JP5933989B2 - Component built-in board - Google Patents
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Description
本発明は、半導体素子などの電子部品を内蔵した部品内蔵基板に関するものである。 The present invention relates to a component-embedded substrate that incorporates an electronic component such as a semiconductor element.
従来、配線基板の内部に半導体素子またはコンデンサなどの電子部品を収容した部品内蔵基板が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a component-embedded substrate in which an electronic component such as a semiconductor element or a capacitor is accommodated in a wiring substrate is known.
この部品内蔵基板では、例えば、特許文献1に開示されたもののように、樹脂材料からなるコア基板の内部に、電子部品が配置されて内蔵されている。
In this component-embedded substrate, for example, as disclosed in
ところで、このような部品内蔵基板においては、構成材料の違いに起因して、収容された電子部品の熱膨張率がコア基板の熱膨張率よりも小さい。その結果、部品内蔵基板に熱が加わると、電子部品の熱膨張量は小さいのに対してコア基板の熱膨張量は大きく、その熱膨張量の差に起因してコア基板に反りが生じやすく、ひいてはコア基板と収容された電子部品との接続信頼性が低下しやすくなるという問題点がある。 By the way, in such a component-embedded substrate, the thermal expansion coefficient of the accommodated electronic component is smaller than the thermal expansion coefficient of the core substrate due to the difference in the constituent materials. As a result, when heat is applied to the component-embedded substrate, the thermal expansion amount of the electronic component is small while the thermal expansion amount of the core substrate is large, and the core substrate is likely to warp due to the difference in the thermal expansion amount. As a result, there is a problem that the connection reliability between the core substrate and the accommodated electronic component tends to be lowered.
本発明は、コア基板とコア基板に収容された電子部品との接続信頼性を向上する要求に応えることができる部品内蔵基板を提供することを目的とするものである。 An object of the present invention is to provide a component-embedded substrate that can meet the demand for improving the connection reliability between a core substrate and an electronic component housed in the core substrate.
本発明の一実施形態にかかる部品内蔵基板は、電子部品と、孔部が形成され、該孔部に前記電子部品が収容された樹脂基体と、該樹脂基体の両主面上に配置された一対の無機絶縁層と、前記無機絶縁層と前記樹脂基体との間および前記無機絶縁層と前記電子部品との間に配置された第1樹脂層とを有し、
前記無機絶縁層は、互いの一部で接続した複数の第1無機絶縁粒子を含んでいるとともに、該複数の第1無機絶縁粒子に囲まれた間隙が形成されており、
前記第1樹脂層は、前記間隙の幅よりも粒径が大きい、無機絶縁材料からなる複数の第1フィラー粒子を内部に含んでおり、
該第1フィラー粒子の含有割合は、前記第1樹脂層のうち前記無機絶縁層側に位置する第1領域が前記樹脂基体側に位置する第2領域よりも大きいことを特徴とするものである。
Component-embedded substrate according to an embodiment of the present invention, an electronic component, the hole is formed, and tree fat base, wherein the electronic component to the hole portion is accommodated, are arranged on both main surfaces of the resin substrate A pair of inorganic insulating layers, and a first resin layer disposed between the inorganic insulating layer and the resin base and between the inorganic insulating layer and the electronic component ,
The inorganic insulating layer includes a plurality of first inorganic insulating particles connected at a part of each other, and a gap surrounded by the plurality of first inorganic insulating particles is formed,
The first resin layer includes a plurality of first filler particles made of an inorganic insulating material having a particle size larger than the width of the gap,
Content of the first filler particles, in which the first region located on the inorganic insulating layer side of the first resin layer has a size Ikoto than the second region located in the resin substrate side is there.
本発明の一実施形態にかかる部品内蔵基板によれば、電子部品が収容された樹脂基体の両主面上には、樹脂基体よりも熱膨張率が小さい一対の無機絶縁層が配置されている。その結果、無機絶縁層によって、樹脂基体の熱膨張量を低減することができる。 According to the component-embedded substrate according to the embodiment of the present invention, a pair of inorganic insulating layers having a smaller coefficient of thermal expansion than the resin substrate are disposed on both main surfaces of the resin substrate in which the electronic component is accommodated. . As a result, the amount of thermal expansion of the resin substrate can be reduced by the inorganic insulating layer.
さらに、無機絶縁層は、樹脂基体よりもヤング率が大きい。その結果、無機絶縁層は、樹脂基体を拘束することができるため、樹脂基体の熱膨張による変形を低減することができる。したがって、コア基板の反りを低減することができ、ひいては部品内蔵基板の電気的信頼性を向上させることができる。 Furthermore, the inorganic insulating layer has a Young's modulus greater than that of the resin substrate. As a result, since the inorganic insulating layer can restrain the resin base, deformation due to thermal expansion of the resin base can be reduced. Therefore, the warpage of the core substrate can be reduced, and as a result, the electrical reliability of the component built-in substrate can be improved.
<第1実施形態>
(実装構造体1)
以下に、本発明の第1実施形態にかかる部品内蔵基板を含む実装構造体を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
<First Embodiment>
(Mounting structure 1)
Hereinafter, a mounting structure including a component built-in substrate according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に示した実装構造体1は、例えば、各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置またはその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。この実装構造体1は、第1電子部品2と、第1電子部品2が一主面に実装された部品内蔵基板3とを含んでいる。
The
(第1電子部品2)
第1電子部品2は、半田などの導電材料を含むバンプ4を介して、部品内蔵基板3にフリップチップ実装されている。第1電子部品2には、例えばICまたはLSIなどの半導体素子を用いることができる。この第1電子部品2は、例えば、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウムまたは炭化ケイ素などの半導体材料から形成されている。
(First electronic component 2)
The first
第1電子部品2は、厚みが例えば0.05mm以上1mm以下に設定されている。
The thickness of the first
なお、第1電子部品2の厚みは、第1電子部品2の研摩によって露出した断面を走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡で観察し、厚み方向(Z方向)に沿った長さを10箇所以上測定し、その平均値を算出することで測定される。
In addition, the thickness of the first
以下、各部材の厚みは、第1電子部品2と同様に測定される。
Hereinafter, the thickness of each member is measured in the same manner as the first
(部品内蔵基板3)
部品内蔵基板3は、コア基板5と、コア基板5の内部に位置した第2電子部品6と、コア基板5の両主面に形成された一対の配線層7・7とを含んでいる。
(Component built-in board 3)
The component-embedded
部品内蔵基板3は、厚みが例えば0.05mm以上1.5mm以下に設定されている。
The component built-in
(コア基板5)
コア基板5は、部品内蔵基板3の主要部となるものである。このコア基板5は、前述し
た第2電子部品6が内部に位置する基体8と、基体8の両主面に形成された一対の導電層9・9と、第2電子部品6と導電層9とを電気的に接続するビア導体10と、一対の導電層9・9同士を電気的に接続する円筒状のスルーホール導体11と、円筒状のスルーホール導体11の内部に充填された絶縁体12とを含む。
(Core substrate 5)
The
コア基板5は、厚みが例えば0.025mm以上1.2mm以下に、ヤング率が例えば5GPa以上30GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば1ppm/℃以上20ppm/℃以下に設定されている。
The
なお、コア基板5の熱膨張率は、市販のTMA(熱機械分析)装置を用いて、JIS K7197−1991に準じた測定方法によって測定される。
The thermal expansion coefficient of the
以下、各部材の熱膨張率は、コア基板5と同様に測定される。
Hereinafter, the coefficient of thermal expansion of each member is measured in the same manner as the
また、コア基板5のヤング率は、部品内蔵基板3から、例えば、ダイシングマシン、ナイフまたはのこぎりなどによって、コア基板5の矩形状の試験片を切り出し、この試験片を引張り試験機で測定して得られた単位断面積当たりの引張り応力を樹脂の伸び量で割ることによって計測できる。
In addition, the Young's modulus of the
以下、各部材のヤング率は、特に記載した場合を除き、コア基板5と同様に測定される。
Hereinafter, the Young's modulus of each member is measured in the same manner as the
基体8は、コア基板5の主要部をなすものである。この基体8は、樹脂基体13と、樹脂基体13の両主面に配置された一対の無機絶縁層14・14と、樹脂基体13と無機絶縁層14との間に位置する第1樹脂層15とを含む。
The
基体8は、厚みが例えば0.02mm以上1.20mm以下に、ヤング率が例えば5GPa以上30GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば1ppm/℃以上20ppm/℃以下に設定されている。
The
樹脂基体13は、基体8の主要部をなすものである。この樹脂基体13は、単体の樹脂基体層16、あるいは複数の樹脂基体層16を積層して形成され、前述した第2電子部品6を収容するための孔部Hが形成されている。
The
樹脂基体13は、厚みが例えば0.02mm以上1.15mm以下、ヤング率が例えば0.2GPa以上20GPa、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば10ppm/℃以上30ppm/℃以下に設定されている。
The
樹脂基体層16は、樹脂基体13の主要部をなすものである。この樹脂基体層16は、例えば、基体樹脂部17と、基体樹脂部17に被覆された基材18とを含む。
The resin base layer 16 is a main part of the
樹脂基体層16は、厚みが例えば0.01mm以上0.3mm以下に、ヤング率が例えば0.2GPa以上20GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば3ppm以上20ppm以下に設定されている。 The resin base layer 16 has a thickness of 0.01 mm to 0.3 mm, a Young's modulus of 0.2 GPa to 20 GPa, and a thermal expansion coefficient in the plane direction (XY plane direction) of 3 ppm to 20 ppm, for example. Is set.
