WO2017082416A1 - 電子部品パッケージ - Google Patents

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WO2017082416A1
WO2017082416A1 PCT/JP2016/083592 JP2016083592W WO2017082416A1 WO 2017082416 A1 WO2017082416 A1 WO 2017082416A1 JP 2016083592 W JP2016083592 W JP 2016083592W WO 2017082416 A1 WO2017082416 A1 WO 2017082416A1
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electronic component
sealing material
component package
connection body
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泰彦 福岡
忠男 山迫
雅史 廣岡
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京セラ株式会社
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    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
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    • H01L2224/48227Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation connecting the wire to a bond pad of the item
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    • H01L23/5389Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames the interconnection structure between a plurality of semiconductor chips being formed on, or in, insulating substrates the chips being integrally enclosed by the interconnect and support structures
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    • H01L2924/181Encapsulation
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    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10674Flip chip

Definitions

  • This disclosure relates to an electronic component package including a POP (Package On Package) in which two or more electronic component mounting boards on which electronic components are mounted are stacked.
  • POP Package On Package
  • POP Package On Package
  • Patent Document 1 An electronic component package in which a plurality of semiconductor packages are stacked one above the other is integrated in order to cope with the higher density of electronic devices.
  • POP Package On Package
  • Patent Document 1 An electronic component package in which a plurality of semiconductor packages are stacked one above the other is integrated in order to cope with the higher density of electronic devices.
  • Patent Document 1 An electronic component package in which a plurality of semiconductor packages are stacked one above the other is integrated in order to cope with the higher density of electronic devices.
  • This prior art electronic component package includes a first substrate on which a first electronic component is mounted, a second substrate on which a second electronic component is mounted, a peripheral portion of the first substrate, and a peripheral portion of the second substrate.
  • a frame body as a connection body for joining and electrically connecting the first substrate and the second substrate is provided.
  • An electronic component package that is one of a plurality of embodiments of the present disclosure includes a first substrate, a sealing material, a second substrate, and a connection body.
  • the first substrate has a first surface on which the first electronic component is mounted.
  • the sealing material is located on the first surface and seals the first electronic component and the second electronic component.
  • the second substrate has a second surface on which the second electronic component is mounted and is located inside the sealing material.
  • the connection body electrically connects the first substrate and the second substrate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic component package according to one of a plurality of embodiments.
  • FIG. 2 is a plan view of the electronic component package from which the sealing material is omitted.
  • 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • FIG. 4A is a plan view showing the first substrate base material.
  • 4B is a partially enlarged plan view showing an example of a state in which an interposer is arranged as a connection body on the first substrate for substrate in FIG. 4A.
  • FIG. 4C is a plan view showing a partially enlarged view of another example of a state in which a ball bump is disposed as a connection body on the first substrate for substrate in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a plan view showing the second substrate base material.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a manufacturing procedure of the electronic component package.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of the manufacturing procedure of the electronic component package.
  • FIG. 8A is a simplified cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing procedure of the electronic component package.
  • FIG. 8B is a simplified cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing procedure of the electronic component package.
  • FIG. 8C is a simplified cross-sectional view for explaining an example of the manufacturing procedure of the electronic component package.
  • FIG. 9A is a simplified cross-sectional view for explaining the manufacturing procedure of the electronic component package according to another one of the embodiments.
  • FIG. 9B is a simplified cross-sectional view for explaining the manufacturing procedure of the electronic component package according to another one of the embodiments.
  • FIG. 9C is a simplified cross-sectional view for explaining the manufacturing procedure of the electronic component package according to another one of the embodiments.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an electronic component
  • the upper substrate is supported by a contact or surface that is narrower than the area of the substrate. It is done.
  • the second substrate positioned on the upper side is positioned inside a columnar sealing material positioned on the first substrate positioned on the lower side.
  • the sealing material integrally holds the first substrate and the second substrate, the bonding is stronger than the electronic component package that is bonded only by the frame body and the solder bump.
  • being located inside the sealing material includes being positioned in a state inscribed in the side surface of the sealing material.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an electronic component package 1.
  • FIG. 2 is a plan view of the electronic component package 1 from which the sealing material 2 is omitted.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • the electronic component package 1 includes a first substrate 4 on which the first electronic component 3 is mounted on the first upper surface 6 and a second substrate 7 on which the second electronic component 5 is mounted on the second upper surface 10.
