JP2016207763A - Component build-in wiring board and manufacturing method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品を内蔵する部品内蔵配線基板およびその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a component built-in wiring board that incorporates an electronic component and a method of manufacturing the same.
従来、電子部品を内蔵する部品内蔵配線基板は、以下のようにして製造されていた。まず、電子部品を収容するための貫通孔を有する絶縁板と電子部品とを準備する。電子部品は、高さが絶縁板の厚みよりも小さく、一方の主面のみに複数の端子を有する。次に絶縁板の下面に仮付シートを密着させる。次に貫通孔内の仮付シート上に端子が下側になるように電子部品を載置する。次に貫通孔内の電子部品以外の空間を充填樹脂により充填する。次に絶縁板の下面から仮付シートを除去する。次に絶縁板の上下面からはみ出す充填樹脂を研磨して平坦化する。次に絶縁板の上下面に絶縁層を積層する。次に端子側の絶縁層に端子を底面とするビアホールを形成する。次に絶縁層の表面およびビアホール内に端子に接続する配線導体を形成する。 Conventionally, a component-embedded wiring board incorporating an electronic component has been manufactured as follows. First, an insulating plate having a through hole for accommodating an electronic component and an electronic component are prepared. The electronic component has a height smaller than the thickness of the insulating plate and has a plurality of terminals only on one main surface. Next, the temporary sheet is brought into close contact with the lower surface of the insulating plate. Next, the electronic component is placed on the temporary sheet in the through hole so that the terminal is on the lower side. Next, the space other than the electronic component in the through hole is filled with the filling resin. Next, the temporary sheet is removed from the lower surface of the insulating plate. Next, the filling resin protruding from the upper and lower surfaces of the insulating plate is polished and flattened. Next, an insulating layer is laminated on the upper and lower surfaces of the insulating plate. Next, a via hole whose bottom is the terminal is formed in the insulating layer on the terminal side. Next, a wiring conductor connected to the terminal is formed on the surface of the insulating layer and in the via hole.
ところで、この従来の部品内蔵配線基板においては、絶縁板の上下面からはみ出す充填樹脂を研磨する際に、電子部品の端子が同時に研磨される。このとき、端子が過剰に研磨される場合がある。端子が過剰に研磨された場合、端子の接続面が損傷してビアホールを介した配線導体との接続信頼性が損なわれてしまう。本発明は、このような従来の問題点に鑑み案出させたものであり、その課題は、電子部品の端子と配線導体との電気的な接続信頼性に優れる配線基板を提供することにある。 By the way, in this conventional component built-in wiring board, when the filling resin protruding from the upper and lower surfaces of the insulating plate is polished, the terminals of the electronic component are simultaneously polished. At this time, the terminal may be excessively polished. When the terminal is excessively polished, the connection surface of the terminal is damaged and connection reliability with the wiring conductor through the via hole is impaired. The present invention has been devised in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a wiring board having excellent electrical connection reliability between terminals of electronic components and wiring conductors. .
本発明の部品内蔵配線基板は、電子部品を収容するための貫通孔を有する絶縁板と、前記貫通孔内に収容されており、前記絶縁板の一方の主面側のみに端子を有するとともに高さが前記絶縁板の厚みよりも小さい電子部品と、前記貫通孔内の前記電子部品以外の空間を充填するとともに前記絶縁板の前記一方の主面側の表面および他方の主面側の表面が平坦な研磨面である充填樹脂と、前記絶縁板の前記一方の主面に前記研磨面と密着するように積層されており、前記端子を底面とするビアホールを有する絶縁層と、前記ビアホール内に前記端子に接続するように形成された配線導体と、を具備して成る部品内蔵配線基板であって、前記電子部品は、前記端子が前記一方の主面側の前記研磨面よりも前記貫通孔内に凹んで位置していることを特徴とするものである。 The wiring board with a built-in component according to the present invention includes an insulating plate having a through-hole for housing an electronic component, and is accommodated in the through-hole, and has a terminal on only one main surface side of the insulating plate and a high height. An electronic component having a thickness smaller than the thickness of the insulating plate, a space other than the electronic component in the through hole, and a surface on the one main surface side and a surface on the other main surface side of the insulating plate Filling resin which is a flat polishing surface, laminated on the one main surface of the insulating plate so as to be in close contact with the polishing surface, an insulating layer having a via hole with the terminal as a bottom surface, and the via hole A wiring board with a built-in component comprising a wiring conductor formed so as to be connected to the terminal, wherein the electronic component has the through hole rather than the polishing surface on the one main surface side. That it ’s recessed inside. It is an butterfly.