基体樹脂部17は、樹脂基体層16の主要部をなすものであり、例えば、エポキシ樹脂、ビルマレイミドトリアジン樹脂、シアネート樹脂などの樹脂材料からなる。 The base resin portion 17 is a main part of the resin base layer 16 and is made of, for example, a resin material such as an epoxy resin, a virmaleimide triazine resin, or a cyanate resin.
基体樹脂部17は、ヤング率が例えば0.1GPa以上5GPa以下に、熱膨張率が例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下に設定されている。 The base resin portion 17 has a Young's modulus set to, for example, 0.1 GPa or more and 5 GPa or less, and a thermal expansion coefficient set to, for example, 20 ppm / ° C. or more and 50 ppm / ° C. or less.
基材18は、樹脂基体層16のヤング率を高めるとともに、樹脂基体層16の平面方向(XY平面方向)の熱膨張率を低減するものである。この基材18は、例えば、繊維により構成された織布もしくは不織布または繊維を一方向に配列したものを使用することができ、この繊維は、例えば、ガラス繊維、樹脂繊維、炭素繊維または金属繊維などからなる。 The base material 18 increases the Young's modulus of the resin base layer 16 and reduces the thermal expansion coefficient of the resin base layer 16 in the plane direction (XY plane direction). As this base material 18, for example, a woven or non-woven fabric constituted by fibers or a fiber in which fibers are arranged in one direction can be used. Examples of the fibers include glass fibers, resin fibers, carbon fibers, or metal fibers. Etc.
この繊維は、ヤング率が例えば10GPa以上25GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば2ppm/℃以上25ppm/℃以下に設定されている。 This fiber has a Young's modulus of, for example, 10 GPa or more and 25 GPa or less, and a thermal expansion coefficient in the plane direction (XY plane direction) of, for example, 2 ppm / ° C. or more and 25 ppm / ° C. or less.
無機絶縁層14は、基体8のヤング率を高め、基体8の熱膨張率を低減するとともに、第2電子部品6を支持するものである。
The inorganic insulating
無機絶縁層14は、厚みが例えば3μm以上100μm以下に設定され、これは、樹脂基体13の5%以上50%以下に相当する。また、無機絶縁層14は、ヤング率が例えば20GPa以上50GPa以下に、厚み方向(Z方向)および平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば0.6ppm/℃以上10ppm/℃以下に設定されている。
The inorganic insulating
なお、無機絶縁層14のヤング率は、ナノインデンターを用いて、ISO527−1:1993に準じた測定方法によって測定される。
In addition, the Young's modulus of the inorganic insulating
このような無機絶縁層14は、無機絶縁材料からなる複数の第1無機絶縁粒子19を含む。それゆえ、無機絶縁材料は樹脂材料に比べて熱膨張率が小さいものとなることから、無機絶縁層14の熱膨張率は小さい。その結果、無機絶縁層14は、樹脂基体13の熱膨張量を低減することができる。
Such an inorganic insulating
そして、無機絶縁材料は樹脂材料に比べてヤング率が大きいことから、無機絶縁層14のヤング率は大きいものとなる。その結果、無機絶縁層14は、樹脂基体13の熱膨張量を低減するだけでなく、樹脂基体13の熱膨張に起因した変形を抑制することができる。
Since the inorganic insulating material has a higher Young's modulus than the resin material, the inorganic insulating
さらに、図2および図3に示すように、複数の第1無機絶縁粒子19同士は互いに接続していることから、複数の第1無機絶縁粒子19は互いに拘束し合っている。その結果、無機絶縁層14のヤング率を向上させることができるので、無機絶縁層14は、樹脂基体13の熱膨張に起因した変形をさらに低減することができる。
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, since the plurality of first inorganic insulating
したがって、無機絶縁層14が樹脂基体13の熱膨張および熱膨張に起因した変形を低減し、ひいては、コア基板5の反りを抑制し低減することができる。
Therefore, the inorganic insulating
なお、図3に示すように、無機絶縁層14には、複数の第1無機絶縁粒子19が互いの一部で接続していることから、複数の第1無機絶縁粒子19に囲まれた間隙Gが形成されており、後述するように、第1樹脂層15の一部が入り込んでいる。
As shown in FIG. 3, since the plurality of first inorganic insulating
この無機絶縁層14において、例えば、無機絶縁層14の62体積%以上75体積%以下は第1無機絶縁粒子19であり、無機絶縁層14の25体積%以上38体積%以下は間隙Gである。そして、間隙Gにおいて、第1樹脂層15の一部は、例えば間隙Gの99.5体積%以上100体積%以下を占めている。また、間隙Gの幅は、10nm以上300nm以下に設定されている。
In the inorganic insulating
なお、第1無機絶縁粒子19の体積比率(体積%)は、無機絶縁層14の研摩によって露出した断面を走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡で撮影し、撮影した画像から画
像解析装置などを用いて、それぞれの面積比率(面積%)を測定する。次に、この測定値の平均値を算出することによって、体積比率が求められる。
The volume ratio (volume%) of the first inorganic insulating
以下、各部材の体積比率は、第1無機絶縁粒子19と同様に測定される。
Hereinafter, the volume ratio of each member is measured in the same manner as the first inorganic insulating
なお、間隙Gは、無機絶縁層14の研摩によって露出した断面を走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡で観察することによって確認される。また、間隙Gの幅は、無機絶縁層14の断面を走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡で観察し、数で20以上50以下の間隙Gを含むように拡大した断面を撮影し、該拡大した断面にて各間隙Gの最大径の平均値を間隙Gの幅と見なすことで求められる。
The gap G is confirmed by observing a cross section exposed by polishing the inorganic insulating
第1無機絶縁粒子19は、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムなどの無機絶縁材料からなる。中でも、酸化ケイ素を用いることが望ましい。酸化ケイ素は、他の無機絶縁材料と比較して誘電正接が低いため、導電層9の信号伝送特性を向上させることができる。
The first inorganic insulating
また、第1無機絶縁粒子19は、非晶質体を用いることが望ましい。第1無機絶縁粒子19を非晶質体とすることで、結晶構造に起因した熱膨張率の異方性を低減することができ、無機絶縁層14におけるクラックの発生を低減できる。
The first inorganic insulating
第1無機絶縁粒子19は、平均粒径が3nm以上110nm以下に、ヤング率が例えば10GPa以上100GPa以下に、熱膨張率が例えば0.5ppm/℃以上1.5pp
m/℃以下に設定されている。
The first inorganic insulating
m / ° C. or lower.