  • the first upper surface 6 is the first surface.
  • the second upper surface 10 is the second surface.
  • the second substrate 7 is positioned on the first substrate 4 substantially in parallel with a gap ⁇ L1 in the direction Z perpendicular to the first upper surface 6 of the first substrate 4.
  • the area of the second substrate 7 is smaller than that of the first substrate 4.
  • the region of the second substrate 7 is included in the region of the first substrate 4 when the first substrate 4 and the second substrate 7 are viewed in a direction opposite to the direction Z from a position away from the second substrate 7. .
  • the peripheral edge of the second substrate 7 may partially coincide with the peripheral edge of the first substrate 4.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 have a rectangular shape in which two orthogonal sides are a first direction X and a second direction Y.
  • the second substrate 7 is equal in length to the first substrate 4 in the first direction X and is short in the second direction Y.
  • Parallel in the present application is not limited to strict parallelism, but allows manufacturing errors and slight inclinations.
  • the columnar sealing material 2 is located on the first upper surface 6 of the first substrate 4.
  • the sealing material 2 may be located on the entire periphery of the first upper surface 6.
  • the sealing material 2 may be located on the entire surface of the first upper surface 6. Note that the “entire surface” in the present application may exclude contacts that are electrically connected to other elements.
  • the second substrate 7 is located between the sealing materials 2.
  • the second substrate 7 is substantially parallel to the first substrate 4 except for a shift due to a manufacturing error or the like.
  • the electronic component package 1 includes an integral sealing material 2 in a first space 12, a second space 13, and a third space 14.
  • the first space 12 is a space between the first substrate 4 and the second substrate 7.
  • the second space 13 is a space on the second substrate 7.
  • the third space 14 may be a space located outside the portion where the second substrate 7 is narrower in plan view than the first substrate 4.
  • the third space 14 is a space on a region where the first substrate 4 protrudes from the second substrate 7 in plan view.
  • the sealing material 2 seals the first electronic component 3 on the first substrate 4 and the second electronic component 5 on the second substrate 7.
  • the electronic component package 1 may be called a POP (Package On Package).
  • the first substrate 4 has a first connection conductor that forms a predetermined wiring pattern on the first upper surface 6.
  • the first electronic component 3 is connected to the first connection conductor.
  • the first electronic component 3 includes an active electronic component that generates heat during operation, such as an IC chip.
  • the second substrate 7 has a second upper surface 10 on which the second electronic component 5 is mounted.
  • the second substrate 7 has a second wiring conductor that forms a predetermined wiring pattern on the second upper surface 10.
  • the second electronic component 5 is connected to the second wiring conductor.
  • the second electronic component 5 includes, for example, an active electronic component that generates heat during operation of an IC or the like.
  • various electronic components such as a chip inductor, a chip capacitor, a diode, and a chip resistor can be mounted on the first upper surface 6 and the second upper surface 10. These electronic components are shown in a simplified form in a rectangular shape in FIGS. In the present disclosure, the first wiring conductor and the second wiring conductor may be distinguished from each other as a wiring conductor.
  • any one of an organic insulating material, an inorganic insulating material, and a composite insulating material obtained by bonding an inorganic insulating material with a thermosetting resin such as an epoxy resin is individually selected.
  • the organic insulating material includes a thermoplastic resin such as glass epoxy resin, polyimide, fluororesin, polynorbornene, or benzocyclobutene.
  • the inorganic insulating material includes an aluminum oxide sintered body, an aluminum nitride sintered body, a silicon carbide sintered body, a silicon nitride sintered body, a mullite sintered body, a glass ceramic, and the like.
  • the first and second electronic components 3 and 5 may have signal, power supply, and ground terminals on the back side. Each terminal is connected to the first wiring conductor on the first upper surface 6 of the first substrate 4 and the surface mounting electrode pad which is a part of the second wiring conductor on the second upper surface 10 of the second substrate 7. Electrical connection is made through bumps. In the present disclosure, an electrical and mechanical connection may be described as being implemented.
  • the surface mounting conductor bump is made of a solder bump of tin-lead (Sn—Pb) alloy or tin-silver-copper (Sn—Ag—Cu) alloy, or gold (Au).
