JP6144058B2 - 配線基板及び配線基板の製造方法 - Google Patents
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Description
なお、添付図面は、特徴を分かりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、寸法,比率などは実際と異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部のハッチングを省略している。
図1に示すように、配線基板10は、基板本体20を有し、基板本体20には二次電池30が内蔵されている。基板本体20は、複数(図1において3つ)の絶縁層21,22,23を有している。絶縁層21〜23は、第1の絶縁層21の一主面(図1において上面)上に、第2の絶縁層22と第3の絶縁層23が、この順番で積層されている。
図2に示すように、二次電池30は、基板31と、基板31の一主面(図2において上面)上の電池本体32を有している。電池本体32は、電極33,34を有している。これらの電極33,34は集電体と呼ばれることがある。電極33,34は基板31上面に形成されている。電池本体32は、正極35、電解質層36、負極37を有し、これらは電極33上にこの順に積層されている。正極35、電解質層36、負極37は保護膜38により覆われている。負極37は電極34の一端に接続されている。正極35,負極37の材料は例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金である。電解質層36は例えばリチウム電解質層である。保護膜38は例えば絶縁樹脂である。
配線基板10は二次電池30を内蔵する。この二次電池30は、基板本体20の絶縁層21,23に挟まれた第2の絶縁層22により覆われている。そして、第2の絶縁層22の剛性は、第1及び第3の絶縁層21,23の剛性よりも低い。
図3に示すように、半導体装置100は、複数(図3において3つ)の配線基板10,120,130を有している。配線基板10のパッド41aには、電子部品111が実装されている。この電子部品111は、例えば光発電装置、熱電発電装置、振動発電装置等の発電装置であり、配線基板10に内蔵された二次電池30に電力を供給する。配線基板10のパッド51aには電子部品112が実装されている。この電子部品112は例えば電源管理ICであり、二次電池30の電力を管理する。
配線基板120の上面に形成されたパッド122には電子部品123が実装されている。この電子部品123は、例えば、CPU等の処理回路、信号処理回路(例えばRF回路)を含む半導体チップである。配線基板120の上面に形成されたパッド124は、はんだボール102を介して配線基板130のパッド131と電気的に接続されている。はんだボール102は、はんだボール101と同様に、金属コアはんだボールである。なお、はんだボール102を、樹脂コアを含むもの、または金属コアを含まないものとしてもよい。
図4(a)に示すように、基台201を用意する。基台201は、絶縁層21と、この絶縁層21の一方の主面に形成された金属箔42を有する。絶縁層21の材料は例えばエポキシ樹脂である。金属箔42の材料は例えば銅である。この基台201は、例えば樹脂フィルムの表面に接着剤を塗布し、その接着剤上に金属箔を熱プレスして形成される。
以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
尚、上記の実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・第2の絶縁層22は、二次電池30における形状の変化を許容可能であれば、上記実施形態の形状に限定されない。例えば、図4(c)に示す第2の絶縁層22を形成する工程では、図6(a)に示すように、第1の絶縁層21の上面に載置された二次電池30を覆うように、第2の絶縁層22を形成する。そして、図6(b)に示すように、第1の絶縁層21の上面及び第2の絶縁層22の表面を覆うように、第3の絶縁層23を形成する。第3の絶縁層23は、例えば、第2の絶縁層22が形成された部分を除く第1の絶縁層21の上面に、第1の絶縁層21と同じ材質の樹脂層を形成し、その樹脂層と第2の絶縁層22を覆うように、金属箔付き絶縁層を積層して形成してもよい。そして、図5(c)に示す工程と同様に、ダイサーやルータ等を用いて個片化することにより、図6(c)に示す配線基板10bが得られる。
・複数の二次電池を内蔵してもよい。二次電池以外の電子部品(例えば半導体チップ、容量素子、抵抗素子)と二次電池を内蔵してもよい。また、二次電池以外の電子部品を内蔵してもよい。
20 基板本体
21,23 絶縁層
22 絶縁層(低剛性絶縁層)
30 二次電池
33 電極
51 配線層
61 ビア
Claims (14)
- 第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層の上面に配置された二次電池と、
前記第1の絶縁層の上面に形成され、前記二次電池を覆う第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層を覆う第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層の上面に形成された第1の配線層と、
