JP2012023100A - Wiring board equipped with buried component, and method of manufacturing wiring board equipped with buried component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、部品が埋め込まれた埋め込み部品具有配線板およびその製造方法に係り、特に、その生産効率の向上に好適な埋め込み部品具有配線板およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an embedded component-equipped wiring board in which components are embedded and a manufacturing method thereof, and more particularly to an embedded component-equipped wiring board suitable for improving the production efficiency and a manufacturing method thereof.
部品の厚みを吸収する構造の配線板として、多層の絶縁層のうちの一部まで穴を形成することで絶縁層に凹部を形成し、この凹部内に部品を位置させて部品の端子を絶縁層上の最外の配線パターンが含む部品接続用のパッドに電気的に接続する構成のものがある(例えば、特開平8−37378号公報を参照)。このように凹部を形成してこの内部に部品を位置させれば、多端子の部品実装に有用な、3次元的により高密度な配線パターンが形成できる利点を維持しつつ、しかも部品実装後の配線板(回路基板)として厚みを薄くすることができる。 As a wiring board with a structure that absorbs the thickness of a component, a hole is formed up to a part of the multilayer insulation layer to form a recess in the insulation layer, and the component is positioned within this recess to insulate the component terminal There is a configuration in which the outermost wiring pattern on the layer is electrically connected to a component connection pad (see, for example, JP-A-8-37378). If the concave portion is formed in this way and the component is positioned inside this, while maintaining the advantage that a three-dimensional higher density wiring pattern useful for multi-terminal component mounting can be formed, and after the component mounting, The thickness of the wiring board (circuit board) can be reduced.
上記のような、配線板における凹部の形成は、エンドミル等を用いて機械的な加工を行うことや、レーザー加工を行うことでなされ得る。その場合、設けるべき凹部の箇所ごとの加工を行う必要が生じ、生産効率は向上しない。 Formation of the recesses in the wiring board as described above can be performed by performing mechanical processing using an end mill or the like, or by performing laser processing. In that case, it is necessary to perform processing for each concave portion to be provided, and the production efficiency is not improved.
また、部品を位置させるための同様な凹部の形成として、穴のない絶縁層と穴(貫通穴)の形成された絶縁層とを、穴(貫通穴)の形成されたプリプレグを介して接着するように積層して、凹部を得る方法も存在する。この場合、積層前の絶縁層に対する貫通穴の形成である分、その加工の効率は向上するが、積層時にプリプレグが流動して穴形状の制御性を保てない点が難点になる。この対処には、部品のサイズに対して大き目の穴を形成するなどの必要が生じる。これは、配線板面積の小型化や部品と配線板との電気的な接続信頼性の点で有利でない。 In addition, as a similar concave portion for positioning a component, an insulating layer having no hole and an insulating layer having a hole (through hole) are bonded via a prepreg in which a hole (through hole) is formed. There is also a method of laminating to obtain a recess. In this case, the efficiency of the processing is improved by the formation of the through hole in the insulating layer before lamination, but the point that the controllability of the hole shape cannot be maintained due to the flow of the prepreg during lamination. To cope with this, it is necessary to form a hole that is larger than the size of the component. This is not advantageous in terms of downsizing of the wiring board area and reliability of electrical connection between the component and the wiring board.
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、部品が埋め込まれた埋め込み部品具有配線板およびその製造方法において、その生産効率を向上することができる埋め込み部品具有配線板およびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in an embedded component-equipped wiring board in which components are embedded and a manufacturing method thereof, an embedded component-equipped wiring board capable of improving the production efficiency and a manufacturing method thereof The purpose is to provide.
上記の課題を解決するため、本発明の一態様である埋め込み部品具有配線板は、第1の板状絶縁層と、前記第1の板状絶縁層上に配置され、該第1の板状絶縁層に対向する第1の面と該第1の面とは反対の側の第2の面とを有し、該第2の面に、電気導通する部材が露出するように設けられている電気/電子部品と、前記第1の板状絶縁層に対して積層する位置に設けられた、前記電気/電子部品が存在する領域に対応して、該電気/電子部品から離間した縁の開口部を有する第2の板状絶縁層と、前記第1の板状絶縁層と前記第2の板状絶縁層との間を満たすように、かつ、前記第2の板状絶縁層の前記開口部の縁と前記電気/電子部品との間を満たすように、設けられた絶縁樹脂部と、前記第2の板状絶縁層の前記第1の板状絶縁層に対向する側とは反対側の面上に設けられた配線パターンと、前記配線パターンと前記電気/電子部品の前記第2の面の前記電気導通する部材とを電気的に接続する導電部材とを具備することを特徴とする。 In order to solve the above problems, an embedded component-equipped wiring board according to an aspect of the present invention is disposed on a first plate-like insulating layer and the first plate-like insulating layer, and the first plate-like insulating plate is provided. The first surface facing the insulating layer and the second surface opposite to the first surface are provided on the second surface such that a member that conducts electricity is exposed. An opening at an edge spaced from the electrical / electronic component corresponding to a region where the electrical / electronic component and the electrical / electronic component are provided at a position where the electrical / electronic component is laminated with respect to the first plate-like insulating layer A second plate-like insulating layer having a portion, and the opening of the second plate-like insulating layer so as to satisfy a space between the first plate-like insulating layer and the second plate-like insulating layer. An insulating resin portion provided so as to satisfy a space between the edge of the portion and the electric / electronic component, and the first plate-like insulating layer of the second plate-like insulating layer. A wiring pattern provided on a surface opposite to the side to be connected, and a conductive member that electrically connects the wiring pattern and the electrically conductive member of the second surface of the electrical / electronic component. It is characterized by doing.