  • Each surface mounting electrode pad includes a wiring conductor on the first substrate 4 and the second substrate 7, an internal conductor located inside the first substrate 4 and the second substrate 7, and the first substrate 4 and the second substrate 7. Each is electrically connected to a predetermined circuit wiring via at least one of a through conductor such as a via conductor formed from the surface to the inside and a connection body 16 described later. Each terminal of the first and second electronic components 3 and 5 is electrically connected to a corresponding circuit wiring via a surface mounting electrode pad. In another example, the first and second electronic components 3 and 5 may be connected to the wiring conductors of the first substrate 4 and the second substrate 7 by bonding wires.
  • the material of the wiring conductor can include, for example, copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), silver (Ag), and the like.
  • the wiring conductor can include a metal material having a low melting point.
  • a metal material having a low melting point can be used for a wiring conductor on an organic substrate.
  • the wiring conductor can be formed by a metal layer forming method including a thick film method and a thin film method.
  • the organic substrate can be used as the first substrate 4 and the second substrate 7.
  • the organic substrate includes a copper-clad substrate.
  • the copper-clad substrate has a copper foil on a plate of glass epoxy resin obtained by mixing glass fiber or glass powder with a base material made of an organic material such as epoxy resin.
  • the wiring conductor can be formed by removing a part of the copper foil from the copper-clad substrate by pattern etching.
  • An inorganic insulating material can be used as the first substrate 4 and the second substrate 7.
  • a substrate made of an inorganic insulating material can be manufactured using a substrate forming method including, for example, a ceramic green sheet lamination method, an extrusion method, and the like.
  • the inorganic insulating material can include glass ceramics, alumina ceramics, aluminum nitride ceramics, and the like.
  • the wiring conductor for the inorganic insulating material a sintered body containing at least a part of copper, gold, silver, tungsten, and molybdenum can be adopted.
  • the thickness of the wiring conductor can include a range of 5 to 50 ⁇ m.
  • the second substrate 7 has a second lower surface 15.
  • the second lower surface 15 faces the first upper surface 6 of the first substrate 4.
  • the electronic component package 1 includes a connection body 16.
  • the connection body 16 mechanically bonds the first upper surface 6 of the first substrate 4 and the second lower surface 15 of the second substrate 7.
  • the connection body 16 and the first wiring conductor of the first substrate 4 and the second wiring conductor of the second substrate 7 are electrically connected.
  • the connection body 16 may be an interposer.
  • the interposer may have a conductor pattern inside. The conductor pattern transmits an electrical signal between the first substrate 4 and the second substrate 7.
  • the base material of the interposer may be an insulating material such as an epoxy resin, for example.
  • the interposer may have a prismatic shape extending in the second direction Y.
  • the connection body 16 that is an interposer may be indicated as a connection body 16a.
  • the connection body 16 may be a connection body 16b realized by a plurality of solder bumps described later.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 are rectangular plate-like bodies.
  • the peripheral portion 8 of the first substrate 4 includes four side portions 17a, 17b, 17c, and 17d.
  • the peripheral portion 9 of the second substrate 7 includes four side portions 18a, 18b, 18c, and 18d.
  • the second substrate 7 is shorter in the second direction Y than the first substrate 4.
  • the two side portions 18a, 18b, 18c, 18d of the second substrate 7 are located inside the sealing material 2 over the entire length.
  • the two side portions 18a and 18b may contact the sealing material 2 over the entire length.
  • the two side portions 18 c and 18 d extending in the second direction Y are exposed from the side surface of the sealing material 2.
  • the second substrate 7 is partially exposed on the side surface of the sealing material 2.
  • only one side portion 18a of the second substrate 7 may be located inward from the side surface of the sealing material 2, and all of the four side portions 18a to 18d may be It may be located inside from the side.
  • an insulating resin is used as the sealing material 2.
  • the insulating resin includes a cured resin material.
  • the resin material includes a thermosetting resin material.
  • the sealing material 2 can contain a filler.
  • the filler can include an insulating filler and a conductive filler.
  • the filler can be used to bring at least the characteristics of thermal conductivity and thermal expansion coefficient close to a desired range.
  • the thermosetting resin material include an epoxy thermosetting resin, a polyimide thermoplastic resin, and a bismaleide thermosetting resin.
  • Fillers can include metals, metal oxides, and metal nitrides.