なお、第1無機絶縁粒子19は、無機絶縁層14の研摩によって露出した断面を走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡で観察することによって確認される。また、第1無機絶縁粒子19の平均粒径は、無機絶縁層14の断面を走査型電子顕微鏡または透過型電子顕微鏡で観察し、20個以上50個以下の粒子を含むように拡大した断面を撮影し、この拡大した断面にて各粒子の最大径を測定し、それを平均することによって測定される。
In addition, the 1st inorganic insulating
以下、各部材の平均粒径は、第1無機絶縁粒子19と同様に測定される。
Hereinafter, the average particle diameter of each member is measured in the same manner as the first inorganic insulating
また、無機絶縁層14は、第1無機絶縁粒子19よりも平均粒径が大きい、第2無機絶縁粒子20を含むことが望ましい。
The inorganic insulating
この場合、無機絶縁層14は、複数の第1無機絶縁粒子19同士および第1無機絶縁粒子19と第2無機絶縁粒子20とが互いに一部で接続して形成される。その結果、第2無機絶縁粒子20の平均粒径は第1無機絶縁粒子19の平均粒径よりも大きいことから、無機絶縁層14の間隙Gに入り込んだ第1樹脂層15の一部と、第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20との剥離を低減することができる。
In this case, the inorganic insulating
第2無機絶縁粒子20は、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウムまたは酸化カルシウムなどの無機絶縁材料からなる。
The second inorganic insulating
また、第2無機絶縁粒子20は、第1無機絶縁粒子19と同じ材料で形成することが望ましい。その結果、第1無機絶縁粒子19と第2無機絶縁粒子20との接続が強固になり、無機絶縁層14に生じるクラックを良好に低減することができる。
The second inorganic insulating
また、第2無機絶縁粒子20は、非晶質体を用いることが望ましい。その結果、第2無機絶縁粒子20の結晶構造に起因した無機絶縁層14のクラックの発生を低減することが
できる。
The second inorganic insulating
第2無機絶縁粒子20は、平均粒径が0.5μm以上5μm以下に、ヤング率および熱膨張率は第1無機絶縁粒子19と同様に設定されている。
The second inorganic insulating
また、無機絶縁層14において、例えば、無機絶縁層14の62体積%以上75体積%以下は第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20であり、そのうち、例えば20体積%以上90体積%以下が第1無機絶縁粒子19であり、10体積%以上80体積%以下は第2無機絶縁粒子20である。
Further, in the inorganic insulating
第1樹脂層15は、樹脂基体13と無機絶縁層14との接着強度を向上させるとともに、第2電子部品6の周囲に入り込み、樹脂基体13に形成された孔部Hに入り込んでいる。また、この第1樹脂層15の一部は、前述したように、無機絶縁層14の間隙Gに入り込んでいる。
The
ここで、第1樹脂層15の一部は、孔部Hに入り込んでいることから、第1樹脂層15と樹脂基体13との接触面積が大きくなり、第1樹脂層15と樹脂基体13との接着強度を向上させることができる。その結果、樹脂基体13から無機絶縁層14が剥離することを低減することができる。
Here, since a part of the
また、第1樹脂層15の一部は、間隙Gに入り込んでいることから、第1樹脂層15と無機絶縁層14との接着面積が大きくなり、第1樹脂層15と無機絶縁層14との接着強度を向上させることができる。その結果、無機絶縁層14から第1樹脂層15が剥離することを低減することができる。
In addition, since a part of the
この第1樹脂層15は、例えば、第1樹脂部21と、第1樹脂部21に被覆されて第1樹脂層15中に分散した複数の第1フィラー粒子22とを含む。また、第1樹脂部21の一部が間隙Gに入り込むことによって、第1樹脂層15の一部が間隙Gに入り込んでいる。
The
第1樹脂層15は、樹脂基体13と無機絶縁層14との間に位置する部分の厚みが例えば3μm以上20μm以下に、ヤング率が例えば1GPa以上10GPa以下に、厚み方向(Z方向)および平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば20ppm/℃以上70ppm/℃以下に設定されている。
The thickness of the
なお、第1樹脂層15の厚みとは、無機絶縁層14の内部に入り込んだ部分は除き、無機絶縁層14の一主面上に位置した部分の厚みとする。
The thickness of the
また、第1樹脂層15において、例えば、無機絶縁層14の一主面に形成された第1樹脂層15の10体積%以上70体積%以下はフィラー粒子である。
In the
第1樹脂部21は、第1樹脂層15の主要部をなすものであり、例えば、エポキシ樹脂、ビルマレイミドトリアジン樹脂またはシアネート樹脂などの樹脂材料からなる。
The
第1樹脂部21は、ヤング率が例えば0.2GPa以上5GPa以下に、熱膨張率が例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下に設定されている。
The
ここで、第1樹脂部21は、無機絶縁層14の間隙Gに入り込んでいる。この第1樹脂部21は無機絶縁層14よりもヤング率が小さいため、間隙Gに入り込んだ第1樹脂部21によって、無機絶縁層14に印加される応力を緩和し、無機絶縁層14におけるクラッ
クの発生あるいはクラックの伸長を低減することができる。
Here, the
第1フィラー粒子22は、第1樹脂層15のヤング率を高めるとともに、第1樹脂層15の熱膨張率を低減するものであり、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、水酸化アルミニウムまたは炭酸カルシウムなどの無機絶縁材料からなる。
The
第1フィラー粒子22は、平均粒径が例えば0.3μm以上5.0μm以下に、ヤング率が例えば40GPa以上90GPa以下に、熱膨張率が例えば0ppm/℃以上15ppm/℃以下に設定されている。
The
以上で説明したコア基板5には、基体8の両主面に、コア基板5の両主面に形成された配線層7と電気的な接続を図る、導電層9が形成されている。
In the
導電層9は、例えば、銅、銀、金またはアルミニウムなどの導電性材料からなる。
The
導電層9は、厚みが例えば3μm以上20μm以下に、ヤング率が例えば80GPa以上200GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば16ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。
The
ビア導体10は、第2電子部品6と導電層9とを電気的に接続するものであり、例えば、銅、銀、金またはアルミニウムなどの導電性材料からなる。
The via
ビア導体10は、ヤング率が例えば80GPa以上200GPa以下に、厚み方向(Z方向)および平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば16ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。
The via
スルーホール導体11は、基体8を厚み方向(Z方向)に貫通して、基体8の両主面に形成された一対の導電層9・9同士の電気的な接続を図るものである。
The through-
このようなスルーホール導体11は、基体8を厚み方向(Z方向)に貫通した、例えば直径が0.1mm以上1mm以下の円柱状のスルーホールTの内壁に沿って、例えば、銅、銀、金またはアルミニウムなどの導電性材料によって円筒状に形成されている。
Such a through-
スルーホール導体11は、ヤング率が例えば80GPa以上200GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば16ppm/℃以上18ppm/℃以下に設定されている。
The through-
円筒状に形成されたスルーホール導体11の内部には、絶縁部10が形成されている。この絶縁部10の端面は、スルーホール導体11の端面と共に、これらの端面上に形成される導電層9を支持しており、例えば、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂またはビスマレイミドトリアジン樹脂などの樹脂材料により形成されている。
An insulating
絶縁体12は、ヤング率が例えば0.2GPa以上5GPa以下に、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が例えば20ppm/℃以上50ppm/℃以下に設定されている。
The
(第2電子部品6)
第2電子部品6は、コア基板5の基体8が含む樹脂基体13に形成された孔部H内に位置しており、無機絶縁層14の一主面上に、第1樹脂層15を介して配置され、第2電子
部品6の少なくとも一主面がビア導体10と接続することによって、導電層9と電気的に接続されている。
(Second electronic component 6)
The second