すなわち、この埋め込み部品具有配線板では、埋め込みの電気/電子部品の位置(存在する領域)に対応して第2の板状絶縁層に開口部が設けられている。そして、第2の板状絶縁層と、埋め込み部品の下側に位置する第1の板状絶縁層との間を満たすように絶縁樹脂部が存在する。この絶縁樹脂部は、第2の板状絶縁層の開口部の内部の電気/電子部品との間も満たしている。このような絶縁樹脂部は、製造時の積層工程で変形したものであり、複雑な形状であるものの、その形成は容易である。そして、電気/電子部品の第2の面(第1の板状絶縁層に対向する側の面とは反対側の面)に露出する電気導通する部材が、第2の板状配線層上に設けられた配線パターンに導電部材で電気的に接続されている。これにより電気/電子部品と配線板との電気的な接続がなされている。 That is, in this embedded component-equipped wiring board, an opening is provided in the second plate-like insulating layer corresponding to the position (existing region) of the embedded electric / electronic component. And an insulating resin part exists so that the space between the second plate-like insulating layer and the first plate-like insulating layer located on the lower side of the embedded part may be filled. This insulating resin portion also fills the electrical / electronic component inside the opening of the second plate-like insulating layer. Such an insulating resin portion is deformed by a lamination process at the time of manufacture, and although it has a complicated shape, its formation is easy. An electrically conductive member exposed on the second surface of the electric / electronic component (the surface opposite to the surface facing the first plate insulating layer) is formed on the second plate wiring layer. The conductive pattern is electrically connected to the provided wiring pattern. Thereby, electrical connection between the electrical / electronic component and the wiring board is established.
したがって、この埋め込み部品具有配線板は、板状絶縁層を含む配線板中に電気/電子部品が陥没して配置、実装された配線板である。その製造は、機械的加工による凹部形成の必要な配線板より非常に効率的であり、積層時にプリプレグが流動して穴形状の制御性を保てないなどの難点もない。 Therefore, this embedded component-equipped wiring board is a wiring board in which electrical / electronic components are disposed and mounted in a wiring board including a plate-like insulating layer. The manufacture is much more efficient than a wiring board that requires the formation of recesses by mechanical processing, and there is no difficulty in that the controllability of the hole shape cannot be maintained because the prepreg flows during lamination.
また、本発明の別の態様である埋め込み部品具有配線板の製造方法は、機能面に端子パッドを有する半導体チップ部品の前記機能面上に剥離可能材料層を形成する工程と、前記半導体チップ部品の前記機能面とは反対側の面を第1の板状絶縁層上に接着剤で固定する工程と、前記半導体チップ部品の位置に対応して、該半導体チップ部品から離間した縁の貫通開口部が形成され、かつ、前記第1の板状絶縁層に対向する側にプリプレグが配されさらに該プリプレグに積層して第2の板状絶縁層が配された積層部材を、前記第1の板状絶縁層に対して積層状に配置する工程と、前記第1の板状絶縁層、前記プリプレグ、および第2の板状絶縁層を加圧、加熱し、前記プリプレグを、前記第1の板状絶縁層と前記第2の板状絶縁層との間を満たし、かつ、前記第2の板状絶縁層の前記貫通開口部の縁と前記半導体チップ部品との間を満たす絶縁樹脂部に変化させるようにして、前記第1、第2の板状絶縁層を一体化する工程と、前記第2の板状絶縁層の前記貫通開口部に覗く前記半導体チップ部品の前記機能面上に在る前記剥離可能材料層を剥離する工程と、前記第2の板状配線板の前記第1の板状配線層に対向する側とは反対の側の面上に配線パターンを形成する工程と、前記半導体チップ部品の前記機能面に設けられた前記端子パッドと前記第2の板状絶縁層上に設けられた前記配線パターンとをボンディングワイヤで電気的に接続する工程とを具備することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an embedded component-equipped wiring board, the step of forming a peelable material layer on the functional surface of a semiconductor chip component having a terminal pad on the functional surface, and the semiconductor chip component Fixing the surface opposite to the functional surface of the first plate-like insulating layer with an adhesive, and a through-opening at an edge spaced from the semiconductor chip component corresponding to the position of the semiconductor chip component A laminated member in which a prepreg is disposed on the side facing the first plate-like insulating layer and is laminated on the prepreg and the second plate-like insulating layer is arranged, A step of arranging the first insulating plate layer, the first insulating plate layer, the prepreg, and the second insulating plate layer, pressurizing and heating the first insulating plate layer, the first pre insulating plate, and the first pre insulating plate; Fills between the plate-like insulating layer and the second plate-like insulating layer In addition, the first and second plate-like insulating layers are integrated so as to be changed to an insulating resin portion that fills between the edge of the through-opening portion of the second plate-like insulating layer and the semiconductor chip component. A step of peeling off the peelable material layer on the functional surface of the semiconductor chip component viewed through the through-opening portion of the second plate-like insulating layer, and the second plate-like wiring Forming a wiring pattern on a surface of the plate opposite to the side facing the first plate-like wiring layer, the terminal pads provided on the functional surface of the semiconductor chip component, and the second And a step of electrically connecting the wiring pattern provided on the plate-like insulating layer with a bonding wire.
この製造方法は、上記の埋め込み部品具有配線板を製造するひとつの方法であって、特に電気/電子部品として半導体チップ部品を使用した場合の製造方法である。特徴として、第1の板状絶縁層、プリプレグ、および第2の板状絶縁層を積層し、加圧、加熱で一体化するときにプリプレグが流動して半導体チップ部品の機能面が汚染されないように、あらかじめその機能面上に剥離可能材料層を設けておく。積層の後、剥離可能材料層は剥離され、その後さらに、機能面の端子パッドと第2の板状絶縁層上に設けられた配線パターンとがボンディングワイヤで電気的に接続される。 This manufacturing method is one method for manufacturing the above-described embedded component-equipped wiring board, and particularly when a semiconductor chip component is used as an electric / electronic component. As a feature, when the first plate-like insulating layer, the prepreg, and the second plate-like insulating layer are laminated and integrated by pressurization and heating, the prepreg does not flow and the functional surface of the semiconductor chip component is not contaminated. In addition, a peelable material layer is provided in advance on the functional surface. After the lamination, the peelable material layer is peeled, and then the functional terminal pads and the wiring pattern provided on the second plate-like insulating layer are electrically connected by bonding wires.