  • the metal oxide can include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), beryllium oxide (BeO).
  • the metal nitride includes aluminum nitride (AlN).
  • the filler can include silicon carbide (SiC) and carbon-containing materials such as diamond.
  • a part of the second substrate 7 is located inside the sealing material 2 located on the entire first upper surface 6 of the first substrate 4.
  • the second substrate 7 can be substantially parallel to the first substrate 4.
  • the third space 14 in the outer portion of the portions 18a and 18b has an integral sealing material 2.
  • the third space 14 is located between the side portions 17a and 18a and between the side portions 17b and 18b in plan view.
  • the sealing material 2 integrally holds the first substrate 4 and the second substrate 7.
  • the electronic component package 1 has high strength against peeling between the first substrate 4 and the second substrate 7, for example.
  • the second substrate 7 is partially exposed from the side surface of the sealing material 2.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 may be rectangular plate-like bodies in plan view. Since the two side portions 18c and 18d of the second substrate 7 are exposed on the side surfaces of the sealing material 2, a wide area for mounting the second electronic component 5 on the second substrate 7 can be secured.
  • the connection body 16 extends along the side portions 17 c and 17 d of the first substrate 4 and the side portions 18 c and 18 d of the second substrate 7 exposed from the side surface of the sealing material 2.
  • the first substrate 4 can secure a wide area for mounting the first electronic component 3 between the connecting bodies 16.
  • the connecting body 16 is a prismatic interposer extending between the first substrate 4 and the second substrate 7, a large number of electrodes are connected by conductors between the first substrate 4 and the second substrate 7. it can.
  • the connection body 16 is formed as a large bump, the connection resistance between the first substrate 4 and the second substrate 7 can be reduced.
  • the first electronic component 3 and the second electronic component 5 are sealed by the sealing material 2 connected to each other. Therefore, the heat generated from one or both of the first electronic component 3 and the second electronic component 5 can be diffused into the sealing material 2 in the first to third spaces 12 to 14. The diffused heat can be dissipated to the atmosphere from the entire surface of the sealing material 2 in the first to third spaces 12 to 14. The heat generated in one or both of the first electronic component 3 and the second electronic component 5 can be diffused throughout the sealing material 2 in the first to third spaces 12 to 14 by heat conduction.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 are rectangular plate-like bodies.
  • the part of the first space 12 and the part of the second space 13 are integrally connected via the part of the third space 14. Even if the first electronic component 3 and the second electronic component 5 have different heat generation amounts, the generated heat is diffused over the entire first to third spaces 12 to 14 so that the entire surface of the sealing material 2 can be diffused. Can be released to the atmosphere.
  • the 3rd space 14 with the sealing material 2 is located in the outer side of the side parts 18a and 18b.
  • the part of the first space 12 and the part of the second space 13 are connected at two places via two parts in the two third spaces 14.
  • the electronic component package 1 has high thermal conductivity between the sealing material 2 in the first space 12 and the sealing material 2 in the second space 13. Even if the heat generation amounts of the first electronic component 3 and the second electronic component 5 are different, the electronic component package 1 is divided into a portion in the first space 12 and a portion in the second space 13 of the sealing material 2. Can spread in a balanced manner.
  • a part of the sealing material 2 extends over the entire length on the outer sides of the side portions 18a and 18b.
  • the sealing material 2 can ensure a wide heat exchange path between the first space 12 and the second space 13.
  • the sealing material 2 is made of a thermosetting resin
  • the first substrate 4 on which the first electronic component 3 is mounted and the second substrate 7 on which the second electronic component 5 is stacked are laminated in a liquid state.
  • the thermosetting resin can be printed.
  • the precursor of the thermosetting resin can be filled or applied so that the first electronic component 3 mounted on the first substrate 4 and the second electronic component 5 mounted on the second substrate 7 are covered.
  • the precursor of the liquid thermosetting resin is cured by heat curing, and the sealing material 2 that is integrally connected between the first to third spaces 12 to 14 can be formed.
  • the first substrate 4 on which the first electronic component 3 is mounted on the first upper surface 6 and the second substrate 7 on which the second electronic component 5 is mounted on the second upper surface 10 are molded by the sealing material 2.
  • a highly airtight electronic component package 1 can be manufactured.