この第2電子部品6は、例えば、半導体素子、積層セラミックコンデンサ、スパッタリング等の真空プロセスによって作製された薄膜コンデンサ、薄膜抵抗またはインピーダンス、ならびにこれらを組み合わせて作製された高周波フィルターまたはバラン等の機能素子、MEMS等を用いることができる。
The second
第2電子部品6は、厚みが例えば0.05mm以上0.4mm以下、ヤング率が50GPa以上150GPa以下、平面方向(XY平面方向)への熱膨張率が2ppm/℃以上
8ppm/℃以下に設定されている。
The second
(配線層7)
一方、前述したように、コア基板5の上下面には、一対の配線層7・7が形成されている。
(Wiring layer 7)
On the other hand, as described above, the pair of
配線層7は、無機絶縁層14と、無機絶縁層14の一主面に形成された第1樹脂層15と、無機絶縁層14の他主面に形成された導電層9と、厚み方向(Z方向)に離れた導電層9同士を電気的に接続するビア導体10とを含んでいる。
The
無機絶縁層14は、前述した構成と同じであり、配線層7のヤング率を向上させるとともに、配線層7の熱膨張率を低減するものである。
The inorganic insulating
第1樹脂層15は、前述した構成と同じであり、コア基板5と無機絶縁層14とを接着するものである。
The
ところで、前述したように、無機絶縁層14は、樹脂基体13よりも熱膨張率が小さく、かつヤング率が高いことから、樹脂基体13の熱膨張量を低減するとともに、樹脂基体13の熱膨張による変形を抑制することができる。その結果、コア基板5の反りを抑制し低減することができ、コア基板5と第2電子部品6との接続信頼性を向上させることができ、ひいては部品内蔵基板の接続信頼性を向上させることができる。
Incidentally, as described above, the inorganic insulating
また、図1に示すように、樹脂基体13の孔部Hは貫通していることが望ましい。その結果、樹脂基体13に非貫通の孔部Hが形成された場合と比較して、樹脂基体13の厚み方向(Z方向)における平面方向(XY平面方向)への熱膨張量が、樹脂基体13の厚み方向(Z方向)に変化することを低減し、コア基板5の反りを低減することができる。
Moreover, as shown in FIG. 1, it is desirable that the hole H of the
また、図1に示すように、無機絶縁層14は、樹脂基体13の孔部Hの開口部および非開口部にわたって形成されていることが望ましい。その結果、無機絶縁層14は、樹脂基体13よりもヤング率が大きいことから、樹脂基体13の開口部と非開口部の熱膨張量の差によってコア基板5が歪むことを低減することができる。
Further, as shown in FIG. 1, the inorganic insulating
また、第2電子部品6は、無機絶縁層14の一主面上に位置していることが望ましい。その結果、無機絶縁層14は、ヤング率が大きいことから、他の部材の熱膨張などによって無機絶縁層14が変形することを低減でき、第2電子部品6とコア基板5との接続信頼性を向上させることができる。
The second
また、第2電子部品6は、無機絶縁層14の第1樹脂層15を介して位置していることが望ましい。その結果、第1樹脂層15は、第2電子部品6および無機絶縁層14よりもヤング率が小さいことから、第2電子部品および無機絶縁層14に印加される応力を緩和
し、第2電子部品6あるいは無機絶縁層14にクラックが発生することを低減することができる。
Further, it is desirable that the second
また、図1および図3に示すように、第2電子部品6は、直接ビア導体10と接続していることが望ましい。その結果、第2電子部品6とビア導体10との接続部において、コア基板5に形成されて、第2電子部品6とビア導体10との間に介在するパッド部を設ける必要がなく、コア基板5を薄く形成することができる。
As shown in FIGS. 1 and 3, the second
また、図1および図4に示すように、ビア導体10は、無機絶縁層14と第1樹脂層15を貫通して形成されている。その結果、ビア導体10よりも熱膨張率の大きい第1樹脂層15と、ビア導体10よりも熱膨張率の小さい無機絶縁層14とを貫通していることから、厚み方向(Z方向)における、無機絶縁層14および第1樹脂層15とビア導体10との熱膨張の差を低減でき、ビア導体10と第2電子部品6とが剥離することを良好に低減することができる。
As shown in FIGS. 1 and 4, the via
また、図4に示すように、ビア導体10は、第2電子部品6側に位置する一端部の幅が、導電層9側に位置する他端部の幅よりも大きいことが望ましい。その結果、平面方向(XY平面方向)に隣接する導電層9同士の間隔を狭くして、高密度に導電層9を配線できるとともに、第2電子部品6とビア導体10との接触面積が大きくなり、第2電子部品6とビア導体10とが剥離することを良好に低減することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the via
また、第1樹脂層15において、第2電子部品6と無機絶縁層14との間に位置する部分の厚みは、樹脂基体13と無機絶縁層14との間に位置する部分の厚みよりも小さいことが望ましい。その結果、第1樹脂層15の熱膨張によって、第2電子部品6とビア導体10との接続が切れることを低減することができる。
In the
また、図2に示すように、第1樹脂層15において、第1フィラー粒子22の含有割合は、無機絶縁層14側に位置する第1領域の方が、樹脂基体13側に位置する第2領域よりも大きいことが望ましい。その結果、無機絶縁層14側の第1樹脂層15の熱膨張率を小さくなり、無機絶縁層14と第1樹脂層15との熱膨張率の差を低減することができる。また、樹脂基体13側の第1樹脂層15の熱膨張率が小さくなりすぎることを低減し、樹脂基体13と第1樹脂層15との熱膨張率の差を低減することができる。したがって、第1樹脂層15と、樹脂基体13および無機絶縁層14との剥離を低減できることから、樹脂基体13と無機絶縁層14との接着強度を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, in the
なお、第1フィラー粒子22の含有割合は、無機絶縁層14の一主面上に位置する第1樹脂層15を厚みが均等になるように平面方向(XY平面方向)に二分して、無機絶縁層14に近い方を第1領域とし、導電層9に近い方を第2領域とした場合に、第1領域には第1フィラー粒子22のうち割合で55%以上70%以上が位置しており、第2領域には第1フィラー粒子22のうち割合で30%以上45%以下が位置している。
In addition, the content rate of the 1st filler particle |
また、第1樹脂層15は、間隙Gの幅よりも平均粒径が小さい第2フィラー粒子(不図示)を有し、かつ第2フィラー粒子が、無機絶縁層14の表層の間隙G内に入り込んでいることが望ましい。その結果、無機絶縁層14と第1樹脂層15との熱膨張の差をさらに低減することができ、第1樹脂層15が無機絶縁層14から剥離することを良好に低減することができる。
The
なお、この場合、例えば、第1樹脂層15の3体積%以上30体積%以下が第2フィラー粒子である。また、第2フィラー粒子の2%以上20%以下が、間隙G内に位置している。
In this case, for example, 3% by volume or more and 30% by volume or less of the
(実装構造体1の作製)
次に、前述した実装構造体1の製造方法を、図5から図7を参照しつつ説明する。
(Production of mounting structure 1)
Next, a method for manufacturing the mounting
(積層シート24の作製)
(1)第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20を含む固形分と、この固形分が分散した溶剤とを有する無機絶縁ゾル14xを準備する。
(Preparation of laminated sheet 24)
(1) An inorganic insulating sol 14x having a solid content including the first inorganic insulating
無機絶縁ゾル14xは、例えば、固形分を10体積%以上50体積%以下含み、溶剤を50%体積以上90体積%以下含む。固形分を10体積%以上とすることによって、無機絶縁ゾル14xの粘度を低く保持するとともに、固形分を50体積%以下とすることによって、無機絶縁ゾル14xから形成される絶縁層の生産性を高く維持できる。 The inorganic insulating sol 14x includes, for example, a solid content of 10% to 50% by volume and a solvent of 50% to 90% by volume. By setting the solid content to 10% by volume or more, the viscosity of the inorganic insulating sol 14x is kept low, and by setting the solid content to 50% by volume or less, the productivity of the insulating layer formed from the inorganic insulating sol 14x is increased. Highly maintainable.
