JP4685251B2 - Wiring board manufacturing method - Google Patents
Wiring board manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4685251B2 JP4685251B2 JP2001032673A JP2001032673A JP4685251B2 JP 4685251 B2 JP4685251 B2 JP 4685251B2 JP 2001032673 A JP2001032673 A JP 2001032673A JP 2001032673 A JP2001032673 A JP 2001032673A JP 4685251 B2 JP4685251 B2 JP 4685251B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electronic component
- external connection
- wiring board
- resin
- main surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
Landscapes
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子部品を内蔵した配線基板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、集積回路素子(以下、「ICチップ」という)が搭載される配線基板には、ICチップのスイッチングノイズの低減や動作電源電圧の安定化を図るために、コンデンサ素子を配設することが行われている。しかしコンデンサ素子を配線基板に設ける場合、ICチップとコンデンサ素子との間の配線長が長くなるほど配線のインダクタンス成分が増加して、上記目的を十分には図ることが難しくなることから、コンデンサ素子はなるべくICチップの近傍に設けるほうが望ましい。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、発明者らは、配線基板の骨格となる配線基板本体にコンデンサ素子を内蔵することを考えている。具体的には、配線基板本体にコンデンサ素子の収容部(貫通孔或いは凹部)を設け、その中にコンデンサ素子を入れて、充填樹脂で充填するのである。このとき、コンデンサ素子の外部接続部(コンデンサ素子を配線に電気的に接続するための導体部)も充填樹脂に埋もれてしまうことが考えられるが、その場合には、外部接続部を充填樹脂外部に露出させればよい。
【0004】
外部接続部を充填樹脂外部に露出させるには、硬化後の充填樹脂にレーザやドリルで孔開けする方法も考えられる。しかし、配線基板本体に内蔵可能な電子部品は小さいことから、その外部接続部の位置(即ち、レーザにより孔を開けるべき位置)を探すのは容易でない。
【0005】
なお、以上の問題は、コンデンサ素子に限らず、各種の電子部品を配線基板に内蔵する際においても同様である。
本発明は、こうした問題に鑑みて為されたものであり、配線基板本体内に充填樹脂で固定された状態で収容される電子部品の外部接続部を、容易に、充填樹脂外部に露出できるようにすることを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記課題を解決するためになされた請求項1記載の配線基板の製造方法は、
第1主面および第2主面を有する板形状をなし、電子部品本体及び該電子部品本体と外部との導通を行う外部接続部を備えた電子部品を収容可能な収容部を有するとともに、前記両主面側の少なくとも一方に表面導体層を有する配線基板本体に対し、その収容部に前記電子部品を配置する配置工程と、
前記電子部品が収容された前記収容部内に充填樹脂を充填し硬化させることにより、該電子部品を該収容部内に固定する固定工程と、
該固定工程にて硬化された充填樹脂を研磨することにより、前記第1主面側に前記電子部品の外部接続部を露出させる研磨工程と、
前記第1主面側に露出された前記外部接続部に接続する配線を、該第1主面の上方に形成する配線形成工程と、
を有する配線基板の製造方法であって、
前記電子部品の外部接続部を、前記電子部品本体の表面に印刷及び焼付けにより形成した外部電極層と、メッキにより該外部電極層を覆うように形成した外部接続層とにより構成し、
前記配置工程では、前記外部接続部の上端が前記第1主面よりも上側に位置すると共に、前記電子部品本体の上端が該第1主面よりも下側に位置するよう、該電子部品を前記収容部に配置し、
前記研磨工程では、前記表面導体層の表面と前記充填樹脂の表面との高さを前記研磨によって揃え、
前記配線形成工程では、層間絶縁層と導体層とを交互に形成するとともに、前記層間絶縁層上に形成された導体層と前記外部接続部とをビアを介して電気的に接続することを特徴とする。
【0018】
この様な請求項1記載の配線基板の製造方法によれば、外部接続部の上端が第1主面よりも上側となるように電子部品を配設することから、充填樹脂内に外部接続部の上端が埋まってしまっても、充填樹脂を研磨することにより、第1主面側に容易に外部接続部を露出させることができる。また、電子部品本体の上端は、第1主面よりも下側にあるので、第1主面側において充填樹脂を研磨する際に、電子部品本体が削られて損傷する畏れが少ない。
なお、ここで「上側」とは、配線基板における主面の外側方向を示し、「下側」とは、外側方向とは反対方向の配線基板の内部側の方向を示している。
【0019】
ここで、外部接続部の上端と電子部品本体の上端との高低差が少ないと、電子部品本体の保護が不完全となる可能性もある。
そこで、収容部内に配置する電子部品としては、請求項2の様に、外部接続部が電子部品本体から30μm以上100μm以下、高く形成された電子部品を用いると良い。そうすれば、後述の実験からも分かるように、電子部品本体が誤って削られたり、電子部品本体を覆う充填樹脂の剥離や割れが発生することを防止できる。また、配置工程において、外部接続部の上端が第1主面よりも上側に位置すると共に、電子部品本体の上端が第1主面よりも下側に位置するように電子部品を配置することが容易となる。
【0020】
次に請求項3記載の配線基板の製造方法においては、前記研磨工程では、#320以上の研磨布紙(JIS R6004に規定)にて、前記充填樹脂を研磨することを特徴とする。
即ち、#320以上の番手(目の細かさ。番手が高いほど目が細かくなる(JIS R6001に規定))の研磨布紙を用いて充填樹脂を研磨することとすれば、後述の様に、配線基板本体の表面(第1主面に予め表面導体層が形成されている場合に、表面導体層の表面)にキズが付きにくい。そのため、配線形成(例えばビルドアップ法による配線形成など)を支障なく行うことができる。
【0021】
次に請求項4記載の配線基板の製造方法においては、前記研磨工程では、#320以上#600以下の研磨布紙にて、前記充填樹脂を研磨することを特徴とする。
即ち、#320以上#600以下の番手の研磨布紙を用いて充填樹脂を研磨することとすれば、請求項1の発明による効果に加え、後述の様に、配線基板本体の表面(第1主面)に予め表面導体層が形成されている場合に、表面導体層の剥離を生じさせる可能性が少ない。
【0022】
なお、充填樹脂には、充填樹脂よりも熱膨張係数が小さいフィラー(例えばSiO2等)を混合(樹脂を含む複合材料となる。)しておくと好ましい。こうすることにより、充填樹脂とフィラーとの複合体としての熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能となる。その結果、例えば、Cu等にて形成される配線(導体層)やSi等にて形成されるICチップと配線基板との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線基板上に構成される配線パターンの剥がれ等を防止でき、熱に対する信頼性を向上させることができる。
【0023】
また特に、充填樹脂には、酸化剤に溶解し難い成分として無機フィラーを含有させるとよい。充填樹脂の表面は、配線パターンや電子部品との密着性を高めるために、酸化剤により粗化処理をすることがある。そこで、酸化剤に溶解し難い成分として無機フィラーを含有させると、熱膨張係数の調整をすることができるほか、充填樹脂の硬化後において無機フィラーが骨材として機能することによって、粗化処理後における充填樹脂の形状が必要以上に崩れることを防止できる。
【0024】
酸化剤に実質的に溶解しない無機フィラーとしては、特に制限はないが、結晶性シリカ、溶融シリカ、アルミナ、窒化ケイ素等がよく、充填樹脂の熱膨張係数を効果的に下げることができる。これらの無機フィラーを充填材として高い充填率になるように添加し、充填樹脂の熱膨張係数を40ppm/℃以下(好ましくは30ppm/℃以下、より好ましくは25ppm/℃以下、更に好ましくは20ppm/℃以下。尚、下限値としては、10ppm/℃以上である。)にすることで、埋め込まれた電子部品と実装された半導体素子との熱膨張係数の差に起因する応力集中を少なくすることができる。
【0025】
無機フィラーの形状は、充填樹脂の流動性と充填率とを高くするために、略球状であるとよい。特にシリカ系の無機フィラーは、容易に球状のものが得られるため、好ましい。充填樹脂の低粘度、高充填率化をさらに向上達成するためには、粒子の形状の異なる無機フィラーを2種類以上添加するとよい。
【0026】
無機フィラーのフィラー径は、充填樹脂が電子部品の電極間の隙間にも容易に流れ込む必要があるため、粗径50μm以下のフィラーを使用するとよい。この粒径の好ましい範囲は、好ましくは30μm以下、より好ましくは20μm以下、更には10μm以下である。50μmを越えると、電子部品の電極間の隙間にフィラーが詰まりやすくなり、充填樹脂の充填不良により局所的に熱膨張係数の極端に異なる部分が発生する。また、表面を平坦化するために研磨する際に、フィラーが脱粒して大きな凹部が発生し、その後のメッキによる微細配線の形成を妨げる。フィラー径の下限値としては、0.1μm以上がよい。これよりも細かいと、充填樹脂の流動性が確保しにくくなる。好ましくは0.3μm以上、更に好ましくは0.5μm以上がよい。充填樹脂の低粘度、高充填化を達成するためには、粒度分布を広くするとよい。
【0027】
無機フィラーの表面は、必要に応じてカップリング剤にて表面処理するとよい。無機フィラーの樹脂成分との濡れ性が良好になり、充填樹脂の流動性を良好にできるからである。カップリング剤の種類としては、シラン系、チタン系、アルミニウム系等が用いられる。
【0028】
酸化剤に実質的に溶解しない成分としては、他に硬化促進剤、シリコンオイル、反応性シリコンゲル、反応性希釈剤、消泡剤等、改質剤等を用いることができる。
充填樹脂に熱硬化性樹脂を含む場合は、硬化剤の添加が必要である。硬化剤の種類に特に制限はないが、イミダゾール系、アミン系、酸無水物系、ノボラック樹脂系等を用いると良い。特に熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた場合は、イミダゾール系、アミン系や酸無水物系等の液状硬化剤を用いると、充填樹脂の低粘度化が容易なため、無機フィラー等の充填材を添加する際に有効でよい。
【0029】
さて充填樹脂は、少なくとも配線との接触界面において粗化されているとよい。粗化面の細かい凹凸が、無電解メッキにより形成される配線との密着性を高めるアンカー効果を奏するからである。粗化面は、表面粗度Rzが0.1〜15μmになるように調整するのがよい。好ましくは0.5〜10μm、より好ましくは1〜8μm、更に好ましくは3〜7μm、特には5〜7μmである.配線は、この粗化面の細かい凹凸に実質的に食い込んでいるのがよい。配線が凹凸に実質的に食い込んでいないような徹細な隙間や密着不良部があると、信頼性試験において配線フクレが発生しやすくなるからである。
【0030】
無機フィラーを充填樹脂に含有させることは、充填樹脂に対する粗化後の表面形状(凹凸)を調整する上でも意義がある。即ち、充填樹脂は、少なくとも一種類の無機フィラーを含むものであり、且つ、その無機フィラーの含有量が35〜65体積%の範囲(好ましくは40〜60体積%、より好ましくは40〜50体積%)であるとよい。充填樹脂と配線層との界面が形成する凹凸の十点平均粗さRzが所定の範囲となる様に調製するとともに、無機フィラーの含有量を所定の範囲に規定することで、配線層の密着性を得るために必要なアンカー効果がより効果的に得られるとともに、粗化処理後の充填樹脂の形状保持を図って、配線層の下部に過大な大きさの空孔等の潜在的欠陥の発生を抑制できる利点がある。
【0031】
そして特に、熱硬化性樹脂とその硬化剤と少なくとも一種類の無機フィラーとを含む充填樹脂であって、その熱硬化性樹脂がビスフェノールエポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック樹脂から選ばれる少なくとも一種であり、その無機フィラーの含有量が35〜65体積%であり、その硬化剤が酸無水物系の硬化剤である充填樹脂を用いるとよい。配線層の充填樹脂に対する密着力を向上できるとともに、耐熱衝撃試験、耐水性試験などの信頼性試験において高い信頼性が得られるからである。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面と共に説明する。
図1(a)は、実施例の方法により製造される配線基板1の内部構成を説明する図である。なお、本実施例の配線基板1は、分割により複数の回路基板(縦横約40mm×40mm)となる多数個取りの配線基板(縦横約330mm×330mm)である。
【0039】
図1(a)に示すように、この配線基板1においては、厚さ0.8mm程の、ガラス−エポキシ樹脂複合材料製の絶縁性基板である配線基板本体3の表裏の両面(第1主面3a及び第2主面3b)には、厚さ約25μm程度の第1導体層(表面導体層)5a,5bが形成されている。
【0040】
