22の両側には電極パターン30a,40aおよび30b,40bが形成されているものとする。更に、第1の印刷配線板100には、第2電子部品10bの配線パターン60,70も形成されているものとする。
Next, a manufacturing method of the component built-in multilayer wiring board shown in FIG. 1 will be described.
2 to 5 show the manufacturing process of the component built-in multilayer wiring board according to this embodiment.
First, FIG. 2 shows a first manufacturing process. Here, it is assumed that through
この第1の工程では、第1の印刷配線板100のスルーホール20の電極パターン30bと、スルーホール22の電極パターン40bの間に接着剤50が塗布される。そして、スルーホール20の電極パターン30bとスルーホール22の電極パターン40bの上に第2電子部品10bの電極部を載置し、接着剤50によって第2電子部品10bを第1の印刷配線板100に仮固定する。その結果、図2(b)のように構成される。
In this first step, an adhesive 50 is applied between the
図3は、第2の製造工程を示している。第2の製造工程では、第2電子部品10bを収納するための切り欠き部が形成される第2の印刷配線板200と第3の印刷配線板300とを層間接着剤210,220で固定した状態で、ベースとなる第1の印刷配線板100に積層する。これにより、第1の印刷配線板100と、第2の印刷配線板200と、第3の印刷配線板300とが、層間接着剤210,220によって接続固定される。このとき、内蔵される側の第2電子部品10bは、切り欠き部により空間部230に配置されている。
FIG. 3 shows a second manufacturing process. In the second manufacturing process, the second printed
次に、図3(b)のように積層した配線板を180°回動して、図4のように第1の印刷配線板100の1層目が上面に位置するように設定する。
Next, the laminated wiring boards as shown in FIG. 3B are rotated by 180 ° so that the first layer of the first printed
図5は、第3の製造工程を示している。第3の製造工程では、図4のように第1の印刷配線板100の表層(1層目)が上面に位置する状態で、スルーホール20の電極パターン30aとスルーホール22の電極パターン40aの上に半田等の接着材料400を着ける。そして、その接着材料400の上に第1電子部品10aを載置する。そして、接着材料400を溶融して第1の印刷配線板100の電極パターン30a,40aと第1電子部品10aの電極部を接続する。
FIG. 5 shows a third manufacturing process. In the third manufacturing process, the
溶融した接着材料400は、スルーホール20,22を介して2層目の第2電子部品10bの両側に流れ込み、第1の印刷配線板100の電極パターン30b,40bと第2電子部品10bの電極部を接続する。その結果、図5(b)に示す部品内蔵多層配線板が製造できる。
The molten
本実施形態によれば、第1の印刷配線板100の表層に実装する第1電子部品10aと内側に実装する第2電子部品10bとを同時に同一材料にて接着するものであるため、第2電子部品10bの接続部の形状が変形することもなく、信頼性の高い接続を行うことができる。また、本実施形態では、表層の第1電子部品10aと内蔵の第2電子部品10bの接着作業(半田付け作業)が一括でできるため、製造工程が簡略化することができる。
According to the present embodiment, the first
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可能である。例えば、第2の印刷配線板をなくして、層間接着剤によって第1の印刷配線板と第2の印刷配線板とを接続する構成であってもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed in design without departing from the gist of the present invention. For example, the configuration may be such that the second printed wiring board is eliminated and the first printed wiring board and the second printed wiring board are connected by an interlayer adhesive.
100‥第1の印刷配線板
200‥第2の印刷配線板
300‥第3の印刷配線板
10a‥第1電子部品
10b‥第1電子部品
20,22,240,310‥スルーホール
30a,30b,40a,40b,320,330‥電極パターン
50‥仮固定用の接着剤
60,70,250,340,350,360‥配線パターン
210,220‥層間接着剤
230‥空間
400‥接着材料
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記第1の印刷配線板と同じ大きさの第2の印刷配線板と、
前記第1の印刷配線板の表層に実装される第1電子部品と、
前記第1の印刷配線板と前記第2の印刷配線板の間に内蔵され、前記第1電子部品と対向する前記第1の印刷配線板の裏層に実装される第2電子部品と、
前記第1の印刷配線板の前記第1電子部品および第2電子部品の両端に設けられ、前記第1の印刷配線板と前記第1電子部品との接続時に、前記第1の印刷配線板と前記第2電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、
を有することを特徴とする部品内蔵多層配線板。 A first printed wiring board;
A second printed wiring board having the same size as the first printed wiring board;
A first electronic component mounted on a surface layer of the first printed wiring board;
A second electronic component built between the first printed wiring board and the second printed wiring board and mounted on the back layer of the first printed wiring board facing the first electronic component;
The first printed wiring board is provided at both ends of the first electronic component and the second electronic component of the first printed wiring board, and when the first printed wiring board and the first electronic component are connected, Through holes on at least both sides contributing to connection with the second electronic component;
A multilayer wiring board with a built-in component, comprising:
前記第1の印刷配線板と同じ大きさの第2の印刷配線板および第3の印刷配線板と、
前記第1の印刷配線板の表層に実装される第1電子部品と、
前記第1の印刷配線板と前記第3の印刷配線板の間および前記第2の印刷配線板に形成された切り欠き部に内蔵され、前記第1電子部品と対向する前記第1の印刷配線板の裏層に実装される第2電子部品と、
前記第1の印刷配線板の前記第1電子部品および第2電子部品の両端に設けられ、前記第1の印刷配線板と前記第1電子部品との接続時に、前記第1の印刷配線板と前記第2電子部品との接続に寄与する少なくとも両サイドのスルーホールと、
を有することを特徴とする部品内蔵多層配線板。 A first printed wiring board;
A second printed wiring board and a third printed wiring board having the same size as the first printed wiring board;
A first electronic component mounted on a surface layer of the first printed wiring board;
The first printed wiring board that is built in between the first printed wiring board and the third printed wiring board and in a notch formed in the second printed wiring board and that faces the first electronic component. A second electronic component mounted on the back layer;
The first printed wiring board is provided at both ends of the first electronic component and the second electronic component of the first printed wiring board, and when the first printed wiring board and the first electronic component are connected, Through holes on at least both sides contributing to connection with the second electronic component;
A multilayer wiring board with a built-in component, comprising:
前記仮固定した層の前記第1の印刷配線板の上に前記第2電子部品を収納するための切り欠き部を有する第2の印刷配線板および前記第1の印刷配線板の反対側の層となる第3の印刷配線板とを積層する工程と、
前記積層した多層配線板を180°回動する工程と、
前記回動した多層配線板の前記第1の印刷配線板の表層に第1電子部品を載置する工程と、
前記第1の印刷配線板の前記第1電子部品および第2電子部品の両端に設けられるスルーホールを用いて、前記第1の印刷配線板と前記第1電子部品との接続と同時に前記第1の印刷配線板と前記第2電子部品の接続を行う工程と、
を有することを特徴とする部品内蔵多層配線板の製造方法。 Temporarily fixing the second electronic component to the back layer of the first printed wiring board;
A second printed wiring board having a notch for housing the second electronic component on the first printed wiring board of the temporarily fixed layer, and a layer opposite to the first printed wiring board Laminating a third printed wiring board to be
Rotating the laminated multilayer wiring board by 180 °;
Placing a first electronic component on a surface layer of the first printed wiring board of the rotated multilayer wiring board;
Using the through holes provided at both ends of the first electronic component and the second electronic component of the first printed wiring board, the first printed wiring board and the first electronic component are connected simultaneously with the first electronic component. Connecting the printed wiring board and the second electronic component;
A method of manufacturing a component built-in multilayer wiring board, comprising:
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