JPH06120671A - 部品埋め込み多層配線基板 - Google Patents

部品埋め込み多層配線基板

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JPH06120671A
JPH06120671A JP3072548A JP7254891A JPH06120671A JP H06120671 A JPH06120671 A JP H06120671A JP 3072548 A JP3072548 A JP 3072548A JP 7254891 A JP7254891 A JP 7254891A JP H06120671 A JPH06120671 A JP H06120671A
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Japan
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double
copper
printed board
solder
sided copper
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JP3072548A
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Osamu Teshigawara
治 勅使河原
Hidenori Takahashi
英紀 高橋
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Japan Radio Co Ltd
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Japan Radio Co Ltd
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    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
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    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/46Manufacturing multilayer circuits
    • H05K3/4611Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards
    • H05K3/4614Manufacturing multilayer circuits by laminating two or more circuit boards the electrical connections between the circuit boards being made during lamination

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  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 多層基板に多数の小形電子部品を実装する場
合、基板の小形化を図ると共に、層間接続部分の接続不
良等の不具合を防止する。 【構成】 3層以上の導体層を有し、内部に設けた穴部
に小形電子部品を実装する多層基板において、層間導通
接続が製造工程順に高温から低温へと融点の異なる半田
62、90によって行われる構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプリント配線回路基板、
ハイブリッドIC回路基板等において、チップ部品を高
密度に実装する3次元実装多層配線基板に関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来技術での実施構成例の断面図
を示すものである。
【0003】図中の10は両面銅張りプリント板、11
は両面銅張りプリント板10の上面銅パターン、12は
両面銅張りプリント板10の下面銅パターン、13は両
面銅張りプリント板10の上下面銅パターンをつなぐス
ルーホール、14はボンディング用金メッキパッド、2
0は両面銅張りプリント板、21は両面銅張りプリント
板20の上面銅パターン、22は両面銅張りプリント板
20の下面銅パターン、23は両面銅張りプリント板2
0の上下面銅パターンをつなぐスルーホール、24は両
面銅張りプリント板20に設けた穴、30は両面銅張り
プリント板、31は両面銅張りプリント板30の上面銅
パターン、32は両面銅張りプリント板30の下面銅パ
ターン、33は両面銅張りプリント板30の上下面銅パ
ターンをつなぐスルーホール、40はチップ部品、41
はチップ部品40と銅パターン11に接続固定する半
田、42はチップ部品40を保護するコート樹脂、50
はICチップ、51はICチップ50を銅パターン11
に固定する接着剤、52はICチップ50と銅パターン
11を電気的に接続するボンディングワイヤ、53はI
Cチップ50を保護するコート樹脂、60は両面銅張り
プリント板10、20、30の向かい合った銅パターン
間を導通接続する半田、61は半田バンプ、70は両面
銅張りプリント板10、20、30間を接着する接着
剤、80は表面実装部品、81は表面部品を接続固定す
る半田である。
【0004】図3(f)を用いて本実施例の構成に付い
て説明する。本例は3枚の両面プリント配線板10、2
0、30をそれぞれ必要なパターンニングしておき、半
田60を介して導通接続を行い、且つ接着剤70により