また、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法は、平板状の絶縁板を準備する工程と、該絶縁板に電子部品を収容するための貫通孔を形成する工程と、前記絶縁板の一方の主面に、前記貫通孔を塞ぐ平坦な仮付シートを仮付けする工程と、前記貫通孔内の前記仮付シート上に、高さが前記絶縁板の厚みよりも小さいとともに、前記絶縁板の他方の主面側のみに端子を有する電子部品を、前記端子が前記絶縁板の前記他方の主面よりも前記貫通孔内に凹んで位置するように載置する工程と、前記貫通孔内の前記電子部品以外の空間を充填樹脂で充填するとともに該充填樹脂を硬化させる工程と、前記仮付シートを除去した後、前記一方の主面側の前記充填樹脂の表面を前記電子部品の一部とともに研磨して平坦な研磨面とするとともに、前記他方の主面側の前記充填樹脂の表面を前記端子に到達しない深さまで研磨して平坦な研磨面とする工程と、前記一方の主面および前記他方の主面に、前記研磨面に密着するように絶縁層をそれぞれ積層する工程と、前記他方の主面側の前記絶縁層に、前記端子を底面とするビアホールを形成するとともに、該ビアホール内に、前記端子と接続する配線導体を形成する工程と、を行うことを特徴とするものである。 The method of manufacturing a component-embedded wiring board according to the present invention includes a step of preparing a flat insulating plate, a step of forming a through hole for accommodating an electronic component in the insulating plate, and one of the insulating plates. A step of temporarily attaching a flat temporary sheet covering the through hole to the main surface, and a height smaller than the thickness of the insulating plate on the temporary sheet in the through hole; Placing an electronic component having a terminal only on the other main surface side so that the terminal is recessed in the through hole from the other main surface of the insulating plate; After filling the space other than the electronic component with a filling resin and curing the filling resin, and removing the temporary sheet, the surface of the filling resin on the one main surface side is part of the electronic component And polished to a flat polished surface, and the other Polishing the surface of the filling resin on the main surface side to a depth that does not reach the terminal to make a flat polishing surface, so that the one main surface and the other main surface are in close contact with the polishing surface A step of laminating insulating layers; and a step of forming a via hole with the terminal as a bottom surface in the insulating layer on the other main surface side, and forming a wiring conductor connected to the terminal in the via hole; , Is characterized by performing.
本発明の部品内蔵配線基板およびその製造方法によれば、絶縁板の貫通孔内に収容された電子部品は、端子が充填樹脂の研磨面よりも貫通孔内に凹んで位置することから、充填樹脂が研磨される際に端子が研磨により損傷を受けることがない。したがって、電子部品の端子と配線導体との電気的な接続信頼性に優れる配線基板を提供することができる。 According to the component built-in wiring board and the manufacturing method thereof of the present invention, the electronic component accommodated in the through hole of the insulating plate is filled because the terminal is located in the through hole rather than the polished surface of the filling resin. The terminal is not damaged by polishing when the resin is polished. Therefore, it is possible to provide a wiring board having excellent electrical connection reliability between the terminals of the electronic component and the wiring conductor.