配線基板本体3には、両主面3a,3bの一方から他方に貫通する貫通孔9の内壁にメッキが施された直径約250μm程度のスルーホール11が形成されている。このスルーホール11により、第1主面3a上の第1導体層5aと第2主面3b上の第1導体層5bとは相互に接続されている。なお、スルーホール11の内部には樹脂が充填されている。
【0041】
また、配線基板本体3には電子部品を配置する「収容部」としての貫通孔21(縦横約12mm×12mm)が形成されており、その内部には電子部品として複数のコンデンサ素子13(約3.2mm×1.6mm×0.7mm)が設けられている。コンデンサ素子13は、BaTiO3を主成分とする高誘電体セラミックから成る素子本体(電子部品本体)15と、Cuからなる外部接続部14と、Niからなる内部電極層(図1では図示しない)から構成されている。
【0042】
貫通孔21の内部において、コンデンサ素子13は、硬化した充填樹脂4により固定されている。コンデンサ素子13は、配線基板1に設けられることとなるICチップ16にて発生されるスイッチングノイズの抑制や、またICチップ16に供給すべき動作電源電圧の安定化などを図るためのものである。
【0043】
そして第1導体層5a,5bの上には、第1層間絶縁層103a,103b(厚さ約30μm程度)が積層され、更に、第1層間絶縁層103a,103bの上には、第2導体層105a,105b(厚さ約15μm程度。幅約25μm程度)が形成されている。即ち、この第1導体層5a(5b)と第2導体層105a(105b)とは、第1層間絶縁層103a(103b)を間に挟んで積層されている。また第1導体層5a(5b)と第2導体層105a(105b)とは、第1層間絶縁層103a(103b)に形成された開口径約50μm程度のフィルドビア104a(104b)、115a(115b)により接続されている。このフィルドビア104a(104b)、115a(115b)は、請求項の「バイアホール導体」に相当する。
【0044】
そして第2導体層105a,105bの上には更に第2層間絶縁層107a,107bが積層されている。この内、第1主面3a側の第2層間絶縁層107aの上には、破線で示すICチップ16と配線基板1の配線とを接続するためフリップチップパッド111が多数形成され、各フリップチップパッド111上には、高温はんだから成る略半球状のフリップチップバンプ112が形成されている。なお第1主面3a側の第2層間絶縁層107a上において、フリップチップパッド111の周囲には、フリップチップバンプ112の形成時に、フリップチップパッド111の周囲に半田が流れ出すのを防ぐためのソルダレジスト層109a(厚さ約20μm程度)が形成されている。
【0045】
一方、第2主面側の第2層間絶縁層107bの上には、マザーボードなどの他の配線基板の配線と、当該配線基板1の配線と接続するためのLGAパッド113が多数形成されている。そして、第2主面3b側の第2層間絶縁層107b上において、LGAパッド113の周囲にもソルダレジスト層109bが形成されている。
【0046】
なお、第1主面3a側において第2導体層105aとフリップチップパッド111とは、第2層間絶縁層107aに形成されたフィルドビア117aにより互いに接続されている。そして、第2主面3b側において、第2導体層105bとLGAパッド113とは、第2層間絶縁層107bに形成されたフィルドビア117bを介して互いに接続されている。この様に層間接続にフィルドビアを用いることで、コンデンサ素子の外部接続部14とフリップチップパッド111を一直線で結ぶことができる(即ち、スタックトビアを形成できる)。そのため、ICチップ16とコンデンサ素子13とを短い距離で結ぶことが可能となり、電気的特性の向上を図ることが可能となる。
【0047】
配線基板1は後述の各工程を経た後、タイシング加工等により分割され、複数の回路基板となる。
さて、本実施例においては、外部接続部14は、素子本体15の一部表面にCuにて形成された外部電極層30と、この外部電極層30を覆うようにCuにて形成された外部接続層31との2層の導体層から構成されている。即ち、外部接続層31が、外部接続部14を構成する導体層のうちの最外層を構成している。そして、外部接続層31が、外部接続部14の上端部14aおよび下端部14bを構成している。
【0048】
また、第1導体層5aもCuにより形成されている。この様に電子部品(コンデンサ素子13)の外部接続部14(外部電極層30および外部接続層31)と配線基板1の配線とを同一材料(即ちCu)により形成されることで、ICチップの半田リフロー時などに発生し易い熱応力を緩和でき、断線が生じる可能性を低くすることができる。
【0049】
外部接続部14は、その上端(図1(b)中、A1で示す)が素子本体15の上端(C1で示す)から50μm程度高く突出するよう形成されている。そして、外部接続部14の上端(A1)は、配線基板本体3の第1主面3aを基準面(B1で示す)として上側に位置していると共に、素子本体15の上端(C1で示す)は、第1主面3aを基準面(B1)として下側に位置している。
【0050】
また、外部接続部14は、その下端(図1(b)中、A2で示す)部分についても、素子本体15の下端(C2で示す)から45μm程度高く突出するよう形成されている。そして外部接続部14の下端(A2)は、第2主面3bを基準面(B2で示す)として下側に位置していると共に、素子本体15の下端(C2で示す)は、第2主面3bを基準面(B2)として上側に位置している。
【0051】
この外部接続部14は、図2のようにして形成される。
図2(a)は、公知のコンデンサ素子を示す図であり、素子本体15の内部には、Niを主成分とする内部電極33が設けられている。具体的には、2つの外部電極層30の内、一の外部電極層30に接続された内部電極33群と、他の外部電極層30に接続された内部電極33群が、BaTiO3の高誘電体セラミックを間に介して互い違いに積層されている。
【0052】
この様なコンデンサ素子は、高誘電体セラミックグリーンシート上にNiを印刷したものを多数積み重ねてプレス圧着し、これを焼成した後、外部電極層30を印刷し焼き付けることにより、構成される。
この様に内部電極33に接続された外部電極層30は、そのまま外部の配線に接続することも可能であるが、その厚さは薄い(本実施例では約10μm)。そのため、外部接続部14を外部電極層30のみで構成すると、その上端(A1)を第1主面3aの上端面(B1)より高くするとともに、素子本体15の上端(C1)を第1主面3aの上端面(B1)より低くすることが困難である。
【0053】
そこで、本実施例では、図2(b)に示す様に、外部電極層30の上に、更に導体層としての外部接続層31を形成する。
外部接続層31は、バレルメッキにより、外部電極層30の表面に形成する。具体的には、図2(a)に示したコンデンサ素子(外部電極層30を含む)の表面を、室温(約20℃)にて約60秒間酸活性化し、2回の水洗を施した後、これを室温(約20℃)にて約15秒間酸浸漬し、さらに2回の水洗を施す。その後、所定条件(25℃、2A/dm2、4時間)の下、電解メッキ(硫酸銅メッキ)によって、外部電極層30の表面に、厚さ約70μmのCu層(即ち、外部接続層31)を形成し、2回の水洗を行った後、80℃にて約1時間乾燥させる。
【0054】
こうして、Cuからなる外部接続層31が形成されるが、その結果、外部接続部14は、その上端14aおよび下端14bにおいて、素子本体15から50μm程度突出した状態とされる。
なお電解メッキにおいては、メディアとしてFe球を使用したが、表面にCuメッキを施した樹脂ボールを使用するなど様々な方法をもちいることができる。
【0055】
さて、以上の構成のコンデンサ素子13を内蔵した配線基板1を、どの様に製造するか、その方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、1つの貫通孔21の近傍を拡大して示している。
図3(a)に示す様に、配線基板本体3としては、予め銅張積層板の一部として構成されたものを使用すると好ましい。銅張積層板は、樹脂製の絶縁性基板の両面に銅箔を載せ、加熱および加圧により、絶縁性基板に銅からなる導体層20a,20bを積層したものである。なお、配線基板本体3として、こうした導体層20a,20bが積層されていない絶縁性基板を使用しても良い。
【0056】
そして、この配線基板本体3に、スルーホール11を構成するための貫通孔9を多数個形成(例えばドリルにより)すると共に、コンデンサ素子13を配置するための貫通孔21を形成(例えばパンチングにより)する。貫通孔9や、貫通孔21は、レーザ(CO2、YAG、エキシマ等)で穿孔することとすれば、径を小さくすることも可能である。なお、図1(a)に示す他、配線基板1には、多数の貫通孔21が形成される。
【0057】
次に図3(b)に示す様に、電子部品配設用の貫通孔21の開口部の一方(第2主面3b側の開口部21a)を、片面にシリコン系の粘着剤24を有するポリイミドからなるシート材23で覆う。その際、粘着剤24を有する面23aが配線基板本体3側に向けられ、シート材23は配線基板本体3に張り付けられる。
【0058】
このとき、粘着剤24は、貫通孔21の内側に露出する。また、配線基板1には多数の貫通孔21が形成されているが、これらの開口部21aを1枚のシート材23で覆う。
シート材23で貫通孔21を塞いだ後、図3(c)に示す様に、コンデンサ素子13を、粘着剤24を介してシート材23に粘着するよう、貫通孔21の内部に配置する。なお、これが、請求項の「配置工程」に相当する。
【0059】
この際、コンデンサ素子13は、その外部接続部14の部分にてシート材23に粘着すると共に、その素子本体15とシート材23との間には充填樹脂4が流入可能な隙間が形成されるよう配置される。また、外部接続部14は互いに反対方向に向いている端部14a,14bを備えており、各端部14a,14bが夫々第1主面3a側、第2主面3b側に向けられる。ここでは、第1主面3a方向に向けられる端部が上端部14aであり、第2主面3b側に向けられる端部が下端部14bである。
【0060】
また、コンデンサ素子13を貫通孔21内に配置する際、コンデンサ素子13の位置は、次の様に調整される。
即ち、外部接続部14の上端(図3(c)中、A1で示す)が第1主面3aを基準面(B1で示す)として上側に位置し、素子本体15の上端(C1で示す)は、第1主面3aを基準面(B1)として下側に位置し、そして、外部接続部14の下端(A2で示す)が第2主面3bを基準面(B2で示す)として下側に位置し、更に、素子本体15の下端(C2で示す)が第2主面3bを基準面(B2)として上側に位置する。このような位置関係が形成されるようコンデンサ素子13を配設するのである。
【0061】
以上の様にして貫通孔21の内部にコンデンサ素子13を配置した状態とした上で、図3(d)の様に、貫通孔21の内部に充填樹脂4を注入し、充填樹脂4を硬化させる。これは、請求項の「固定工程」に相当する。
これにより、配線基板本体3の内部に電子部品としてのコンデンサ素子13が埋設されることとなる。また、コンデンサ素子13の素子本体15とシート材23との間にも、充填樹脂4が充填される。充填樹脂4を貫通孔21に注入した後、硬化させる前には、充填樹脂4から真空脱泡により気泡を抜く。
【0062】
充填樹脂4を硬化させるには、充填樹脂4の種類に応じて様々な方法が考えられる。本実施例では充填樹脂4として熱硬化性のエポキシ系樹脂を使用しており、加熱および乾燥により硬化(所謂キュア)させる。具体的には、貫通孔21に充填した充填樹脂4を、1時間〜3時間程、100℃〜120℃の温度に保つことによってキュアを行う。
【0063】
なお、充填樹脂4には、充填樹脂4よりも熱膨張係数が小さいフィラー(例えばSiO2 等)を混合しておくと好ましい。こうすることにより、充填樹脂4とフィラーとの複合体としての熱膨張係数を精度良くコントロールすることが可能となる。その結果、例えば、Cu等にて形成される配線(導体層)やSi等にて形成されるICチップ16と配線基板1との間で、熱膨張係数の整合をとり易くなり、配線基板1上に構成される配線の、熱に対する信頼性を向上させることができることになる。
【0064】
また、シート材23の表面においてコンデンサ素子13を正確な位置に載置しても、その後注入される充填樹脂4に押されることにより、その位置がずれたり、傾いたりする可能性がある。そうすると、コンデンサ素子13の外部接続部14と配線パターンとの接続が困難となることも考えられる。
【0065】
そこでコンデンサ素子13の位置の精度を上げるには、シート材23の粘着力を高くした方が好ましい。シート材23として8.83N/25mmの粘着力を有するものを使用したところ、7.1%のピース(1ピースあたりコンデンサ素子13が8個)において、シート材からの剥がれが確認された。このことから、シート材23として、その粘着力が8.0N/25mm以上であるものを用いることが望ましいと考えられる。この粘着力は、180°引きはがし法(JIS Z0237)により測定されるものである。また、この単位[N/25mm]は、幅25mmのシート材を試料として測定された力を意味する(以下同様)。
【0066】
この様にシート材23の粘着力が高ければ、コンデンサ素子13が配置された貫通孔21に充填樹脂4を注入する際も、コンデンサ素子13が動きにくくなり、その位置の精度を高めることができる。
また、シート材23は、機械的強度の高いものである方が好ましい。シート材23の強度が低すぎると、その表面にコンデンサ素子13を載置する際にシート材23が変形しコンデンサ素子13の位置ずれが生じるなどの不具合が生じるからである。具体的には、シート材23としては、その引張強さ(JIS Z0237)が100N/25mm以上であるもの(より好ましくは150N/25mm以上)を用いるとよい。
【0067】
素子本体15(即ち電子部品本体)とシート材23との間に充填樹脂4が流入可能な隙間が形成される様にするには、シート材23として、シート材23の表面の粘着剤24の厚みが、電極の高さ(後述する)よりも小さいものを用いた方がよい。たとえば、コンデンサ素子13(即ち電子部品)として、「電極の高さ」が30μm〜70μmであるものを内蔵させる場合には、粘着剤24の厚さは70μm未満であることが必要である。粘着剤24の厚みが70μm以上になると、外部接続部14が粘着剤24に埋まった場合に、充填樹脂4が流入できる隙間を素子本体15とシート材23との間に確保することが難しくなるためである。