この製造方法は、機械的加工による凹部形成の必要な配線板より非常に効率的な方法であり、また、積層時に開口部内の隙間をプリプレグで埋めてしまうので、プリプレグが流動して穴形状の制御性を保てないなどの心配をする必要もない。 This manufacturing method is much more efficient than a wiring board that requires the formation of recesses by mechanical processing, and the gap in the opening is filled with the prepreg during lamination, so that the prepreg flows and has a hole shape. There is no need to worry about being unable to maintain controllability.
本発明によれば、部品が埋め込まれた埋め込み部品具有配線板およびその製造方法において、その生産効率を向上することができる。 According to the present invention, in an embedded component-equipped wiring board in which components are embedded and a manufacturing method thereof, the production efficiency can be improved.
本発明の実施態様として、前記配線パターンが、前記第2の板状絶縁層に接する面と対向する面上には多層化配線構造のない最外配線層の配線パターンである、とすることができる。これによれば、部品の厚みを吸収した配線板としてより薄型の配線板とすることができる。 As an embodiment of the present invention, the wiring pattern is a wiring pattern of an outermost wiring layer having no multi-layered wiring structure on a surface facing the surface in contact with the second plate-like insulating layer. it can. According to this, it can be set as a thinner wiring board as a wiring board which absorbed the thickness of components.
また、実施態様として、前記配線パターンを覆うように前記第2の板状絶縁層上に設けられた第3の板状絶縁層と、前記第3の板状絶縁層の前記配線パターンが位置する側とは反対の面上に設けられた第2の配線パターンとをさらに具備する、とすることができる。これによれば、埋め込まれた電気/電子部品の一面に露出する電気導通する部材も含めて電気/電子部品が配線板の内部に囲われた態様になる。通常の部品内蔵配線板と言える構造である。また、多層化により高密度配線を実現できる。 As an embodiment, the third plate-like insulating layer provided on the second plate-like insulating layer so as to cover the wiring pattern and the wiring pattern of the third plate-like insulating layer are located. And a second wiring pattern provided on a surface opposite to the side. According to this, the electric / electronic component including the electrically conductive member exposed on one surface of the embedded electric / electronic component is surrounded by the inside of the wiring board. It can be said to be a normal component built-in wiring board. Also, high density wiring can be realized by multilayering.
また、実施態様として、前記電気/電子部品が、前記第2の面としての機能面を有した、該機能面に対向する前記第1の面が前記第1の板状絶縁層上に接着剤で固定された半導体チップ部品であり、前記電気/電子部品の前記第2の面の前記電気導通する部材が、前記半導体チップ部品の端子パッドであり、前記導電部材が、前記半導体チップ部品の前記端子パッドと前記配線パターンとを電気的に接続するボンディングワイヤであり、前記ボンディングワイヤを封止するように設けられた樹脂をさらに具備する、とすることができる。 Further, as an embodiment, the electrical / electronic component has a functional surface as the second surface, and the first surface facing the functional surface is an adhesive on the first plate-like insulating layer. The electrically conductive member on the second surface of the electrical / electronic component is a terminal pad of the semiconductor chip component, and the conductive member is the semiconductor chip component of the semiconductor chip component. It is a bonding wire that electrically connects the terminal pad and the wiring pattern, and may further include a resin provided to seal the bonding wire.
これは、電気/電子部品として半導体チップ部品を設けたものである。半導体チップ部品は一般に多端子であるが、この態様によれば、多端子の部品実装に有用な、3次元的により高密度な配線パターンが形成できる利点を維持しつつ、しかも部品具有の配線板(回路基板)として厚みを薄くすることができる。 This is a semiconductor chip component provided as an electrical / electronic component. Semiconductor chip components are generally multi-terminal, but according to this aspect, a wiring board having components is provided while maintaining the advantage of being able to form a three-dimensional higher density wiring pattern useful for multi-terminal component mounting. The thickness can be reduced as a (circuit board).
また、実施態様として、前記第1の板状絶縁層の前記電気/電子部品が配置された側の面上に設けられた、部品接続用のランドを含む第2の配線パターンをさらに具備し、前記電気/電子部品が、前記第1の面の側を前記第2の配線パターンに対向させて該第2の配線パターンの前記ランド上にはんだで固定された表面実装型受動素子部品であり、前記導電部材が、前記表面実装型受動素子部品の端子の表面のうちの前記第2の面に現れた部位と前記配線パターンとを電気的に接続する導電性組成物の部材である、とすることができる。 Further, as an embodiment, further comprising a second wiring pattern including a component connection land provided on a surface of the first plate-like insulating layer on the side where the electrical / electronic component is disposed, The electric / electronic component is a surface-mount type passive element component that is fixed to the land of the second wiring pattern with solder with the first surface side facing the second wiring pattern, The conductive member is a member of a conductive composition that electrically connects the portion appearing on the second surface of the surface of the surface-mounted passive element component and the wiring pattern. be able to.
これは、電気/電子部品として表面実装型受動素子部品を設けたものである。特に、この表面実装型受動素子部品の端子の表面のうちの第2の面に現れた部位と配線パターンとを電気的に接続する導電部材が、導電性組成物になっている。このような導電性組成物は、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ディスペンサなどにより形成することが可能であり、生産効率を向上する上での妨げにならない。 This is a surface mount type passive element component provided as an electric / electronic component. In particular, a conductive member that electrically connects a portion appearing on the second surface of the surface of the terminal of the surface-mounted passive element component and the wiring pattern is a conductive composition. Such a conductive composition can be formed by, for example, screen printing, ink jet printing, a dispenser, etc., and does not hinder the improvement of production efficiency.