  • the first upper surface 6 of the first substrate 4 and the second lower surface 15 of the second substrate 7 are joined together by a connecting body 16 made of an interposer, solder balls, or the like.
  • the second lower surface 15 of the second substrate 7 is electrically connected to the wiring pattern on the second upper surface 10.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 are electrically connected.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 are mechanically and electrically connected in a stacked state.
  • the connection body 16 is located along the side portions 17 c and 17 d of the first substrate 4 exposed from the side surface of the sealing material 2 and the side portions 18 c and 18 d of the second substrate 7.
  • FIG. 4A is a plan view showing the base material 21 for the first substrate.
  • the first substrate base material 21 includes a plurality of portions to be the first substrate 4.
  • the first substrate base material 21 is the same material as the first substrate 4.
  • the first substrate 21 may be a rectangular plate having a side length of, for example, 70 mm and a thickness of, for example, 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the mounting of the component on the first substrate 21 is performed by placing an IC or other electronic component on the first substrate 21 and reflow heating the first substrate 21 and the electronic component. The solder is joined.
  • the first substrate base material 21 is divided into a plurality of pieces by, for example, dicing. Each piece corresponds to the first substrate 4.
  • the first substrate 21 is divided along a plurality of dividing lines 23x and a plurality of dividing lines 23y.
  • the dividing line 23x extends along the first direction X.
  • the plurality of dividing lines 23x are separated from each other in the second direction Y by an interval ⁇ L2.
  • the plurality of dividing lines 23y are separated in the first direction X at an interval ⁇ L3.
  • the dividing line 23y extends in the second direction Y.
  • the interval ⁇ L2 is, for example, 5.05 mm
  • the interval ⁇ L3 is, for example, 5.30 mm.
  • the widths m1 and m2 of the plurality of dividing lines 23x and 23y are, for example, 0.15 mm.
  • the dividing lines 23x and 23y may be a continuous groove.
  • the dividing lines 23x and 23y may be holes arranged at a predetermined interval.
  • connection body 16 aw is placed on each dividing line 23 y of the first substrate base material 21.
  • the connection body 16aw is a base material that is divided into an interposer.
  • the connecting body 16aw may be placed so as to straddle the dividing line 23y along the dividing line 23y.
  • the connection body 16aw includes a conductor that becomes a conductor pattern after being divided along the dividing line 23y.
  • the connection body 16aw is divided along the dividing line 23 by dicing and becomes a connection body 16a which is an interposer of each electronic component package 1.
  • connection body 16 can be a connection body 16b made of solder bumps for connecting between substrates.
  • the plurality of connectors 16b are arranged along the dividing line 23y with the dividing line 23y interposed therebetween.
  • the connecting bodies 16b can be arranged not only along the dividing line 23y but also along the dividing line 23x.
  • FIG. 5 is a plan view showing the second substrate base material 22.
  • the second substrate base material 22 is the same material as the second substrate 7.
  • the second substrate base material 22 is a rectangular plate-like body having a side length of, for example, 70 mm and a thickness of, for example, 100 ⁇ m or more and 400 ⁇ m or less.
  • the second substrate base material 22 has a plurality of slits 25. The mounting of the component on the second substrate 22 is performed by placing an IC or other electronic component and joining the electronic component and the second substrate 22 with solder by reflow heating.
  • the second substrate base material 22 is divided into a plurality of pieces by, for example, dicing. Each piece corresponds to the second substrate 7.
  • the second substrate 22 is divided along a plurality of dividing lines 24x and a plurality of dividing lines 24y.
  • the dividing line 24x extends along the first direction X.
  • the plurality of dividing lines 24x are separated from each other in the second direction Y by an interval ⁇ L4.
  • the plurality of dividing lines 24y are separated in the first direction X at an interval ⁇ L5.
  • the dividing line 24y extends in the second direction Y.
  • the interval ⁇ L5 in the first direction X is, for example, 5.30 mm
  • the interval ⁇ L4 in the second direction Y is, for example, 5.05 mm.
  • the widths m3 and m4 of the plurality of dividing lines 24x and 24y are, for example, 0.15 mm.
  • the dividing lines 24x and 24y may be a continuous groove.
  • the dividing lines 24x and 24y may be holes arranged at a predetermined interval.
  • the second substrate base material 22 has a plurality of slits 25.
  • the plurality of slits 25 of the second substrate base material 22 extend along the first direction X.
  • the plurality of slits 25 can be realized by various processes such as punching with a mold or the like, and dicing.
  • Each of the plurality of slits 25 may be continuous with any one of the plurality of dividing lines 24x.
  • the plurality of slits 25 have a width ⁇ L6 parallel to the second direction Y wider than the width m3 of the dividing line 24x.
  • the width ⁇ L6 of the slit 25 is, for example, 1.00 mm.
  • FIGS. 6 and 7 are flowcharts for explaining an example of the manufacturing procedure of the electronic component package 1.
  • 8A to 8C are simplified cross-sectional views showing an example of the manufacturing procedure of the electronic component package 1.
  • a solder paste is applied on the wiring conductor of the first substrate base material 21.
  • the solder paste is applied onto the wiring conductor including the first wiring conductor in the divided first substrate 4.
  • the solder paste is applied to a region including a region where a solder bump as the connection body 16b is formed.
  • the solder paste is applied by printing such as a screen printing method.
  • the first electronic component 3 and other electronic components are placed on the first wiring conductor.
  • the first substrate 21 on which the first electronic component 3 and other electronic components are arranged is reflow-heated in step s3. By the reflow heating, the first electronic component 3 and other electronic components are mounted on the first substrate 21 via solder.
  • step s4 as shown in FIG. 8A, the first substrate base 21 on which the first electronic component 3 and other electronic components and the connection body 16 are mounted is cleaned.
  • segmented into a piece in the dicing (step s11) mentioned later is shown with the dashed-dotted line. By cleaning, particles, organic substances, and the like attached to the first substrate 21 are removed.
  • step s5 the first substrate base 21 on which the first electronic component 3 and other electronic components and the connection body 16 are mounted is inspected visually.
  • steps s21 to s25 are executed in parallel with steps s1 to s5.
  • step s21 a solder paste is printed on the wiring conductor of the second substrate base material 22 having the plurality of slits 25.
  • the solder paste is applied onto the wiring conductor including the second wiring conductor on the second upper surface 10 in the divided second substrate 7.
  • the solder paste is applied by printing such as a screen printing method.
  • step s22 the second electronic component 5 and other electronic components are placed on the second wiring conductor.
  • step s23 the second substrate base material 22 on which the second electronic component 5 and other electronic components are arranged is reflow-heated.
  • the second electronic component 5 and other electronic components are mounted on the second substrate 22 via solder.
  • the second substrate 22 on which the second electronic component 5 and other electronic components are mounted is cleaned. By cleaning, particles, organic substances, and the like attached to the second substrate 22 are removed.
  • the cleaned substrate 22 for the second substrate is inspected for appearance.
  • the first substrate 21 on which the first electronic component 3 and other electronic components and the connection body 16 are mounted is prepared.
  • a second substrate base material 22 on which the second electronic component 5 and other electronic components are mounted is prepared.
  • the second substrate base material 22 is arranged on the first substrate base material 21 via the connection body 16.
  • the first and second substrate bases 21 and 22 are reflow-heated in a state where the second substrate base member 22 is placed on the first substrate base member 21 via the connection body 16. Due to the reflow heating, the solder bumps which are the connecting bodies 16b are melted, and the first and second substrate base materials 21 and 22 are electrically connected as shown in FIG. 8B.
  • step s8 the assembly substrate in which the second substrate 22 is mounted on the first substrate 21 is cleaned. By cleaning, particles of the assembly base material, organic matter, and the like are removed.
  • step s9 a liquid thermosetting resin precursor is printed on the assembly base material of the first substrate base material 21 and the second substrate base material 22 using a metal mask. The liquid resin precursor is filled between the first substrate 21 and the second substrate 22 by printing, and the second electronic component 5 on the second substrate 22 and others. Cover the electronic components. In other words, the resin precursor is filled in a space corresponding to the first to third spaces 12 to 14.
  • step s10 the resin precursor filled or applied to the assembly base material of the first substrate base material 21 and the second substrate base material 22 is heated and cured in a batch furnace.
  • the resin precursor becomes the sealing material 2 that fills the first to third spaces 12 to 14 by thermosetting.
  • step s11 the assembled base material of the first substrate base material 21 and the second substrate base material 22 is diced. Dicing is performed along the first direction X and the second direction Y.
  • the assembly base material of the first substrate base material 21 and the second substrate base material 22 is divided into individual pieces shown in FIG. 8C by dicing. Each piece after the division becomes an electronic component package 1. As shown in FIG. 8C, the individual pieces after the division have the sealing material 2 formed on the entire surface of the first upper surface 6 of the first substrate 4.
  • Each piece after the division is configured such that the second substrate 7 is positioned between the sealing materials 2.
  • the two side portions 18 a and 18 b of the second substrate 7 correspond to a part of the slit 25.
  • the third space 14 corresponds to a space on the first substrate 21 that is located inside the slit 25 in plan view.
  • connection body 16 may be a connection body 16c in which the periphery of the connection conductor is surrounded by an insulating sleeve.
  • an insulating sleeve made of an insulating resin surrounds a substantially cylindrical connection conductor.
  • the first wiring conductor of the first substrate 21 and the second wiring conductor of the second substrate 22 may be electrically connected via the connection body 16c.
  • the connecting body 16c is disposed on the first substrate 21 in step s2, and is mounted on the first substrate 21 in step s3.
  • 9A to 9C are diagrams showing a part of the manufacturing procedure in the case of using the connection body 16c including an insulating sleeve. 9A-C correspond to FIGS. 8A-C, respectively.
  • the two side portions 18a and 18b and the two side portions 18c and 18d of the second substrate 7 do not have to be exposed from the side surface of the sealing material 2 over the entire length.
  • the third space 14 may be located over the outer periphery of the side portions 18a to 18d in plan view.
  • the sealing material 2 having such a configuration can join the first and second substrates 4 and 7 with high strength.
  • the sealing material 2 can increase the heat transfer area between the part of the first space 12 and the part of the second space 13 by the part of the third space 14. Regardless of the amount of heat of either the first electronic component 3 or the second electronic component 5, the generated heat is quickly diffused throughout the sealing material 2 in the first to third spaces 12-14.
  • the electronic component package 1 may have a film-like conductive member on the surface of the sealing material 2.
  • the film-like conductive member is formed, for example, by vapor deposition on the surface of the sealing material 2.
  • the first substrate 4 and the second substrate 7 are molded with a conductive member.
  • the conductive member of the electronic component package 1 functions as an electromagnetic shield.
  • the electronic component package 1 may have a conductive member on the whole surface or a part of the sealing material 2.
  • the electronic component package 1 may have a conductive member on a region where an electromagnetic shield is required. Since the electronic component package 1 has a conductive material on the surface of the sealing material 2, the required performance can be separated into a sealing function by a thermosetting resin and an electromagnetic shielding property by a conductive member. .
  • the sealing material 2 may be a mixed material of a thermosetting resin such as an epoxy resin and a magnetic material such as ferrite.
  • the sealing material 2 having this configuration has airtightness and electromagnetic shielding properties.
  • the second substrate base material 22 may be diced along the dividing lines 24x and 24y.
  • substrate 7 which is an individual piece is mounted in the base material 21 for 1st board
  • the present disclosure is not limited to the electronic component package 1 having the two-layer structure of the first and second substrates 4 and 7, but includes the electronic component package in a laminated structure of three or more layers.
  • the electronic component package of the present disclosure can be applied to a wireless module with an antenna.
  • An electronic component package 31 according to one of a plurality of embodiments of the present disclosure is shown in FIG.
  • the wireless module 32 is mounted on the first substrate 4
  • the antenna 33 is mounted on the second substrate 7.
  • a resonator 34 that can function as a frequency selective surface (FSS: Frequency ⁇ ⁇ Selective Surface) may be positioned between the antenna 33 and the second substrate 7.
  • the resonator 34 may be located inside or on the lower surface of the second substrate 7. 10, the same or similar components as those in the embodiment of FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
  • the resonator 34 may have a structure in which a plurality of unit conductors that resonate in response to an incident electromagnetic wave and reflect an electromagnetic wave having a predetermined wavelength are periodically arranged in a two-dimensional manner.
  • the unit conductor may be a metal thin film, for example.
  • the FSS can function as an artificial magnetic conductor (AMC: Artificial Magnetic Magnetic Conductor) by combining with an electrically grounded part.
  • AMC can reflect incident electromagnetic waves with substantially the same phase.
  • an antenna 33 can be located in the vicinity of the conductor surface.