【0068】
また、シート材23の表面の粘着剤24の厚みが小さいと、所定の粘着力が得られ難くなる。そのため、所定の粘着力を確保するためには、粘着剤24の厚みは15μm以上であることが望ましい。つまり、シート材23としては、粘着剤24の厚さが15μm以上70μm未満であるものを用いるとよい。
【0069】
さて充填樹脂4を硬化させた後、次に、シート材23を、コンデンサ素子13の外部接続部14、充填樹脂4および配線基板本体3(詳しくは、導体層20a)から除去し、その後、充填樹脂4および配線基板本体3の各主面3a,3bを、ベルトサンダーにより研磨する(図3(e))。これは、請求項の「研磨工程」に相当する。
【0070】
第1主面3a側における充填樹脂4の研磨によって、外部接続部14の上端部14aが、第1主面3a側から充填樹脂4の外部に露出される。第2主面3b側からは、シート材23の除去によって、外部接続部14の下端部14bが、充填樹脂4の外部に露出される。また、コンデンサ素子13の素子本体15は、充填樹脂4の中に埋没した状態となっている。
【0071】
また、各主面3a,3bの研磨の際には、コンデンサ素子13の周囲に形成した充填樹脂4が平坦化されると共に、導体層20a,20bの表面と充填樹脂4の表面との高さが揃えられる。即ち、第1主面3a側において、導体層20aと充填樹脂4とが同一平面をなすと共に、第2主面3b側においても導体層20bと充填樹脂4とが同一平面をなすこととなる。その結果、両主面3a,3b上には、周知のビルドアップ法により、平坦な導体層および層間絶縁層を形成することが可能となる。
【0072】
また配線基板本体3として、導体層20a,20bが積層されていない絶縁性基板を使用した場合には、研磨の結果、第1主面3aおよび第2主面3bの表面と充填樹脂4の表面との高さが揃えられる。即ち、第1主面3aと充填樹脂4とが同一平面をなすと共に、第2主面3bと充填樹脂4とが同一平面をなすこととなる。
【0073】
なお、充填樹脂4の研磨に使用する研磨布紙は、目の細かさが#400のものを使用したが、好ましくは#320又は#320よりも目の細かい研磨布紙を使用すればよく、特に#320以上#600以下の研磨布紙を用いると更に好ましい。理由は次の如くである。
【0074】
即ち表1に示す様に、#120、#240の研磨布紙にて充填樹脂4の研削を行ったところ、導体層20a、20bが剥げたり、導体層20a、20bの表面にキズが見られた。また、#800の研磨布紙を用いたところ、導体層20a、20bにはキズが見られなかったが、一部に剥げが生じたためである。これは、研磨布紙の目が細かくなると、樹脂が削れ難くなるにもかかわらず、その分、金属部分(本実施例では、Cu)が相対的に削れ易くなり、導体層に剥離が生じてしまうと考えられる。
【0075】
【表1】
【0076】
尚、表1において、○は良好、×は不良を示す。
また本実施例では、シート材23の粘着剤24としてシリコン系のものを使用したが、これは、次のような実験に基づいている。表2は、シート材(基材)と粘着剤との種々の組み合わせについて、硬化した充填樹脂4からの剥がし易さ、およびシート材の耐熱性(200℃の環境における変形、変質の有無)について調べた結果を示している。この実験において、充填樹脂4としてはエポキシ樹脂を使用し、これにシリカフィラーを混入したものを用いた。
【0077】
【表2】
【0078】
尚、表2において、○は良好、×は不良、−は未確認であることを示す。
表2に示す様に、基材がポリエステルまたはポリイミドであると、シート材23は耐熱性に優れたものとなり変形や変質がなく、また、粘着剤がシリコン系である場合には、充填樹脂の硬化後に剥がし易いことがわかる。
【0079】
本実施例では、シート材23の基材としてポリイミドを用い、かつシリコン系の粘着剤24を用いているので、充填樹脂4を熱硬化させる際にシート材23に変形がなく、そのためシート材23上に配置した電子部品(コンデンサ素子13)の位置ずれが少なく、高い位置精度で電子部品を配線基板本体3内に設けることができる。また硬化した充填樹脂4からシート材23を剥がしやすいため、シート材23の一部が残渣となって後のビルドアップ工程に支障をきたすことを防ぐことができる。
【0080】
さて、以上の様に各主面3a,3b側を研磨した後、次に図3(f)に示す様に、スルーホール11の形成、及び、各主面3a,3b上への第1導体層5a,5bの形成を行う。
第1導体層5a,5bの形成は、次の様にして行われる。即ち、貫通孔21内にコンデンサ素子13を内蔵した配線基板本体3全体に、Cuにて無電解メッキを施した後、更にCuにて電解メッキを施すことにより、配線基板本体3全体にパネルめっきを行う。そして、エッチングによって導体層の不要部分を除去することにより、第1導体層5a,5bを形成する。
【0081】
なお、パネルめっきの際には、コンデンサ素子13の外部接続部14の露出部分にもメッキが形成される。即ち、外部接続部14は、メッキにより、配線基板1の配線(ここでは、第1導体層5a,5b)と接続されることになる。しかも、その接続は、配線の形成と同時に実現される。
【0082】
この様にコンデンサ素子13の外部接続部14と導体層との接続をメッキにより行うため、以下の効果がある。即ち、半田によりコンデンサ素子13を実装するときには、半田実装のための受けランドを形成するために所定の面積(例えば460μm×900μm)を必要とし、コンデンサ素子13の実装密度を高くする上での制限となる。これに対して、コンデンサ素子13の外部接続部14と導体層との接続をメッキにより行うと、受けランドを形成する必要がなく、しかも外部接続部14のうち導体層との接続に必要な面積は小さいので(例えば300μm×100μm)、コンデンサ素子13を高密度に実装できる。
【0083】
また、メッキにより配線形成と同時にコンデンサ素子13の外部接続部14と導体層との接続を図ることができ、半田印刷という工程を省略できるため、安価に実装可能である。また、半田リフローによるコンデンサ素子13のダメージをなくすことができる。
【0084】
また、上記のパネルめっきの際には、貫通孔9の内周面にもメッキ層を形成し、その後貫通孔9内部に樹脂を充填し硬化させることにより、スルーホール11を形成する(図3(f))。なお、配線基板本体3に貫通孔9を形成し、内周面にメッキ層を形成し、樹脂を充填した後、貫通孔を形成し、同様にコンデンサ素子13を内蔵しても良い。
【0085】
以上の様な第1導体層5a,5bの形成後、第1主面3a側及び第2主面3b側において、充填樹脂4、第1導体層5a,5b並びに上端部14a及び下端部14bの上に、エポキシ樹脂を主成分とするフィルム化された感光性樹脂を貼付する。そして、この感光性樹脂を露光・現像することにより、上端部14a及び下端部14bを露出すべき位置にビアホールを形成し、感光性樹脂を硬化させて、第1層間絶縁層103a,103bを形成する。なお、ビアホールは、第1層間絶縁層103a,103bを感光性のない樹脂で形成した後、レーザなどを用いて穿設しても良い。
【0086】
さらに、Cuにて無電解メッキおよび電解メッキを施し、第1層間絶縁層103a、103bに形成したビアホールに導電体を充填すると共に、パネルメッキを行ってメッキ層を形成する。このメッキ層の上にドライフィルムを貼り付け、露光現像してエッチングレジストを形成し、メッキ層の内の不要部分をエッチングにより除去する。これにより、第2導体層105a、105bから成る配線が形成される。なお、導体層の形成には、周知のサブトラクティブ法の他、フルアディティブ法やセミアディティブ法を用いてもよい。
【0087】
以降は、同様にして第2層間絶縁層107a,107b、フィルドビア117a,117b、フリップチップパッド111(LGAパッド113)を順に形成し、その後ソルダレジスト層109a,109bを形成する。そして、ソルダレジスト層109aから露出したフリップチップパッド111の上には、Ni−Auメッキ層を形成し、更にハンダペーストを塗布しリフローすることで、フリップチップバンプ112を形成する。以上、第1導体層5a,5b、第2導体層105a、105bなどを形成する工程が、請求項の「配線形成工程」に相当する。なお、フィルドビア117a,117bの一部は、フィルドビア115a,115b等の直上に形成される。
【0088】
以上の様にして、図1に示す構造の配線基板1が完成されるが、LGAパッド113の表面には、酸化防止のためにNi−Auメッキ層を形成すると良い。
なお、本実施例において、外部接続部14の上端14aおよび下端14bにおいて、素子本体15から50μm程度突出するように形成されるものとして説明したが、これは発明者らによる試験結果に基づいている。即ち、外部接続部14の上端14aおよび下端14bにおける、素子本体15からの突出の高さ(以下「電極の高さ」という)を変え、上記の工程により配線基板の製造を行ったところ、表3に示す結果が得られた。
【0089】
【表3】
【0090】
表3は、「電極の高さ」が夫々10μm,15μm,30μm,60μm,100μm,120μmとされた試料(コンデンサ素子13)を用いた場合において、研磨工程後における不具合の発生状況と、第1導体層5a,5bを形成するためのメッキ工程後における不具合の発生状況を示している。
【0091】
研磨工程後における不具合とは、例えば、素子本体15が充填樹脂4の外部に露出したり、誤って研磨されるといったものであるとか、また素子本体15を覆っている充填樹脂4が割れるといったものである。また、メッキ工程後における不具合とは、例えば素子本体15を覆っている充填樹脂4の浮き、脱落が発生したり、或いは電極間の短絡(同じコンデンサ素子13の外部接続部14の間における短絡、又は異なるコンデンサ素子13の外部接続部14の間における短絡)が発生したりするといったものである。
【0092】
表3に示す様に、「電極の高さ」が10μmである場合、研磨工程により88%の割合で不具合が生じた。また、「電極の高さ」が15μmである場合は、研磨工程により62%の割合で不具合が生じ、そして、研磨工程後には問題がなかった物のうちの6%が、メッキ工程後に不具合を生じた。
【0093】
また「電極の高さ」が120μmである場合、メッキ工程後に電極間(特に同じコンデンサ素子13の外部接続部14の間)が短絡するという不具合が発生しやすくなった。
これらの結果に対して、「電極の高さ」が30μm,60μm,100μmである試料については、上記の様な不具合は、研磨工程後においても、メッキ工程後においても見られなかった。こうしたことから、「電極の高さ」を、本実施例では50μmとしたのである。
【0094】
以上説明した本実施例の製造方法によれば、以下の効果(1)〜(9)を奏する。
(1)外部接続部14の上端(即ち上端部14a)は、第1主面3aよりも上側にあることから、充填樹脂4内に外部接続部14の上端が埋まり難い。仮に埋まってしまっても、充填樹脂4を研磨することにより、第1主面3a側に容易に外部接続部14を露出させることができる。また、素子本体15の上端は、第1主面3aよりも下側にあるので、第1主面3a側において充填樹脂4を研磨する際に、素子本体15が削られる畏れが少ない。
【0095】
(2)外部接続部14の直上に、フィルドビア115a,115b(バイアホール導体)が形成されていることから、ICチップなど配線基板表面に設けられる素子と、当該内蔵した電子部品との接続経路が短くなり、ノイズの侵入を抑制するなど、電気的特性が向上する。また、フィルドビア115a,115bの更に直上にフィルドビア117a,117b(バイアホール導体)が形成されているから、電気的特性が更に向上する。
【0096】
(3)外部接続部14の下端(即ち下端部14b)は、第2主面3bよりも下側にあることから、充填樹脂4内に外部接続部14の上端が埋まり難い。仮に埋まってしまっても、充填樹脂4を研磨することにより、第1主面3a側に容易に外部接続部14を露出させることができる。そして、素子本体15の上端は、第1主面3aを基準として上側にあることから、充填樹脂4の第2主面3b側を研磨する際に、素子本体15が削られ損傷する畏れも少ない。
【0097】
(4)#400の研磨布紙を用いて充填樹脂4を研磨したので、配線基板本体3の表面や導体層20a、20bにキズが付きにくい。そのため、例えばビルドアップ法などの、配線形成を支障なく行うことができる。
(5)#400の研磨布紙を用いて充填樹脂4を研磨したので、導体層20a、20bの剥離を生じさせる可能性が少ない。
【0098】
(6)外部接続部14を複数層(本実施例では2層)の導体層、即ち外部電極層30および外部接続層31で形成するので、容易に、コンデンサ素子本体15からの外部接続部14の高さを稼ぐことができる。
(7)外部接続層31(最外層)をメッキにて形成することとしていることから、その厚さの調整が容易である。
【0099】
(8)外部電極層30および外部接続層31を同一の材料(Cu)で形成し、しかも、その材料を第1配線層5a,5b、フィルドビア105a、105b…などの、配線基板1の内部配線と同一としていることから、熱応力の発生による断線を抑制できる。
【0100】
(9)「電極の高さ」を充分に大きくとったため、素子本体15が研磨されて損傷したり、充填樹脂4のうち素子本体15を覆う部分に割れや剥がれが生じたりすることがない。また、電子部品13をシート材23の上に配置した際、素子本体15とシート材23との間には、充填樹脂4が流入するための隙間を充分大きく形成できることとなり、素子本体15の表面に充填樹脂4にて覆われない部分が生じることを防止できる。この様に、素子本体15の保護を確実に図ることができ、電子部品13の電気的特性の信頼性を高めることができる。
【0101】
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定される物ではなく、例えば、以下の様な種々の態様も本発明の技術的範囲に属する。