以上を踏まえ、以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る埋め込み部品具有配線板の構成を模式的に示す断面図である。図1に示すように、この配線板は、絶縁層11(第1の板状絶縁層)、絶縁層12(板状絶縁層、絶縁樹脂部)、絶縁層(板状絶縁層)13、同14、同15(13、14、15で第2の板状絶縁層)、配線層(配線パターン)21、同22、同23、同24、同25、同26(=合計6層)、層間接続体31、同32、同33、同34、同35、半導体チップ部品41(電気/電子部品)、接着剤層42、ボンディングワイヤ43(導電部材)、封止樹脂44、はんだレジスト51、52を有する。
Based on the above, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an embedded component-equipped wiring board according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, this wiring board includes an insulating layer 11 (first plate-like insulating layer), an insulating layer 12 (plate-like insulating layer, insulating resin portion), an insulating layer (plate-like insulating layer) 13, and the like. 14, 15 (13, 14, 15 is the second plate-like insulating layer), wiring layer (wiring pattern) 21, 22, 23, 24, 25, 26 (= 6 layers in total),
この配線板は、半導体チップ部品41を配線板の厚み方向に埋め込むことで配線板全体として薄型にすることを意図した構成である。特に、埋め込みの半導体チップ部品41は多くの端子パッド41aを有する場合もあり、その場合には、配線板側との電気的接続のため配線板にはその配線パターンの高密度化が要求される。その点を考慮してこの実施形態は、半導体チップ部品41が電気的に接続される最外の配線パターン26の下層に配線パターン26と電気的に接続可能な多層の(すなわち3次元的に高密度の)配線パターン(配線層25〜21)が配置され得る構成である。
This wiring board has a configuration intended to make the entire wiring board thin by embedding the
後述するように、この配線板では、半導体チップ部品41を配線板の厚み方向に埋め込み位置させるのに、配線板に凹部を形成する加工の必要はない。また同じく後述するが、半導体チップ部品41を位置させるための凹部の形状制御という考えも不要であり、部品41を空間的に効率よく配置できる。
As will be described later, in this wiring board, it is not necessary to form a recess in the wiring board in order to place the
この実施形態で埋め込んでいる半導体チップ部品41は、絶縁層11に対向する第1の面(背面)と第1の面と反対の側の第2の面(機能面)とを有していて、絶縁層11上に、接着剤層42(および配線層22が含むパターン)を介して配置されている。機能面には、電気導通する部材である端子パッド41aが露出して設けられている。
The
半導体チップ部品41は、端子パッド41aから例えば金(Au)のボンディングワイヤ43を介して電気的に、配線板の最外の配線パターン26が含む接続パッドに接続されている。そして、封止樹脂44が、ボンディングワイヤ43を覆い部品41を封止するように設けられている。一般にボンディングワイヤによる接続は、同じく半導体チップを電気接続するための技術であるフリップ接続に比べて安価な態様である。
The
配線層21、26は、配線板としての両主面上(最外)の配線層である。その上に各種の部品(不図示)を実装するようにランド(不図示)を設けることもできる。そのようなランドの領域および封止樹脂44の領域を除いて両主面上には、保護層として機能するはんだレジスト51、52の層が形成されている(厚さはそれぞれ例えば20μm程度)。部品41が直接に電気的に接続される配線層26が、最外の配線層であるため、部品の厚みを吸収した配線板の全体としてより薄型に構成されている。
The wiring layers 21 and 26 are wiring layers on both main surfaces (outermost) as wiring boards. A land (not shown) can also be provided thereon so as to mount various components (not shown). Except for the land area and the sealing
配線層22、23、24、25は、それぞれ、内層の配線層であり、順に、配線層21と配線層22の間に絶縁層11が、配線層22と配線層23の間に絶縁層12が、配線層23と配線層24との間に絶縁層13が、配線層24と配線層25との間に絶縁層14が、配線層25と配線層26との間に絶縁層15が、それぞれ位置しこれらの配線層21〜26を隔てている。各配線層21〜26は、例えばそれぞれ厚さ18μmの金属(銅)箔からなっている。
The wiring layers 22, 23, 24, and 25 are inner wiring layers, and the insulating
各絶縁層11〜15は、それぞれ厚さ100μmで、それぞれ例えばガラスエポキシ樹脂からなるリジッドな素材である。絶縁層13、14、15は、埋め込みの部品41に相当する領域部分が部品41から離間した縁の開口部になっており、部品41を埋設するための空間を提供する。そして、絶縁層12は、特に、埋め込みの部品41と絶縁層13の開口部の縁との間を埋めるように変形して進入しており内部に空隙となる空間はない。すなわち、絶縁層12により、絶縁層13、14、15に設けられた開口部の内部は、部品41に密着しつつ満たされている。
Each of the insulating
配線層21と配線層22とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層11を貫通する層間接続体31により導通し得る。同様に、配線層22と配線層23とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層12を貫通する層間接続体32により導通し得る。配線層23と配線層24とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層13を貫通する層間接続体33により導通し得る。配線層24と配線層25とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層14を貫通する層間接続体34により導通し得る。配線層25と配線層26とは、それらのパターンの面の間に挟設されかつ絶縁層15を貫通する層間接続体35により導通し得る。
The
これらの層間接続体31〜35は、それぞれ、導電性組成物のスクリーン印刷により形成される導電性バンプを由来とするものであり、その製造工程に依拠して軸方向(図1の図示で上下の積層方向)に径が変化している。その直径は、太い側で例えば200μmである。
These
次に、図1に示した埋め込み部品具有配線板の製造工程を図2ないし図4を参照して説明する。図2ないし図4は、それぞれ、図1に示した埋め込み部品具有配線板の製造過程の一部を模式的断面で示す工程図である。これらの図において図1中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。 Next, a manufacturing process of the embedded component-equipped wiring board shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 are process diagrams schematically showing a part of the manufacturing process of the embedded component-equipped wiring board shown in FIG. In these figures, the same or equivalent components as those shown in FIG.
