WO2013027718A1 - 部品実装プリント基板及びその製造方法 - Google Patents

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WO2013027718A1
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electronic component
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孝治 本戸
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株式会社フジクラ
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    • Y10T29/49133—Assembling to base an electrical component, e.g., capacitor, etc. with component orienting

Definitions

  • An object of the present invention is to provide a component-mounting printed board that can solve the above-described problems caused by the prior art, can be reduced in height, and can be mounted at high density, and a method for manufacturing the same.
  • the component mounting printed board according to the present invention is a component mounting printed board on which an electronic component is surface-mounted, and includes a resin base material, an electronic component mounted on at least one surface of the resin base material, and the electronic component.
  • a through-hole electrode formed through the resin base material at a position corresponding to the electrode of the electronic component, the electrode of the electronic component and the through-hole electrode are directly bonded, and the electronic component of the resin base material
  • the electrode pad of the through-hole electrode is formed on the surface opposite to the mounting surface side in a state of being embedded in the resin base material.
  • the electrodes of the electronic component mounted on the mounting surface of the resin base material and the through-hole electrodes formed on the resin base material are directly joined, solder bumps are provided. Therefore, the height can be reduced and high-density mounting can be achieved as compared with the case where these are joined together.
  • the electrode pad of the through-hole electrode is embedded in the resin substrate on the surface opposite to the mounting surface side of the electronic component of the resin substrate, the electrode pad is formed on the surface of the resin substrate. It is possible to reduce the height as compared with the case where the is formed.
  • the electrode of the electronic component is embedded in the resin base material. By doing so, it is possible to further reduce the height.
  • a circuit formed on the mounting surface side of the electronic component of the resin base material is further provided.
  • an adhesive layer is formed between the electrode forming surface of the electronic component and the mounting surface of the resin base material.
  • the adhesive layer is formed only in the lower region of the electronic component.
  • an adhesive layer is formed in a region where the electrode is not formed on the electrode forming surface of the electronic component.
  • the adhesive layer is formed such that its surface is recessed toward the electrode forming surface side of the electronic component rather than the electrode surface of the electrode of the electronic component.
  • the height can be reduced and high-density mounting is possible.
  • the electronic component 20 is a semiconductor component such as an IC chip, and a plurality of mounting electrodes 21 are formed on an electrode forming surface 21b opposite to the mounting surface 10a of the resin base material 10, and electrode surfaces 21a parallel to the electrode forming surface 21b are provided. It is formed in preparation.
  • the through-hole electrode 12 and the backside wiring 13 are made of a conductive paste filled in a concave circuit pattern including a through-hole 19 formed by pressing imprint-type irregularities against the resin substrate 10.
  • the conductive paste is, for example, at least one kind of low electrical resistance metal particles selected from nickel, gold, silver, zinc, aluminum, iron, tungsten and the like, and at least one kind selected from bismuth, indium, lead and the like. Low melting point metal particles.
  • the conductive paste is made of a paste in which tin is contained as a component in these metal particles and a binder component mainly composed of epoxy, acrylic, urethane, or the like is mixed.
  • the conductive paste configured as described above can form an alloy by melting the contained tin and the low melting point metal at 200 ° C. or less, and particularly can form an intermetallic compound with copper or silver. With characteristics.
  • the conductive paste can also be formed of a nanopaste in which fillers such as gold, silver, copper, and nickel having a nanometer particle size are mixed with the binder component as described above.
  • the conductive paste can also be composed of a paste in which metal particles such as nickel are mixed with the binder component as described above. In this case, the conductive paste has a characteristic that electrical connection is made when metal particles come into contact with each other.
  • the through-hole electrode 12 includes an electrode 12a formed on the mounting surface 10a side of the resin base material 10 and an electrode pad 12b formed on the back surface 10b side opposite to the mounting surface 10a of the resin base material 10.
  • the back surface wiring 13 includes a wiring main body portion 13 a formed on the back surface 10 b side of the resin base material 10, and an interlayer connection portion 11 for interlayer connection between the wiring main body portion 13 a and the surface layer circuit 14.
  • An electrode 11 a connected to the surface layer circuit 14 is provided on the mounting surface 10 a side of the interlayer connection portion 11.
  • the surface layer circuit 14 is formed of a conductive member such as copper patterned on the mounting surface 10a of the resin base material 10 after mounting the electronic component 20 by a method such as photolithography, printing, or inkjet.
  • the resin substrate 10 and the electronic component 20 are connected by an adhesive layer 30 formed between the mounting surface 10a and the electrode forming surface 21b.
  • the adhesive layer 30 is formed by filling an underfill made of, for example, a composite resin containing an epoxy resin as a main component between them.
  • the soldering resist for protecting the back surface wiring 13, the contact bonding layer 30, the mounting surface 10a of the resin base material 10, the back surface 10b side, etc. may be formed.
  • the solder resist is formed by a method such as photolithography.
  • the component-mounting printed circuit board 100 according to the first embodiment is configured in this way, so that the electrode 21 of the electronic component 20 and the electrode 12a of the through-hole electrode 12 are directly joined without using a solder bump or the like. The For this reason, the overall height of the component-mounting printed board 100 can be reduced, and the arrangement pitch of the electrodes 21 and 12a can be reduced, so that high-density mounting is possible.