無機絶縁ゾル14xの固形分は、例えば、第1無機絶縁粒子19を20体積%以上90体積%以下含み、第2無機絶縁粒子20を10体積%以上80体積%以下含む。これにより、後述する(3)の工程にて、無機絶縁層14におけるクラックの発生を効果的に低減できる。
The solid content of the inorganic insulating sol 14x includes, for example, the first inorganic insulating
なお、第1無機絶縁粒子19は、例えば、ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)などのケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化ケイ素を析出させることにより、作製することができる。この場合には、低温条件下で第1無機絶縁粒子19を作製することができるため、非晶質状態である第1無機絶縁粒子19を作製することができる。
The first inorganic insulating
一方、第2無機絶縁粒子20は、酸化ケイ素からなる場合であれば、例えば、ケイ酸ナトリウム水溶液(水ガラス)などのケイ酸化合物を精製し、化学的に酸化ケイ素を析出させた溶液を火炎中に噴霧し、凝集物の形成を低減しつつ800℃以上1500℃以下に加熱することによって、作製することができる。
On the other hand, if the second inorganic insulating
また、第2無機絶縁粒子20を作製する際の加熱時間は、1秒以上180秒以下に設定されていることが望ましい。その結果、この加熱時間を短縮することにより、800℃以上1500℃以下に加熱した場合においても、第2無機絶縁粒子20の結晶化を低減し、非晶質状態を維持することができる。
Moreover, it is desirable that the heating time for producing the second inorganic insulating
一方、無機絶縁ゾル14xに含まれる溶剤は、例えば、メタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、キシレン、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジメチルアセトアミドおよび/またはこれらから選択された2種以上の混合物を含んだ有機溶剤を使用することができる。 On the other hand, the solvent contained in the inorganic insulating sol 14x is, for example, methanol, isopropanol, n-butanol, ethylene glycol, ethylene glycol monopropyl ether, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, xylene, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, An organic solvent containing dimethylacetamide and / or a mixture of two or more selected from these can be used.
(2)金属箔23を準備し、金属箔23の一主面に無機絶縁ゾル14xを塗布する。
(2) A
無機絶縁ゾル14xの塗布は、例えば、ディスペンサー、バーコーター、ダイコーターまたはスクリーン印刷を用いて行なうことができる。このとき、前述した如く、無機絶縁ゾル14xの固形分が50体積%以下に設定されていることから、無機絶縁ゾル14xの粘度が低く設定され、塗布された無機絶縁ゾル14xの平坦性を高くすることができる。 The inorganic insulating sol 14x can be applied using, for example, a dispenser, a bar coater, a die coater, or screen printing. At this time, as described above, since the solid content of the inorganic insulating sol 14x is set to 50% by volume or less, the viscosity of the inorganic insulating sol 14x is set low, and the flatness of the coated inorganic insulating sol 14x is increased. can do.
(3)無機絶縁ゾル14xを乾燥させて溶剤を蒸発させる。 (3) The inorganic insulating sol 14x is dried to evaporate the solvent.
ここで、溶剤の蒸発に伴って無機絶縁ゾル14xが収縮するが、かかる溶剤は、第1無
機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20に囲まれた間隙Gに含まれており、第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20自体には含まれていない。このため、無機絶縁ゾル14xが平均粒径の大きい第2無機絶縁粒子20を含んでいると、その分、間隙Gが小さくなるとともに、溶剤が充填される領域が少なくなり、無機絶縁ゾル14xの溶剤の蒸発時に無機絶縁ゾル14xの収縮量が小さくなる。すなわち、第2無機絶縁粒子20によって無機絶縁ゾル14xの収縮が規制されることとなる。その結果、無機絶縁ゾル14xの収縮に起因するクラックの発生を低減することができる。また、仮にクラックが生じても、平均粒径の大きい第2無機絶縁粒子20によってこのクラックの伸長を妨げることができる。
Here, the inorganic insulating sol 14x contracts as the solvent evaporates, and the solvent is contained in the gap G surrounded by the first inorganic insulating
無機絶縁ゾル14xの乾燥は、例えば、加熱および風乾によって行なわれる。乾燥温度が、例えば20℃以上溶剤の沸点(2種類以上の溶剤を混合している場合には、最も沸点の低い溶剤の沸点)未満に設定され、乾燥時間が、例えば20秒以上30分以下に設定される。その結果、溶剤の沸騰が低減され、沸騰の際に生じる気泡の圧力によって第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20が押し出されることが低減され、この粒子の分布をより均一にすることが可能となる。
The inorganic insulating sol 14x is dried by, for example, heating and air drying. The drying temperature is set to, for example, 20 ° C. or more and lower than the boiling point of the solvent (the boiling point of the lowest boiling solvent when two or more solvents are mixed), and the drying time is, for example, 20 seconds to 30 minutes. Set to As a result, the boiling of the solvent is reduced, the extrusion of the first inorganic insulating
(4)残存した無機絶縁ゾル14xの固形分を加熱し、第1無機絶縁粒子19同士および第1無機絶縁粒子19と第2無機絶縁粒子20とを互いの一部で接続させた無機絶縁層14を作製する。
(4) An inorganic insulating layer in which the solid content of the remaining inorganic insulating sol 14x is heated to connect the first inorganic insulating
ここで、本実施形態における無機絶縁ゾル14xは、平均粒径が微小に設定された第1無機絶縁粒子19を有している。その結果、無機絶縁ゾル14xの加熱温度が比較的低温、例えば第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20の結晶化開始温度未満と低温であっても、第1無機絶縁粒子19同士を強固に接続させることができる。
Here, the inorganic insulating sol 14x in the present embodiment has the first inorganic insulating
なお、第1無機絶縁粒子19同士を強固に接続させることができる温度は、例えば第1無機絶縁粒子19の平均粒径を110nm以下に設定した場合は250℃程度であり、前記平均粒径を15nm以下に設定した場合は150℃程度である。また、第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20に含まれる酸化ケイ素の結晶化開始温度は1300℃程度である。
The temperature at which the first inorganic insulating
無機絶縁ゾル14xの加熱温度は、第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20の結晶化開始温度未満に設定されていることが望ましい。その結果、結晶化した粒子が相転移によって収縮することを低減し、無機絶縁層14におけるクラックの発生を低減できる。
The heating temperature of the inorganic insulating sol 14x is desirably set to be lower than the crystallization start temperature of the first inorganic insulating
さらに、このように低温で加熱することによって、第1無機絶縁粒子19および第2無機絶縁粒子20が粒子の形状を保持しつつ、第1無機絶縁粒子19同士および第1無機絶縁粒子19と第2無機絶縁粒子20とを近接領域のみで接続させることができる。その結果、第1無機絶縁粒子19同士および第1無機絶縁粒子19と第2無機絶縁粒子20とを接続させることができ、ひいては第1無機絶縁粒子19同士の間に開気孔の間隙Gを容易に形成することができる。
Furthermore, by heating at such a low temperature in this way, the first inorganic insulating
なお、無機絶縁ゾル14xの加熱は、温度が例えば100℃以上300℃未満に設定され、時間が例えば0.5時間以上24時間以下に設定されることが望ましい。 The heating of the inorganic insulating sol 14x is desirably set at a temperature of, for example, 100 ° C. or more and less than 300 ° C., and for a time of, for example, 0.5 hour or more and 24 hours or less.