前記第3の絶縁層と前記第2の絶縁層を貫通し、前記第1の配線層と前記二次電池の電極とを電気的に接続するビアと、
を有し、
前記第2の絶縁層の引張強さの値は、前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層の引張強さの値より低い値であり、
前記第2の絶縁層はシリコーンエラストマーまたはシリコーンゲルからなる、
ことを特徴とする配線基板。 - 前記第2の絶縁層は、前記二次電池が固定された前記第1の絶縁層の上面全体を覆うように形成され、
前記第3の絶縁層は前記第2の絶縁層の上面を覆うように形成されていること、
を特徴とする請求項1に記載の配線基板。 - 第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層の上面に配置された二次電池と、
前記第1の絶縁層の上面に形成され、前記二次電池を覆う第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層を覆う第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層の上面に形成された第1の配線層と、
前記第3の絶縁層と前記第2の絶縁層を貫通し、前記第1の配線層と前記二次電池の電極とを電気的に接続するビアと、
を有し、
前記第2の絶縁層の引張強さの値は、前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層の引張強さの値より低く、
前記第2の絶縁層は、前記第1の絶縁層の上面において、前記二次電池が配置された領域を覆うように形成され、
前記第3の絶縁層は、前記第2の絶縁層から露出する前記第1の絶縁層の上面と前記第2の絶縁層を覆うように形成されていること、
を特徴とする配線基板。 - 前記第2の絶縁層はシリコーンエラストマーまたはシリコーンゲルからなることを特徴とする請求項3に記載の配線基板。
- 前記二次電池の電極上に形成されたバンプを有し、
前記ビアは、前記バンプと前記第1の配線層とを電気的に接続すること、
を特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の配線基板。 - 前記第1の絶縁層の下面に形成された第2の配線層と、
前記第2の配線層と前記第1の配線層を電気的に接続する貫通ビアと、
を有することを特徴とする請求項1〜5のうちの何れか一項に記載の配線基板。 - 前記第1の絶縁層の下面と前記第3の絶縁層の上面の少なくとも一方の面の側に積層された複数の配線層及び絶縁層を有することを特徴とする請求項1〜6のうちの何れか一項に記載の配線基板。
- 前記二次電池は、全固体薄膜二次電池であることを特徴とする請求項1〜7のうちの何れか一項に記載の配線基板。
- 第1の絶縁層の上面上に二次電池を配置する工程と、
前記第1の絶縁層の上面に形成した第2の絶縁層により前記二次電池を覆う工程と、
第3の絶縁層により前記第2の絶縁層を覆う工程と、
前記第3の絶縁層の上面に第1の配線層を形成するとともに、前記第3の絶縁層と前記第2の絶縁層を貫通し、前記第1の配線層と前記二次電池の電極とを接続するビアを形成する工程と、
を有し、
前記第2の絶縁層の引張強さの値は、前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層の引張強さの値より低い値であり、
前記第2の絶縁層はシリコーンエラストマーまたはシリコーンゲルからなる、
ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記ビアを形成する工程において、前記第1の絶縁層の下面に第2の配線層を形成するとともに、前記第1の配線層と前記第2の配線層とを接続する貫通ビアを形成することを特徴とする請求項9に記載の配線基板の製造方法。
- 前記二次電池の電極上にバンプが形成され、
前記ビアは、前記第1の配線層と前記バンプとを接続するように形成されることを特徴とする請求項9または10に記載の配線基板の製造方法。 - 第1の絶縁層の上面上に二次電池を配置する工程と、
前記第1の絶縁層の上面に形成した第2の絶縁層により前記二次電池を覆う工程と、
第3の絶縁層により前記第2の絶縁層を覆う工程と、
前記第3の絶縁層の上面に第1の配線層を形成するとともに、前記第3の絶縁層と前記第2の絶縁層を貫通し、前記第1の配線層と前記二次電池の電極とを接続するビアを形成する工程と、
を有し、
前記第2の絶縁層の引張強さの値は、前記第1の絶縁層及び前記第3の絶縁層の引張強さの値より低く、
前記第2の絶縁層は前記第1の絶縁層の上面において、前記二次電池が配置された領域を覆うように形成され、
前記第3の絶縁層は、前記第2の絶縁層から露出する前記第1の絶縁層の上面と前記第2の絶縁層とを覆うように形成されること、を特徴とする配線基板の製造方法。 - 前記第2の絶縁層はシリコーンエラストマーまたはシリコーンゲルからなることを特徴とする請求項12に記載の配線基板の製造方法。
- 前記第2の絶縁層は、前記二次電池が固定された前記第1の絶縁層の上面全体を覆うように形成され、
前記第3の絶縁層は、前記第2の絶縁層を覆うように形成されること、を特徴とする請求項9〜13のいずれか一項に記載の配線基板の製造方法。
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