例えば、上記実施例では、各貫通孔21にコンデンサ素子13を複数内蔵するものとして図示して説明したが、これに限らず単数のコンデンサ素子13を内蔵してもよい。
【0102】
また、上記実施例では、収容部として、貫通孔21を例にとって説明したが、これに限られるものではなく、凹部に電子部品を収容する場合にも本発明を適用できる。
また、上記実施例では、コンデンサ素子13において、その外部接続部14を、外部電極層30と外部接続層31の2層により形成するものとして説明したが、これに限られるものではない。
【0103】
例えば、図4(a)に示す様な構成のものでも良く、これは次のようにして構成することができる。まず、素子本体215の側面に外部電極層230をCuペーストの印刷により形成する。但し、そのとき、素子本体215の側面においては厚く形成できるが、配線基板1の配線(例えば第1導体層5aなど)と接続すべき部位(図4では上端)においては十分な厚さ(即ち、素子本体215からの高さ)が得られない場合がある。そうした場合には、図4(b)の様に、当該部位に、例えばCuペースト232を更に付着させ、盛り上げるようにして、十分な厚みを得るようにする。その後、図2と共に上述した如く、Niメッキを施し、外部接続層231(例えば2μm程度)を形成する。これにより、外部接続部214の上端部214aを、素子本体215から60μm程度突出して形成する。
【0104】
Cuペーストを付着させる部位は、上下両端である必要はなく、図4(c)の様に、片側のみでもよい。即ち、上記実施例では、外部接続部14は、その上端14aおよび下端14bにおいて素子本体15から充分高く突出するよう形成されたものとして説明したが、これに限られるものではない。
【0105】
こうしたコンデンサ素子213の場合、これを配線基板1に内蔵するには、図6に示す工程を採用すればよい。
使用する配線基板本体3は、図3(a)に示したものと同様のものである。そして、図3(a)と共に説明した様に、配線基板本体3に、スルーホール11を構成するための貫通孔9を多数個形成(例えばドリルにより)すると共に、コンデンサ素子13を配置するための貫通孔21を形成(例えばパンチングにより)する。
【0106】
そして図6(a)に示すように、電子部品配設用の貫通孔21の開口部の一方を、片面にシリコン系の粘着剤24を有するポリイミドからなるシート材23で覆う。なお、この図では、配線基板本体3を裏表反転させ、第1主面3a側の開口部をシート材23で塞ぐ。また、その際、上記と同様に、粘着剤24を有する面23aが配線基板本体3側に向けられ、シート材23は配線基板本体3(詳しくは、導体層20a)に張り付けられる。
【0107】
この様にシート材23で貫通孔21を塞いだ後、図6(a)に示す様に、コンデンサ素子213を、粘着剤24を介してシート材23に粘着するよう、貫通孔21の内部に配置する。
この際、コンデンサ素子213の上下を逆にして、その外部接続部214の上端214aにてシート材23に粘着すると共に、その素子本体215とシート材23との間には充填樹脂4が流入可能な隙間が形成されるよう配置する。しかも、外部接続部14の上端(図6(a)中、A1で示す)が第1主面3aを基準面(B1で示す)として下側に位置し、素子本体15の上端(C1で示す)は、第1主面3aを基準面(B1)として上側に位置するように、コンデンサ素子213を配置する。
【0108】
以上の様にして貫通孔21の内部にコンデンサ素子213を配置した状態とした上で、図6(b)の様に、貫通孔21の内部に充填樹脂4を注入し、充填樹脂4を硬化させる。これにより、配線基板本体3の内部に電子部品としてのコンデンサ素子13が埋設されることとなる。また、コンデンサ素子213の素子本体215とシート材23との間にも、充填樹脂4が充填される。そして充填樹脂4を貫通孔21に注入した後、上記実施例と同様にして、充填樹脂4から真空脱泡により気泡を抜き、充填樹脂4を硬化させる。また、充填樹脂4には、上記実施例と同様のものを用いればよい。
【0109】
充填樹脂4を硬化させた後、次に、シート材23を、コンデンサ素子213の外部接続部214、充填樹脂4および配線基板本体3(詳しくは、導体層20a)から除去し、その後、充填樹脂4および配線基板本体3の各主面3a,3bを、ベルトサンダーにより研磨する(図6(c))。
【0110】
シート材23の除去によって、第1主面3a側からは、外部接続部214の上端部214aが、充填樹脂4の外部に露出される。また、コンデンサ素子213の素子本体215は、充填樹脂4の中に埋没した状態となっている。
なお、このコンデンサ素子215の外部接続部214は、配線基板本体3の厚みよりも短いため、図6(c)に示す様に、研磨工程後においても第2主面3b側から外部接続部214bが露出しない。
【0111】
そこで、次に図6(d)に示す様に、第2主面3b側からレーザを照射することにより充填樹脂4に穴204(バイアを形成するための穴)を穿設して、外部接続部214の下端部214bを充填樹脂4の外部に露出させる。
そして、図6(e)に示す様に、各主面3a,3b上への第1導体層5a,5bの形成、およびスルーホール11の形成を行う。これについては、上記実施例と同様であり、パネルめっきの際には、コンデンサ素子213の外部接続部14の露出部分にもメッキが形成されるが、同時に、上記穴204にはメッキが充填される。
【0112】
第1導体層5a,5bの形成後の工程については、上記実施例と同様であるので説明を省略するが、以上の様にして、図5に示す構成の配線基板を得ることができる。
なお、図7に示す様に、例えば、ICチップ16の搭載面側に向く側の端部(図7では上端)においてのみ、素子本体215から突出するものとして外部接続部14を構成しても良い。この構造の配線基板は、図6と共に説明した製造工程から「第2主面3b側におけるレーザによる穴開け」を除いた工程により得ることができる。
【0113】
また、上記実施例では、電子部品として、コンデンサ素子13を配線基板に内蔵するものとして説明したが、これに限らず、チップ状の抵抗体、インダクタ、フィルタ(SAWフィルタ、LCフィルタ等)、カプラ、ダイプレクサ、アンテナスイッチモジュール等の受動部品や、トランジスタ、メモリ、ローノイズアンプ(LNA)、FET等の能動部品など、各種の電子部品を内蔵させてもよい。また、これらのうちで異種の電子部品同士を同じ貫通孔内に内蔵してもよい。
【0114】
また、上記実施例の説明においては、図3(d)に示す様に、第1主面3a側(即ち、シート材23で貫通孔21を塞がない開口部の側)から、貫通孔21内に充填樹脂4を注入するものとして説明した。しかし、充填樹脂4の粘性と貫通孔21内の隙間との関係によっては、貫通孔21内において、充填樹脂4が第2主面3b側にまで十分行き渡らない可能性がある。貫通孔21内における隙間とは、コンデンサ素子13同士の間、或いはコンデンサ素子13と貫通孔21の内壁との間、コンデンサ素子13の素子本体15と、シート材23との間などである。そこで、シート材23を剥がした後、開口部21a側からも、充填樹脂4を貫通孔21内に注入するとよい。そうすれば、隙間なく、確実に貫通孔21に充填樹脂4を充填することができる。
【0115】
また、上記実施例では、配線基板本体3の材質として、ガラス−エポキシ樹脂複合材料を用いたが、これに限られることなく、耐熱性、機械強度、可撓性、加工の容易さ等を考慮して選択すればよい。従って、例えばガラス織布、ガラス不織布などのガラス繊維と、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、BT樹脂等の樹脂との複合材料であるガラス繊維−樹脂複合材料を用いることができる。また、ポリイミド繊維などの有機繊維と樹脂との複合材料、連続気孔を有するPTFEなど3次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることができる。
【0116】
また、配線基板本体としては、導体層(導体パターン)が内蔵されている多層基板を用いてもよい。例えば、図8に示す配線基板の配線基板本体303の内部には、導体層305a,305bが形成されている。この配線基板本体303は、例えば図9の様な手順により得ることができる。
【0117】
まず、図9(a)に示す様な銅張積層板を用意する。これは、例えば、BT樹脂、FR−4、FR−5などからなる絶縁基板306の両面に銅を積層して導体層305a、305bを形成したものである。この絶縁基板306の両面に形成された銅製の導体層305a、305bをエッチングすることにより、所要のパターンを形成する(図9(b)参照)。
【0118】
次に銅張積層板の両面を粗化し、図9(c)に示す様に、両面に絶縁材307a,307bをラミネートする。絶縁材307a、307bは、上記の絶縁基板306を構成する樹脂とは異なる材料であっても同じ材料であってもよく、例えばエポキシ樹脂など、種々の樹脂のものを使用できる。この様にして、内部に導体層305a,305bを有する配線基板本体303を得ることができる。
【0119】
次に、図9(d)に示す様に、ビアを形成するための穴部308を絶縁材307a,307bにレーザで形成したり、スルーホールを形成するためのスルーホール貫通孔309をレーザやドリルにより形成する。
次に図9(e)に示す様に、パネルめっきを施すことにより、絶縁材307a,307bの表面、穴部308の内面およびスルーホール貫通孔309の内周面に、Cuからなるメッキ層312を形成し、そして、図9(f)に示すように、スルーホール貫通孔309の内部には、シリカフィラーを含有するエポキシ樹脂などの穴埋樹脂314を充填し、硬化させる。この穴埋樹脂314は、絶縁材307a,307bの表面のメッキ層312と略同一面を形成するように研磨する。
【0120】
電子部品を内蔵するためには、図9(g)に示す様に、電子部品配置用貫通孔321を形成し、この電子部品配置用貫通孔321の開口部をシート材23で塞ぐ。そして図5と共に説明した手順によって、電子部品を配線基板本体303に内蔵でき、更にビルドアップ層を形成することができる。
【0121】
また、例えば図10に示す様に、予め内部に導体層405a,405bを有する配線基板本体403を用いてもよい。これを用いて図8と略同様な配線基板を得るには、まず図10(a)に示す配線基板本体403に、スルーホール貫通孔407やビア形成用の穴部(図示せず)などを形成する(図10(b))。次にパネルめっきにより配線基板本体403の両面およびスルーホール貫通孔407の内周面にメッキ層409を積層し(図10(c))、そしてスルーホール貫通孔407の内部に穴埋樹脂411を充填する(図10(d))。そして更に、電子部品配置用貫通孔421を形成する(図10(e))。この後、電子部品配置用貫通孔321の開口部をシート材で塞ぎ、図5と共に説明した手順によって、電子部品を配線基板本体403に内蔵でき、更にビルドアップ層を形成することができる。
【0122】
以上の様に、配線基板本体として、導体層が内蔵されているものを用いると、配線基板本体の上に積層すべき導体層の数を減らすことができる。例えば、図1では、配線基板本体の両主面の上に導体層を3層ずつ積層したものを示したが、これに対し、配線基板本体として導体層を内蔵したものを用いた場合には、図8に示す様に、両主面の上に積層すべき導体層の数が2層ずつに減少している。
【0123】
そのため、電子部品とICチップとの間の導通経路を短くすることができ、ループインダクタンス、スイッチングノイズ、クロストークノイズなどの低減、即ち、配線基板の電気的特性の向上を図ることが可能となる。
また、スルーホール貫通孔が配線基板本体を貫通し、配線基板本体の両主面の上に積層すべき導体層の数が2層ずつになっていることから、スタックトビア(積み上げビア)を形成する必要がなくなる。そして、スタックトビアが不要となるため、フィルドビア(導体で完全に充填されたビア)を形成する必要がなくなり、コンフォーマルビア(導体で完全には充填されないビア)で足りることになるので、ビアの形成にかかるコストを抑制することができる。
【0124】
なお、図8では、配線基板本体303の両主面上に2層の導体層を積層するものとして示したが、その層数はこれに限定されない。また、配線基板本体303の内部には2層の導体層305a,305bを有するものとして説明したが、その層数はこれに限定されるものではない。
【0125】
さて、上記実施例では、研磨布紙で充填樹脂4を研磨するものとして説明したが、研磨布紙以外の手段を用いても良いことは明らかである。
また、上記実施例では、第1層間絶縁層103a,103b、第2層間絶縁層107a,107bとしてエポキシ樹脂を主成分とするものを用いたが、耐熱性、パターン成形性等を考慮して適宜選択すればよい。例えば、ポリイミド樹脂、BT樹脂、PPE樹脂、連続気孔を有するPTFEなど3次元網目構造のフッ素系樹脂にエポキシ樹脂等の樹脂を含浸させた樹脂−樹脂複合材料などを用いることができる。
【0126】
また、上記実施例では、第1導体層5a,5b、第2導体層105a,105b等を無電解Cuメッキ及び電解メッキによって形成したが、他の材質、例えばNi,Ni−Au等によって形成しても良く、さらには、メッキによらず、導電性樹脂を塗布するなどの手法によって形成しても良い。
【0127】
また、上記実施例では、ICチップ16との接続のために、配線基板上面にフリップチップパッド111やフリップチップバンプ112を多数設けた。しかし、IC接続端子としては、接続するICチップに形成された端子に応じて、適切な形態のものを使用すれば良く、フリップチップバンプを形成したものの他、フリップチップパッドのみのもの、或いはワイヤボンディングパッドやTAB接続用のパッドを形成したものなどが挙げられる。また、フリップチップバンプの半田には、Sn−Ag、Sn−Ag−Cu、Sn−Pb、Sn−Sb、Sn−Zn系等の半田を使用できる。
【0128】