(5)未硬化の第1樹脂材料21xと、第1樹脂材料21xに被覆された第1フィラー粒子22とを含む第1樹脂前駆体15xを準備する。次いで、図5(a)に示すように、無機絶縁層14の金属箔23と反対側の主面に第1樹脂前駆体15xを積層し、金属箔23、無機絶縁層14および第1樹脂前駆体15xを上下方向に加熱加圧することによって、
無機絶縁層14の間隙Gの一部に未硬化の第1樹脂材料21xを入り込ませて、無機絶縁層14と第1樹脂前駆体15xとを貼り合わせる。なお、未硬化とは、ISO472:1999に準ずるA−ステージまたはB−ステージの状態である。
(5) First resin precursor 15x including uncured first resin material 21x and
The uncured first resin material 21x is inserted into a part of the gap G of the inorganic insulating
また、金属箔14、無機絶縁層14および第1樹脂前駆体15xの加熱加圧は、加熱温度が、例えば60℃以上160℃以下に、圧力が、例えば0.1MPa以上2MPa以下に、加熱加圧時間が、例えば0.5時間以上2時間以下に設定されている。なお、硬化開始温度は、樹脂が、ISO472:1999に準ずるC−ステージの状態となる温度である。
The
なお、ここで第1樹脂前駆体15xに含まれる第1フィラー粒子22の平均粒径は、間隙Gの幅よりも大きい事が望ましい。その結果、第1樹脂前駆体15xの未硬化の第1樹脂材料21xが無機絶縁層14の間隙Gに入り込むことによって、複数の第1フィラー粒子22が無機絶縁層14の表層にろ過されるように凝集し、無機絶縁層14に近い方の領域が無機絶縁層14から遠い方の領域よりも第1フィラー粒子22の含有割合が大きい第1樹脂層15を形成できる。したがって、容易に無機絶縁層14側での熱膨張率が小さい第1樹脂層15を作製することができ、ひいては生産効率を向上させることができる。
Here, the average particle diameter of the
なお、例えば、第1樹脂前駆体15xの10体積%以上55体積%以下は第1フィラー粒子22であり、第1樹脂層15の形成後において、無機絶縁層14の一主面上に形成された第1樹脂層15の10体積%以上70体積%以下で第1フィラー粒子22が含まれている。
For example, 10 volume% or more and 55 volume% or less of the first resin precursor 15x is the
また、第1樹脂前駆体15xは、間隙Gの幅よりも平均粒径が小さい第2フィラー粒子を含むことが望ましい。その結果、第1樹脂前駆体15xの未硬化の第1樹脂材料21xが無機絶縁層14の間隙Gに入り込むのと同時に、複数の第2フィラー粒子が間隙Gに入り込ませることができる。
Further, the first resin precursor 15x desirably includes second filler particles having an average particle size smaller than the width of the gap G. As a result, the uncured first resin material 21x of the first resin precursor 15x enters the gap G of the inorganic insulating
以上のようにして、金属箔23、無機絶縁層14および第1樹脂前駆体15xを含む積層シート24を作製する。
As described above, the
(コア基板5の作製)
(6)樹脂基体層前駆体16xを一層あるいは複数層含む樹脂基体前駆体13xを準備して、樹脂基体前駆体13xを加熱加圧することによって、樹脂基体層前駆体16xを硬化させて樹脂基体層16として、樹脂基体13を作製する。次いで、樹脂基体13に第2電子部品6が収容される孔部Hを形成する。
(Preparation of core substrate 5)
(6) A resin substrate precursor 13x including one or a plurality of resin substrate layer precursors 16x is prepared, and the resin substrate precursor 13x is heated and pressurized to cure the resin substrate layer precursor 16x, thereby forming a resin substrate layer. 16, the
なお、樹脂基体前駆体13xを加熱加圧は、温度が例えば150℃以上250℃以下に、圧力が例えば2MPa以上3MPa以下に、時間が例えば0.5時間以上2時間以下に設定される。また、孔部Hの形成は、例えば、金型を用いたパンチング加工、ルーターを用いた機械加工およびレーザー加工などが用いられる。 Note that the heat and pressure of the resin base precursor 13x are set such that the temperature is, for example, 150 ° C. or more and 250 ° C. or less, the pressure is, for example, 2 MPa or more, 3 MPa or less, and the time is, for example, 0.5 hours or more, 2 hours or less. The hole H is formed by, for example, punching using a mold, machining using a router, laser processing, or the like.