次に、本発明の部品内蔵配線基板の一実施形態例について図1を基に説明する。図1に示すように、本例の部品内蔵配線基板10は、コア基板1と、ビルドアップ用の絶縁層2と、電子部品3と、配線導体4と、ソルダーレジスト層5とを備えている。
Next, an embodiment of the component built-in wiring board according to the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the component built-in
コア基板1は、絶縁板1aの上下面に絶縁層1bが積層されて成る。絶縁板1aおよび絶縁層1bは、例えばガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。絶縁板1aの厚みは、20〜1000μmである。絶縁層1bの厚みは20〜200μmである。コア基板1は、その上面から下面にかけて貫通する複数のスルーホール6を有している。スルーホール6の直径は、50〜200μm程度である。また、絶縁板1aには、電子部品3を収容するための貫通孔7が形成されている。貫通孔7の大きさは、電子部品3と貫通孔7の内壁との間に10〜500μm程度の隙間ができる大きさとなっている。
The
コア基板1の上下面およびスルーホール6内には、配線導体4の一部が被着されている。なお、配線導体4が被着されたスルーホール6の内部は、孔埋め樹脂で充填されている。
A part of the wiring conductor 4 is attached to the upper and lower surfaces of the
また、貫通孔7の内部には電子部品3が収容されている。電子部品3は、例えばエポキシ樹脂等のモールド樹脂で封止された樹脂モールド半導体素子や樹脂モールド電子部品モジュールである。電子部品3は、幅および長さがそれぞれ1〜50mm、高さが0.2〜4mm程度の概ね直方体形状であり、その上面のみに複数の端子3aを有している。端子3aを含む電子部品3の高さは、絶縁板1の厚みよりも0.03mm以上小さい。
The
さらに、貫通孔7内の電子部品3以外の空間は、充填樹脂8により充填されている。充填樹脂8は、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂にシリカ等の無機絶縁物フィラーを含有させた電気絶縁材料から成る。充填樹脂8は、貫通孔7内の電子部品3以外の空間にペースト状の充填樹脂を充填するとともに熱硬化させることにより形成される。充填樹脂8の上下面は、研磨処理により平坦化された研磨面となっている。
Further, the space other than the
絶縁層2は、絶縁板1aや絶縁層1bと同様に、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を含浸させた電気絶縁材料から成る。あるいは、ガラスクロスを含まない熱硬化性樹脂材料から成る。絶縁層2の厚みは、10〜50μm程度である。絶縁層2には、各絶縁層2を貫通する複数のビアホール9が形成されている。絶縁層2の表面およびビアホール9の内部には、配線導体4の一部が被着されている。
The insulating
配線導体4は、銅箔や銅めっき等の良導電性材料からなる。配線導体4の厚みは5〜50μm程度である。上面側の最表層の配線導体4の一部は、半導体素子Sの電極Tと接続するための半導体素子接続パッド4aを形成している。また、下面側の最表層の配線導体4の一部は、外部の電気回路基板に接続するための外部接続パッド4bを形成している。これらの半導体素子接続パッド4aと外部接続パッド4bとの間は、ビアホール9およびスルーホール6を介して所定のもの同士が電気的に接続されている。
The wiring conductor 4 is made of a highly conductive material such as copper foil or copper plating. The thickness of the wiring conductor 4 is about 5 to 50 μm. A part of the uppermost wiring conductor 4 on the upper surface side forms a semiconductor
さらに、配線導体4の一部は、電子部品3の端子3aの直上に設けられたビアホール9を介して電子部品3の端子3aに接続されている。これにより電子部品3の端子3aが所定の半導体素子接続パッド4aおよび外部接続パッド4bに電気的に接続されている。なお、端子3aの直上に設けられたビアホール9は、絶縁層2のみならず充填樹脂8も貫通して端子3aに達している。
Further, a part of the wiring conductor 4 is connected to the
ソルダーレジスト層5は、アクリル変性エポキシ樹脂等の感光性の熱硬化性樹脂に絶縁フィラーを含有させた電気絶縁材料から成る。ソルダーレジスト層5の厚みは、10〜30μm程度である。
The
ところで、本例の部品内蔵配線基板10においては、貫通孔7内に収容された電子部品3は、下面が充填樹脂8の下面と同一高さの研磨面となっている。さらに電子部品3は、端子3aが充填樹脂8の上面よりも貫通孔8内に凹んで位置している。
By the way, in the component built-in
このように、貫通孔7内に収容された電子部品3は、端子3aが充填樹脂8の研磨された上面よりも貫通孔7内に凹んで位置することから、充填樹脂8が研磨される際に端子3aが研磨により損傷を受けることがない。したがって、電子部品3の端3a子と配線導体4との電気的な接続信頼性に優れる配線基板10を提供することができる。
Thus, since the
次に、本発明の部品内蔵配線基板の製造方法の実施形態の一例について図2〜図4を基に説明する。なお、上述の部品内蔵配線基板10の説明において説明した部位と同一の部位には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Next, an example of an embodiment of a method for manufacturing a component built-in wiring board according to the present invention will be described with reference to FIGS. The same portions as those described in the description of the component built-in
まず、図2(a)に示すように、絶縁板1aを準備する。絶縁板1aは、両面銅張板の銅箔をエッチングにより除去することにより形成される。 First, as shown in FIG. 2A, an insulating plate 1a is prepared. The insulating plate 1a is formed by removing the copper foil of the double-sided copper-clad plate by etching.