  • FIG. 2 is a flowchart showing a manufacturing process of the component-mounting printed board.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the component-mounting printed board in the first manufacturing process order.
  • an imprint mold 40 of a mold having a convex circuit shape pattern or protrusions and a resin base material 10 made of a thermoplastic polyimide resin film are prepared (step S100). ).
  • the imprint mold 40 is pressed against the resin substrate 10 while being heated to a predetermined temperature to transfer a circuit pattern constituted by a circuit shape pattern (step S102).
  • the resin substrate 10 and the imprint mold 40 are heated to a temperature at which the resin material constituting the resin substrate 10 becomes soft, and then the circuit pattern is transferred.
  • the resin substrate 10 is made of a thermoplastic polyimide resin film
  • the electronic component 20 is mounted after being heated to a temperature equal to or higher than the glass transition point, and then cooled after mounting. Thereby, since a part of electrode surface 21a of the electrode 21 and the mounting surface 10a of the resin base material 10 are adhere
  • FIG. when the resin base material 10 consists of a thermosetting resin film, resin is hardened by heating and both are temporarily bonded.
  • the conductive paste is filled into the circuit pattern 41 from the back surface 10b side of the resin base material 10 by plating, inkjet, printing, etc. And the back wiring 13 are formed (step S108). Thereby, the electrode 21 of the electronic component 20 and the through-hole electrode 12 are directly joined.
  • step S108 excess portions of the conductive paste that protrude from the surfaces 10a and 10b of the resin base material 10 are removed by etching or the like. Thereby, the electrode pad 12b of the through-hole electrode 12 and the wiring main body 13a of the back surface wiring 13 can be formed flat with the back surface 10b of the resin base material 10.
  • the component-mounting printed circuit board 100 according to the first embodiment manufactured in this way can be reduced in height as described above, and high-density mounting is possible. Note that the processes of steps S110 and S112 may be performed in a reversed order. Moreover, the component mounting printed circuit board 100 may be manufactured as follows.
  • the resin base material 10 is inverted with the imprint mold 40 attached, and the electrode 21 is aligned with the through hole 19 to align the electronic component 20 with the resin base material.
  • 10 is mounted on the mounting surface 10a, and a part of the electrode surface 21a is bonded to the mounting surface 10a to temporarily bond the electronic component 20 to the resin base material 10.
  • the imprint mold 40 is released from the resin base material 10 to form a concave circuit pattern 41, and as shown in FIG.
  • the through-hole electrode 12 and the back surface wiring 13 are formed by filling the conductive paste, and the electrode 21 of the electronic component 20 and the through-hole electrode 12 are directly joined.
  • the component mounting printed board 100 may have the following structure.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing another structure of the component-mounted printed board
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing still another structure of the component-mounted printed board.
  • the component mounting printed board 100A of this example does not have the surface layer circuit 14 on the mounting surface 10a side of the resin base material 10, and the back surface wiring 13 and the electrode pads of the through-hole electrodes 12 on the back surface 10b side.
  • a so-called single-sided wiring structure in which 12b and the like are formed is employed. If the single-sided wiring structure is used, the interlayer connection portion 11 is also unnecessary, so that the material cost and the number of processes can be reduced, so that low-profile and high-density mounting can be achieved while reducing the cost.
  • the electrode 21 of the electronic component 20 is embedded in the resin base material 10.
  • the contact area of the electrode 21 of the electronic component 20 that contacts the resin base material 10 is large, the electronic component 20 can be temporarily bonded to the resin base material 10 more reliably.
  • the heating temperature and the applied pressure may be appropriately changed when the electronic component 20 is mounted on the resin base material 10.
  • FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a component-mounting printed board according to the second embodiment of the present invention.
  • the component-mounting printed circuit board 100C according to the second embodiment is different from the component-mounting printed board 100 according to the first embodiment in the structure and forming process of the adhesive layer 30. That is, the adhesive layer 30 is formed only in the lower region of the electronic component 20, and the underfill protrudes outside the electronic component 20 like the adhesive layer 30 of the component-mounting printed circuit board 100 according to the first embodiment. There is no.
  • an electronic component 20 having a plurality of electrodes 21 formed on an electrode forming surface 21b is prepared.
  • an adhesive is applied (or laminated) to the electrode forming surface 21b of the electronic component 20 (step S120).
  • the adhesive applied or laminated in step S120 is preferably a liquid or film adhesive made of the thermoplastic resin as described above or a semi-cured thermosetting resin. And as shown in FIG.9 (c), etching, grinding
  • the electronic component 20 having the adhesive layer 30 thus formed is prepared.
  • the electronic component 20 is mounted on the mounting surface 10a, and one electrode surface 21a of the electrode 21 is placed.
  • the electronic component 20 is permanently bonded to the resin base material 10 by the adhesive layer 30 while the part and the mounting surface 10 a of the resin base material 10 are bonded.
  • the circuit pattern 41 is filled with a conductive paste to form the through-hole electrode 12 and the backside wiring 13, and the electrode 21 and the through-hole electrode 12 of the electronic component 20 are directly connected. Join.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the component-mounting printed board in the order of the second manufacturing process.