また、上記実施例では、コンデンサ素子13の素子本体15にBaTiO3を主成分とする高誘電体セラミックを用いたが、この材質に限定されず、例えば、PbTiO3、PbZrO3、TiO2、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3、KNbO3、NaTiO3、KTaO3、RbTaO3、(Na1/2Bi1/2)TiO3、Pb(Mg1/2W1/2)O3、(K1/2Bi1/2)TiO3などが挙げられ、要求されるコンデンサの静電容量その他に応じて適宜選択すればよい。
【0129】
また、外部接続部14には、Cuを使用したが、素子本体15の材質等との適合性を考慮して選択すれば良く、例えば、Pd、Pt、Ag、Ag−Pt、Ag−Pd、Au、Ni等が挙げられる。
さらに、高誘電体セラミックを主成分とする誘電体層や Ag−Pd等から成る電極層と、樹脂やCuメッキ、Niメッキ等から成るビア導体や配線層とを複合させてコンデンサとして構成したものを用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例の配線基板の構成を示す説明図である。
【図2】 コンデンサ素子の構成を示す説明図である。
【図3】 配線基板の製造方法を示す説明図である。
【図4】 コンデンサ素子の他の構成例を示す説明図である。
【図5】 本発明の他の実施例の配線基板の構成を示す図である。
【図6】 図5の構成を有する配線基板の製造方法を示す説明図である。
【図7】 本発明の他の実施例の配線基板の構成を示す図である。
【図8】 配線基板本体の変形例を説明する図である。
【図9】 変形例の配線基板本体の製造方法を示す図である。
【図10】 配線基板本体の別の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1…配線基板
3,303,403…配線基板本体
3a…第1主面 3b…第2主面 4…充填樹脂
5a,5b…第1導体層(配線)
13,213…コンデンサ素子(電子部品)
14,214…外部接続部
15,215…素子本体(電子部品本体)
21,321,421…貫通孔
21a…開口部
23…シート材 24…粘着剤
30,230…外部電極層
31,231…外部接続層
105a,105b…第2導体層(配線)
111…フリップチップパッド(配線)
115,117…フィルドビア(配線)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a wiring board incorporating electronic components.PlankManufacturing methodTo the lawRelated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a capacitor element is provided on a wiring board on which an integrated circuit element (hereinafter referred to as an “IC chip”) is mounted in order to reduce switching noise of the IC chip and stabilize the operation power supply voltage. Has been done. However, when the capacitor element is provided on the wiring board, the longer the wiring length between the IC chip and the capacitor element is, the more the inductance component of the wiring increases. It is desirable to provide as close to the IC chip as possible.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In view of this, the inventors have considered that a capacitor element is built in a wiring board main body that is a skeleton of the wiring board. Specifically, a capacitor element housing portion (through hole or recess) is provided in the wiring board body, and the capacitor element is placed therein and filled with a filling resin. At this time, it is conceivable that the external connection part of the capacitor element (the conductor part for electrically connecting the capacitor element to the wiring) is also buried in the filling resin. To be exposed.
[0004]
In order to expose the external connection portion to the outside of the filling resin, a method of making a hole in the filling resin after curing with a laser or a drill can be considered. However, since the electronic components that can be incorporated in the wiring board main body are small, it is not easy to find the position of the external connection portion (that is, the position where the hole should be opened by the laser).
[0005]
The above problem is not limited to the capacitor element, but also applies when various electronic components are built in the wiring board.
The present invention has been made in view of these problems, and allows external connection portions of electronic components housed in a state of being fixed with a filling resin in a wiring board body to be easily exposed to the outside of the filling resin. The purpose is to.
[0017]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
Made to solve the above problemsClaim1The manufacturing method of the described wiring board is as follows:
A plate shape having a first main surface and a second main surface;Provided with an electronic component body and an external connection for conducting the electronic component body and the outsideHas an accommodating part that can accommodate electronic componentsAnd having a surface conductor layer on at least one of the main surfaces.Wiring board bodyAgainst thatIn the containment sectionSaidAn arrangement process of arranging electronic components;
A fixing step of fixing the electronic component in the housing portion by filling and curing a filling resin in the housing portion in which the electronic component is housed; and
A polishing step of exposing the external connection portion of the electronic component on the first main surface side by polishing the filled resin cured in the fixing step;
Forming a wiring to be connected to the external connection portion exposed on the first main surface side above the first main surface; and
A method of manufacturing a wiring board having
The external connection part of the electronic component is constituted by an external electrode layer formed by printing and baking on the surface of the electronic component main body, and an external connection layer formed so as to cover the external electrode layer by plating,
In the arranging step, the electronic component is placed so that the upper end of the external connection portion is located above the first main surface and the upper end of the electronic component body is located below the first main surface. Arranged in the accommodating partAnd
In the polishing step, the height of the surface of the surface conductor layer and the surface of the filling resin is aligned by the polishing,
In the wiring formation step, an interlayer insulating layer and a conductor layer are alternately formed, and the conductor layer formed on the interlayer insulating layer is electrically connected to the external connection portion through a via.It is characterized by doing.
[0018]
Such claims1According to the described method for manufacturing a wiring board, the electronic component is disposed so that the upper end of the external connection portion is on the upper side of the first main surface. Therefore, the upper end of the external connection portion is buried in the filling resin. However, it is possible to easily expose the external connection portion to the first main surface side by polishing the filling resin. In addition, since the upper end of the electronic component main body is located below the first main surface, the electronic component main body is less likely to be damaged by being scraped when the filling resin is polished on the first main surface side.
Here, “upper side” indicates the outer side direction of the main surface of the wiring board, and “lower side” indicates the inner side direction of the wiring board opposite to the outer side direction.