次に、図2(b)に示すように、絶縁板1aに貫通孔7を形成する。貫通孔7の形成は、ルータ加工により行われる。
Next, as shown in FIG. 2B, a through
次に、図2(c)に示すように、絶縁板1aの下面に貫通孔7を塞ぐようにして仮付シート11を仮付する。仮付シート11としては、絶縁板1a側に微粘着剤を塗布した粘着性を有する樹脂から成るシートを用いる。仮付シート11の厚みは10〜300μm程度が好ましい。
Next, as shown in FIG. 2C, a
次に、図2(d)に示すように、貫通孔7内の仮付シート11上に電子部品3を載置する。電子部品3は、端子3aが上側になるように載置される。このとき、端子3aが絶縁板1aの上面より0.1mm以上貫通孔7内に凹んで位置するようにする。
Next, as illustrated in FIG. 2D, the
次に、図2(e)に示すように、貫通孔7内の電子部品3以外の空間にペースト状の封止樹脂8を充填するとともに熱硬化させる。ペースト状の封止樹脂8は、未硬化のエポキシ樹脂組成物とシリカ等の無機絶縁物フィラーを含有し、貫通孔7内の電子部品3以外の空間を良好に充填可能な粘度を有している。
Next, as shown in FIG. 2E, a space other than the
次に、図3(f)に示すように、絶縁板1aの下面から仮付シート11を剥ぎ取って除去する。このとき、電子部品3の下面が露出する。また、電子部品3の電極3aは、充填樹脂8内に埋没した状態となる。
Next, as shown in FIG. 3F, the
次に、図3(g)に示すように、充填樹脂8の上下面を研磨処理して平坦な研磨面とする。このとき、電子部品3の下面は充填樹脂8とともに研磨される。また、充填樹脂8の上面は、電子部品3の端子3aに到達しない深さまで研磨する。このとき、端子3aを充填樹脂8の上面側の研磨面から10μm以上貫通孔7に凹んで位置させる。この場合、絶縁板1aの貫通孔7内に収容された電子部品3は、端子3aが充填樹脂8の研磨面よりも貫通孔7内に凹んで位置することから、充填樹脂8が研磨される際に端子3aが研磨により損傷を受けることがない。
Next, as shown in FIG. 3G, the upper and lower surfaces of the filling
次に、図3(h)に示すように、絶縁板1aの上下面に絶縁層1bを積層するとともにさらにその表面に銅箔12積層する。絶縁層1bおよび銅箔12は、絶縁板1aの上下面に絶縁層1b用のプリプレグと銅箔12とを重ね、上下からプレスするとともに加熱してプリプレグを硬化させることにより積層される。これにより、上面側の絶縁層1bと絶縁板1a上面および充填樹脂8上面ならびに下面側の絶縁層1bと絶縁板1aの下面および充填樹脂8下面ならびに電子部品3下面とが強固に密着する。絶縁層1b用のプリプレグは、ガラスクロスにエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂の未硬化樹脂を含浸させたプものを用いる。銅箔12は、厚みが5〜18μm程度の電解銅箔を用いる。
Next, as shown in FIG. 3 (h), the insulating
次に、図3(i)に示すように、積層された絶縁板1aおよび絶縁層1bならびに銅箔12を貫通するように、スルーホール6を形成する。スルーホール6の形成は、ドリル加工により行う。あるいは、レーザ加工やブラスト加工を用いても良い。
Next, as shown in FIG. 3 (i), the through
次に、図3(j)に示すように、スルーホール6の内壁および銅箔12の表面に銅めっき層13を被着する。銅めっき層13は、無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを順次析出させることにより被着される。無電解銅めっき層の厚みは、0.1〜1μm程度である。電解銅めっき層の厚みは、5〜25μm程度である。
Next, as shown in FIG. 3 (j), a
次に、図4(k)に示すように、銅めっき層13が被着されたスルーホール6内に孔埋め樹脂14を充填するとともに硬化させる。孔埋め樹脂14の充填は、スクリーン印刷法により行う。
Next, as shown in FIG. 4 (k), the filling
次に、図4(l)に示すように、孔埋め樹脂14の上下端を研磨処理して平坦化する。このとき、絶縁層1b表面の銅箔12および銅めっき層13も同時に研磨されて厚みが薄くなる。
Next, as shown in FIG. 4L, the upper and lower ends of the