  • This second manufacturing process is characterized in that the order of the release process of the imprint mold 40 and the mounting process of the electronic component 20 in the first manufacturing process shown in FIG. That is, the electronic component 20 on which the adhesive layer 30 is formed is prepared.
  • FIG. 11A first, the imprint mold 40 and the resin base material 10 are prepared, and FIG. As shown in FIG. 4, the imprint mold 40 is pressed against the resin base material 10 to transfer the circuit pattern.
  • the electronic component 20 is mounted on the mounting surface 10a of the resin base material 10, and a part of the electrode surface 21a is placed.
  • the electronic component 20 is permanently bonded to the resin base material 10 by the adhesive layer 30 while bonding the mounting surface 10a.
  • the imprint mold 40 is released from the resin substrate 10 to form a concave circuit pattern 41.
  • the through-hole electrode 12 and the back surface wiring 13 are formed by filling the conductive paste, and the electrode 21 of the electronic component 20 and the through-hole electrode 12 are directly joined.
  • the surface layer circuit 14 is formed on the mounting surface 10 a side of the resin base material 10 to manufacture the component mounting printed board 100 ⁇ / b> C.
  • a liquid or film adhesive made of the above-described thermoplastic resin or semi-cured thermosetting resin can be used as the adhesive applied or laminated here. Then, as shown in FIG. 12C, the adhesive layer 30 is prevented from protruding from the side surface of the electronic component 20 by etching, ashing, or the like, and the surface of the adhesive layer 30 is more electrode than the electrode surface 21a of the electrode 21. The adhesive layer 30 is formed so that the electrode 21 protrudes from the formation surface 21b side.
  • an imprint mold 40 and a resin base material 10 are prepared, and as shown in FIG. 13 (b), the imprint mold 40 is pressed against the resin base material 10, thereby Transfer the pattern. Thereafter, as shown in FIG. 13C, the imprint mold 40 is released from the resin base material 10 to form a concave circuit pattern 41 on the resin base material 10.
  • the resin base material 10 is inverted and the electronic component 20 is aligned, and then the electronic component 20 is mounted on the mounting surface 10 a so that the electrode 21 is embedded in the resin base material 10.
  • the electronic component 20 is permanently bonded to the resin substrate 10 by the adhesive layer 30.
  • the conductive paste is filled in the circuit pattern 41, the through-hole electrode 12 and the back surface wiring 13 are formed, and the electrode 21 and the through-hole electrode 12 of the electronic component 20 are directly made. Join.