[0019]
Here, if there is little difference in height between the upper end of the external connection part and the upper end of the electronic component body, ElectricThere is also a possibility that the protection of the child component body is incomplete.
Therefore, as an electronic component to be arranged in the housing portion, the claim2As described above, it is preferable to use an electronic component in which the external connection portion is formed to be 30 μm to 100 μm high from the electronic component main body. Then, as will be understood from the experiment described later, it is possible to prevent the electronic component main body from being accidentally shaved or the filling resin covering the electronic component main body from being peeled off or cracked. Further, in the arranging step, the electronic component may be arranged so that the upper end of the external connection portion is located above the first main surface and the upper end of the electronic component main body is located below the first main surface. It becomes easy.
[0020]
Next claim3The wiring board manufacturing method described above is characterized in that, in the polishing step, the filling resin is polished with # 320 or more polishing cloth (specified in JIS R6004).
That is, if the filling resin is polished with a polishing cloth having a count of # 320 or more (fineness of the eye. The higher the count, the finer the eye (as defined in JIS R6001)), The surface of the wiring board body (in advance on the first main surfacesurfaceWhen a conductor layer is formedOn the surfaceThe surface of the conductor layer is not easily scratched. Therefore, wiring formation (for example, wiring formation by a build-up method) can be performed without hindrance.
[0021]
Next claim4In the wiring board manufacturing method described above, in the polishing step, the filling resin is polished with a polishing cloth of # 320 or more and # 600 or less.
That is, if the filled resin is polished using a polishing cloth of # 320 or more and # 600 or less,1In addition to the effect of the present invention, as described later, the surface (first main surface) of the wiring board main body is previouslysurfaceWhen a conductor layer is formedOn the surfaceLess likely to cause stripping of the conductor layer.
[0022]
The filler resin is preferably mixed with a filler (for example, SiO2) having a smaller thermal expansion coefficient than that of the filler resin (becomes a composite material containing the resin). By doing so, it is possible to accurately control the thermal expansion coefficient as a composite of the filling resin and the filler. As a result, for example, it becomes easy to match the thermal expansion coefficient between a wiring board (conductor layer) formed of Cu or the like, or an IC chip formed of Si or the like and the wiring board, and is configured on the wiring board. It is possible to prevent the wiring pattern from being peeled off, and to improve the reliability with respect to heat.
[0023]
In particular, the filler resin may contain an inorganic filler as a component that is difficult to dissolve in the oxidizing agent. In some cases, the surface of the filling resin is roughened with an oxidizing agent in order to improve the adhesion to the wiring pattern or the electronic component. Therefore, when an inorganic filler is included as a component that is difficult to dissolve in the oxidizing agent, the coefficient of thermal expansion can be adjusted, and the inorganic filler functions as an aggregate after curing of the filling resin, so that after the roughening treatment It is possible to prevent the shape of the filled resin from collapsing more than necessary.
[0024]
The inorganic filler that does not substantially dissolve in the oxidizing agent is not particularly limited, but crystalline silica, fused silica, alumina, silicon nitride, and the like are preferable, and the thermal expansion coefficient of the filled resin can be effectively reduced. These inorganic fillers are added as a filler so as to have a high filling rate, and the thermal expansion coefficient of the filled resin is 40 ppm / ° C. or less (preferably 30 ppm / ° C. or less, more preferably 25 ppm / ° C. or less, more preferably 20 ppm / The lower limit value is 10 ppm / ° C. or more), thereby reducing the stress concentration caused by the difference in thermal expansion coefficient between the embedded electronic component and the mounted semiconductor element. Can do.
[0025]
The shape of the inorganic filler is preferably substantially spherical in order to increase the fluidity and filling rate of the filled resin. In particular, silica-based inorganic fillers are preferable because spherical particles can be easily obtained. To further improve the low viscosity and high filling rate of the filled resin, it is preferable to add two or more kinds of inorganic fillers having different particle shapes.
[0026]
Regarding the filler diameter of the inorganic filler, it is necessary to use a filler having a coarse diameter of 50 μm or less because the filled resin needs to easily flow into the gaps between the electrodes of the electronic component. The preferable range of the particle diameter is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, and further 10 μm or less. When it exceeds 50 μm, the filler is easily clogged in the gap between the electrodes of the electronic component, and a portion where the thermal expansion coefficient is extremely different locally occurs due to poor filling of the filling resin. Further, when polishing to flatten the surface, the filler is grain-separated and large concave portions are generated, which prevents the formation of fine wiring by subsequent plating. The lower limit of the filler diameter is preferably 0.1 μm or more. If it is finer than this, it becomes difficult to ensure the fluidity of the filled resin. Preferably it is 0.3 μm or more, more preferably 0.5 μm or more. In order to achieve low viscosity and high filling of the filled resin, it is preferable to widen the particle size distribution.