図2から説明する。図2は、図1中に示した各構成のうち絶縁層11を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図2(a)に示すように、厚さ例えば18μmの金属箔(電解銅箔)22A上に例えばスクリーン印刷により、層間接続体31となるペースト状の導電性組成物をほぼ円錐形のバンプ状(底面径例えば200μm、高さ例えば160μm)に形成する。この導電性組成物は、ペースト状の樹脂中に銀、金、銅などの金属微細粒または炭素微細粒を分散させたものである。説明の都合で金属箔22Aの下面に印刷しているが上面でもよい。層間接続体31の印刷後これを乾燥させて硬化させる。
It demonstrates from FIG. FIG. 2 shows a manufacturing process of a portion centering on the insulating
次に、図2(b)に示すように、金属箔22A上に厚さ例えば公称100μmのFR−4のプリプレグ11Aを積層して層間接続体31を貫通させ、その頭部が露出するようにする。露出に際してあるいはその後その先端を塑性変形でつぶしてもよい(破線で示す。いずれにしても層間接続体31の形状は、積層方向に一致する軸を有しその軸方向に径が変化している。)。続いて、図2(c)に示すように、プリプレグ11A上に金属箔(電解銅箔)21Aを積層配置して加圧、加熱し全体を一体化する。このとき、金属箔21Aは層間接続体31と電気的導通状態となり、プリプレグ11Aは完全に硬化して絶縁層11になる。
Next, as shown in FIG. 2B, an FR-4 prepreg 11A having a thickness of, for example, 100 μm is laminated on the metal foil 22A to penetrate the
次に、図2(d)に示すように、金属箔21A、22Aにそれぞれ例えば周知のフォトリソグラフィによるパターニングを施し、これらを配線パターン21、22に加工する。配線パターン22については、図示するように、絶縁層11上に配置させるべき部品41の位置に対応してベタのパターンを形成するようにしてもよい。このようなベタパターンは部品41に対する機械的な補強の役割を果たす。
Next, as shown in FIG. 2D, the metal foils 21A and 22A are patterned by, for example, well-known photolithography, and processed into
次に、図2(e)に示すように、絶縁層11上の所定位置に半導体チップ部品41を接着剤層42を介して例えばマウンタで載置し、その後接着剤層42を硬化して固定する。載置される半導体チップ部品41は、図示するように、その機能面上に剥離可能材料層41bを伴っている。剥離可能材料層41bは、のちに(=端子パッド41aがワイヤボンディング工程に供されるときに)剥離されるものであり、それまでの間、端子パッド41aの表面が汚染されるのを防止する。
Next, as shown in FIG. 2E, the
また、載置される半導体チップ部品41は、あらかじめその背面上に接着剤層42となるべき硬化前の接着剤の層が設けられている。そのような層として、例えば熱硬化性の樹脂(例えばエポキシ樹脂)の層が挙げられる。これを半導体チップ部品41の載置のあと加熱して硬化させ、半導体チップ部品41を絶縁層11(の配線パターン22)上に固定する。ここで載置される半導体チップ部品41については、その供給されるときの状態の例を後述する(図5)。
Further, the
以上により、図2(e)に示すように、絶縁層11(の配線パターン22)上に半導体チップ部品41の背面が接着剤層42で固定された状態の積層部材1が得られる。この積層部材1を用いる後の工程については図4で述べる。
As described above, as shown in FIG. 2E, the
次に、図3を参照して説明する。図3は、図1中に示した各構成のうち絶縁層13、14、15を中心とした部分の製造工程を示している。まず、図3(a)に示すような積層を行い、2つの部材を一体化する。
Next, a description will be given with reference to FIG. FIG. 3 shows a manufacturing process of a portion centering on the insulating
図3(a)上側に示した部材は、図2(d)に示した状態とほぼ同様の構成のものである(ただし、金属箔26Aにはパターニングが施されていない)。また、図3(a)下側に示した部材は、図2(a)、(b)に示した工程において使用の金属箔22の代わりに、図3(a)上側に示した板状部材と同様の構成の部材(絶縁層13、金属箔23A、配線パターン24、層間接続体33を有する)を用い、図2(a)、(b)と同様の工程を経て得たものである(図2(a)に対応する工程として配線パターン24上に層間接続体34を形成しておく)。
The member shown on the upper side of FIG. 3A has substantially the same configuration as that shown in FIG. 2D (however, the metal foil 26A is not patterned). Further, the member shown on the lower side of FIG. 3A is a plate-like member shown on the upper side of FIG. 3A instead of the
この一体化で、配線パターン25は層間接続体34と電気的導通状態となり、プリプレグ14Aは完全に硬化して絶縁層14になる。この一体化のあと、図3(b)に示すように、得られた板状部材が有する金属箔23A、26Aを周知のフォトリソグラフィを利用して所定にパターニングし配線層23、26を形成する。配線層26については、部品41とワイヤボンディング接続するため、一部領域にNi/Auのめっき層を形成すると、金ボンディング技術を適用する上で好ましい。
With this integration, the
次に、図3(c)に示すように、配線パターン23の所定位置上に層間接続体32を形成し、さらにプリプレグ12Aを積層する。この工程は、図2(a)、(b)に示した工程において使用の金属箔22の代わりに図3(b)に示した板状部材を用いた工程として、対応づけることができる。図2(a)に対応する工程として配線パターン23上に層間接続体32を形成しておく。
Next, as shown in FIG. 3C, an
プリプレグ12Aの積層後、図3(c)中の太線で示すように、埋め込む部品41の位置に対応して、例えば横断面が円形の貫通開口部を形成する(除去領域410)。貫通開口部を形成した後の板状部材を、次に説明する図4の積層工程に供する。なお、以上の図3に示す工程は、図3(b)に示す板状部材と、プリプレグ12Aとで、別々に貫通開口部を形成し、その後にそれらを積層する手順とすることも可能である。
After the
次に、図4を参照して説明する。図4は、上記で得られた積層部材1などを積層する配置関係を示す図(図4(a))およびその積層後の構成を示す図(図4(b))である。図4(a)上側の積層部材2は、図3で説明した工程により得られたものである。