  • the surface layer circuit 14 is formed on the mounting surface 10 a side of the resin base material 10 to manufacture the component mounting printed board 100 ⁇ / b> D.
  • the height can be reduced similarly to the first embodiment, high-density mounting can be achieved, and the mounting surface can be realized. High-density mounting on the 10a side is also possible.

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Abstract

　部品実装プリント基板１００は、樹脂基材１０と、樹脂基材１０の少なくとも一方の実装面１０ａに実装された電子部品２０とを備える。また、樹脂基材１０に形成されたスルーホール１９内のスルーホール電極１２、裏面配線１３及び表層回路１４を備える。電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２とが樹脂基材１０の実装面１０ａ側で直接接合されると共に、スルーホール電極１２の電極パッド１２ｂが裏面１０ｂ側の樹脂基材１０に埋め込まれている。

Description

部品実装プリント基板及びその製造方法
　この発明は、電子部品が表面実装された部品実装プリント基板及びその製造方法に関する。
　従来より、電子部品を表面に実装した部品実装プリント基板として、下記特許文献１に開示されたものが知られている。この半導体部品は、配線基板の部品実装面上に形成された電極パッドに、電子部品の電極に形成された半田バンプを接合して、両者の電気的導通を確保している。また、配線基板の部品実装面と反対側の面上に形成された電極パッドにも半田バンプを形成し、マザーボード等の実装基板と接続している。各面の電極パッドは、層間接続導体や内層配線を介して接続されている。
特開２０１１－４４５１２号公報
　しかしながら、上記特許文献１に開示されたもののように、電子部品と配線基板とを半田バンプ等を介して接続するＢＧＡ方式のような実装技術においては、半田バンプの直径が１００μｍ程度の大きさとなるため、配線基板全体の低背化が図り難いという問題がある。また、半田バンプの形成ピッチにも自身の大きさによる限界があるため、電極パッドの狭ピッチ化が図り難く、高密度配線での実装が困難であるという問題もある。
　この発明は、上述した従来技術による問題点を解消し、低背化が可能であると共に高密度実装が可能な部品実装プリント基板及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る部品実装プリント基板は、電子部品が表面実装された部品実装プリント基板であって、樹脂基材と、前記樹脂基材の少なくとも一方の面に実装された電子部品と、前記電子部品の電極と対応する位置の前記樹脂基材に貫通形成されたスルーホール電極とを備え、前記電子部品の電極と前記スルーホール電極とが直接接合されると共に、前記樹脂基材の前記電子部品の実装面側と反対側の面に、前記スルーホール電極の電極パッドが前記樹脂基材に埋め込まれた状態で形成されていることを特徴とする。
　本発明に係る部品実装プリント基板によれば、樹脂基材の実装面に実装された電子部品の電極と、樹脂基材に形成されたスルーホール電極とが、直接接合されるので、半田バンプを介してこれらを接合するものと比べて低背化が可能となると共に高密度実装が可能となる。また、樹脂基材の電子部品の実装面側と反対側の面に、スルーホール電極の電極パッドが樹脂基材に埋め込まれた状態で形成されているので、樹脂基材の面上に電極パッドが形成されたものと比べて低背化が可能となる。
　なお、本発明の一つの実施形態においては、前記電子部品の電極が前記樹脂基材に埋め込まれている。このようにすることで更なる低背化が可能である。
　また、本発明の他の実施形態においては、前記樹脂基材の前記電子部品の実装面側に形成された回路を更に備える。
　また、本発明の更に他の実施形態においては、前記電子部品の電極形成面と前記樹脂基材の前記実装面との間に接着層が形成されている。
　また、本発明の更に他の実施形態においては、前記接着層が、前記電子部品の下側領域のみに形成されている。
　本発明に係る部品実装プリント基板の製造方法は、樹脂基材にインプリントによってスルーホールを含む回路パターンを形成し、電子部品の電極を前記回路パターンのスルーホールに合わせて位置合わせをした上で、前記電子部品を前記樹脂基材に搭載し、前記回路パターンに導電ペーストを充填して前記樹脂基材に前記スルーホールに対応したスルーホール電極を含む配線を形成し、前記電子部品の電極と前記スルーホール電極とを直接接合すると共に、前記樹脂基材の前記電子部品の実装面側と反対側の面に、前記スルーホール電極の電極パッドを前記樹脂基材に埋め込んだ状態で形成することを特徴とする。
　本発明に係る部品実装プリント基板の製造方法によれば、樹脂基材にインプリントによって回路パターンを形成し、電子部品を位置合わせをした上で樹脂基材に搭載し、回路パターンに導電ペーストを充填して配線を形成しているので、電子部品の電極とスルーホール電極とを直接接合すると共に、樹脂基材の電子部品の実装面側と反対側の面に、スルーホール電極の電極パッドを樹脂基材に埋め込んだ状態で形成することができる。このため、上述のように、低背化が可能となると共に高密度実装が可能となる。
　本発明の一つの実施形態においては、前記電子部品を前記樹脂基材に搭載するときに、前記樹脂基材が加熱されると共に前記樹脂基材の前記電子部品の電極との接触面が加圧されつつ前記電子部品が搭載される。