[0027]
The surface of the inorganic filler may be surface treated with a coupling agent as necessary. This is because the wettability of the inorganic filler with the resin component is improved, and the fluidity of the filled resin can be improved. As the type of coupling agent, silane, titanium, aluminum and the like are used.
[0028]
As the component that does not substantially dissolve in the oxidizer, other modifiers such as a curing accelerator, silicone oil, reactive silicone gel, reactive diluent, antifoaming agent, and the like can be used.
When the thermosetting resin is included in the filling resin, it is necessary to add a curing agent. There are no particular restrictions on the type of curing agent, but imidazole, amine, acid anhydride, novolak resin, and the like may be used. In particular, when an epoxy resin is used as the thermosetting resin, the use of a liquid curing agent such as imidazole, amine or acid anhydride makes it easy to lower the viscosity of the filling resin. May be effective when adding.
[0029]
The filling resin is preferably roughened at least at the contact interface with the wiring. This is because the unevenness on the roughened surface has an anchor effect that improves the adhesion with the wiring formed by electroless plating. The roughened surface is preferably adjusted so that the surface roughness Rz is 0.1 to 15 μm. Preferably it is 0.5-10 micrometers, More preferably, it is 1-8 micrometers, More preferably, it is 3-7 micrometers, Especially 5-7 micrometers. It is preferable that the wiring substantially bites into the fine irregularities on the roughened surface. This is because if there are fine gaps or inadequate contact portions where the wiring does not substantially bite into the unevenness, wiring blisters are likely to occur in the reliability test.
[0030]
Inclusion of the inorganic filler in the filling resin is significant in adjusting the surface shape (unevenness) after the roughening of the filling resin. That is, the filling resin contains at least one kind of inorganic filler, and the content of the inorganic filler is in the range of 35 to 65% by volume (preferably 40 to 60% by volume, more preferably 40 to 50% by volume). %). By adjusting the ten-point average roughness Rz of the unevenness formed by the interface between the filling resin and the wiring layer to be within a predetermined range, and by regulating the content of the inorganic filler to be within the predetermined range, the adhesion of the wiring layer The anchor effect necessary to obtain the properties can be obtained more effectively, and the shape of the filled resin after the roughening treatment is maintained, so that potential defects such as excessively large vacancies are formed under the wiring layer. There is an advantage that generation can be suppressed.
[0031]
And in particular, a filling resin containing a thermosetting resin, its curing agent and at least one inorganic filler, wherein the thermosetting resin is at least one selected from bisphenol epoxy resin, naphthalene type epoxy resin and phenol novolac resin It is good to use filling resin whose content of the inorganic filler is 35-65 volume% and whose hardening agent is an acid anhydride hardening agent. This is because the adhesion of the wiring layer to the filled resin can be improved and high reliability can be obtained in reliability tests such as a thermal shock test and a water resistance test.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Fig.1 (a) is a figure explaining the internal structure of the
[0039]
As shown in FIG. 1A, in this
[0040]
The wiring board
[0041]
Further, a through hole 21 (approximately 12 mm × 12 mm) is formed in the
[0042]
Inside the through
[0043]
On the first conductor layers 5a and 5b, first
[0044]
Second
[0045]
On the other hand, on the second interlayer insulating layer 107b on the second main surface side, a large number of
[0046]
On the first
[0047]
The
In this embodiment, the
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
Further, the
[0051]
The
FIG. 2A is a diagram showing a known capacitor element, and an
[0052]
Such a capacitor element is configured by stacking a large number of Ni printed on a high dielectric ceramic green sheet, press-bonding them, firing them, and printing and baking the
Thus, the
[0053]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 2B, an
The
[0054]
In this way, the
In electrolytic plating, Fe spheres are used as media, but various methods such as using resin balls with Cu plating on the surface can be used.
[0055]
Now, how to manufacture the
As shown to Fig.3 (a), it is preferable to use what was previously comprised as a part of copper clad laminated board as the wiring board
[0056]
A large number of through
[0057]
Next, as shown in FIG. 3B, one of the openings (opening 21a on the second
[0058]
At this time, the adhesive 24 is exposed inside the through
After closing the through
[0059]
At this time, the
[0060]
Further, when the
That is, the upper end (indicated by A1 in FIG. 3C) of the
[0061]
After the
As a result, the
[0062]
In order to cure the filling
[0063]
The
[0064]
Further, even if the
[0065]
Therefore, in order to increase the accuracy of the position of the
[0066]
Thus, if the adhesive force of the sheet |
The
[0067]
In order to form a gap through which the filling
[0068]
Moreover, when the thickness of the adhesive 24 on the surface of the
[0069]
After the filling
[0070]
By polishing the filling
[0071]
Further, when the
[0072]
When an insulating substrate on which the conductor layers 20a and 20b are not stacked is used as the
[0073]
In addition, the polishing cloth used for polishing the filling
[0074]
That is, as shown in Table 1, when the filled
[0075]
[Table 1]
[0076]
In Table 1, ◯ indicates good and × indicates poor.
In this embodiment, a silicon-based adhesive is used as the adhesive 24 of the
[0077]
[Table 2]
[0078]
In Table 2, ◯ indicates good, x indicates poor, and-indicates unconfirmed.
As shown in Table 2, when the base material is polyester or polyimide, the
[0079]
In this embodiment, since polyimide is used as the base material of the
[0080]
Now, after polishing each
The first conductor layers 5a and 5b are formed as follows. That is, the entire
[0081]
During panel plating, plating is also formed on the exposed portion of the
[0082]
Thus, since the connection between the
[0083]
In addition, the
[0084]
Further, during the above-described panel plating, a plated layer is also formed on the inner peripheral surface of the through-
[0085]
After the formation of the first conductor layers 5a and 5b as described above, the filling
[0086]
Further, electroless plating and electrolytic plating are performed with Cu to fill the via holes formed in the first
[0087]
Thereafter, similarly, second
[0088]
As described above, the
In the present embodiment, the
[0089]
[Table 3]
[0090]
Table 3 shows the state of occurrence of defects after the polishing process when the samples (capacitor elements 13) having “electrode heights” of 10 μm, 15 μm, 30 μm, 60 μm, 100 μm, and 120 μm, respectively, The situation of occurrence of defects after the plating process for forming the conductor layers 5a and 5b is shown.
[0091]
The trouble after the polishing process is, for example, that the
[0092]
As shown in Table 3, when the “electrode height” was 10 μm, defects occurred at a rate of 88% by the polishing process. In addition, when the “electrode height” is 15 μm, defects occur at a rate of 62% by the polishing process, and 6% of those that have no problems after the polishing process are defective after the plating process. occured.
[0093]
Further, when the “electrode height” is 120 μm, a problem that a short circuit between the electrodes (particularly, between the
In contrast to these results, for the samples having “electrode heights” of 30 μm, 60 μm, and 100 μm, the above-described problems were not observed after the polishing process or after the plating process. Therefore, the “electrode height” is set to 50 μm in this embodiment.
[0094]
According to the manufacturing method of the present embodiment described above, the following effects (1) to (9) are obtained.
(1) Since the upper end (namely,
[0095]
(2) Since filled
[0096]
(3) Since the lower end (that is, the
[0097]
(4) Since the filling
(5) Since the filling
[0098]
(6) Since the
(7) Since the external connection layer 31 (outermost layer) is formed by plating, the thickness can be easily adjusted.
[0099]
(8) The
[0100]
(9) Since the “electrode height” is sufficiently large, the
[0101]
As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not a thing limited to the said Example, For example, the following various aspects also belong to the technical scope of this invention.
For example, in the above embodiment, the plurality of
[0102]
Moreover, in the said Example, although the through-
In the above embodiment, the
[0103]
For example, a configuration as shown in FIG. 4A may be used, and this can be configured as follows. First, the
[0104]
The part to which the Cu paste is attached need not be at both the upper and lower ends, and may be only on one side as shown in FIG. That is, in the above-described embodiment, the
[0105]
In the case of such a
The
[0106]
And as shown to Fig.6 (a), one side of the opening part of the through-
[0107]
After closing the through
At this time, the
[0108]
After the
[0109]
After the filling
[0110]
By removing the
Since the
[0111]
Then, as shown in FIG. 6 (d), a hole 204 (a hole for forming a via) is formed in the filling
Then, as shown in FIG. 6E, the first conductor layers 5a and 5b are formed on the
[0112]
Since the steps after the formation of the first conductor layers 5a and 5b are the same as those in the above embodiment, the description thereof is omitted, but the wiring board having the configuration shown in FIG. 5 can be obtained as described above.
As shown in FIG. 7, for example, the
[0113]
In the above embodiment, the
[0114]
In the description of the above embodiment, as shown in FIG. 3D, the through
[0115]
Moreover, in the said Example, although the glass-epoxy resin composite material was used as a material of the wiring board
[0116]
Further, as the wiring board main body, a multilayer board in which a conductor layer (conductor pattern) is incorporated may be used. For example,
[0117]
First, a copper clad laminate as shown in FIG. 9A is prepared. In this example,
[0118]
Next, both surfaces of the copper clad laminate are roughened, and insulating
[0119]
Next, as shown in FIG. 9D, a
Next, as shown in FIG. 9 (e), a
[0120]
In order to incorporate the electronic component, as shown in FIG. 9G, an electronic component placement through
[0121]
For example, as shown in FIG. 10, a
[0122]
As described above, when a wiring board body having a built-in conductor layer is used, the number of conductor layers to be laminated on the wiring board body can be reduced. For example, FIG. 1 shows a structure in which three conductor layers are laminated on both main surfaces of the wiring board body. On the other hand, when a wiring board body having a built-in conductor layer is used, As shown in FIG. 8, the number of conductor layers to be laminated on both main surfaces is reduced by two layers.
[0123]
Therefore, the conduction path between the electronic component and the IC chip can be shortened, and it is possible to reduce loop inductance, switching noise, crosstalk noise, etc., that is, improve the electrical characteristics of the wiring board. .
In addition, the through-hole through-hole penetrates the wiring board body, and the number of conductor layers to be laminated on both main surfaces of the wiring board body is two, so a stacked via is formed. There is no need to do it. Since the stacked via is not required, it is not necessary to form a filled via (via that is completely filled with a conductor), and a conformal via (via that is not completely filled with a conductor) is sufficient. The cost for forming can be suppressed.