接着された多層基板である。更に多層基板内部にはチッ
プ部品が実装されている。本例では、チップ部品40と
ベアチップIC50がプリント配線基板10の導体パタ
ーン11上に、半田付けあるいはダイボンド、ワイヤボ
ンドされている。これらチップ部品はプリント配線基板
20の穴24内に入っており機材との間は、コート樹脂
42、53が充填されている。
【0005】図3(a)〜(f)を用いて本実施例の製
造方法について説明する。はじめに3枚の両面銅張りプ
リント板10、20、30を準備する。両面銅張りプリ
ント板10は上面銅はパターン11とICチップ取付用
ダイボンドパッド51´、ボンディング用金メッキパッ
ド14を形成し、下面銅パターン12、さらにスルーホ
ール13を形成してなる両面銅張りプリント板である。
両面銅張りプリント板20は上面銅パターン21と下面
銅パターン22を形成し、さらにスルーホール23、チ
ップ部品埋め込み用穴24を形成したものである。両面
銅張りプリント板30は上面銅パターン31と下面銅パ
ターン32を形成しさらにスルーホール33を形成した
ものである。図3(a)で、準備された両面銅張りプリ
ント10の上面に半田バンプ61及びチップ部品取り付
け用半田41を形成するためにクリーム半田をスクリー
ン印刷し、チップ部品40を搭載して温風炉、あるいは
ベルト炉等を用いてリフローして、半田バンプ61の形
成及びチップ部品40の半田付けを終える。次に両面銅
張りプリント板20の下面にスクリーン印刷とリフロー
で半田バンプ61を形成してから、両面銅張りプリント
板10の上に乗せ、半田バンプ61同士を向き合わせて
上下を平らな板で挟み、加圧・加熱し、半田バンプ61
同士を再溶解し融合させ半田60による導通接合を得、
図3(b)を得る。次にICチップ50を接着剤51で
接着し、ボンディングワイヤ52でICチップ50と接
続パッドの金メッキ部14をつなぐ。この後、ICチッ
プ50の保護及び空間を埋めるためにコート樹脂53、
42を穴24に充填し、硬化させて図3(c)を得る。
さらに図3(d)に示すように、両面銅張りプリント板
20の上面と両面銅張りプリント板30の下面に前記同
様半田バンプ61を形成し、半田バンプ61同士を向き
合わせて上下を平らな板で挟み、加圧・加熱して半田バ
ンプ61同士を再溶解し融合させ半田60による導通接
合を得る。更にこうして得られた両面銅張りプリント板
3枚重ねの基板を真空中で接着樹脂液に浸漬させ、その
まま大気圧に戻す事で基板間の隙間に接着剤70を充填
させ、取り出して硬化させる事で図3(e)を得る。こ
の際、プリント板10の下面、プリント板30の上面に
も接着剤が付着するため、必要に応じて接着テープ等で
覆う。以上で基板としては完成し、必要な表面部品を通
常の工程、すなわちクリーム半田の印刷と部品搭載、リ
フローで図3(f)を得ることができる。
【0006】
【発明が解決しよとする課題】以上の工程において、半
田60が最終工程までに複数回溶融する事になる。半田
は溶融時と固体ではその体積が異なるため、樹脂含浸後
では内部にストレスを残すことになる。更に再溶融時の
プリント基板の反り等の影響で基板間距離が変って接続
が無くなる等の不具合が生じる。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこれらの欠点を
解決するために、通常の共晶半田の錫と鉛の比率、ある
いは他の元素による低温半田、高温半田等を工程に合わ
せて最適な溶融温度の半田を用いることで、半田の再溶
融を行わせずに製作を可能にするものである。以下実施
例につき図面により詳細に説明する。
【0008】
【実施例】図1及び図2に本発明の一実施例の断面図を
示す。図中の10は両面銅張りプリント板、11は両面
銅張りプリント板10の上面銅パターン、12は両面銅
張りプリント板10の下面銅パターン、13は両面銅張
りプリント板10の上下面銅パターンをつなぐスルーホ
ール、14はボンディング用金メッキパッド、20は両
面銅張りプリント板、21は両面銅張りプリント板20
の上面銅パターン、22は両面銅張りプリント板20の
下面銅パターン、23は両面銅張りプリント板20の上
下面銅パターンをつなぐスルーホール、24は両面銅張
りプリント板20に設けた穴、30は両面銅張りプリン
ト板、31は両面銅張りプリント板30の上面銅パター
ン、32は両面銅張りプリント板30の下面銅パター
ン、33は両面銅張りプリント板30の上下面銅パター
ンをつなぐスルーホール、40はチップ部品、42はチ
ップ部品40を保護するコート樹脂、50はICチッ
プ、51はICチップ50を銅パターン11に固定する
接着剤、52はICチップ50と銅パターン11を電気
的に接続するボンディングワイヤ、53はICチップ5
0を保護するコート樹脂、62は両面銅張りプリント板
10、20の向い合った銅パターン間を導通接続する高
温半田、63は高温半田バンプで例えばSn−Pb組成
40−60Wt%、64はチップ部品40と銅パターン
11に接続固定する高温半田で例えばSn−Pb組成4
0−60Wt%、70は両面銅張りプリント板10、2
0、30間を接着する接着剤、80は表面実装部品、9
0は両面銅張りプリント板20、30の向かい合った銅
パターン間を導通接続する高温半田、91は中温半田バ
ンプで例えばSn−Pb組成60−40Wt%、100
は表面部品を接続固定する低温半田で例えばSn−Pb
−Biである。
【0009】図1及び図2を用いて本実施例の製造方法
について説明する。はじめに3枚の両面銅張りプリント
板10、20、30を準備する。両面銅張りプリント板
10は上面銅パターン11とICチッブ取付用ダイボン