　また、本発明の他の実施形態においては、前記電子部品の電極と前記導電ペーストとの間に金属間化合物が形成される。
　また、本発明の更に他の実施形態においては、前記電子部品を前記樹脂基材に搭載するに先立って、前記電子部品の電極形成面における前記電極が形成されていない領域に接着層を形成する。
　本発明の更に他の実施形態においては、前記接着層は、前記電子部品の電極の電極面よりもその表面が前記電子部品の電極形成面側に凹んだ状態となるように形成される。
　本発明によれば、低背化が可能であると共に高密度実装が可能となる。
本発明の第１の実施形態に係る部品実装プリント基板の構造を示す断面図である。 同部品実装プリント基板の製造工程を示すフローチャートである。 同部品実装プリント基板を第１の製造工程順に示す断面図である。 同部品実装プリント基板を第２の製造工程順に示す断面図である。 同部品実装プリント基板の他の構造を示す断面図である。 同部品実装プリント基板の更に他の構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る部品実装プリント基板の構造を示す断面図である。 同部品実装プリント基板の製造工程の一部を示すフローチャートである。 同部品実装プリント基板の電子部品を一部の製造工程順に示す断面図である。 同部品実装プリント基板を第１の製造工程順に示す断面図である。 同部品実装プリント基板を第２の製造工程順に示す断面図である。 同部品実装プリント基板の電子部品を製造工程順に示す断面図である。 同部品実装プリント基板を製造工程順に示す断面図である。
　以下、添付の図面を参照して、この発明の実施の形態に係る部品実装プリント基板及びその製造方法を詳細に説明する。
［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る部品実装プリント基板の構造を示す断面図である。第１の実施形態に係る部品実装プリント基板１００は、樹脂基材１０と、この樹脂基材１０の少なくとも一方の実装面１０ａに実装された電子部品２０とを備えている。また、部品実装プリント基板１００は、樹脂基材１０に形成されたスルーホール１９内のスルーホール電極１２、裏面配線１３及び表層回路１４を備えている。
　樹脂基材１０は、例えば厚さ２５μｍ程度の樹脂フィルムにより構成されている。樹脂フィルムとしては、例えば熱可塑性のポリイミド、ポリオレフィン、液晶ポリマーなどからなる樹脂フィルムや、熱硬化性のエポキシ樹脂からなる樹脂フィルムなどを用いることができる。
　電子部品２０は、ＩＣチップなどの半導体部品であり、樹脂基材１０の実装面１０ａに対向する電極形成面２１ｂに複数の実装用の電極２１が、電極形成面２１ｂと平行な電極面２１ａを備えて形成されている。スルーホール電極１２及び裏面配線１３は、インプリント型の凹凸を樹脂基材１０に押し付けて形成されたスルーホール１９を含む凹型の回路パターンに充填された導電ペーストからなる。
　導電ペーストは、例えば、ニッケル、金、銀、亜鉛、アルミニウム、鉄、タングステンなどから選択される少なくとも１種類の低電気抵抗の金属粒子と、ビスマス、インジウム、鉛などから選択される少なくとも１種類の低融点の金属粒子とを含む。そして、導電ペーストは、これらの金属粒子に錫を成分として含有させ、エポキシ、アクリル、ウレタンなどを主成分とするバインダ成分を混合したペーストからなる。
　このように構成された導電ペーストは、含有された錫と低融点の金属が２００℃以下で溶融し合金を形成することができ、特に銅や銀などとは金属間化合物を形成することができる特性を備える。なお、導電ペーストは、例えば粒子径がナノレベルの金、銀、銅、ニッケル等のフィラーが、上記のようなバインダ成分に混合されたナノペーストで構成することもできる。その他、導電ペーストは、上記ニッケル等の金属粒子が、上記のようなバインダ成分に混合されたペーストで構成することもできる。この場合、導電ペーストは、金属粒子同士が接触することで電気的接続が行われる特性となる。
　スルーホール電極１２は、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に形成された電極１２ａと、樹脂基材１０の実装面１０ａとは反対側の裏面１０ｂ側に形成された電極パッド１２ｂとを備える。裏面配線１３は、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側に形成された配線本体部１３ａと、この配線本体部１３ａと表層回路１４とを層間接続する層間接続部１１とを有する。層間接続部１１の実装面１０ａ側には表層回路１４と接続される電極１１ａが備えられている。
　表層回路１４は、電子部品２０の実装後に樹脂基材１０の実装面１０ａ上に、フォトリソグラフィ、印刷、インクジェットなどの方式により、パターン形成された銅などの導電部材からなる。なお、樹脂基材１０と電子部品２０とは、実装面１０ａと電極形成面２１ｂとの間に形成された接着層３０により接続されている。接着層３０は、エポキシ系樹脂を主剤としたコンポジットレジンなどからなるアンダーフィルをこれらの間に充填して形成されている。
　なお、図示は省略するが、部品実装プリント基板１００は、裏面配線１３、接着層３０、樹脂基材１０の実装面１０ａや裏面１０ｂ側などを保護するためのソルダーレジストが形成されていてもよい。この場合、ソルダーレジストは、例えばフォトリソグラフィなどの方式によって形成される。
　第１の実施形態に係る部品実装プリント基板１００は、このように構成されることにより、電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２の電極１２ａとが、半田バンプなどを介さずに直接接合される。このため、部品実装プリント基板１００全体の低背化を図ることができると共に、電極２１，１２ａの配置ピッチを狭めることができるので、高密度実装が可能となる。
　また、裏面配線１３の配線本体部１３ａやスルーホール電極１２の電極パッド１２ｂが、樹脂基材１０の裏面１０ｂよりも樹脂基材１０の内部に埋め込まれた状態で形成されるので、更なる低背化を図ることが可能となる。