[0124]
In FIG. 8, two conductor layers are stacked on both main surfaces of the wiring board
[0125]
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the first
[0126]
In the above embodiment, the first conductor layers 5a and 5b and the
[0127]
In the above embodiment, a large number of
[0128]
In the above embodiment, the
[0129]
Further, although Cu is used for the
In addition, a capacitor composed of a dielectric layer composed mainly of high-dielectric ceramic, an electrode layer made of Ag-Pd, etc., and a via conductor or wiring layer made of resin, Cu plating, Ni plating, etc. Can also be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a wiring board according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a capacitor element.
FIG. 3 is an explanatory view showing a method for manufacturing a wiring board.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing another configuration example of the capacitor element.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a wiring board according to another embodiment of the present invention.
6 is an explanatory view showing a method for manufacturing a wiring board having the configuration of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a wiring board according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram for explaining a modification of the wiring board main body.
FIG. 9 is a diagram illustrating a method for manufacturing a wiring board main body according to a modification.
FIG. 10 is a view showing another modified example of the wiring board main body.
[Explanation of symbols]
1 ... Wiring board
3,303,403 ... Wiring board body
3a ... 1st
5a, 5b ... 1st conductor layer (wiring)
13,213 ... Capacitor element (electronic component)
14, 214 ... external connection
15, 215 ... Element body (electronic component body)
21, 321, 421 ... through hole
21a ... opening
23 ...
30, 230 ... External electrode layer
31,231 ... External connection layer
105a, 105b ... second conductor layer (wiring)
111 ... Flip chip pad (wiring)
115,117 ... Filled via (wiring)
Claims (4)
前記電子部品が収容された前記収容部内に充填樹脂を充填し硬化させることにより、該電子部品を該収容部内に固定する固定工程と、
該固定工程にて硬化された充填樹脂を研磨することにより、前記第1主面側に前記電子部品の外部接続部を露出させる研磨工程と、
前記第1主面側に露出された前記外部接続部に接続する配線を、該第1主面の上方に形成する配線形成工程と、
を有する配線基板の製造方法であって、
前記電子部品の外部接続部を、前記電子部品本体の表面に印刷及び焼付けにより形成した外部電極層と、メッキにより該外部電極層を覆うように形成した外部接続層とにより構成し、
前記配置工程では、前記外部接続部の上端が前記第1主面よりも上側に位置すると共に、前記電子部品本体の上端が該第1主面よりも下側に位置するよう、該電子部品を前記収容部に配置し、
前記研磨工程では、前記表面導体層の表面と前記充填樹脂の表面との高さを前記研磨によって揃え、
前記配線形成工程では、層間絶縁層と導体層とを交互に形成するとともに、前記層間絶縁層上に形成された導体層と前記外部接続部とをビアを介して電気的に接続することを特徴とする配線基板の製造方法。A plate shape having a first major surface and a second major surface, and having an accommodating portion capable of accommodating an electronic component having an external connection unit which performs conduction between the electronic component body and electronic component body and the outside, the to the wiring substrate main body having on at least one surface conductor layer on both main surface sides, a placement step of placing the electronic component on the housing part,
A fixing step of fixing the electronic component in the housing portion by filling and curing a filling resin in the housing portion in which the electronic component is housed; and
A polishing step of exposing the external connection portion of the electronic component on the first main surface side by polishing the filled resin cured in the fixing step;
Forming a wiring to be connected to the external connection portion exposed on the first main surface side above the first main surface; and
A method of manufacturing a wiring board having
The external connection part of the electronic component is constituted by an external electrode layer formed by printing and baking on the surface of the electronic component main body, and an external connection layer formed so as to cover the external electrode layer by plating,
In the arranging step, the electronic component is placed so that the upper end of the external connection portion is located above the first main surface and the upper end of the electronic component body is located below the first main surface. Arranged in the housing part ,
In the polishing step, the height of the surface of the surface conductor layer and the surface of the filling resin is aligned by the polishing,
In the wiring formation step, an interlayer insulating layer and a conductor layer are alternately formed, and the conductor layer formed on the interlayer insulating layer and the external connection portion are electrically connected through a via. A method for manufacturing a wiring board.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001032673A JP4685251B2 (en) | 2000-02-09 | 2001-02-08 | Wiring board manufacturing method |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000032349 | 2000-02-09 | ||
JP2000-91664 | 2000-03-29 | ||
JP2000-32349 | 2000-03-29 | ||
JP2000091664 | 2000-03-29 | ||
JP2001032673A JP4685251B2 (en) | 2000-02-09 | 2001-02-08 | Wiring board manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001345560A JP2001345560A (en) | 2001-12-14 |
JP4685251B2 true JP4685251B2 (en) | 2011-05-18 |
Family
ID=27342305
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001032673A Expired - Lifetime JP4685251B2 (en) | 2000-02-09 | 2001-02-08 | Wiring board manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4685251B2 (en) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FI119215B (en) | 2002-01-31 | 2008-08-29 | Imbera Electronics Oy | A method for immersing a component in a substrate and an electronic module |
FI115285B (en) * | 2002-01-31 | 2005-03-31 | Imbera Electronics Oy | Method of immersing a component in a base material and forming a contact |
FI20031341A (en) | 2003-09-18 | 2005-03-19 | Imbera Electronics Oy | Method for manufacturing an electronic module |
FI117814B (en) | 2004-06-15 | 2007-02-28 | Imbera Electronics Oy | A method for manufacturing an electronic module |
WO2006134220A1 (en) | 2005-06-16 | 2006-12-21 | Imbera Electronics Oy | Method for manufacturing a circuit board structure, and a circuit board structure |
FI119714B (en) | 2005-06-16 | 2009-02-13 | Imbera Electronics Oy | Circuit board structure and method for manufacturing a circuit board structure |
FI122128B (en) | 2005-06-16 | 2011-08-31 | Imbera Electronics Oy | Process for manufacturing circuit board design |
JP5007746B2 (en) * | 2007-06-15 | 2012-08-22 | 株式会社村田製作所 | Component built-in board |
US9215805B2 (en) | 2012-04-27 | 2015-12-15 | Ibiden Co., Ltd. | Wiring board with built-in electronic component and method for manufacturing the same |
US9113574B2 (en) | 2012-10-25 | 2015-08-18 | Ibiden Co., Ltd. | Wiring board with built-in electronic component and method for manufacturing the same |
JP2016076656A (en) | 2014-10-08 | 2016-05-12 | イビデン株式会社 | Electronic component built-in wiring board and method of manufacturing the same |
JP2016149411A (en) | 2015-02-10 | 2016-08-18 | イビデン株式会社 | Semiconductor element built-in wiring board and manufacturing method of the same |
JP2016219478A (en) | 2015-05-15 | 2016-12-22 | イビデン株式会社 | Wiring board and manufacturing method therefor |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5383462A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-22 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Production of semiconductor device |
JPS577147A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | Citizen Watch Co Ltd | Mounting construction of semiconductor device |
JPS60245291A (en) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | 沖電気工業株式会社 | Semiconductor device |
JPS63122295A (en) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | 株式会社村田製作所 | Multilayer ceramic board with built-in electronic component |
JPH0286150A (en) * | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Nec Kansai Ltd | Molded diode and its manufacture |
JPH04283987A (en) * | 1991-03-13 | 1992-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic circuit device and manufacture thereof |
JPH09321408A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-12 | Nec Corp | High density mounting structure of electronic circuit board |
JPH10163067A (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-19 | Mitsubishi Materials Corp | External electrode of chip electronic component |
JPH11330698A (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and manufacture thereof |
-
2001
- 2001-02-08 JP JP2001032673A patent/JP4685251B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5383462A (en) * | 1976-12-28 | 1978-07-22 | Seiko Instr & Electronics Ltd | Production of semiconductor device |
JPS577147A (en) * | 1980-06-17 | 1982-01-14 | Citizen Watch Co Ltd | Mounting construction of semiconductor device |
JPS60245291A (en) * | 1984-05-21 | 1985-12-05 | 沖電気工業株式会社 | Semiconductor device |
JPS63122295A (en) * | 1986-11-12 | 1988-05-26 | 株式会社村田製作所 | Multilayer ceramic board with built-in electronic component |
JPH0286150A (en) * | 1988-09-22 | 1990-03-27 | Nec Kansai Ltd | Molded diode and its manufacture |
JPH04283987A (en) * | 1991-03-13 | 1992-10-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electronic circuit device and manufacture thereof |
JPH09321408A (en) * | 1996-05-31 | 1997-12-12 | Nec Corp | High density mounting structure of electronic circuit board |
JPH10163067A (en) * | 1996-12-02 | 1998-06-19 | Mitsubishi Materials Corp | External electrode of chip electronic component |
JPH11330698A (en) * | 1998-05-19 | 1999-11-30 | Ibiden Co Ltd | Multilayer printed wiring board and manufacture thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001345560A (en) | 2001-12-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101697774B1 (en) | Component built-in wiring substrate | |
US7932471B2 (en) | Capacitor for incorporation in wiring board, wiring board, method of manufacturing wiring board, and ceramic chip for embedment | |
US20090237900A1 (en) | Component built-in wiring board | |
JP2010171413A (en) | Method of manufacturing wiring board with built-in component | |
JP4740406B2 (en) | Wiring board and manufacturing method thereof | |
JP2013074178A (en) | Method for manufacturing wiring board with built-in component | |
JP2001028483A (en) | Wiring board, multilayer wiring board, circuit component package, and manufacturing method of wiring board | |
JP4685251B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
JP3640560B2 (en) | Wiring board, core board with built-in capacitor, and manufacturing method thereof | |
JP2002016327A (en) | Wiring board and its manufacturing method | |
JP4885366B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
JP2015076599A (en) | Electronic component built-in printed circuit board and manufacturing method of the same | |
JP2013110329A (en) | Capacitor module built-in wiring board | |
TW201536130A (en) | Wiring board with embedded components and manufacturing method thereof | |
JP2002237683A (en) | Method for manufacturing circuit board | |
JP4685979B2 (en) | Wiring board | |
JP2020102593A (en) | Substrate, method for manufacturing substrate, and electronic device | |
JP5192865B2 (en) | Manufacturing method of wiring board with built-in components | |
JP2002204071A (en) | Method of manufacturing wiring board | |
JP2002151847A (en) | Wiring substrate and method of manufacturing the same | |
JP4851652B2 (en) | Wiring board and manufacturing method thereof | |
JP5306797B2 (en) | Manufacturing method of wiring board with built-in components | |
JP4695289B2 (en) | Wiring board manufacturing method | |
JP5192864B2 (en) | Manufacturing method of wiring board with built-in components | |
JP4668822B2 (en) | Wiring board manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100806 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100817 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101012 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110118 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110210 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4685251 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |