JP7382210B2 - 配線基板、電子装置及び配線基板の製造方法 - Google Patents

配線基板、電子装置及び配線基板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、配線基板、電子装置及び配線基板の製造方法に関するものである。
従来、半導体チップやチップキャパシタなどの電子部品を内蔵した配線基板が知られている(例えば、特許文献1参照)。電子部品は、配線基板の層間絶縁層に形成された開口部内に配置されている。このような配線基板は例えば以下のように製造することができる。
まず、支持基板を準備し、この支持基板上に配線層を形成し、次いで所要の層数のビルドアップ配線層と層間絶縁層とを積層する。続いて、所定の層間絶縁層にレーザ加工により開口部を形成し、その開口部内に電子部品を配置した後、開口部を充填するとともに電子部品を全体的に被覆する絶縁層を形成する。次いで、電子部品と電気的に接続される配線層を絶縁層上に形成する。その後、最終的に支持基板を除去する。
特開2012-191204号公報
ところが、従来の配線基板では、ビア配線とビルドアップ配線層との接続部分において電気抵抗が上昇する場合がある。この場合には、ビア配線とビルドアップ配線層との間の電気的接続信頼性が低下するという問題がある。
本発明の一観点によれば、第1電極と、電子部品が実装される実装部を含む配線とを有する第1金属板と、前記第1電極の上面に拡散接合された第2電極を有する第2金属板と、を有し、前記第2金属板は、前記実装部を露出し、前記電子部品を収容可能な大きさに形成された第1開口部を有する。
本発明の一観点によれば、電気的接続信頼性の低下を抑制できるという効果を奏する。
一実施形態の電子装置を示す概略断面図(図3~図6における1-1線断面図)である。 一実施形態の電子装置を示す概略断面図(図3~図6における2-2線断面図)である。 一実施形態の電子装置を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置の適用例を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図(図8における9-9線断面図)である。 (a)~(c)は、一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図(図12における13-13線断面図)である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略平面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図(図14における15-15線断面図)である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 一実施形態の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 変更例の電子装置の製造方法を示す概略断面図である。 変更例の電子装置を示す概略平面図である。 変更例の電子装置を示す概略断面図である。
以下、一実施形態について添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、便宜上、特徴を分かりやすくするために特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが各図面で同じであるとは限らない。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、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。
(電子装置10の概略構成)
まず、図1~図6に従って、電子装置10の構造について説明する。
図1に示すように、電子装置10は、配線基板20と、配線基板20に実装された1つ又は複数の電子部品90とを有している。
図1及び図2に示すように、配線基板20は、例えば、金属板30と、金属板30の上面に拡散接合された金属板40と、金属板40の上面に拡散接合された金属板50とを有している。配線基板20は、金属板30の上面に実装された1つ又は複数(ここでは、1つ)の電子部品60と、金属板30,40,50間に形成され、電子部品60を被覆する絶縁層70とを有している。すなわち、配線基板20は、電子部品60を内蔵した配線基板である。なお、図1は、図3~図6に示した1-1線断面における電子装置10の断面構造を示したものであり、図2は、図3~図6に示した2-2線断面における電子装置10の断面構造を示したものである。また、図2では、電子部品90の図示を省略している。
(配線基板20の概略構成)
配線基板20は、例えば、直方体状に形成されている。本例の配線基板20の平面形状は、矩形状に形成されている。配線基板20の大きさは、例えば、平面視で、4mm×4mm~10mm×10mm程度とすることができる。配線基板20の厚さは、例えば、0.4mm~1.1mm程度とすることができる。ここで、本明細書において、「平面視」とは、対象物を金属板50の上面の法線方向(図1の上下方向)から視ることを言い、「平面形状」とは、対象物を金属板50の上面の法線方向から視た形状のことを言う。
金属板30,40,50の材料としては、例えば、銅(Cu)やCu合金を用いることができる。金属板30,40,50の材料としては、例えば、42アロイ等の鉄-ニッケル(Fe-Ni)合金を用いることができる。なお、金属板30,40,50の材料は、互いに同じ材料であってもよいし、互いに異なる材料であってもよい。金属板30の厚さは、例えば、0.1mm~0.3mm程度とすることができる。金属板40の厚さは、例えば、0.2mm~0.5mm程度とすることができる。金属板50の厚さは、例えば、0.1mm~0.3mm程度とすることができる。金属板30,40,50の厚さは、互いに同じ厚さに設定してもよいし、互いに異なる厚さに設定してもよい。
絶縁層70の材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂やエポキシ系樹脂などの絶縁性樹脂、又はこれら樹脂にシリカやアルミナ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。絶縁層70の下面から上面までの厚さは、例えば、0.4mm~1.1mm程度とすることができる。
(金属板30の構造)
次に、図1~図4に従って、金属板30の構造について説明する。
図3及び図4に示すように、金属板30は、複数の電極31と、複数の配線33と、複数の配線36とを有している。これら複数の電極31と複数の配線33と複数の配線36とは、例えば、同一平面上に形成されている。金属板30には、その金属板30を厚さ方向に貫通して、複数の電極31と複数の配線33と複数の配線36とを画定する開口部30Xが形成されている。なお、図3は、金属板30及び絶縁層70を上方から視た平面図であり、図4は、金属板30及び絶縁層70を下方から視た平面図である。
(電極31の構成)
複数の電極31は、互いに離間して形成されている。複数の電極31は、例えば、配線基板20(電子装置10)の外周領域に形成されている。複数の電極31は、例えば、配線基板20の外形をなす四辺のうち対向する二辺に対応して設けられ、その対向する二辺が並ぶ方向(図中左右方向)に互いに対向して設けられている。
図4に示すように、各電極31は、例えば、本体部31Aと、突出部31Bと、複数の突出部31Cとを有している。各電極31では、例えば、本体部31Aと突出部31Bと複数の突出部31Cとが連続して一体に形成されている。
本体部31Aは、例えば、直方体状に形成されている。本体部31Aは、例えば、べた状に形成されている。本体部31Aは、例えば、配線基板20の外形をなす辺に沿って延びる所定の幅を有し、配線基板20の外周縁側から配線基板20の内周側に延びるようにべた状に形成されている。本体部31Aの幅寸法は、例えば、配線基板20の外形をなす各辺の長さの0.3倍~0.7倍の長さに設定することができる。ここで、本明細書における各部材の幅寸法は、配線基板20(電子装置10)の外側面を一周する方向である配線基板20(電子装置10)の外周方向に沿って延びる寸法である。
突出部31Bは、例えば、本体部31Aの側面から外方に突出するように形成されている。突出部31Bは、例えば、本体部31Aの側面から配線基板20の内周側に向かって突出するように形成されている。突出部31Bは、例えば、本体部31Aの側面から配線基板20の外周方向に向かって突出するように形成されている。突出部31Bは、例えば、本体部31Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。
図1に示すように、突出部31Bの厚さは、例えば、本体部31Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部31Bの厚さは、例えば、本体部31Aの厚さの0.3倍~0.7倍程度の厚さに設定することができる。突出部31Bは、本体部31Aの下面側から金属板40側に凹むように形成されている。すなわち、突出部31Bの上面は本体部31Aの上面と略面一に形成される一方で、突出部31Bの下面は本体部31Aの下面よりも上方の位置に形成されている。突出部31Bの下面は、絶縁層70によって被覆されている。
図4に示すように、複数の突出部31Cは、例えば、突出部31Bの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から枝分かれして形成されている。複数の突出部31Cは、例えば、配線基板20の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。本例では、配線基板20の外形をなす辺に沿って10個の突出部31Cが所定の間隔を空けて設けられている。各突出部31Cは、突出部31Bの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。各突出部31Cの幅寸法は、例えば、本体部31Aの幅寸法よりも小さく設定されている。図1に示すように、各突出部31Cの厚さは、例えば、本体部31Aの厚さと同じ厚さに形成されている。このため、各突出部31Cと本体部31Aとの間に形成された突出部31Bは溝状に形成されている。
電極31の外側面31S、つまり各突出部31Cの配線基板20外周縁側の外側面31Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。電極31の外側面31Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sよりも配線基板20の内周側に後退した位置に形成されている。このため、配線基板20の外側面には、絶縁層70の外側面70Sと電極31の外側面31Sとによって構成される段差部20Xが形成されている。
図4に示すように、段差部20Xは、例えば、配線基板20の外周方向の全周に亘って連続して形成されている。すなわち、電極31の外側面31S以外の側面を被覆する絶縁層70の外側面70Tは、絶縁層70の外側面70Sよりも配線基板20の内周側に後退した位置に形成されている。このとき、絶縁層70の外側面70Tは、例えば、電極31の外側面31Sと略面一に形成されている。
図1に示すように、電極31の下面31U、具体的には本体部31A及び突出部31Cの下面31Uは、絶縁層70の下面70Uから露出されている。電極31の下面31Uは、例えば、絶縁層70の下面70Uと略面一に形成されている。
絶縁層70から露出された電極31の外側面31S及び下面31Uには、金属層80が形成されている。金属層80は、例えば、電極31の外側面31S全面及び下面31U全面を被覆するように形成されている。金属層80は、例えば、電極31の外側面31Sと下面31Uとを連続して被覆するように形成されている。金属層80の側面は、例えば、絶縁層70の外側面70Sよりも配線基板20の内周側に後退した位置に形成されている。金属層80の例としては、金(Au)層、ニッケル(Ni)層/Au層(Ni層とAu層をこの順番で積層した金属層)、Ni層/パラジウム(Pd)層/Au層(Ni層とPd層とAu層をこの順番で積層した金属層)、Ni層/銀(Ag)層(Ni層とAg層をこの順番で積層した金属層)などを用いることができる。ここで、Au層はAu又はAu合金からなる金属層、Ni層はNi又はNi合金からなる金属層、Pd層はPd又はPd合金からなる金属層、Ag層はAg又はAg合金からなる金属層である。これらNi層、Au層、Pd層、Ag層としては、例えば、電解めっき法により形成された金属層(電解めっき金属層)を用いることができる。なお、金属層80の代わりに、例えば、電極31の外側面31S及び下面31Uに、OSP(Organic Solderability Preservative)処理などの酸化防止処理を施して形成されるOSP膜を形成するようにしてもよい。OSP膜としては、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜を用いることができる。
(配線33の構成)
図3に示すように、各配線33は、電子部品60の実装領域に設けられている。ここで、本例における電子部品60の実装領域は、電極31よりも配線基板20の内周側に設けられている。配線33は、電極31と一体に形成された配線34と、電極31と離れて設けられた複数の配線35とを有している。
配線34は、例えば、複数の電極31のうち一部の電極31と連続して一体に形成されている。配線34は、例えば、一部の電極31から配線基板20の内周側に突出するように形成されている。配線34は、例えば、一部の電極31の突出部31Bから配線基板20の内周側に突出するように形成されている。配線34は、例えば、配線基板20の外形をなす辺に沿って延びる所定の幅を有し、電極31から配線基板20の内周側に延びるように形成されている。配線34は、例えば、その全体が電子部品60の実装領域に設けられている。本例の配線34は、その全体が実装部として機能する。
図1に示すように、配線34の厚さは、例えば、電極31の突出部31Bの厚さと同じ厚さに形成されている。配線34の厚さは、例えば、電極31の本体部31Aの厚さよりも薄く形成されている。配線34の厚さは、例えば、本体部31Aの厚さの0.3倍~0.7倍程度の厚さに設定することができる。配線34は、本体部31Aの下面側から金属板40側に凹むように形成されている。配線34の下面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
図4に示すように、複数の配線35は、互いに離間して設けられている。複数の配線35は、例えば、電子部品60の実装領域の外周領域に形成されている。複数の配線35は、例えば、電子部品60の実装領域の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。複数の配線35は、例えば、配線34と協働して、電子部品60の実装領域の外周縁を囲むように形成されている。
各配線35は、例えば、電子部品60の実装領域内に設けられた実装部35Aと、実装部35Aに接続された接続部35Bと、接続部35Bに接続された突出部35Cと、突出部35Cに接続された突出部35Dとを有している。各配線35では、例えば、実装部35Aと接続部35Bと突出部35Cと突出部35Dとが連続して一体に形成されている。接続部35Bは、例えば、実装部35Aと突出部35C,35Dとを接続するように形成されている。
接続部35Bは、例えば、直方体状に形成されている。接続部35Bの平面形状は、例えば、帯状に形成されている。接続部35Bは、例えば、所定の幅を有し、配線基板20の外周縁側から内周側に延びるように形成されている。接続部35Bの幅寸法は、例えば、電極31の本体部31Aの幅寸法よりも小さく形成されている。接続部35Bの厚さは、例えば、本体部31Aの厚さと同じ厚さに形成されている。
実装部35Aは、例えば、接続部35Bの側面のうち配線基板20の内周側に位置する側面から配線基板20の内周側に突出するように形成されている。実装部35Aの平面形状は、例えば、帯状に形成されている。実装部35Aは、所定の幅を有し、接続部35Bから配線基板20の内周側に延びるように形成されている。
図2に示すように、実装部35Aの厚さは、例えば、接続部35Bの厚さよりも薄く形成されている。実装部35Aの厚さは、例えば、接続部35Bの厚さの0.3倍~0.7倍程度の厚さに設定することができる。実装部35Aは、接続部35Bの下面側から金属板40側に凹むように形成されている。実装部35Aの下面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
突出部35Cは、例えば、接続部35Bの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。突出部35Cの厚さは、例えば、実装部35Aの厚さと同じ厚さに形成されている。突出部35Cの厚さは、例えば、接続部35Bの厚さよりも薄く形成されている。突出部35Cは、接続部35Bの下面側から金属板40側に凹むように形成されている。突出部35Cの下面は、絶縁層70によって被覆されている。
図4に示すように、突出部35Dは、例えば、突出部35Cの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。例えば、配線35では、1つの接続部35B(突出部35C)に対して1つ又は複数の突出部35Dが形成されている。各突出部35Dの幅寸法は、例えば、突出部31Cの幅寸法と同じ長さに設定されている。
図2に示すように、各突出部35Dの厚さは、例えば、接続部35Bの厚さと同じ厚さに形成されている。このため、接続部35Bと突出部35Dとの間に形成された突出部35Cは溝状に形成されている。
配線35の外側面35S、つまり各突出部35Dの配線基板20の外周縁側の外側面35Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。配線35の外側面35Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sよりも配線基板20の内周側に後退した位置に形成されている。
図3に示した配線34,35は、例えば、電子部品60搭載用の配線である。配線34の上面及び各配線35の実装部35Aの上面には、金属層81が形成されている。複数の金属層81は、例えば、電子部品60の外周縁に沿って形成されている。各金属層81は、例えば、配線34の上面又は実装部35Aの上面に部分的に形成されている。各金属層81は、例えば、平面視円形状に形成されている。図2に示すように、各金属層81は、電子部品60のバンプ61に対応して形成されている。すなわち、各金属層81は、電子部品60が金属板30に実装された際に、電子部品60のバンプ61と対向する位置に形成されている。金属層81としては、Au層、Ni層/Au層、Ni層/Pd層/Au層、Ni層/Ag層などを用いることができる。
配線35の下面、具体的には接続部35B及び突出部35Dの下面は、絶縁層70の下面70Uから露出されている。配線35の下面は、例えば、絶縁層70の下面70Uと略面一に形成されている。配線35の下面には、例えば、金属層80が形成されている。金属層80は、例えば、配線35の下面全面を被覆するように形成されている。
(配線36の構成)
図3及び図4に示すように、複数の配線36は、例えば、配線基板20の角部に形成されている。複数の配線36は、例えば、配線基板20の四隅(4箇所の角部)に形成されている。各配線36は、例えば、電極31及び配線34,35と離間して形成されている。
図4に示すように、各配線36は、例えば、本体部36Aと、突出部36Bと、複数の突出部36Cとを有している。各配線36では、例えば、本体部36Aと突出部36Bと突出部36Cとが連続して形成されている。
本体部36Aの平面形状は、例えば、多角形状に形成されている。本体部36Aの厚さは、例えば、本体部31Aの厚さと同じ厚さに形成されている。
突出部36Bは、例えば、本体部36Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。突出部36Bの厚さは、例えば、突出部31Bと同じ厚さに形成されている。突出部36Bの厚さは、例えば、本体部36Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部36Bは、本体部36Aの下面側から上面側に凹むように形成されている。突出部36Bの下面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
複数の突出部36Cは、例えば、突出部36Bの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から枝分かれして形成されている。複数の突出部36Cは、例えば、配線基板20の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。各突出部36Cは、本体部36Aの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。
突出部36Cの幅寸法は、例えば、突出部31Cの幅寸法と同じ長さに設定されている。各突出部36Cの厚さは、例えば、本体部36Aの厚さと同じ厚さに形成されている。このため、本体部36Aと突出部36Cとの間に形成された突出部36Bは溝状に形成されている。
配線36の外側面36S、つまり各突出部36Cの配線基板20の外周縁側の外側面36Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。配線36の外側面36Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sよりも配線基板20の内周側に後退した位置に形成されている。
配線36の下面、具体的には本体部36A及び突出部36Cの下面は、絶縁層70から露出されている。配線36の下面は、例えば、絶縁層70の下面70U(図1参照)と略面一に形成されている。配線36の下面には、例えば、金属層80(図1参照)が形成されている。
(金属板40の構造)
次に、金属板40の構造について説明する。
図1及び図2に示すように、金属板40の下面は、拡散接合によって金属板30の上面に接合されている。これにより、金属板40は、金属板30と電気的に接続されている。ここで、拡散接合とは、接合する金属材料同士を密着させ、真空や不活性ガス等の雰囲気中で、加圧・加熱することで金属材料同士の接合面に生じる原子の拡散を利用して金属材料同士を原子レベルで接合する技術である。なお、拡散接合によって接合された金属板30と金属板40とは、界面の無い状態で(すなわち、隙間が全く無い状態で)一体化され、金属板30の上面と金属板40の下面とが直接接合される。ここで、本実施形態の各図面では、金属板30と金属板40とを分かり易くするために、両者を実線にて区別している。但し、実際には、金属板30と金属板40との界面は消失していることがあり、境界が明確ではないことがある。
金属板40は、電子部品60の実装領域を露出する開口部40Yを有している。開口部40Yは、例えば、電子部品60の実装領域に位置する金属板30、具体的には配線34と配線35の実装部35Aとを露出するように形成されている。開口部40Yは、電子部品60を収容可能な大きさに形成されている。
図5に示すように、金属板40は、例えば、複数の電極41と、複数の配線45と、複数の配線46とを有している。これら複数の電極41と複数の配線45と複数の配線46とは、例えば、同一平面上に形成されている。金属板40には、その金属板40を厚さ方向に貫通して、複数の電極41と複数の配線45と複数の配線46を画定する開口部40Xが形成されている。開口部40Xは、開口部40Yを含んでいる。なお、図5は、金属板40及び絶縁層70を下方から視た平面図である。
(電極41の構成)
複数の電極41は、互いに離間して形成されている。複数の電極41は、配線基板20の外周領域に形成されている。複数の電極41は、例えば、配線基板20の外形をなす四辺のうち対向する二辺に対応して設けられ、その対向する二辺が並ぶ方向(図中左右方向)に互いに対向して設けられている。
各電極41は、例えば、本体部41Aと、突出部41Bとを有している。各電極41では、本体部41Aと突出部41Bとが連続して一体に形成されている。
本体部41Aは、例えば、直方体状に形成されている。本体部41Aは、例えば、べた状に形成されている。本体部41Aは、例えば、配線基板20の外形をなす辺に沿って延びる所定の幅を有し、配線基板20の外周縁側から配線基板20の内周側に延びるようにべた状に形成されている。本体部41Aの幅寸法は、例えば、配線基板20の外形をなす各辺の長さの0.3倍~0.7倍の長さに設定することができる。
突出部41Bは、例えば、本体部41Aの側面から外方に突出するように形成されている。突出部41Bは、例えば、本体部41Aの側面から配線基板20の内周側に向かって突出するように形成されている。突出部41Bは、例えば、本体部41Aの側面から配線基板20の外周方向に向かって突出するように形成されている。突出部41Bは、例えば、本体部41Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。
図1に示すように、突出部41Bの厚さは、例えば、本体部41Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部41Bの厚さは、例えば、本体部41Aの厚さの0.3倍~0.7倍程度の厚さに設定することができる。突出部41Bは、本体部41Aの下面側から金属板50側に凹むように形成されている。すなわち、突出部41Bの上面は本体部41Aの上面と略面一に形成される一方で、突出部41Bの下面は本体部41Aの下面よりも上方の位置に形成されている。突出部41Bの下面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
電極41は、電極31と平面視で重なる位置に形成されている。電極41の下面は、拡散接合によって電極31の上面に接合されている。例えば、本体部41Aの下面は、拡散接合によって電極31の上面に接合されている。このとき、本体部41Aは、例えば、本体部31Aと突出部31B,31Cの一部と平面視で重なるように形成されている。また、突出部41Bは、例えば、突出部31B,31Cの一部と平面視で重なるように形成されている。電極41は、電子部品60の実装領域に位置する金属板30(具体的には、配線34と配線35の実装部35A)を露出するように形成されている。電極41の側面のうち配線基板20の内周側に位置する側面は、金属板40の開口部40Yの内側面を構成している。
電極41の外側面41S、つまり突出部41Bの配線基板20外周縁側の外側面41Sは、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。電極41の外側面41Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sと略面一に形成されている。このとき、絶縁層70から露出される電極41(突出部41B)の外側面41Sは、本体部41Aの側面よりも面積が小さく形成されている。すなわち、本実施形態では、突出部41Bを本体部41Aよりも薄く形成することで、絶縁層70から露出される外側面41Sの面積が本体部41Aの側面の面積よりも小さくなっている。
(配線45の構成)
図5に示すように、複数の配線45は、互いに離間して形成されている。複数の配線45は、配線基板20の外周領域に形成されている。複数の配線45は、配線基板20の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。本例では、配線基板20の外形をなす辺のうち電極41の形成されていない辺に沿って5個の配線45が所定の間隔を空けて設けられている。
図2に示すように、各配線45は、配線35の一部と平面視で重なる位置に形成されている。各配線45は、例えば、配線35のうち電子部品60の実装領域よりも外周側に位置する部分(具体的には、接続部35B及び突出部35C,35D)と平面視で重なるように形成されている。各配線45は、電子部品60の実装領域内に位置する金属板30を露出するように形成されている。各配線45は、配線33のうち配線34(図4参照)と配線35の実装部35Aと平面視で重ならない位置に形成されている。配線45の側面のうち配線基板20の内周側に位置する側面は、金属板40の開口部40Yの内側面を構成している。
図5に示すように、各配線45は、例えば、本体部45Aと、突出部45Bと、突出部45Cとを有している。各配線45では、例えば、本体部45Aと突出部45Bと突出部45Cとが連続して一体に形成されている。
本体部45Aは、例えば、直方体状に形成されている。本体部45Aの平面形状は、例えば、帯状に形成されている。本体部45Aは、例えば、所定の幅を有し、配線基板20の外周縁側から内周側に延びるように形成されている。本体部45Aの幅寸法は、例えば、電極41の本体部41Aの幅寸法よりも小さく設定されている。本体部45Aの幅寸法は、例えば、接続部35B(図4参照)の幅寸法と同じ長さに設定されている。本体部45Aの厚さは、例えば、本体部41Aの厚さと同じ厚さに形成されている。
突出部45Bは、例えば、本体部45Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。突出部45Cは、例えば、突出部45Bのうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。例えば、配線45では、1つの突出部45Bに対して1つ又は複数の突出部45Cが形成されている。各突出部45Cの幅寸法は、例えば、突出部35D(図4参照)の幅寸法と同じ長さに設定されている。
図2に示すように、突出部45B,45Cの厚さは、例えば、本体部45Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部45B,45Cの厚さは、例えば、突出部41B(図1参照)の厚さと同じ厚さに形成されている。突出部45B,45Cは、本体部45Aの下面側から上面側に凹むように形成されている。突出部45B,45Cの下面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
配線45の下面は、拡散接合によって配線35の上面に接合されている。例えば、本体部45Aの下面が拡散接合によって接続部35Bの上面に接合されている。本体部45Aは、接続部35Bの一部と平面視で重なるように形成されている。突出部45Bは、例えば、突出部35Cと平面視で重なるように形成されている。突出部45Cは、例えば、突出部35Dと平面視で重なるように形成されている。突出部45B,45Cは、例えば、金属板30,40,50の積層方向(図中上下方向)において突出部35C,35Dと離間して設けられている。
配線45の外側面45S、つまり各突出部45Cの配線基板20の外周縁側の外側面45Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。配線45の外側面45Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sと略面一に形成されている。
(配線46の構成)
図5に示すように、複数の配線46は、例えば、配線基板20の角部に形成されている。配線46は、例えば、配線基板20の四隅に形成されている。各配線46は、例えば、複数の電極41及び複数の配線45と離間して形成されており、複数の電極41及び複数の配線45と電気的に絶縁されている。
各配線46は、例えば、本体部46Aと、突出部46Bと、複数の突出部46Cとを有している。各配線46では、例えば、本体部46Aと突出部46Bと突出部46Cとが連続して形成されている。
本体部46Aの平面形状は、例えば、多角形状に形成されている。本体部46Aの平面形状は、例えば、本体部36A(図4参照)の平面形状と同じ形状に形成されている。本体部46Aの厚さは、例えば、本体部41Aの厚さと同じ厚さに形成されている。
突出部46Bは、例えば、本体部46Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。複数の突出部46Cは、例えば、突出部46Bの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から枝分かれして形成されている。複数の突出部46Cは、例えば、配線基板20の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。各突出部46Cは、突出部46Bの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。突出部46Cの幅寸法は、例えば、突出部45Cの幅寸法と同じ長さに設定されている。
突出部46B,46Cの厚さは、例えば、本体部46Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部46B,46Cの厚さは、例えば、突出部41Bの厚さと同じ厚さに形成されている。突出部46B,46Cは、本体部46Aの下面側から上面側に凹むように形成されている。突出部46B,46Cの下面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
配線46は、配線36(図4参照)と平面視で重なる位置に形成されている。配線46の下面は、拡散接合によって配線36(図4参照)の上面に接合されている。例えば、本体部46Aの下面が拡散接合によって本体部36A(図4参照)の上面に接合されている。
配線46の外側面46S、つまり各突出部46Cの配線基板20の外周縁側の外側面46Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。配線46の外側面46Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sと略面一に形成されている。
(金属板50の構造)
次に、金属板50の構造について説明する。
図1及び図2に示すように、金属板50の下面は、拡散接合によって金属板40の上面に接合されている。これにより、金属板50は、金属板40と電気的に接続されている。ここで、本実施形態の各図面では、金属板40と金属板50とを分かり易くするために、両者を実線にて区別している。但し、実際には、金属板40と金属板50との界面は消失していることがあり、境界が明確ではないことがある。
金属板50は、電子部品60の実装領域を露出する開口部50Yを有している。開口部50Yは、例えば、電子部品60の実装領域に位置する金属板30、具体的には配線34と配線35の実装部35Aとを露出するように形成されている。開口部50Yは、電子部品60を収容可能な大きさに形成されている。
図6に示すように、金属板50は、例えば、複数の電極51と、複数の配線55と、複数の配線56とを有している。これら複数の電極51と複数の配線55と複数の配線56とは、例えば、同一平面上に形成されている。金属板50には、その金属板50を厚さ方向に貫通して、複数の電極51と複数の配線55と複数の配線56を画定する開口部50Xが形成されている。開口部50Xは、開口部50Yを含んでいる。なお、図6は、金属板50及び絶縁層70を上方から視た平面図である。
(電極51の構成)
複数の電極51は、互いに離間して形成されている。複数の電極51は、配線基板20の外周領域に形成されている。複数の電極51は、例えば、配線基板20の外形をなす四辺のうち対向する二辺に対応して設けられ、その対向する二辺が並ぶ方向(図中左右方向)に互いに対向して設けられている。
各電極51は、例えば、本体部51Aと、突出部51Bとを有している。各電極51では、本体部51Aと突出部51Bとが連続して一体に形成されている。
本体部51Aは、例えば、直方体状に形成されている。本体部51Aは、例えば、べた状に形成されている。本体部51Aは、例えば、配線基板20の外形をなす辺に沿って延びる所定の幅を有し、配線基板20の外周縁側から配線基板20の内周側に延びるようにべた状に形成されている。本体部51Aの幅寸法は、例えば、配線基板20の外形をなす各辺の長さの0.3倍~0.7倍の長さに設定することができる。
突出部51Bは、例えば、本体部51Aの側面から外方に突出するように形成されている。突出部51Bは、例えば、本体部51Aの側面から配線基板20の内周側に向かって突出するように形成されている。突出部51Bは、例えば、本体部51Aの側面から配線基板20の外周方向に向かって突出するように形成されている。突出部51Bは、例えば、本体部51Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。
図1に示すように、突出部51Bの厚さは、例えば、本体部51Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部51Bの厚さは、例えば、本体部51Aの厚さの0.3倍~0.7倍程度の厚さに設定することができる。突出部51Bは、本体部51Aの上面側から金属板40側に凹むように形成されている。すなわち、突出部51Bの下面は本体部51Aの下面と略面一に形成される一方で、突出部51Bの上面は本体部51Aの上面よりも下方の位置に形成されている。突出部51Bの上面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
電極51は、電極31,41と平面視で重なる位置に形成されている。電極51の下面は、拡散接合によって電極41の上面に接合されている。本体部51A及び突出部51Bの下面は、拡散接合によって本体部41A及び突出部41Bの上面に接合されている。このとき、本体部51A及び突出部51Bは、例えば、電極31の本体部31A及び電極41と平面視で重なるように形成されている。電極51は、例えば、電子部品60の実装領域に位置する金属板30(具体的には、配線34と配線35の実装部35A)を露出するように形成されている。すなわち、電極51の側面のうち配線基板20の内周側に位置する側面は、金属板50の開口部50Yの内側面を構成している。
電極51の外側面51S、つまり突出部51Bの配線基板20外周縁側の外側面51Sは、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。電極51の外側面51Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sと略面一に形成されている。このとき、絶縁層70から露出される電極51(突出部51B)の外側面51Sは、本体部51Aの側面よりも面積が小さく形成されている。すなわち、本実施形態では、突出部51Bを本体部51Aよりも薄く形成することで、絶縁層70から露出される外側面51Sの面積が本体部51Aの側面の面積よりも小さくなっている。
電極51の上面、具体的には本体部51Aの上面は、絶縁層70から露出されている。本体部51Aの上面は、例えば、絶縁層70の上面と略面一に形成されている。絶縁層70から露出された電極51の上面は、電子部品90と接続される電極パッドとして機能する。絶縁層70から露出された電極51の上面には、金属層82が形成されている。金属層82は、例えば、本体部51Aの上面全面を被覆するように形成されている。金属層82の例としては、Au層、Ni層/Au層、Ni層/Pd層/Au層、Ni層/Ag層などを用いることができる。なお、金属層82の代わりに、例えば、本体部51Aの上面に、OSP処理などの酸化防止処理を施して形成されるOSP膜を形成するようにしてもよい。
(配線55の構成)
図6に示すように、複数の配線55は、互いに離間して形成されている。複数の配線55は、配線基板20の外周領域に形成されている。複数の配線55は、配線基板20の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。本例では、配線基板20の外形をなす辺のうち電極51の形成されていない辺に沿って5個の配線55が所定の間隔を空けて設けられている。
図2に示すように、各配線55は、配線35の一部と平面視で重なる位置に形成されている。各配線55は、例えば、配線35のうち電子部品60の実装領域よりも外側に位置する部分(具体的には、接続部35B及び突出部35C,35D)と平面視で重なるように形成されている。各配線55は、電子部品60の実装領域に位置する金属板30を露出するように形成されている。各配線55は、配線33のうち配線34と配線35の実装部35Aと平面視で重ならない位置に形成されている。配線55の側面のうち配線基板20の内周側に位置する側面は、金属板50の開口部50Yの内側面を構成している。
図6に示すように、各配線55は、例えば、本体部55Aと、突出部55Bと、突出部55Cとを有している。各配線55では、例えば、本体部55Aと突出部55Bと突出部55Cとが連続して一体に形成されている。
本体部55Aは、例えば、直方体状に形成されている。本体部55Aの平面形状は、例えば、帯状に形成されている。本体部55Aは、例えば、所定の幅を有し、配線基板20の外周縁側から内周側に延びるように形成されている。本体部55Aの平面形状は、例えば、本体部45A(図5参照)の平面形状よりも小さく形成されている。本体部55Aの幅寸法は、例えば、電極51の本体部51Aの幅寸法よりも小さく設定されている。本体部55Aの幅寸法は、例えば、接続部35B(図4参照)及び本体部45A(図5参照)の幅寸法と同じ長さに設定されている。本体部55Aの厚さは、例えば、本体部51Aの厚さと同じ厚さに形成されている。
突出部55Bは、例えば、本体部55Aの側面から外方に突出するように形成されている。突出部55Bは、例えば、本体部55Aの側面から配線基板20の内周側に向かって突出するように形成されている。突出部55Bは、例えば、本体部55Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。
突出部55Cは、例えば、突出部55Bのうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。例えば、配線55では、1つの突出部55Bに対して1つ又は複数の突出部55Cが形成されている。各突出部55Cの幅寸法は、例えば、本体部51Aの幅寸法よりも小さく設定されている。各突出部55Cの幅寸法は、例えば、突出部35D(図4参照)の幅寸法と同じ長さに設定されている。
図2に示すように、突出部55B,55Cの厚さは、例えば、本体部55Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部55B,55Cの厚さは、例えば、突出部51B(図1参照)の厚さと同じ厚さに形成されている。突出部55B,55Cは、本体部55Aの上面側から下面側に凹むように形成されている。突出部55B,55Cの上面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
配線55の下面は、拡散接合によって配線45の上面に接合されている。例えば、配線55の下面全体が配線45の上面全体に接合されている。
配線55の外側面55S、つまり各突出部55Cの配線基板20の外周縁側の外側面55Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。配線55の外側面55Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sと略面一に形成されている。
配線55の上面、具体的には本体部55Aの上面は、絶縁層70から露出されている。本体部55Aの上面は、例えば、絶縁層70と略面一に形成されている。本体部55Aの上面には、例えば、金属層82が形成されている。金属層82は、例えば、本体部55Aの上面全面を被覆するように形成されている。
(配線56の構成)
図6に示すように、複数の配線56は、例えば、配線基板20の角部に形成されている。配線56は、例えば、配線基板20の四隅に形成されている。各配線56は、例えば、複数の電極51及び複数の配線55と離間して形成されており、複数の電極51及び複数の配線55と電気的に絶縁されている。
各配線56は、例えば、本体部56Aと、突出部56Bと、複数の突出部56Cとを有している。各配線56では、例えば、本体部56Aと突出部56Bと突出部56Cとが連続して形成されている。
本体部56Aの平面形状は、例えば、矩形状に形成されている。本体部56Aの平面形状は、例えば、本体部36A(図4参照)及び本体部46A(図5参照)の平面形状よりも小さく形成されている。本体部56Aの厚さは、例えば、本体部51Aの厚さと同じ厚さに形成されている。
突出部56Bは、例えば、本体部56Aの側面から配線基板20の外周方向に向かって突出するように形成されている。突出部56Bは、例えば、本体部56Aの側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。複数の突出部56Cは、例えば、突出部56Bの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から枝分かれして形成されている。複数の突出部56Cは、例えば、配線基板20の外周縁に沿って所定の間隔を空けて設けられている。各突出部56Cは、突出部56Bの側面のうち配線基板20の外周縁側に位置する側面から配線基板20の外周縁側に向かって突出するように形成されている。突出部56Cの幅寸法は、例えば、突出部55Cの幅寸法と同じ長さに設定されている。
突出部56B,56Cの厚さは、例えば、本体部56Aの厚さよりも薄く形成されている。突出部56B,56Cの厚さは、例えば、突出部51Bの厚さと同じ厚さに形成されている。突出部56B,56Cは、本体部56Aの上面側から下面側に凹むように形成されている。突出部56B,56Cの上面は、例えば、絶縁層70によって被覆されている。
配線56は、配線46(図5参照)と平面視で重なる位置に形成されている。配線56の下面は、拡散接合によって配線46(図5参照)の上面に接合されている。例えば、配線56の下面全体が配線46(図5参照)の上面全体に接合されている。
配線56の外側面56S、つまり各突出部56Cの配線基板20の外周縁側の外側面56Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sから露出されている。配線56の外側面56Sは、例えば、絶縁層70の外側面70Sと略面一に形成されている。
配線56の上面、つまり本体部56Aの上面は、例えば、絶縁層70から露出されている。本体部56Aの上面は、例えば、絶縁層70の上面と略面一に形成されている。本体部56Aの上面には、例えば、金属層82(図1参照)が形成されている。
(金属板30,40,50の構造)
図1及び図2に示すように、配線基板20では、金属板30の上面に金属板40が拡散接合により接合され、金属板40の上面に金属板50が拡散接合により接合されている。このとき、金属板40,50には、電子部品60の実装領域に位置する金属板30(具体的には、配線34及び配線35の実装部35A)を露出する開口部40Y,50Yがそれぞれ形成されている。配線基板20では、開口部40Y,50Yと、それら開口部40Y,50Yに露出する金属板30とによって、電子部品60を収容するキャビティ20Zが形成されている。すなわち、キャビティ20Zの底面は、配線34及び配線35の実装部35Aによって構成され、キャビティ20Zの内側面は、開口部40Y,50Yの内側面によって構成されている。
(電子部品60の構造)
図1に示すように、電子部品60は、キャビティ20Zに収容されている。電子部品60は、金属板30の上面に実装されている。例えば、電子部品60は、配線34の上面及び配線35の実装部35Aの上面に実装されている。
電子部品60としては、例えば、半導体チップ、トランジスタやダイオードなどの能動部品や、チップコンデンサ、チップインダクタやチップ抵抗などの受動部品を用いることができる。電子部品60としては、例えば、シリコン製の部品やセラミック製の部品を用いることができる。本実施形態の電子部品60は半導体チップである。半導体チップとしては、例えば、CPU(Central Processing Unit)チップやGPU(Graphics Processing Unit)チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体チップとしては、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)チップ、SRAM(Static Random Access Memory)チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることができる。
本例の電子部品60は、配線33にフリップチップ実装されている。例えば、電子部品60の回路形成面(ここでは、上面)に形成された端子(図示略)上に配設されたバンプ61が、配線34,35の上面に形成された金属層81に接合されている。これにより、電子部品60の端子は、バンプ61及び金属層81を介して配線34,35と電気的に接続されている。
(絶縁層70の構造)
図1及び図2に示すように、絶縁層70は、金属板30と金属板40と金属板50との間の空間、及び金属板30,40,50と電子部品60との間の空間を充填するように形成されている。絶縁層70は、例えば、金属板30,40,50にそれぞれ形成された開口部30X,40X,50Xを充填するように形成されている。詳述すると、絶縁層70は、各電極31間、各配線33間、各配線36(図3参照)間、及び電極31と配線33と配線36との間を充填するように形成されている。絶縁層70は、各電極41間、各配線45間、各配線46(図5参照)間、及び電極41と配線45と配線46との間を充填するように形成されている。絶縁層70は、各電極51間、各配線55間、各配線56(図6参照)間、及び電極51と配線55と配線56との間を充填するように形成されている。絶縁層70は、例えば、電子部品60を全体的に被覆するように形成されている。
図1に示すように、金属板50の上面には、1つ又は複数(ここでは、1つ)の電子部品90が実装されている。電子部品90は、例えば、電極51の上面に実装されている。電子部品90としては、例えば、チップコンデンサ、チップインダクタやチップ抵抗などの受動部品や、半導体チップ、トランジスタやダイオードなどの能動部品を用いることができる。電子部品90としては、例えば、シリコン製の部品やセラミック製の部品を用いることができる。本実施形態の電子部品90は、チップインダクタである。
電子部品90は、例えば、複数の電極51の間に形成された開口部50Xを跨がるように、その開口部50Xの両側に形成された2つの電極51の上面に実装されている。電子部品90は、例えば、電極51の上面に形成された金属層82上に実装されている。電子部品90は、例えば、導電性を有する接合材91を介して金属層82に接合されている。例えば、電子部品90の端子(図示略)は、接合材91を介して金属層82に接合されている。これにより、電子部品90の端子は、接合材91及び金属層82を介して電極51と電気的に接続されている。そして、電子部品90の端子は、例えば、電極51,41,31と配線34と金属層81とを介して電子部品60と電気的に接続されている。ここで、電子部品90は、例えば、電子部品60の一部と平面視で重なるように設けられている。
接合材91としては、例えば、はんだ、銀ペースト等の導電性ペーストや金属ろう材を用いることができる。はんだとしては、例えば、鉛フリーはんだを用いることができる。鉛フリーはんだとしては、例えば、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn-Bi系のはんだを用いることができる。
(電子装置10の適用例)
次に、図7に従って、電子装置10の実装形態の一例について説明する。
電子装置10は、例えば、マザーボード等の実装用の配線基板100に実装される。ここで、配線基板100の上面には、複数の配線層101が形成されている。電子装置10は、電極31がはんだ層111によって配線層101に接合されている。例えば、電極31の外側面31S及び下面31Uに形成された金属層80は、はんだ層111により配線層101に接合されている。このとき、金属層80が、電極31の下面31Uだけではなく、電極31の外側面31Sにも形成されている。すなわち、金属層80が立体的に形成されている。これにより、金属層80とはんだ層111とが立体的に接合されるため、好適なフィレットを有するはんだ層111が形成される。このようなはんだ層111は、接合強度が高い。したがって、電極31の下面31Uのみに金属層80が形成される場合に比べて、電極31(金属層80)と配線層101との接続信頼性を向上させることができる。
配線層101の材料としては、例えば、銅や銅合金を用いることができる。はんだ層111の材料としては、例えば、鉛フリーはんだを用いることができる。鉛フリーはんだとしては、例えば、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Zn-Bi系のはんだを用いることができる。
(電子装置10の製造方法)
次に、電子装置10の製造方法について説明する。なお、説明の便宜上、最終的に電子装置10の各構成要素となる部分には、最終的な構成要素の符号を付して説明する。
まず、図8に示す工程では、大判の金属板30Aを準備する。金属板30Aは、例えば、金属板30が形成される個別領域A1がマトリクス状(ここでは、2×2)に複数個連設されている。なお、図8に示した例では、金属板30Aが4個の個別領域A1を有するが、個別領域A1の数は特に制限されない。以下では、説明の簡略化のために、1つの個別領域A1に着目して説明を行う。
図8に示すように、金属板30Aの各個別領域A1には、平面視格子状に形成されたフレーム部37と、フレーム部37から個別領域A1の平面視中央部に向かって延在された電極31及び配線33,36とを画定する開口部30Xが形成されている。このとき、各個別領域A1に形成された電極31、配線33及び配線36は、フレーム部37を介して、隣接する個別領域A1に形成された電極31、配線33及び配線36と連結されている。電極31は、本体部31Aと突出部31B,31Cとを有している。配線33は、配線34と配線35とを有している。配線35は、実装部35Aと接続部35Bと突出部35C,35Dとを有している。配線36は、本体部36Aと突出部36B,36Cとを有している。なお、個別領域A1は、図1に示した電子装置10に相当する構造体が形成された後、最終的に一点鎖線で示した切断線に沿って切断されて個片化され、各々個別の電子装置10となる。すなわち、各個別領域A1において一点鎖線で囲まれた領域よりも外側の部分、つまりフレーム部37は、最終的に廃棄される部分である。なお、図8は、図9に示した構造体を下方から視た平面図である。
本例では、図9に示すように、フレーム部37の下面と、電極31の突出部31Bの下面と、配線34の下面と、配線35の実装部35Aの下面とに凹部30Zが形成されている。同様に、図8に示すように、配線35の突出部35Cの下面と配線36の突出部36Bの下面に凹部30Zが形成されている。すなわち、本例のフレーム部37、電極31、配線34,35及び配線36は下面側から薄化されている。フレーム部37には、凹部30Zが形成されることにより、突起部37Aが形成されている。突起部37Aの厚さは、例えば、電極31の本体部31Aと同じ厚さに形成されている。このため、突起部37Aの下面は、本体部31Aの下面と同一平面上に形成されている。突起部37Aは、例えば、各フレーム部37の延出方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。
以上説明した開口部30X及び凹部30Zは、例えば、以下に説明するエッチング加工により形成することができる。なお、図9は、図8に示した9-9線断面における左上の1つの個別領域A1の断面構造を主に示した断面図である。また、これ以降の図10、図11、図13、図15~図26に示した断面図も同様の部分の断面構造を主に示している。
まず、図10(a)に示す工程では、平板状の金属板30Aを準備する。
次に、図10(b)に示す工程では、金属板30Aの上面に開口パターン120Xを有するレジスト層120を形成するとともに、金属板30Aの下面に開口パターン121X,121Yを有するレジスト層121を形成する。開口パターン120X,121Xは、開口部30X(図1参照)の形成領域に対応する部分の金属板30Aの上面及び下面をそれぞれ露出するように形成される。開口パターン121Yは、凹部30Z(図9参照)の形成領域に対応する部分の金属板30Aの下面を露出するように形成される。
レジスト層120,121の材料としては、例えば、感光性のドライフィルム又は液状のフォトレジスト(例えば、ノボラック系樹脂やアクリル系樹脂等のドライフィルムレジストや液状レジスト)等を用いることができる。例えば、感光性のドライフィルムを用いる場合には、金属板30Aの上面又は下面にドライフィルムを熱圧着によりラミネートし、そのドライフィルムをフォトリソグラフィ法によりパターニングしてレジスト層120,121を形成する。なお、液状のフォトレジストを用いる場合にも、液状のフォトレジストを塗布後、同様の工程を経て、レジスト層120,121を形成することができる。
続いて、図10(c)に示す工程では、レジスト層120,121をエッチングマスクとして、金属板30Aを両面からウェットエッチングして開口部30X及び凹部30Zを形成する。具体的には、レジスト層120,121の開口パターン120X,121Xから露出された金属板30Aを両面からエッチング除去して開口部30Xを形成する。この開口部30Xの形成により、各個別領域A1に、フレーム部37と、電極31と、配線34,35を有する配線33と、配線36(図8参照)とが画定される。また、本工程では、レジスト層121の開口パターン121Yから露出された金属板30Aを下面からエッチング(ハーフエッチング)し、金属板30Aを下面側から所要の深さまで除去して薄化する。これにより、開口パターン121Yから露出された金属板30Aに凹部30Zが形成され、フレーム部37、電極31、配線33及び配線36(図8参照)が下面側から薄化される。なお、本工程で使用されるエッチング液は、金属板30Aの材料に応じて適宜選択することができる。例えば、金属板30Aとして銅板を用いる場合には、エッチング液として塩化第二鉄水溶液や塩化第二銅水溶液を使用することができ、金属板30Aの両面からスプレーエッチングにて本工程を実施することができる。
次いで、レジスト層120,121を例えばアルカリ性の剥離液(例えば、有機アミン系剥離液、苛性ソーダ、アセトン、エタノールなど)により除去する。これにより、図9に示すように、開口部30X及び凹部30Zが形成され、各個別領域A1に金属板30が形成される。以上の製造工程により、図8及び図9に示した構造体を製造することができる。
なお、本例では、開口部30X及び凹部30Zをエッチング加工により形成するようにしたが、例えば、プレス加工により開口部30X及び凹部30Zを形成することもできる。
次に、図11に示す工程では、配線34の上面及び配線35の実装部35Aの上面に金属層81を形成する。本例では、配線34の上面の一部に部分的に金属層81を形成するとともに、実装部35Aの上面の一部に部分的に金属層81を形成する。金属層81は、例えば、配線34,35の上面のうち電子部品60(図1参照)の実装領域の外周縁近傍に形成される。金属層81は、例えば、金属板30Aを給電層に利用する電解めっき法により形成することができる。例えば、金属層81の形成領域以外の金属板30Aの表面全面を被覆するレジスト層を形成し、そのレジスト層をめっきマスクとした電解めっき法により、レジスト層から露出される金属板30A上に金属層81が形成される。また、スパージャ方式により金属層81を形成してもよい。あるいは、金属板30Aの上面全面に金属層81を形成するようにしてもよい。
次に、図12及び図13に示す工程では、大判の金属板40Aを準備する。金属板40Aは、例えば、金属板40が形成される個別領域A2がマトリクス状(ここでは、2×2)に複数個連設されている。なお、図12に示した例では、金属板40Aが4個の個別領域A2を有するが、個別領域A2の数は特に制限されない。以下では、説明の簡略化のために、1つの個別領域A2に着目して説明を行う。
図12に示すように、金属板40Aの各個別領域A2には、平面視格子状に形成されたフレーム部47と、フレーム部47から個別領域A2の平面視中央部に向かって延在された電極41及び配線45,46とを画定する開口部40Xが形成されている。このとき、各個別領域A2に形成された電極41、配線45及び配線46は、フレーム部47を介して、隣接する個別領域A2に形成された電極41、配線45及び配線46と連結されている。電極41は、本体部41Aと突出部41Bとを有している。配線45は、本体部45Aと突出部45B,45Cとを有している。配線46は、本体部46Aと突出部46B,46Cとを有している。開口部40Xは、各個別領域A2の平面視中央部に形成された開口部40Yを有している。なお、各個別領域A2は、図8に示した金属板30Aの個別領域A1に対応して形成されている。各個別領域A2の平面形状は、各個別領域A1(図8参照)の平面形状と同じ大きさに形成されている。各個別領域A2は、図1に示した電子装置10に相当する構造体が形成された後、最終的に一点鎖線で示した切断線に沿って切断されて個片化され、各々個別の電子装置10となる。このため、各個別領域A2において一点鎖線で囲まれた領域よりも外側の部分、つまりフレーム部47は、最終的に廃棄される部分である。なお、図12は、図13に示した構造体を下方から視た平面図である。
本例では、図13に示すように、フレーム部47の下面と、電極41の突出部41Bの下面とに凹部40Zが形成されている。同様に、図12に示すように、配線45の突出部45B,45Cの下面と配線46の突出部46B,46Cの下面とに凹部40Zが形成されている。すなわち、本例のフレーム部47、電極41、配線45及び配線46は下面側から薄化されている。フレーム部47には、凹部40Zが形成されることにより、突起部47Aが形成されている。突起部47Aの厚さは、例えば、電極41の本体部41Aと同じ厚さに形成されている。このため、突起部47Aの下面は、本体部41Aの下面と同一平面上に形成されている。突起部47Aは、例えば、各フレーム部47の延出方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。突起部47Aは、例えば、図8に示した突起部37Aに対応する位置に設けられている。
なお、開口部40X及び凹部40Zは、図10(a)~図10(c)に示した工程と同様の工程を実施することによって形成することができる。
次に、図14及び図15に示す工程では、大判の金属板50Aを準備する。金属板50Aは、例えば、金属板50が形成される個別領域A3がマトリクス状(ここでは、2×2)に複数個連設されている。なお、図14に示した例では、金属板50Aが4個の個別領域A3を有するが、個別領域A3の数は特に制限されない。以下では、説明の簡略化のために、1つの個別領域A3に着目して説明を行う。
図14に示すように、金属板50Aの各個別領域A3には、平面視格子状に形成されたフレーム部57と、フレーム部57から個別領域A3の平面視中央部に向かって延在された電極51及び配線55,56とを画定する開口部50Xが形成されている。このとき、各個別領域A3に形成された電極51、配線55及び配線56は、フレーム部57を介して、隣接する個別領域A3に形成された電極51、配線55及び配線56と連結されている。電極51は、本体部51Aと突出部51Bとを有している。配線55は、本体部55Aと突出部55B,55Cとを有している。配線56は、本体部56Aと突出部56B,56Cとを有している。開口部50Xは、各個別領域A3の平面視中央部に形成された開口部50Yを有している。なお、各個別領域A3は、図8に示した金属板30Aの個別領域A1及び図12に示した金属板40Aの個別領域A2に対応して形成されている。なお、各個別領域A3内の構造体は、製造工程の途中において一点鎖線で示した切断線に沿って切断される。このため、各個別領域A3において一点鎖線で囲まれた領域よりも外側の部分、つまりフレーム部57は、最終的に廃棄される部分である。なお、図14は、図15に示した構造体を上方から視た平面図である。
本例では、図15に示すように、フレーム部57の上面と、電極51の突出部51Bの上面とに凹部50Zが形成されている。同様に、図14に示すように、配線55の突出部55B,55Cの上面と配線56の突出部56B,56Cの上面とに凹部50Zが形成されている。すなわち、本例のフレーム部57、電極51、配線55及び配線56は上面側から薄化されている。フレーム部57には、凹部50Zが形成されることにより、突起部57Aが形成されている。突起部57Aの厚さは、例えば、電極51の本体部51Aと同じ厚さに形成されている。このため、突起部57Aの上面は、本体部51Aの上面と同一平面上に形成されている。突起部57Aは、例えば、各フレーム部57の延出方向に沿って所定の間隔を空けて設けられている。突起部57Aは、例えば、図8に示した突起部37Aに対応する位置に設けられている。
なお、開口部50X及び凹部50Zは、図10(a)~図10(c)に示した工程と同様の工程を実施することによって形成することができる。
次に、図16に示す工程では、金属板30Aの上方に、金属板40Aと、金属板50Aとを順に配置する。このとき、個別領域A1,A2,A3が互いに平面視で重なるように、金属板30A,40A,50Aを配置する。すなわち、個別領域A1,A2,A3が上下に整列するように、金属板30A,40A,50Aを配置する。具体的には、金属板30Aの電極31と金属板40Aの電極41とが対向し、電極41と金属板50Aの電極51とが対向するように金属板30A,40A,50Aを配置する。また、金属板40Aの開口部40Yと金属板50Aの開口部50Yが配線34及び配線35の実装部35Aと平面視で重なるように金属板30A,40A,50Aを配置する。図示は省略するが、実装部35Aを除いた配線35と配線45と配線55とがそれぞれ上下に整列し、配線36,46,56がそれぞれ上下に整列するように、金属板30A,40A,50Aを配置する。このとき、図8に示したフレーム部37の突起部37Aと、図12に示したフレーム部47の突起部47Aと、図14に示したフレーム部57の突起部57Aとが平面視で重なるように配置される。
続いて、図17に示す工程では、金属板30Aと金属板40Aと金属板50Aとを拡散接合により接合する。拡散接合は、金属板30Aの上面に金属板40Aを重ね合わせ、金属板40Aの上面に金属板50Aを重ね合わせて、真空中で加熱及び加圧して接合を行う。例えば、金属板30A,40A,50Aの材料として銅を用いる場合には、加熱温度を500~800℃程度とすることができ、圧力を0.005~0.015kN/mm程度とすることができる。ここで、拡散接合によって接合された金属板30Aと金属板40Aとは、界面の無い状態で一体化され、金属板30Aの上面と金属板40Aの下面とが直接接合される。同様に、拡散接合によって接合された金属板40Aと金属板50Aとは、界面の無い状態で一体化され、金属板40Aの上面と金属板50Aの下面とが直接接合される。
本工程において、フレーム部37,47,57では、突起部37A(図8参照)と突起部47A(図12参照)と突起部57A(図14参照)とが上下に整列されているため、それら突起部37A,47A,57Aを通じてフレーム部37,47,57に対して圧力を好適に加えることができる。すなわち、凹部30Z,40Z,50Zの形成によりフレーム部37,47,57が薄く形成された場合であっても、突起部37A,47A,57Aを設けたことにより、フレーム部37,47,57に対して圧力を好適に加えることができる。本工程により、突起部37Aの上面に突起部47Aが拡散接合され、突起部47Aの上面に突起部57Aが拡散接合される。
次いで、図18に示す工程では、回路形成面に形成されたバンプ61を有する電子部品60を準備する。次いで、各個別領域A1の配線33の上面に電子部品60を実装する。例えば、各個別領域A1の配線34の上面及び配線35の実装部35Aの上面に形成された金属層81上に、電子部品60のバンプ61をフリップチップ接合する。
次に、図19に示す工程では、金属板30Aの下面にテープ130を接着する。例えば、テープ130の粘着剤(図示略)が塗布されている側の面を金属板30Aの下面に貼り付ける。例えば、金属板30Aの下面にシート状のテープ130を熱圧着によりラミネートする。ここで、テープ130の材料としては、例えば、耐薬品性や耐熱性に優れた材料を用いることができる。テープ130の材料としては、例えば、ポリイミド樹脂やポリエステル樹脂を用いることができる。また、テープ130の粘着剤としては、後工程のモールディングによって形成される絶縁層70(図1参照)から容易に剥離することのできる材料を用いることができる。このような粘着剤の材料としては、例えば、シリコーン系の粘着材料を用いることができる。
続いて、図20に示す工程では、テープ130の上面に、金属板30A,40A,50A及び電子部品60を封止する絶縁層70を形成する。例えば、テープ130の上面に、開口部30X,40X,50X及び凹部30Z,40Z,50Zを充填し、金属板50Aの上面を被覆し、電子部品60を全体的に被覆する絶縁層70を形成する。絶縁層70は、例えば、樹脂モールド成形法により形成することができる。例えば、絶縁層70の材料として熱硬化性を有したモールド樹脂を用いる場合には、図19に示した構造体を金型内に収容し、その金型内に、圧力(例えば、5~10MPa)を印加して流動化したモールド樹脂を導入する。その後、モールド樹脂を180℃程度の温度で加熱して硬化させることにより、絶縁層70を形成する。本工程の封止処理中において、テープ130は、モールド樹脂の金属板30Aの下面への漏れ出し(「モールドフラッシュ」ともいう。)を抑制する役割を果たす。なお、モールド樹脂を充填する方法としては、例えば、トランスファーモールド法、コンプレッションモールド法やインジェクションモールド法などの方法を用いることができる。
本工程において、金属板30A,40A,50Aにそれぞれ凹部30Z,40Z,50Zが形成されている。このため、これら凹部30Z,40Z,50Zを通じて各個別領域A1,A2,A3の内周側の領域に樹脂を好適に充填することができる。
そして、所要の封止処理を終えると、絶縁層70で覆われた構造体を上記金型から取り出す。その後、テープ130を金属板30A及び絶縁層70から除去(剥離)する。例えば、金属板30A及び絶縁層70からテープ130を機械的に剥離する。これにより、図21に示すように、金属板30Aの下面と絶縁層70の下面70Uとが外部に露出される。このとき、テープ130(図20参照)の上面に接していた金属板30Aの下面と絶縁層70の下面70Uとは略面一に形成されている。なお、この段階では、金属板30Aの下面側に、剥離したテープ130の粘着剤の一部等が残存している可能性がある。そこで、その残存している可能性のある粘着剤を、例えば、アッシング(酸素プラズマを用いたドライエッチング)で除去するようにしてもよい。
次に、図22に示す工程では、図21に示した構造体を厚さ方向の中途位置までハーフカット(研磨)し、溝部38を形成する。本例のハーフカットでは、金属板30Aのフレーム部37(図21参照)を除去し、金属板30Aを厚さ方向に貫通する溝部38を形成する。これにより、電極31の外側面31Sが外部に露出されるとともに、電極41の本体部41Aの側面を被覆する部分の絶縁層70の下面の一部が外部に露出される。溝部38は、例えば、金属板30A,40Aにおける切断領域(一点鎖線参照)よりも幅が広く形成される。また、溝部38の内側面は、電極41の本体部41Aの側面よりも個別領域A1,A2の外周縁側に形成されている。このため、仮に溝部38が設計値よりも深く形成された場合であっても、本体部41Aの側面が研磨されることを好適に抑制できる。溝部38の形成は、例えば、ダイシングブレードやスライサーを用いて行うことができる。なお、本工程により、電極31と配線35と配線36(図8参照)とが分離される。
続いて、図23に示す工程では、金属板50Aの上面が外部に露出されるように、絶縁層70の上面を研磨する。例えば、金属板50Aの上面と絶縁層70の上面とが面一になるように、絶縁層70の上面を研磨する。絶縁層70の研磨には、バフ研磨やブラスト処理が用いられる。なお、モールドフラッシュ等によって金属板30Aの下面を覆う絶縁層70が形成されている場合には、絶縁層70の下面70Uも同様に研磨し、モールドフラッシュを除去してもよい。
次いで、図24に示す工程では、絶縁層70から露出された金属板30Aの側面及び下面に金属層80を形成するとともに、絶縁層70から露出された金属板50Aの上面に金属層82を形成する。金属層80,82は、例えば、金属板30A,40A,50Aを給電層に利用する電解めっき法により形成することができる。
以上の製造工程により、各個別領域A1,A2,A3に、図1に示した配線基板20に相当する構造体を製造することができる。
次に、ダイシングソー等により、図中の一点鎖線で示す切断位置における絶縁層70、フレーム部47,57を切断し、個別の配線基板20に個片化する。このとき、本例の切断位置は、各個別領域A1,A2,A3において、電極31の外側面31Sを被覆する金属層80の側面よりも外側の位置に設定されている。これにより、ダイシングソー等によって金属層80の表面が損傷することを好適に抑制できる。また、本工程により、図25に示すように、切断面である、電極41の外側面41Sと電極51の外側面51Sと絶縁層70の外側面70Sとが略面一に形成される。
以上の製造工程により、複数の配線基板20を一括して製造することができる。なお、個片化後の配線基板20は、天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。
続いて、各配線基板20に対して各種の電気検査(オープン、ショート等)を実施する。この電気検査により、各配線基板20について良否が判定される。
次いで、図26に示す工程では、電気検査により良品と判定された配線基板20に電子部品90を実装する。配線基板20の電極51の上面に形成された金属層82上に、電子部品90を接合材91により実装する。
以上の製造工程により、図1に示した電子装置10を製造することができる。なお、電子装置10は、天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。
次に、本実施形態の作用効果を説明する。
(1)電極31の上面に電極41を拡散接合するようにした。これにより、拡散接合によって電極31と電極41とを一体化できるため、電極31と電極41との接続部分において電気抵抗が上昇することを好適に抑制できる。換言すると、ビア配線を通じてビルドアップ配線層同士を接続する場合に比べて、電極31と電極41とを低抵抗で接続することができる。このため、電極31と電極41との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
(2)また、拡散接合によって電極31と電極41とを一体化できるため、電極31と電極41とを直接接合することができる。このため、例えば接合材を介して電極31と電極41とを接合する場合に比べて、電極31と電極41とを低抵抗で接続することができる。このため、電極31と電極41との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
(3)金属板40は、電子部品60が実装される配線34及び実装部35Aを露出し、電子部品60を収容可能な大きさに形成された開口部40Yを有している。このため、金属板30と金属板40とを拡散接合した後に、金属板30に電子部品60を実装することができる。これにより、簡易な製造工程により配線基板20を製造することができるため、配線基板20の組立信頼性を向上させることができる。
(4)電極31の本体部31Aをべた状に形成し、電極41の本体部41Aをべた状に形成した。そして、本体部31Aの上面に本体部41Aを拡散接合した。これにより、ビルドアップ配線層に対してビア配線を接続する場合に比べて、電極31と電極41との接合面積を広く確保できる。このため、電極31と電極41とを低抵抗で接続することができ、電極31と電極41との電気的接続の信頼性を向上させることができる。
(5)べた状に形成された本体部31Aを有する電極31と、べた状に形成された本体部41Aを有する電極41とを通じて、電子部品60,90等で発生する熱を放熱することができる。これにより、電子部品60,90等で発生する熱を、体積が大きく形成された電極31,41から効率良く放熱することができる。この結果、電子部品60,90の温度上昇を抑制することができる。
(6)本体部31Aよりも薄い突出部31Bを電極31に設け、本体部41Aよりも薄い突出部41Bを電極41に設けた。これら突出部31B,41Bを設けたことにより、電極31と電極41との間に隙間が形成される。この構成によれば、絶縁層70を形成する際に、電極31と電極41との間の隙間を通じて電極31,41よりも内周側の領域に樹脂を好適に充填することができる。このため、べた状の本体部31A,41A同士を接合した場合であっても、樹脂の充填性が低下することを好適に抑制できる。
(7)フレーム部37に凹部30Zを設け、フレーム部47に凹部40Zを設けた。これら凹部30Z,40Zを設けたことにより、フレーム部37とフレーム部47との間に隙間が形成される。この構成によれば、絶縁層70を形成する際に、フレーム部37とフレーム部47との間の隙間を通じてフレーム部37,47よりも内周側の領域に樹脂を好適に充填することができるため、樹脂の充填性を向上させることができる。
(8)フレーム部37に所定の間隔を空けて突起部37Aを設け、フレーム部47に所定の間隔を空けて突起部47Aを設けた。そして、突起部37Aと突起部47Aとを平面視で重なるように配置した。この構成によれば、金属板30と金属板40とを拡散接合する際に、突起部37Aと突起部47Aとが上下に整列されるため、それら突起部37A,47Aを通じてフレーム部37,47に対して圧力を好適に加えることができる。このため、凹部30Z,40Zの形成によりフレーム部37,47が薄く形成された場合であっても、フレーム部37,47に対して圧力を好適に加えることができる。
(9)電極41の上面に電極51を拡散接合するようにした。この構成によれば、電子部品60の実装面である金属板30の上面から電極51の上面までの厚さを厚く形成することができる。この構成によれば、電子部品60の厚さが厚くなった場合であっても、電極41,51の厚さを厚くすることによって、金属板30の上面から電極51の上面までの厚さを、電子部品60を内蔵可能な厚さに容易に調整することができる。
(10)電極31の外側面31Sと電極31の下面31Uとを連続して被覆するように金属層80を形成した。この構成によれば、金属層80を立体的に形成することができる。これにより、例えば金属層80とはんだ層111とが立体的に接合されるため、好適なフィレットを有するはんだ層111が形成される。このようなはんだ層111は、接合強度が高い。したがって、電極31の下面31Uのみに金属層80が形成される場合に比べて、電極31(金属層80)と配線層101との接続信頼性を向上させることができる。
(11)電子部品90を、電子部品60と平面視で重なる位置に実装するようにした。これにより、例えばリードフレーム上に複数の電子部品を横並びに実装する場合に比べて、電子装置10の平面形状を小型化することができる。
(12)金属板30と金属板40と金属板50とを個別に製造することが可能である。このため、金属板30,40,50の材料を個々に選択することができ、広い用途に対応することができる。
(13)本体部31Aよりも薄い突出部31Bの下面を覆うように絶縁層70を形成するようにしたため、絶縁層70と電極31との密着性を向上させることができる。また、接続部35Bよりも薄い突出部35Cの下面を覆うように絶縁層70を形成するようにしたため、絶縁層70と配線35との密着性を向上させることができる。本体部36Aよりも薄い突出部36Bの下面を覆うように絶縁層70を形成するようにしたため、絶縁層70と配線36との密着性を向上させることができる。
(他の実施形態)
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態の製造方法では、個別の配線基板20に個片化した後に、その配線基板20に電子部品90を実装するようにしたが、これに限定されない。
例えば図27に示すように、配線基板20の個片化の前に、各個別領域A1,A2,A3における電極51の上面に電子部品90を実装するようにしてもよい。この場合には、電子部品90を実装した後に、ダイシングソー等により、図中の一点鎖線で示す切断位置における絶縁層70、フレーム部47,57を切断し、個別の電子装置10に個片化する。
・上記実施形態では、配線基板20に1つの電子部品90を実装するようにしたが、配線基板20に複数の電子部品を実装するようにしてもよい。
例えば図28に示すように、配線基板20に、電子部品90と、複数の電子部品92とを実装するようにしてもよい。電子部品92としては、例えば、チップコンデンサ、チップインダクタやチップ抵抗などの受動部品や、半導体チップ、トランジスタやダイオードなどの能動部品を用いることができる。電子部品92としては、例えば、シリコン製の部品やセラミック製の部品を用いることができる。本実施形態の電子部品92は、チップコンデンサである。
電子部品92は、例えば、配線55と配線56との間に形成された開口部50Xを跨がるように、その開口部50Xの両側に形成された配線55,56の上面に実装されている。電子部品92は、例えば、配線55,56の上面に形成された金属層82上に実装されている。
・上記実施形態の金属板30,30Aにおける凹部30Zの形成を省略してもよい。
・上記実施形態の金属板40,40Aにおける凹部40Zの形成を省略してもよい。
・上記実施形態の金属板50,50Aにおける凹部50Zの形成を省略してもよい。
・図29に示すように、配線基板20から金属板50(図1参照)を省略してもよい。この場合には、電極41の上面、具体的には本体部41Aの上面が絶縁層70の上面から露出される。絶縁層70から露出された電極41の上面は、例えば、電子部品90と接続される電極パッドとして機能する。絶縁層70から露出された電極41の上面には、金属層82が形成される。この場合の絶縁層70は、例えば、金属板30と金属板40との間の空間、及び金属板30,40と電子部品60との間の空間を充填するように形成されている。
・上記実施形態では、電極31の外側面31S及び下面31Uを連続して被覆するように金属層80を形成したが、これに限定されない。例えば、電極31の下面31Uのみを被覆するように金属層80を形成してもよい。
・上記実施形態では、金属層80,81,82を電解めっき法により形成するようにした。これに限らず、金属層80,81,82を無電解めっき法により形成するようにしてもよい。
・上記実施形態の配線基板20に内蔵する電子部品60の数は特に限定されない。例えば、金属板30の上面に2つ以上の電子部品60を実装するようにしてもよい。また、配線基板20に内蔵する電子部品は1種類に限らず、複数種類の電子部品を内蔵するようにしてもよい。
・上記実施形態における電子部品60,90の実装の形態は、様々に変形・変更することが可能である。電子部品60,90の実装の形態としては、例えば、フリップチップ実装、ワイヤボンディング実装、はんだ実装又はこれらを組み合わせた形態が挙げられる。
・上記実施形態の電子装置10において、金属板50の上面に実装される電子部品90を、モールド樹脂等により樹脂封止するようにしてもよい。すなわち、配線基板20の上面に、電子部品90を封止する封止樹脂を形成するようにしてもよい。
・上記実施形態における配線基板20の構造は特に限定されない。例えば、上記実施形態では、3層の金属板30,40,50を積層するようにしたが、4層以上の金属板を積層するようにしてもよい。また、電極31,41,51、配線33,34,35,36,45,46,55,56の配置や平面形状などは様々に変形・変更することが可能である。
・上記実施形態では、図16及び図17に示した工程において、金属板30Aと金属板40Aと金属板50Aとを一括して拡散接合するようにした。これに限らず、例えば、金属板30Aと金属板40Aと金属板50Aとを個別に拡散接合するようにしてもよい。この場合には、例えば、まず、金属板30Aの上面に金属板40Aを拡散接合する。その後、金属板40Aの上面に金属板50Aを拡散接合する。
・上記実施形態では、多数個取りの製造方法に具体化したが、単数個取り(一個取り)の製造方法に具体化してもよい。
10 電子装置
20 配線基板
30,30A 金属板(第1金属板)
30Z 凹部(第1凹部)
31 電極(第1電極)
31A 本体部(第1本体部)
31B 突出部(第1突出部)
31S 外側面
31U 下面
33 配線
34 配線(実装部)
35 配線
35A 実装部
37 フレーム部(第1フレーム部)
37A 突起部(第1突起部)
40,40A 金属板(第2金属板)
40Y 開口部(第1開口部)
40Z 凹部(第2凹部)
41 電極(第2電極)
41A 本体部(第2本体部)
41B 突出部(第2突出部)
47 フレーム部(第2フレーム部)
47A 突起部(第2突起部)
50,50A 金属板(第3金属板)
50Y 開口部(第2開口部)
51 電極(第3電極)
51A 本体部
51B 突出部
57 フレーム部
57A 突起部
60 電子部品
70 絶縁層
70S 外側面
70U 下面
80,81,82 金属層
90,92 電子部品

Claims (11)

  1. 第1電極と、電子部品が実装される実装部を含む配線とを有する第1金属板と、
    前記第1電極の上面に拡散接合された第2電極を有する第2金属板と、を有し、
    前記第2金属板は、前記実装部を露出し、前記電子部品を収容可能な大きさに形成された第1開口部を有する配線基板。
  2. 前記第1電極は、べた状に形成された第1本体部を有し、
    前記第2電極は、べた状に形成され、前記第1本体部の上面に拡散接合された第2本体部を有する請求項1に記載の配線基板。
  3. 前記第1電極は、前記第1本体部の側面から外方に突出し、前記第1本体部よりも薄く形成された第1突出部を有し、
    前記第2電極は、前記第2本体部の側面から外方に突出し、前記第2本体部よりも薄く形成された第2突出部を有する請求項2に記載の配線基板。
  4. 前記第1金属板は、前記第1電極及び前記配線を支持する第1フレーム部を有し、
    前記第2金属板は、前記第2電極を支持する第2フレーム部を有し、
    前記第1フレーム部は、前記第1本体部よりも薄く形成された第1凹部と、所定の間隔を空けて形成され前記第1本体部と同じ厚さに形成された第1突起部とを有し、
    前記第2フレーム部は、前記第2本体部よりも薄く形成された第2凹部と、所定の間隔を空けて形成され前記第2本体部と同じ厚さに形成された第2突起部とを有し、
    前記第1突起部の上面に前記第2突起部が拡散接合されている請求項3に記載の配線基板。
  5. 前記第2電極の上面に拡散接合された第3電極を有する第3金属板を更に有し、
    前記第3金属板は、前記実装部を露出し、前記電子部品を収容可能な大きさに形成された第2開口部を有し、
    前記第2開口部は、前記第1開口部上に形成されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の配線基板。
  6. 前記第1開口部内に収容され、前記実装部に実装された電子部品と、
    前記第1金属板と前記第2金属板と前記電子部品との間を充填し、前記電子部品を被覆する絶縁層と、を更に有し、
    前記第2電極の上面は、前記絶縁層から露出する電極パッドを有する請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の配線基板。
  7. 前記第1開口部及び前記第2開口部内に収容され、前記実装部に実装された電子部品と、
    前記第1金属板と前記第2金属板と前記第3金属板と前記電子部品との間を充填し、前記電子部品を被覆する絶縁層と、を更に有し、
    前記第3電極の上面は、前記絶縁層から露出する電極パッドを有する請求項5に記載の配線基板。
  8. 前記第1電極の側面のうち前記配線基板の外周縁側に位置する外側面と前記第1電極の下面とは、前記絶縁層から露出されており、
    前記第1電極の前記外側面と前記第1電極の下面とを連続して被覆する金属層を更に有する請求項6又は請求項7に記載の配線基板。
  9. 請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の配線基板と、
    前記電極パッドの上面を被覆する金属層と、
    前記電極パッドの上面に形成された前記金属層に実装された電子部品と、を有する電子装置。
  10. 金属板をプレス加工又はエッチング加工し、第1電極と、電子部品が実装される実装部を含む配線とを有する第1金属板を形成する工程と、
    金属板をプレス加工又はエッチング加工し、第2電極と第1開口部とを有する第2金属板を形成する工程と、
    前記第1電極と前記第2電極とが平面視で重なり、且つ前記実装部と前記第1開口部とが平面視で重なるように、第1金属板の上面に前記第2金属板を重ねる工程と、
    前記第1電極の上面に前記第2電極を拡散接合する工程と、
    を有する配線基板の製造方法。
  11. 前記第1電極の上面に前記第2電極を拡散接合した後に、
    前記第1開口部に露出する前記実装部に前記電子部品を実装する工程と、
    前記第1金属板と前記第2金属板と前記電子部品との間を充填し、前記電子部品を被覆する絶縁層を形成する工程と、
    を有する請求項10に記載の配線基板の製造方法。
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