　次に、第１の実施形態に係る部品実装プリント基板の製造方法について説明する。
　図２は、部品実装プリント基板の製造工程を示すフローチャートである。図３は、部品実装プリント基板を第１の製造工程順に示す断面図である。
　まず、図３（ａ）に示すように、例えば凸型の回路形状パターンや突起部を有するモールドのインプリント型４０と、熱可塑性のポリイミド樹脂フィルムからなる樹脂基材１０を準備する（ステップＳ１００）。
　インプリント型４０は、例えば最小ライン／スペースが５μｍ／５μｍで、高さが５μｍの回路形状パターンを有したシリコン製のモールドからなる。インプリント型４０は、シリコンの他、ニッケル、銅、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等により形成されていてもよく、表面にフッ素系樹脂をコーティングして易離型処理を施したものでもよい。
　次に、図３（ｂ）に示すように、インプリント型４０を所定の温度に加熱しながら樹脂基材１０に押し付けて、回路形状パターンにより構成される回路パターンを転写する（ステップＳ１０２）。このとき、好適には樹脂基材１０を構成する樹脂材が柔らかくなる温度まで樹脂基材１０とインプリント型４０を加熱してから、回路パターンを転写する。
　そして、図３（ｃ）に示すように、樹脂材が柔らかくなる温度以下に冷却を行って、樹脂基材１０からインプリント型４０を離型し、樹脂基材１０に凹型の回路パターン４１を形成する（ステップＳ１０４）。回路パターン４１を形成したら、図３（ｄ）に示すように、樹脂基材１０を反転させ、電子部品２０の電極２１を回路パターン４１のスルーホール１９に合わせて位置合わせ（アライメント）をした上で、電子部品２０を樹脂基材１０の実装面１０ａに搭載する（ステップＳ１０６）。
　このステップＳ１０６においては、樹脂基材１０が熱可塑性のポリイミド樹脂フィルムからなるので、例えばガラス転移点以上の温度に加熱してから電子部品２０を搭載し、搭載後に冷却することを行う。これにより、電極２１の電極面２１ａの一部と樹脂基材１０の実装面１０ａとが接着されるので、電子部品２０を樹脂基材１０に仮接着することができる。なお、樹脂基材１０が熱硬化性の樹脂フィルムからなる場合は、加熱することにより樹脂が硬化して両者が仮接着される。
　電子部品２０を搭載したら、図３（ｅ）に示すように、樹脂基材１０の裏面１０ｂ側から、回路パターン４１内にめっき、インクジェット、印刷等により導電ペーストを充填して、スルーホール電極１２や裏面配線１３を形成する（ステップＳ１０８）。これにより、電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２とが直接接合される。
　なお、上記ステップＳ１０８においては、樹脂基材１０の各面１０ａ，１０ｂからはみ出した導電ペーストの余剰部分は、エッチング等により除去しておく。これにより、スルーホール電極１２の電極パッド１２ｂや裏面配線１３の配線本体部１３ａを、樹脂基材１０の裏面１０ｂとフラットな状態に形成することができる。
　その後、図３（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に、裏面配線１３と接続される表層回路１４を、フォトリソグラフィ、印刷、インクジェット等により形成する（ステップＳ１１０）。最後に、図３（ｇ）に示すように、電子部品２０の実装部分に充填装置３１などを用いてアンダーフィルを充填し、電極形成面２１ｂと実装面１０ａとの間に接着層３０を形成して（ステップＳ１１２）、電子部品２０を樹脂基材１０に本接着し、部品実装プリント基板１００を製造する。
　このように製造される第１の実施形態に係る部品実装プリント基板１００は、上述したように低背化を図ることができ、高密度実装が可能となる。なお、上記ステップＳ１１０及びＳ１１２の処理は、順序を入れ替えて行われてもよい。また、部品実装プリント基板１００は、次のように製造されてもよい。
　図４は、部品実装プリント基板を第２の製造工程順に示す断面図である。すなわち、この第２の製造工程は、上記第１の製造工程におけるステップＳ１０４とステップＳ１０６の順序を入れ替えた点を特徴としている。具体的には、図４（ａ）に示すように、まず、インプリント型４０と樹脂基材１０とを準備し、図４（ｂ）に示すように、インプリント型４０を樹脂基材１０に押し付けて、回路パターンを転写する。
　次に、図４（ｃ）に示すように、樹脂基材１０をインプリント型４０を付けたまま反転させ、電極２１をスルーホール１９に合わせて位置合わせして、電子部品２０を樹脂基材１０の実装面１０ａに搭載し、電極面２１ａの一部と実装面１０ａとを接着して電子部品２０を樹脂基材１０に仮接着する。
　そして、図４（ｄ）に示すように、樹脂基材１０からインプリント型４０を離型して凹型の回路パターン４１を形成し、図４（ｅ）に示すように、回路パターン４１内に導電ペーストを充填して、スルーホール電極１２や裏面配線１３を形成し、電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２とを直接接合する。
　次に、図４（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に表層回路１４を形成し、図４（ｇ）に示すように、アンダーフィルを充填して接着層３０を形成し、電子部品２０を樹脂基材１０に本接着する。このように、第２の製造工程では、インプリント型４０を樹脂基材１０から離型する前に電子部品２０を搭載するようにしているので、搭載時における樹脂基材１０に形成した回路パターン４１の型崩れをより確実に防止することができる。この第２の製造工程においても、表層回路１４の形成処理と接着層３０の形成処理とを順序を入れ替えて行うようにしてもよい。
　なお、部品実装プリント基板１００は、次のような構造であってもよい。図５は、部品実装プリント基板の他の構造を示す断面図、図６は、部品実装プリント基板の更に他の構造を示す断面図である。図５に示すように、本例の部品実装プリント基板１００Ａは、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に表層回路１４を有さず、裏面１０ｂ側に裏面配線１３やスルーホール電極１２の電極パッド１２ｂ等が形成されたいわゆる片面配線構造を採用している。片面配線構造とすれば、層間接続部１１も不要となるため、材料費や工程数を削減することができるので、低コストとしながらも低背化と高密度実装を可能とすることができる。
　また、図５に示す部品実装プリント基板１００Ａは、電子部品２０の電極２１が、樹脂基材１０に埋め込まれている点が、図１に示すものと相違している。この場合、樹脂基材１０と接触する電子部品２０の電極２１の接触面積が大きいので、より確実に電子部品２０を樹脂基材１０に仮接着することができる。電極２１を埋め込むには、電子部品２０の樹脂基材１０への搭載時に、加熱温度や加圧力を適宜変更すればよい。
　図６は、電子部品２０の電極２１を、樹脂基材１０側に完全に埋め込んだ部品実装プリント基板１００Ｂを示している。この例では、図示のように、電極２１と樹脂基材１０との結合力及び電極２１とスルーホール電極１２との結合力によって樹脂基材１０と電子部品２０とを結合してもよいし、電子部品２０の周囲にのみ、接着層３０を形成するようにしてもよい。
［第２の実施形態］
　図７は、本発明の第２の実施形態に係る部品実装プリント基板の構造を示す断面図である。第２の実施形態に係る部品実装プリント基板１００Ｃは、第１の実施形態に係る部品実装プリント基板１００と、接着層３０の構造や形成工程が相違している。すなわち、接着層３０が、電子部品２０の下側領域のみに形成され、第１の実施形態に係る部品実装プリント基板１００の接着層３０のように、アンダーフィルが電子部品２０の外側にはみ出ることはない。
　これにより、第１の実施形態に係る部品実装プリント基板１００と同様の作用効果を有すると共に、樹脂基材１０の実装面１０ａにおける接着層３０のはみ出る部分をなくして電子部品２０の実装面積を減らすことができるので、結果的に実装面１０ａ側の実装面積を増加させることができる。
　次に、第２の実施形態に係る部品実装プリント基板の製造方法について説明する。
　図８は、部品実装プリント基板の製造工程の一部を示すフローチャートである。図９は、部品実装プリント基板の電子部品を一部の製造工程順に示す断面図であり、図１０は、部品実装プリント基板を第１の製造工程順に示す断面図である。
　まず、図１０に示す部品実装プリント基板１００Ｃの主製造工程とは別に、図９（ａ）に示すように、電極形成面２１ｂに複数の電極２１が形成された電子部品２０を準備し、図９（ｂ）に示すように、この電子部品２０の電極形成面２１ｂに接着剤を塗布（或いはラミネート）する（ステップＳ１２０）。
　このステップＳ１２０にて塗布或いはラミネートされる接着剤は、上記のような熱可塑性樹脂や半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる液状或いはフィルム状の接着剤が好適である。そして、図９（ｃ）に示すように、電極２１の電極面２１ａが露出すると共に接着剤が電子部品２０の側面からはみ出ないようにエッチングや研磨等を実施して、平滑化処理を行う（ステップＳ１２２）。こうして接着層３０が形成された電子部品２０を準備しておく。
　そして、図１０（ａ）に示すように、インプリント型４０と樹脂基材１０とを準備し、図１０（ｂ）に示すように、インプリント型４０を樹脂基材１０に押し付けて、回路パターンを転写する。その後、図１０（ｃ）に示すように、樹脂基材１０からインプリント型４０を離型し、樹脂基材１０に凹型の回路パターン４１を形成する。
　次に、図１０（ｄ）に示すように、樹脂基材１０を反転させ、電子部品２０を位置合わせした上で、電子部品２０を実装面１０ａに搭載し、電極２１の電極面２１ａの一部と樹脂基材１０の実装面１０ａとを接着すると共に接着層３０により電子部品２０を樹脂基材１０に本接着する。また、図１０（ｅ）に示すように、回路パターン４１内に導電ペーストを充填して、スルーホール電極１２や裏面配線１３を形成し、電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２とを直接接合する。
　最後に、図１０（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に表層回路１４を形成し、部品実装プリント基板１００Ｃを製造する。このように製造される第２の実施形態に係る部品実装プリント基板１００Ｃは、第１の実施形態と同様に低背化を図ることができ、高密度実装が可能となると共に、実装面１０ａ側の高密度実装も可能となる。また、部品実装プリント基板１００Ｃは、次のように製造されてもよい。
　図１１は、部品実装プリント基板を第２の製造工程順に示す断面図である。この第２の製造工程は、図１０に示した第１の製造工程におけるインプリント型４０の離型処理と電子部品２０の搭載処理との順序を入れ替えた点を特徴としている。すなわち、接着層３０が形成された電子部品２０を準備しておいて、図１１（ａ）に示すように、まず、インプリント型４０と樹脂基材１０とを準備し、図１１（ｂ）に示すように、インプリント型４０を樹脂基材１０に押し付けて、回路パターンを転写する。
　次に、図１１（ｃ）に示すように、樹脂基材１０を反転させ、位置合わせをしてから、電子部品２０を樹脂基材１０の実装面１０ａに搭載し、電極面２１ａの一部と実装面１０ａとを接着しつつ接着層３０により電子部品２０を樹脂基材１０に本接着する。そして、図１１（ｄ）に示すように、樹脂基材１０からインプリント型４０を離型して凹型の回路パターン４１を形成し、図１１（ｅ）に示すように、回路パターン４１内に導電ペーストを充填して、スルーホール電極１２や裏面配線１３を形成し、電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２とを直接接合する。
　最後に、図１１（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に表層回路１４を形成して、部品実装プリント基板１００Ｃを製造する。このように、第２の製造工程では、インプリント型４０を樹脂基材１０から離型する前に電子部品２０を搭載するようにしているので、搭載時における樹脂基材１０に形成した回路パターン４１の型崩れをより確実に防止することができる。