(7)図5(b)に示すように、積層シート24の第1樹脂前駆体15xの無機絶縁層14と反対側の主面に第2電子部品6を配置する。次いで、図5(c)に示すように、第2電子部品6が樹脂基体13の内部に位置するように、樹脂基体13を第1樹脂前駆体15xの第2電子部品6と同じ主面に積層し、次いで、積層シート24の第1樹脂前駆体15xの無機絶縁層14と反対側の主面が、樹脂基体13を露出している主面に接触するように、積層シート24をさらに積層した積層体25を作製する。
(7) As shown in FIG. 5B, the second
ここで、第2電子部品6を無機絶縁層14の主面に配置する際、第1樹脂前駆体15x
を介していることから、第1樹脂前駆体15xがクッションとしての機能を果たし、第2電子部品6が直接、無機絶縁層14に接触して、第2電子部品6あるいは無機絶縁層14にクラックが生じることを低減することができる。
Here, when the second
Therefore, the first resin precursor 15x functions as a cushion, the second
次いで、積層体25を加熱加圧することによって、第1樹脂前駆体15xを硬化させて第1樹脂層15とする。この際、図5(d)に示すように、第1樹脂前駆体15xの未硬化の第1樹脂材料21xが、孔部H内の第2電子部品6の周囲に入り込み、第2電子部品6が第1樹脂層の一部によって埋められる。
Next, the first resin precursor 15 x is cured to form the
積層体25の加熱加圧は、第1樹脂前駆体15xの硬化開始温度以上第1樹脂層15の熱分解温度未満で行なう。具体的には、温度は例えば150℃以上250℃以下に、圧力は例えば2MPa以上3MPa以下に、時間は例えば0.5時間以上2時間以下に設定される。
The heating and pressurization of the
なお、ここで、第2電子部品6の厚みを樹脂基体13の厚みよりも小さく設定すれば、積層体25を加圧した際に、良好に、第1樹脂層15における第2電子部品6と無機絶縁層14との間の厚みを樹脂基体13と無機絶縁層14との厚みよりも小さく設定することができる。
Here, if the thickness of the second
以上のようにして、第2電子部品6を収容して、樹脂基体13、無機絶縁層14および第1樹脂層15を含む基体8が作製される。
As described above, the second
(8)図6(a)に示すように、第2電子部品6の外部電極に向かって、金属箔23、無機絶縁層14および第1樹脂層15を厚み方向(Z方向)に貫通するビア導体10と、金属箔23および基体8を厚み方向(Z方向)に貫通するスルーホール導体11とを形成し、基体8上にビア導体10およびスルーホール導体11に電気的に接続する導電層9を形成する。具体的には、以下のように行なう。
(8) As shown in FIG. 6A, a via that penetrates the
ビア導体10は、例えばYAGレーザー装置または炭酸ガスレーザー装置により、金属箔23、無機絶縁層14および第1樹脂層15にビア孔Vを形成し、ビア孔Vの底部に第2電子部品6の外部電極の少なくとも一部を露出させる。次いで、例えば無電解めっき、蒸着法、CVD法またはスパッタリング法を用いて、ビアホールVに導電材料を埋めることによって形成される。
The via
なお、この時、ビア孔Vにおいて、第1樹脂層15は、無機絶縁層14よりもレーザー光による分解度が高いため、第2電子部品6側に位置する一端部の幅が、導電層9側に位置する他端部の幅よりも大きく形成される。その結果、ビア導体10も、第2電子部品6側に位置する一端部の幅が、導電層9側に位置する他端部の幅よりも大きく形成され、第2電子部品6が所定の位置から位置ずれした場合においても、良好に第2電子部品6とビア導体10との接続を確保することができる。
At this time, in the via hole V, the
スルーホール導体11は、例えばドリル加工やレーザー加工などにより、基体8を厚み方向(Z方向)に貫通したスルーホールTを複数形成する。次いで、例えば無電解めっき、蒸着法、CVD法またはスパッタリング法などにより、スルーホールTの内壁に導電材料を被着させて、円筒状のスルーホール導体11を形成する。次に、円筒状のスルーホール導体11の内部に、樹脂材料などを充填し、絶縁体12を形成する。
The through-
ビア導体10およびスルーホール導体11の形成後、例えば無電解めっき法、蒸着法、CVD法またはスパッタリング法などにより、導電材料を絶縁体9の露出部に被着させる。次に、フォトリソグラフィー方法、エッチングなどを用いて被着した導電材料を任意にパターニングすることによって、導電層9を形成する。
After the via
以上のようにして、コア基板5を作製する。
The
(配線層7の作製)
(9)図6(b)に示すように、コア基板5の両主面に形成された導電層9の一主面上に、第1樹脂前駆体15xが導電層9を被覆するように積層シート24を積層する。次いで、コア基板5および積層シート24を加熱加圧することによって、第1樹脂前駆体15xを硬化して第1樹脂層15とする。その後、前述した工程(8)と同様に、ビア導体10および導電層9を形成することによって配線層7が作製される。
(Preparation of wiring layer 7)
(9) As shown in FIG. 6B, the first resin precursor 15 x is laminated on one main surface of the
以上のようにして、部品内蔵基板3を作製することができる。
As described above, the component-embedded
(第1電子部品2の実装)
(10)図7に示すように、前述した部品内蔵基板3の一主面における第1樹脂層15Bが露出した面に、バンプ4を介して部品内蔵基板3に第1電子部品2をフリップチップ実装することにより、実装構造体1を作製することができる。
(Mounting of the first electronic component 2)
(10) As shown in FIG. 7, the first
<第2実施形態>
(実装構造体1)
次に、本発明の部品内蔵基板および実装構造体の実施の形態の第2の例(第2実施形態)を、図8に基づいて詳細に説明する。なお、上述した第1実施形態と同様の構成に関しては、記載を省略する。
Second Embodiment
(Mounting structure 1)
Next, a second example (second embodiment) of the embodiment of the component-embedded substrate and the mounting structure according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, description is abbreviate | omitted regarding the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
第2実施形態の部品内蔵基板3は第1実施形態と異なり、図8に示すように、複数の孔部Hが形成されるとともに、一主面に孔部Hの開口部が形成された樹脂基体13と、樹脂基体13の各孔部Hに収容された第2電子部品6とを含んでいる。
Unlike the first embodiment, the component-embedded
このように、本実施形態における部品内蔵基板3は、複数の第2電子部品6を内蔵している。
As described above, the component built-in
その結果、表面に実装する第1電子部品2を減らすことができることから、第1電子部品2を表面に実装するために必要な部品内蔵基板3の主面の面積を低減することができ、部品内蔵基板3を小型化することができる。
As a result, the number of first
また、樹脂基体13に複数の孔部を形成した場合に、コア基板5はより反りやすくなるが、無機絶縁層14は、樹脂基体13よりも熱膨張率が小さく、樹脂基体13よりもヤング率が大きいことから、樹脂基体13に複数の孔部Hが形成されていても、良好にコア基板5の反りを抑制することができ、ひいてはコア基板5と複数の第2電子部品6との接続信頼性を向上させることができる。
Further, when a plurality of holes are formed in the
その結果、コア基板5において平面方向(XY平面方向)への熱膨張のバランスを考慮せずに、任意の箇所に孔部Hを形成できることから、設計の自由度を向上させることができ、電気的な特性を考慮した最適な設計をすることができる。
As a result, since the hole H can be formed at an arbitrary place without considering the balance of thermal expansion in the plane direction (XY plane direction) in the
(実装構造体1の作製)
次に、上述した第2実施形態の実装構造体1の製造方法を説明する。なお、上述した第1実施形態と同様の方法に関しては、記載を省略する。
(Production of mounting structure 1)
Next, the manufacturing method of the mounting
上述した第1実施形態の工程(6)において、2つの積層シート24のそれぞれに、図
9(a)に示すように、第1樹脂前駆体15xが露出する主面に樹脂基体前駆体13xを積層し孔部Hを形成する。次いで、図9(b)に示すように、孔部Hに第2電子部品6を収容した後に、図9(c)に示すように、それぞれの積層シート24の樹脂基体前駆体13xの露出した主面同士を貼り合わせて、加熱加圧することによって、図9(d)に示すように、コア基板5を作製する。
In step (6) of the first embodiment described above, as shown in FIG. 9A, the resin base precursor 13x is provided on the main surface where the first resin precursor 15x is exposed on each of the two
本発明は前述した実施形態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において種々の変更、改良、組合せなどが可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications, improvements, combinations, and the like can be made without departing from the spirit of the present invention.
また、前述した本発明の実施形態は、ソルダーレジスト層についての説明を省略したが、部品内蔵基板は上下面に樹脂材料を含むソルダーレジスト層を有していても構わない。 Moreover, although description about the soldering resist layer was abbreviate | omitted in embodiment of this invention mentioned above, the component built-in board | substrate may have the soldering resist layer containing a resin material on the upper and lower surfaces.
また、前述した本発明の実施形態は、アンダーフィルについての説明を省略したが、部品内蔵基板と電子部品との間にアンダーフィルを有しても構わない。 In addition, in the above-described embodiment of the present invention, description of the underfill is omitted, but an underfill may be provided between the component-embedded substrate and the electronic component.