Next, a description will be given with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram (FIG. 4A) showing a positional relationship in which the
図4(a)に示すような配置で積層部材1、2を積層配置してプレス機で加圧、加熱する。これにより、プリプレグ12Aが完全に硬化し全体が積層、一体化する。このとき、加熱により得られるプリプレグ12Aの流動性により、半導体チップ部品41の周りの空間にはプリプレグ12Aが変形進入し密着するので空隙は発生しない。つまりは、半導体チップ部品41を位置させるための凹部の形状制御という考えは不要であり、部品41を空間的に効率よく配置できる。また、積層一体化により、配線層22は、層間接続体32に電気的に接続される。
積層一体化がなされたら、図4(b)に示すように、半導体チップ部品41の機能面上に付着されている剥離可能材料層41bを剥離する。その後は図示省略するが、ボンディングワイヤ43の接続取り付けを行い、続いて封止樹脂44の形成を行い、さらにはんだレジスト51、52の形成を行う(いずれも図1を参照)。ボンディングワイヤ43の接続取り付けにはボンディングツールを用い、封止樹脂44の形成には、例えばトランスファーモールドを用いることができる。トランスファーモールドに代えてポッティングとすることもできる。
After stacking and integration, as shown in FIG. 4B, the peelable material layer 41b attached on the functional surface of the
この製造工程は、図4(a)に示す積層工程で一体化するときにプリプレグ12Aが流動しても、半導体チップ部品41の機能面上までが汚染されないようにあらかじめその機能面に剥離可能材料層41bを設けてある点が大きな利点である。このような汚染は、半導体チップ部品41の位置する高さが、絶縁層15の上面より低い場合(設計上、通常はそうなることが多い)には生じやすい。このように汚染を防止する利点から、剥離可能材料層41bの剥離後のワイヤボンディング工程が信頼性高く行える。
In this manufacturing process, even if the
以上図2から図4を参照して説明した製造工程は、次のような変形例もあり得る。まず、配線層26の形成時期であるが、図3(b)に示した段階で行う以外に、図4(b)の段階、つまり積層一体化のあとで行うようにしてもよい。このようにすれば、配線層26が含む、半導体チップ部品41用の接続パッドが、流動化したプリプレグ12Aにより汚染される可能性も心配しなくてよい(ただ通常は、半導体チップ部品41の位置する高さの方が、絶縁層15の上面より低くなるように設計されるので接続パッドの汚染は起こりにくい)。
The manufacturing process described above with reference to FIGS. 2 to 4 may be modified as follows. First, the formation time of the
配線層21の形成時期についても、図2(d)に示した段階で行う以外に、図4(b)の段階で行うようにすることができる。また、構成上の違いを含む変形例になるが、図3(b)に示した板部材は、必要な配線パターンの3次元的密度に応じて、図示したような4層板のほかにも、2層板(両面基板)や3以上の配線層を有する板部材とすることができる。
The
次に、半導体チップ部品41について図5を参照して補足説明する。図5は、図1に示した埋め込み部品具有配線板に使用の半導体チップ部品41が供給されるときの状態の一例を説明する断面図である。図5において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。
Next, the
半導体チップ部品41は、図示するように、キャリアテープ(ダイシングテープ)100上で、ダイシング壁200でダイシングされた状態で供給され得る。この状態のダイシングは、ウエハに対してダイシングブレードを使ってキャリアテープ100の中間の深さまでなされている。このような状態によれば、キャリアテープ100に少しのテンションを加えてキャリアテープ100と半導体チップ部品41との粘着状態を解消し、マウンタにより容易に個々にピックアップして図2(e)に示した工程に供することができる。
The
図5に示す状態を得るための工程は、例えば以下である。まず、ダイシングがされていないウエハに対し、その機能面側に剥離可能材料層41bを一面に貼付する。また、そのウエハの背面側に、硬化前の接着剤層42Aを一面に形成する。剥離可能材料層41bとしては、例えば、キャリアテープ100と同じものを流用できる(機能面側に粘着する側を貼付する)。接着剤層42Aは、例えば、フィルム状の熱硬化性樹脂(例えばエポキシ樹脂)の層である。
The process for obtaining the state shown in FIG. 5 is, for example, as follows. First, a peelable material layer 41b is attached to one surface of a wafer that has not been diced on the functional surface side. Further, an adhesive layer 42A before curing is formed on one side on the back side of the wafer. As the peelable material layer 41b, for example, the same material as the
機能面側に剥離可能材料層41bが、背面に接着剤層42Aがそれぞれ伴われたウエハは、次に、その背面側がキャリアテープ100上に載置され、キャリアテープ100の粘着性で固定される。そして、キャリアテープ100とは反対の側からダイシングブレードにより、剥離可能材料層41b、半導体チップ部品41、接着剤層42Aをカットし、さらにキャリアテープ100の厚さ中間までをカットするようにダイシングを行う。以上により、図5に示すような状態が得られる。
The wafer with the peelable material layer 41b on the functional side and the adhesive layer 42A on the back side is then placed on the
次に、別の実施形態について図6を参照して説明する。図6は、別の実施形態に係る埋め込み部品具有配線板の構成を模式的に示す断面図である。図6において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については、加えるべき事項がない限り説明を省略する。 Next, another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an embedded component-equipped wiring board according to another embodiment. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those shown in the already described drawings. The description of the portion is omitted unless there is a matter to be added.
この実施形態は、図1に示した実施形態で埋め込んでいる半導体チップ部品41の代わりに表面実装型受動素子部品45(例えばチップ抵抗)を埋め込んだ形態である。この部品45は、長手方向の両端を含んで周状に端子45a(電気導通する部材)になっている。部品45は、端子45aの絶縁層11に対向する側を中心に配線パターン22が含むランドにはんだ46により電気的、機械的に接続されている。また、部品45は、上面の配線層26とは、端子45aの絶縁層11に対向する側とは反対の側の面で、導電部材である導電性組成物パターン61により電気的に接続されている。
In this embodiment, a surface-mounted passive element component 45 (for example, a chip resistor) is embedded instead of the
この実施形態の配線板の製造工程については以下である。表面実装型受動素子部品45の絶縁板11上への実装については、図2(e)を参照して、通常の表面実装技術を適用すればよい。図4(b)に対応して、あらかじめ剥離可能材料層41aと同様の層を設けることについては、ボンディング接続を行うわけではないので半導体チップ部品41ほどにはその必要性は高くない。
The manufacturing process of the wiring board of this embodiment is as follows. For mounting the surface mount type
導電性組成物パターン61の形成については、例えば、スクリーン印刷、インクジェット印刷、ディスペンサなどにより形成することが可能である。これらによれば、生産効率を向上する上での妨げにならない。なお、この配線板は、部品45を配線板の厚み方向に埋め込むことで配線板全体として薄型にすることを意図した構成であるため、部品45の配線層22との電気的接続については、ダミー接続としてもよい。すなわち、配線層22が含む部品45用の接続ランドを、はんだで機械的に接続するためのランドとしてのみ機能させ、電気的には接続先のないダミーとしてもよい。
The
次に、さらに別の実施形態について図7を参照して説明する。図7は、さらに別の実施形態に係る埋め込み部品具有配線板の構成を模式的に示す断面図である。図7において、すでに説明した図中に示した構成要素と同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その部分については、加えるべき事項がない限り説明を省略する。 Next, still another embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an embedded component-equipped wiring board according to still another embodiment. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the same or equivalent components as those shown in the already described drawings. The description of the portion is omitted unless there is a matter to be added.
この実施形態は、図1に示した実施形態に対して、ビルドアップ部分90を付加してさらに多層配線層化を図った形態である。ビルドアップ部分90には、絶縁層16、17(16、17で第3の板状絶縁層)、配線層27、28、層間接続体36、37が含まれる。はんだレジスト52は、最外表面上に設けられる。この形態によれば、埋め込まれた部品41の一面に露出する電気導通する部材も含めて部品41が配線板の内部に囲われた態様になる。通常の部品内蔵配線板と言える構造になる。また、さらなる多層化で高密度配線を実現できる。
In this embodiment, a build-up
この実施形態の配線板の製造工程については以下である。ビルドアップ部分90として、図3(a)の下側に示した部材と同様な構成のものを用意する(層間接続体37の小径側、大径側の配置が、図3(a)下側に示したものと反対になっているがどちらの場合も同様に使うことができる)。そしてこのビルドアップ部分90を、部品41を含む積層体上に、加圧、加熱して積層、一体化する。その後はんだレジスト51、52の形成を行う。
The manufacturing process of the wiring board of this embodiment is as follows. As the build-up
1…積層部材、2…積層部材、11…絶縁層(板状絶縁層)、11A…プリプレグ、12…絶縁層(絶縁樹脂部)、12A…プリプレグ、13…絶縁層(板状絶縁層)、14…絶縁層(板状絶縁層)、14A…プリプレグ、15…絶縁層(板状絶縁層)、16…絶縁層(板状絶縁層)、17…絶縁層(板状絶縁層)、21…配線層(配線パターン)、21A…金属箔(銅箔)、22…配線層(配線パターン)、22A…金属箔(銅箔)、23…配線層(配線パターン)、23A…金属箔(銅箔)、24…配線層(配線パターン)、25…配線層(配線パターン)、26…配線層(配線パターン)、26A…金属箔(銅箔)、27…配線層(配線パターン)、28…配線層(配線パターン)、31,32,33,34,35,36,37…層間接続体(導電性組成物印刷による導電性バンプ)、41…半導体チップ部品(電気/電子部品)、41a…端子パッド、41b…剥離可能材料層、42…接着剤層、42A…接着剤層(硬化前)、43…ボンディングワイヤ(導電部材)、44…封止樹脂、45…表面実装型受動素子部品(電気/電子部品)、45a…端子、46…はんだ、51,52…はんだレジスト、61…導電性組成物パターン(導電部材)、90…ビルドアップ部分、100…キャリアテープ(ダイシングテープ)、200…ダイシング壁、410…除去領域。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記第1の板状絶縁層上に配置され、該第1の板状絶縁層に対向する第1の面と該第1の面とは反対の側の第2の面とを有し、該第2の面に、電気導通する部材が露出するように設けられている電気/電子部品と、
前記第1の板状絶縁層に対して積層する位置に設けられた、前記電気/電子部品が存在する領域に対応して、該電気/電子部品から離間した縁の開口部を有する第2の板状絶縁層と、
前記第1の板状絶縁層と前記第2の板状絶縁層との間を満たすように、かつ、前記第2の板状絶縁層の前記開口部の縁と前記電気/電子部品との間を満たすように、設けられた絶縁樹脂部と、
前記第2の板状絶縁層の前記第1の板状絶縁層に対向する側とは反対側の面上に設けられた配線パターンと、
前記配線パターンと前記電気/電子部品の前記第2の面の前記電気導通する部材とを電気的に接続する導電部材と
を具備することを特徴とする埋め込み部品具有配線板。 A first plate-like insulating layer;
A first surface disposed on the first plate-like insulating layer and facing the first plate-like insulating layer; and a second surface opposite to the first surface; An electrical / electronic component provided on the second surface such that an electrically conducting member is exposed;
A second opening provided at a position to be laminated with respect to the first plate-like insulating layer and having an opening at an edge separated from the electric / electronic component corresponding to a region where the electric / electronic component exists. A plate-like insulating layer;
The space between the first plate-like insulating layer and the second plate-like insulating layer is filled, and between the edge of the opening of the second plate-like insulating layer and the electric / electronic component. Insulating resin portion provided so as to satisfy
A wiring pattern provided on a surface of the second plate insulating layer opposite to the side facing the first plate insulating layer;
An embedded component-equipped wiring board, comprising: a conductive member that electrically connects the wiring pattern and the electrically conductive member on the second surface of the electrical / electronic component.