ドパッド51´、ボンディング用金メッキパッド14を
形成し、下面銅パターン12、さらにスルーホール13
を形成してなる両面銅張りプリント板である。両面銅張
りプリント板20は上面銅パターン21と下面銅パター
ン22を形成し、さらにスルーホール23、チップ部品
埋め込み用の穴24を形成したものである。両面銅張り
プリント板30は上面銅パターン31と下面銅パターン
32を形成しさらにスルーホール33を形成したもので
ある。図2(a)で、準備された両面銅張りプリント1
0の上面に高温半田バンプ63及びチップ部品取り付け
用半田64を形成するためにクリーム半田をスクリーン
印刷し、チップ部品40を搭載して温風炉、あるいはベ
ルト炉等を用いて高温半田の条件例えば260C°でリ
フローして、高温半田バンプ63の形成及びチップ部品
40の半田付けを終える。次に両面銅張りプリント板2
0の下面にスクリーン印刷とリフローで高温半田バンプ
63を形成してから、両面銅張りプリント板10の上に
乗せ、高温半田バンプ63同士を向き合わせて上下を平
らな板で挟み、加圧・加熱し、高温半田バンプ63同士
を再溶融し融合させ高温半田62による導通接合を得、
図2(b)を得る。次にICチップ50を接着剤51で
接着し、ボンディングワイヤ52でICチップ50と接
続パッドの金メッキ部14をつなぐ。この後、ICチッ
プ50の保護及び空間を埋めるためにコート樹脂53、
42を穴24に充填し、硬化させて図2(c)を得る。
次に図2(d)に示すように、両面銅張りプリント板2
0の上面と両面銅張りプリント板30の下面にクリーム
半田をスクリーン印刷し例えば230°Cでリフローし
て、中温半田バンプ91を形成し、中温半田バンプ91
同士を向き合わせて上下を平らな板で挟み、加圧・加熱
して中温半田バンプ91同志を再溶融し融合させ中温半
田90による導通接合を得る。更にこうして得られた両
面銅張りプリント板3枚重ねの基板を真空中で接着樹脂
液に浸漬させ、そのまま大気圧に戻すことで基板間の隙
間に接着剤70を充填させ、取り出して硬化させる事で
図2(e)を得る。この際、プリント板10の下面、プ
リント板30の上面にも接着剤が付着するため、必要に
応じて接着テープ等で覆う。以上で基板としては完成
し、次に必要な表面部品を半田付けするためクリーム状
の低温半田100を印刷し、表面部品40を搭載して例
えば190°Cでリフローする事で全工程を終え図1を
得る。以上の工程において、基板内部の導通接続部の高
温半田62、中温半田90は後工程の半田付け工程で再
溶融することが無い。
【0010】本説明に於いてはプリント配線基板を3枚
重ねたものであるが、2枚あるいは4枚以上でも半田材
料を選ぶことで同様のことが実現できるは明かである。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、工
程ごとに半田の溶融温度を下げて行うため前工程の半田
接続部が再溶融することがなく、内部ストレスの残存や
接続不安定等の不具合の発生が無くなる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の断面図。
【図2】図1実施例の製造工程を示す断面図。
【図3】従来例の製造工程を示す断面図。
【符号の説明】
10、20、30 両面銅張りプリント板 11、21、31 上面銅パターン 12、22、32 下面銅パターン 13、23、33 スルーホール 14 金メッキパッド 24 穴 40 チップ部品 42、53 コート樹脂 50 ICチップ 51、70 接着剤 52 ボンディングワイヤ 51´ ダイボンドパッド 62 高温半田 63 高温半田バンプ 64 高温半田 80 表面実装部品 90 中温半田 91 中温半田バンプ 100 低温半田
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年2月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による一実施例の断面図。
【図2】図1実施例の製造工程を示す断面図。
【図3】図1実施例の製造工程を示す断面図。
【図4】 従来例の製造工程を示す断面図。
【図5】従来例の製造工程を示す断面図。
【図6】従来例の断面図。
【符号の説明】 10、20、30 両面銅張りプリント板 11、21、31 上面銅パターン 12、22、32 下面銅パターン 13、23、33 スルーホール 14 金メッキパッド 24 穴 40 チップ部品 42、53 コート樹脂 50 ICチップ 51、70 接着剤 52 ボンディングワイヤ 51´ ダイボンドパッド 62 高温半田 63 高温半田バンプ 64 高温半田 80 表面実装部品 90 中温半田 91 中温半田バンプ 100 低温半田
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3層以上の導体層を有する多層配線基板
    で、内層導体を電極として受動チップ部品あるいは能動
    ベアチップ部品を実装し、且つ内部に前記部品が埋め込
    まれ、更に層間の導通をスルーホール及び半田、又は半
    田のみで行う部品埋め込み多層配線基板において、製造
    工程順に高温から低温へ融点が異なる複数の半田によっ
    て層間導通接続を行うことを特徴とする部品埋め込み多
    層配線基板。
JP3072548A 1991-03-12 1991-03-12 部品埋め込み多層配線基板 Pending JPH06120671A (ja)

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