　第２の実施形態に係る部品実装プリント基板は、次のように製造されてもよい。図１２は、部品実装プリント基板の電子部品を製造工程順に示す断面図、図１３は、部品実装プリント基板を製造工程順に示す断面図である。まず、図１３に示す部品実装プリント基板１００Ｄの主製造工程とは別に、図１２（ａ）に示すように、電極形成面２１ｂに複数の電極２１が形成された電子部品２０を準備し、図１２（ｂ）に示すように、この電子部品２０の電極形成面２１ｂに接着剤を塗布（或いはラミネート）して接着層３０を形成する。
　ここで塗布或いはラミネートされる接着剤は、上述したような熱可塑性樹脂や半硬化状態の熱硬化性樹脂からなる液状或いはフィルム状の接着剤を用いることができる。そして、図１２（ｃ）に示すように、エッチングやアッシング等により、接着層３０が電子部品２０の側面からはみ出ないようにすると共に、接着層３０の表面を電極２１の電極面２１ａよりも電極形成面２１ｂ側に凹んだ状態に設けて、電極２１が突出するように接着層３０を形成する。
　そして、図１３（ａ）に示すように、インプリント型４０と樹脂基材１０とを準備し、図１３（ｂ）に示すように、インプリント型４０を樹脂基材１０に押し付けて、回路パターンを転写する。その後、図１３（ｃ）に示すように、樹脂基材１０からインプリント型４０を離型し、樹脂基材１０に凹型の回路パターン４１を形成する。
　次に、図１３（ｄ）に示すように、樹脂基材１０を反転させ、電子部品２０を位置合わせした上で、電子部品２０を実装面１０ａに電極２１が樹脂基材１０に埋め込まれるように加熱加圧して搭載し、同時に接着層３０により電子部品２０を樹脂基材１０に本接着する。この場合、上述したように、樹脂基材１０と接触する電子部品２０の電極２１の接触面積が大きいので、より確実に電子部品２０を樹脂基材１０に本接着することができる。そして、図１３（ｅ）に示すように、回路パターン４１内に導電ペーストを充填して、スルーホール電極１２や裏面配線１３を形成し、電子部品２０の電極２１とスルーホール電極１２とを直接接合する。
　最後に、図１３（ｆ）に示すように、樹脂基材１０の実装面１０ａ側に表層回路１４を形成し、部品実装プリント基板１００Ｄを製造する。このようにして第２の実施形態に係る部品実装プリント基板１００Ｄを製造しても、第１の実施形態と同様に低背化を図ることができ、高密度実装が可能となると共に、実装面１０ａ側の高密度実装も可能となる。
　１０　　　　樹脂基材
　１０ａ　　　実装面
　１０ｂ　　　裏面
　１１　　　　層間接続部
　１１ａ　　　電極
　１２　　　　スルーホール電極
　１２ａ　　　電極
　１２ｂ　　　電極パッド
　１３　　　　裏面配線
　１３ａ　　　配線本体部
　１４　　　　表層回路
　１９　　　　スルーホール
　２０　　　　電子部品
　２１　　　　電極
　２１ａ　　　電極面
　２１ｂ　　　電極形成面
　３０　　　　接着層
　３１　　　　充填装置
　４０　　　　インプリント型
　４１　　　　回路パターン
　１００　　　部品実装プリント基板

Claims (10)

  1. 　樹脂基材と、
    　前記樹脂基材の少なくとも一方の面に実装された電子部品と、
    　前記電子部品の電極と対応する位置の前記樹脂基材に貫通形成されたスルーホール電極とを備え、
    　前記電子部品の電極と前記スルーホール電極とが直接接合されると共に、前記樹脂基材の前記電子部品の実装面側と反対側の面に、前記スルーホール電極の電極パッドが前記樹脂基材に埋め込まれた状態で形成されている
    　ことを特徴とする部品実装プリント基板。
  2. 　前記電子部品の電極が前記樹脂基材に埋め込まれていることを特徴とする請求項１記載の部品実装プリント基板。
  3. 　前記樹脂基材の前記電子部品の実装面側に形成された回路を更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の部品実装プリント基板。
  4. 　前記電子部品の電極形成面と前記樹脂基材の前記実装面との間に接着層が形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項記載の部品実装プリント基板。
  5. 　前記接着層は、前記電子部品の下側領域のみに形成されていることを特徴とする請求項４記載の部品実装プリント基板。
  6. 　樹脂基材にインプリントによってスルーホールを含む回路パターンを形成し、
    　電子部品の電極を前記回路パターンのスルーホールに合わせて位置合わせをした上で、前記電子部品を前記樹脂基材に搭載し、
    　前記回路パターンに導電ペーストを充填して前記樹脂基材に前記スルーホールに対応したスルーホール電極を含む配線を形成し、前記電子部品の電極と前記スルーホール電極とを直接接合すると共に、前記樹脂基材の前記電子部品の実装面側と反対側の面に、前記スルーホール電極の電極パッドを前記樹脂基材に埋め込んだ状態で形成する
    　ことを特徴とする部品実装プリント基板の製造方法。
  7. 　前記電子部品を前記樹脂基材に搭載するときに、前記樹脂基材が加熱されると共に前記樹脂基材の前記電子部品の電極との接触面が加圧されつつ前記電子部品が搭載されることを特徴とする請求項６記載の部品実装プリント基板の製造方法。
  8. 　前記電子部品の電極と前記導電ペーストとの間に金属間化合物が形成されることを特徴とする請求項６又は７記載の部品実装プリント基板の製造方法。
  9. 　前記電子部品を前記樹脂基材に搭載するに先立って、前記電子部品の電極形成面における前記電極が形成されていない領域に接着層を形成することを特徴とする請求項６～８のいずれか１項記載の部品実装プリント基板の製造方法。
  10. 　前記接着層は、前記電子部品の電極の電極面よりもその表面が前記電子部品の電極形成面側に凹んだ状態となるように形成されることを特徴とする請求項９記載の部品実装プリント基板の製造方法。
     
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