前記第3の板状絶縁層の前記配線パターンが位置する側とは反対の面上に設けられた第2の配線パターンと
をさらに具備することを特徴とする請求項1記載の埋め込み部品具有配線板。 A third plate-like insulating layer provided on the second plate-like insulating layer so as to cover the wiring pattern;
2. The embedded component-equipped wiring according to claim 1, further comprising: a second wiring pattern provided on a surface of the third plate-like insulating layer opposite to the side on which the wiring pattern is located. Board.
前記電気/電子部品の前記第2の面の前記電気導通する部材が、前記半導体チップ部品の端子パッドであり、
前記導電部材が、前記半導体チップ部品の前記端子パッドと前記配線パターンとを電気的に接続するボンディングワイヤであり、
前記ボンディングワイヤを封止するように設けられた樹脂をさらに具備すること
を特徴とする請求項1記載の埋め込み部品具有配線板。 The electric / electronic component has a functional surface as the second surface, and the first surface opposite to the functional surface is fixed on the first plate-like insulating layer with an adhesive. Parts,
The electrically conductive member of the second surface of the electrical / electronic component is a terminal pad of the semiconductor chip component;
The conductive member is a bonding wire that electrically connects the terminal pad of the semiconductor chip component and the wiring pattern;
The embedded component-equipped wiring board according to claim 1, further comprising a resin provided to seal the bonding wire.
前記電気/電子部品が、前記第1の面の側を前記第2の配線パターンに対向させて該第2の配線パターンの前記ランド上にはんだで固定された表面実装型受動素子部品であり、
前記導電部材が、前記表面実装型受動素子部品の端子の表面のうちの前記第2の面に現れた部位と前記配線パターンとを電気的に接続する導電性組成物の部材であること
を特徴とする請求項1記載の埋め込み部品具有配線板。 A second wiring pattern including a land for connecting components provided on a surface of the first plate-like insulating layer on which the electrical / electronic components are disposed;
The electric / electronic component is a surface-mount type passive element component that is fixed to the land of the second wiring pattern with solder with the first surface side facing the second wiring pattern,
The conductive member is a member of a conductive composition that electrically connects the portion appearing on the second surface of the surface of the surface-mounted passive element component and the wiring pattern. The embedded component-equipped wiring board according to claim 1.
前記半導体チップ部品の前記機能面とは反対側の面を第1の板状絶縁層上に接着剤で固定する工程と、
前記半導体チップ部品の位置に対応して、該半導体チップ部品から離間した縁の貫通開口部が形成され、かつ、前記第1の板状絶縁層に対向する側にプリプレグが配されさらに該プリプレグに積層して第2の板状絶縁層が配された積層部材を、前記第1の板状絶縁層に対して積層状に配置する工程と、
前記第1の板状絶縁層、前記プリプレグ、および第2の板状絶縁層を加圧、加熱し、前記プリプレグを、前記第1の板状絶縁層と前記第2の板状絶縁層との間を満たし、かつ、前記第2の板状絶縁層の前記貫通開口部の縁と前記半導体チップ部品との間を満たす絶縁樹脂部に変化させるようにして、前記第1、第2の板状絶縁層を一体化する工程と、
前記第2の板状絶縁層の前記貫通開口部に覗く前記半導体チップ部品の前記機能面上に在る前記剥離可能材料層を剥離する工程と、
前記第2の板状配線板の前記第1の板状配線層に対向する側とは反対の側の面上に配線パターンを形成する工程と、
前記半導体チップ部品の前記機能面に設けられた前記端子パッドと前記第2の板状絶縁層上に設けられた前記配線パターンとをボンディングワイヤで電気的に接続する工程と
を具備することを特徴とする埋め込み部品具有配線板の製造方法。 Forming a peelable material layer on the functional surface of the semiconductor chip component having terminal pads on the functional surface;
Fixing the surface of the semiconductor chip component opposite to the functional surface on the first plate-like insulating layer with an adhesive;
Corresponding to the position of the semiconductor chip component, a through-opening portion at an edge spaced from the semiconductor chip component is formed, and a prepreg is disposed on the side facing the first plate-like insulating layer, and further on the prepreg Laminating a laminated member in which a second plate-like insulating layer is arranged in a laminated manner with respect to the first plate-like insulating layer;
The first plate-like insulating layer, the prepreg, and the second plate-like insulating layer are pressurized and heated, and the prepreg is moved between the first plate-like insulating layer and the second plate-like insulating layer. The first and second plate-like shapes are changed to an insulating resin portion that fills between the edge of the through-opening portion of the second plate-like insulating layer and the semiconductor chip component. Integrating the insulating layer;
Peeling off the peelable material layer on the functional surface of the semiconductor chip component looking into the through opening of the second plate-like insulating layer;
Forming a wiring pattern on a surface of the second plate-like wiring board on the side opposite to the side facing the first plate-like wiring layer;
Electrically connecting the terminal pad provided on the functional surface of the semiconductor chip component and the wiring pattern provided on the second plate-like insulating layer with a bonding wire. A method of manufacturing an embedded component-equipped wiring board.
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