次に、図4(m)に示すように、上面側の絶縁層1bに、電子部品3の端子3aを底面とするビアホール9を形成する。ビアホール9の形成は、レーザ加工により行う。
Next, as shown in FIG. 4 (m), a via
次に、図4(n)に示すように、研磨された銅箔12の表面および孔埋め樹脂14の表面ならびにビアホール9の表面に銅めっき層15を被着する。銅めっき層15は、無電解銅めっき層と電解銅めっき層とを順次析出させることにより被着される。無電解銅めっき層の厚みは、0.1〜1μm程度である。電解銅めっき層の厚みは、5〜25μm程度である。
Next, as shown in FIG. 4 (n), a
次に、図4(o)に示すように、銅箔12および銅めっき層15を所定のパターンにエッチングすることにより、コア基板1の上下面におよびビアホール9内に配線導体4を形成する。このとき、ビアホール9の底面を形成する端子3aは、研磨による損傷を受けていないので、ビアホール9内の配線導体4と端子3aとが極めて良好に接続される。したがって、本例の部品内蔵配線基板の製造方法によれば、電子部品3の端子3aと配線導体4との電気的な接続信頼性に優れる配線基板10を提供することができる。
Next, as shown in FIG. 4 (o), the
次に、コア用の配線導体4が形成されたコア基板1の上下面にビルドアップ用の絶縁層2および配線導体4を常法により必要層形成した後、最後にソルダーレジスト層5を形成することによって図1に示した配線基板10が完成する。
Next, after forming the necessary layers of the build-up insulating
なお、本発明は、上述の実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば上述の実施形態例では、電子部品3の下面は平坦面であったが、図5に示すように、電子部品3の下面にモールド樹脂から成る突起部3bが形成されており、この突起部3bの頂面が充填樹脂8の下面とともに研磨処理されていてもよい。この場合、突起部3bは、モールド樹脂から形成されていることから、充填樹脂8の下面を研磨処理する際に、突起部3bの頂面のみが研磨面に表れるように研磨処理することにより、電子部品3の内部に封止された半導体素子や電子部品モジュールに研磨が到達することがなく、それにより電子部品3内部の半導体素子や電子部品モジュールが研磨により損傷することを有効に防止することができる。
For example, in the embodiment described above, the lower surface of the
また、上述の実施形態例では、図4(m)に示すように、スルーホール6内壁に銅めっき層13を被着するとともにスルーホール6内を孔埋め樹脂14で充填した後、上面側の絶縁層1bに、電子部品3の端子3aを底面とするビアホール9を設けたが、図2(a)〜図3(h)までの工程を行った後、図6(i)に示すように、積層された絶縁板1aおよび絶縁層1bならびに銅箔12を貫通するようにスルーホール6を形成するとともに、上面側の絶縁層1bに手剣士部品3の端子3aを底面とするビアホール9を設け、次に図6(j)に示すように、スルーホール6の内壁および銅箔12ならびにビアホール9内の表面に銅めっき層13を被着してもよい。
Further, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 4 (m), the
1a・・・絶縁板
1b・・・絶縁層
3・・・・電子部品
3a・・・端子
4・・・・配線導体
7・・・・貫通孔
8・・・・充填樹脂
9・・・・ビアホール
11・・・・仮付シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Insulating
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2015
- 2015-04-20 JP JP2015085733A patent/JP2016207763A/en active Pending
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KR20200028602A (en) * | 2018-09-07 | 2020-03-17 | 삼성전기주식회사 | Printed circuit board with embedded interconnect structure |
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