また、前述した本発明の実施形態は、無機絶縁層が配線層に形成されていたが、コア基板のみに形成されてもよい。 In the embodiment of the present invention described above, the inorganic insulating layer is formed on the wiring layer, but may be formed only on the core substrate.
また、前述した本発明の実施形態は、樹脂基体層は基材を含んでいるが、基材を含まなくても構わない。 In the above-described embodiment of the present invention, the resin base layer includes the base material, but the base material may not be included.
また、前述した本発明の実施形態は、第1樹脂層および樹脂基体層はフィラー粒子を含んでいないが、フィラー粒子を含んでも構わない。 In the embodiment of the present invention described above, the first resin layer and the resin base layer do not contain filler particles, but may contain filler particles.
また、前述した本発明の実施形態は、金属箔を使用していたが、金属箔の代わりに樹脂シート使用しても構わない。 Moreover, although embodiment of this invention mentioned above used metal foil, you may use a resin sheet instead of metal foil.
また、前述した本発明の第1実施形態は、樹脂基体に孔部を形成していたが、樹脂基体前駆体に孔部を形成しても構わない。 In the first embodiment of the present invention described above, the hole is formed in the resin substrate, but the hole may be formed in the resin substrate precursor.
また、前述した本発明の第2実施形態は、樹脂基体前駆体に孔部を形成していたが、樹脂基体に孔部を形成し、樹脂基体の露出した主面同士の貼り合わせを、第1樹脂層を介して行なっても構わない。 In the second embodiment of the present invention described above, the hole is formed in the resin base precursor. However, the hole is formed in the resin base, and the exposed main surfaces of the resin base are bonded to each other. You may carry out through one resin layer.
また、前述した本発明の第2実施形態は、樹脂基体の一主面に開口部が形成された、複数の孔部が形成されているが、この複数の孔部には、貫通孔が含まれていても構わない。 Further, in the second embodiment of the present invention described above, a plurality of holes are formed with openings formed on one main surface of the resin substrate, and the plurality of holes include through holes. It does not matter.
また、前述した本発明の実施形態は、第2電子部品が含む電極とビア導体とが接続しているが、図10に示した実施形態のように、第2電子部品とビア導体とが接続部材を介して接続していても構わない。 In the embodiment of the present invention described above, the electrode included in the second electronic component and the via conductor are connected. However, as in the embodiment shown in FIG. 10, the second electronic component and the via conductor are connected. You may connect via a member.
1 実装構造体
2 第1電子部品
3 部品内蔵基板
4 バンプ
5 コア基板
6 第2電子部品
7 配線層
8 基体
9 導電層
10 ビア導体
11 スルーホール導体
12 絶縁体
13 樹脂基体
13x 樹脂基体前駆体
14 無機絶縁層
15 第1樹脂層
15x 第1樹脂前駆体
16 樹脂基体層
16x 樹脂基体層前駆体
17 基体樹脂部
18 基材
19 第1無機絶縁粒子
20 第2無機絶縁粒子
21 第1樹脂部
21x 第1樹脂材料
22 第1フィラー粒子
23 金属箔
24 積層シート
25 積層体
G 間隙
H 孔部
T スルーホール
V ビア孔
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記無機絶縁層は、互いの一部で接続した複数の第1無機絶縁粒子を含んでいるとともに、該複数の第1無機絶縁粒子に囲まれた間隙が形成されており、
前記第1樹脂層は、前記間隙の幅よりも粒径が大きい、無機絶縁材料からなる複数の第1フィラー粒子を内部に含んでおり、
該第1フィラー粒子の含有割合は、前記第1樹脂層のうち前記無機絶縁層側に位置する第1領域が前記樹脂基体側に位置する第2領域よりも大きいことを特徴とする部品内蔵基板。 And the electronic component, the hole is formed, and tree fat base, wherein the electronic component to the hole portion is accommodated, a pair of the inorganic insulating layer disposed on both main surfaces of the resin substrate, and the inorganic insulating layer A first resin layer disposed between the resin base and between the inorganic insulating layer and the electronic component ;
The inorganic insulating layer includes a plurality of first inorganic insulating particles connected at a part of each other, and a gap surrounded by the plurality of first inorganic insulating particles is formed,
The first resin layer includes a plurality of first filler particles made of an inorganic insulating material having a particle size larger than the width of the gap,
Content of the first filler particles, component built the first region located on the inorganic insulating layer side of the first resin layer has a size Ikoto than the second region located in the resin substrate side substrate.
前記孔部は、前記樹脂基体を厚み方向に貫通して前記樹脂基体の両主面に開口を有しており、
前記一対の無機絶縁層は、前記樹脂基体の両主面上に前記開口部を覆って配置されており、
前記電子部品は、前記孔部内で前記一対の無機絶縁層のどちらかの主面上に位置していることを特徴とする部品内蔵基板。 The component built-in substrate according to claim 1,
The hole has an opening on both main surfaces of the resin substrate through the resin substrate in the thickness direction;
The pair of inorganic insulating layers are disposed on both main surfaces of the resin base so as to cover the opening,
The component-embedded substrate, wherein the electronic component is located on one main surface of the pair of inorganic insulating layers in the hole.
前記第1樹脂層の一部は、前記間隙に入り込んでいることを特徴とする部品内蔵基板。 In the component built-in substrate according to claim 1 or 2 ,
Before Symbol A portion of the first resin layer, a substrate having built-in components, characterized in that intrudes into the gap.
前記無機絶縁層および前記第1樹脂層を貫通して前記電子部品に電気的に接続したビア導体をさらに有することを特徴とする部品内蔵基板。 In the component-embedded substrate according to any one of claims 1 to 3 ,
The component-embedded substrate further comprising a via conductor that penetrates the inorganic insulating layer and the first resin layer and is electrically connected to the electronic component.
前記無機絶縁層の前記電子部品と反対側の主面上に、前記ビア導体に接続した導電層をさらに有し、
前記ビア導体は、前記電子部品側に位置する一端部の幅が、前記導電層側に位置する他端部の幅よりも大きいことを特徴とする部品内蔵基板。 In the component built-in substrate according to claim 4 ,
On the main surface of the inorganic insulating layer opposite to the electronic component, further has a conductive layer connected to the via conductor,
The via conductor has a component-embedded substrate, wherein a width of one end portion located on the electronic component side is larger than a width of the other end portion located on the conductive layer side.
前記第1樹脂層は、前記間隙の幅よりも粒径が小さい、無機絶縁材料からなる複数の第2フィラー粒子を前記間隙内にさらに含んでいることを特徴とする部品内蔵基板。 In the component built-in substrate according to any one of claims 1 to 5 ,
The component-embedded substrate, wherein the first resin layer further includes a plurality of second filler particles made of an inorganic insulating material having a particle size smaller than the width of the gap.
前記孔部に、前記第1樹脂層の一部が入り込んでいることを特徴とする部品内蔵基板。 In the component-embedded substrate according to any one of claims 1 to 6 ,
A component-embedded substrate, wherein a part of the first resin layer enters the hole.
前記第1樹脂層は、前記電子部品と前記無機絶縁層との間に位置する部分の厚みが、前記樹脂基体と前記無機絶縁層との間に位置する部分の厚みよりも小さいことを特徴とする部品内蔵基板。 In the component-embedded substrate according to any one of claims 1 to 7 ,
The first resin layer is characterized in that a thickness of a portion located between the electronic component and the inorganic insulating layer is smaller than a thickness of a portion located between the resin base and the inorganic insulating layer. Component built-in board.
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