  • a radio wave having a frequency close to the resonance frequency of the resonator 34 radiated from the antenna 33 can reduce and reduce the occurrence of weakening with the radio wave reflected on the conductor surface, and can radiate to the opposite side of the conductor surface.
  • the electronic component package 31 can be close to the upper surface of a flat metal battery such as a button battery.
  • the resonator 34 may be located on the upper surface of the wireless module 32 or between the first substrate 4 and the wireless module 32.

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Abstract

本開示の一実施形態である電子部品パッケージ1は、第1基板4と、封止材2と、第2基板7と、接続体16とを含む。第1基板4は、第1電子部品3が搭載された第1上面6を有する。封止材2は、第1上面6の上に位置し、第1電子部品および第2電子部品を封止する。第2基板7は、第2電子部品5が搭載された第2上面10を有し、封止材2の内部に位置する。接続体16は、第1基板4と第2基板7とを電気的に接続する。

Description

電子部品パッケージ 関連出願の相互参照
 本出願は、2015年11月11日に出願された日本国特許出願2015-221684号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
 本開示は、電子部品が搭載された電子部品実装基板を2つ以上積み重ねたPOP(Package On Package)を含む電子部品パッケージに関する。
 従来から、電子機器の高密度化に対応するために、複数の半導体パッケージを上下に積み重ねて一体的に積層したPOP(Package On Package)と呼ばれる電子部品パッケージが使用されている。このような電子部品パッケージの従来技術は、たとえば特許文献1に多層基板として記載されている。
 この従来技術の電子部品パッケージは、第1電子部品が搭載された第1基板と、第2電子部品が搭載された第2基板と、第1基板の周縁部と第2基板の周縁部とを接合して、第1基板と第2基板とを電気的に接続する接続体としての枠体とを備える。
特開2001-210954号公報
 本開示の複数の実施形態の1つである電子部品パッケージは、第1基板と、封止材と、第2基板と、接続体とを含む。第1基板は、第1電子部品が搭載された第1面を有する。封止材は、第1面の上に位置し、第1電子部品および第2電子部品を封止する。第2基板は、第2電子部品が搭載された第2面を有し、封止材の内部に位置する。接続体は、第1基板と第2基板とを電気的に接続する。
図1は、複数の実施形態の1つに係る電子部品パッケージの断面図である。 図2は、封止材を省略した電子部品パッケージの平面図である。 図3は、図2のB-B線断面図である。 図4Aは、第1基板用基材を示す平面図である。 図4Bは、図4Aの第1基板用基材の上に、接続体としてインタポーザを配した状態の一例を部分拡大して示す平面図である。 図4Cは、図4Aの第1基板用基材の上に、接続体としてボールバンプを配した状態の他の一例を部分拡大して示す平面図である。 図5は、第2基板用基材を示す平面図である。 図6は、電子部品パッケージの製造手順の一例を示すフローチャートである。 図7は、電子部品パッケージの製造手順の一例を示すフローチャートである。 図8Aは、電子部品パッケージの製造手順の一例を説明するための簡略化した断面図である。 図8Bは、電子部品パッケージの製造手順の一例を説明するための簡略化した断面図である。 図8Cは、電子部品パッケージの製造手順の一例を説明するための簡略化した断面図である。 図9Aは、複数の実施形態の他の1つに係る電子部品パッケージの製造手順を説明するための簡略化した断面図である。 図9Bは、複数の実施形態の他の1つに係る電子部品パッケージの製造手順を説明するための簡略化した断面図である。 図9Cは、複数の実施形態の他の1つに係る電子部品パッケージの製造手順を説明するための簡略化した断面図である。 図10は、複数の実施形態の1つに係る電子部品パッケージの断面図である。
 2つ以上の電子部品を搭載した基板を、周辺部に位置する枠体とはんだバンプのみにより接合した従来の電子部品パッケージでは、上側の基板は基板の面積と比較して狭い接点または面により支えられる。本開示の電子部品パケージにおいて、上側に位置する第2基板は、下側に位置する第1基板の上に位置する柱状の封止材の内部に位置する。本開示の電子部品パケージは、第1基板と第2基板とを封止材が一体的に保持するので、枠体とはんだバンプのみで接合する電子部品パッケージより接合が強い。本願において、封止材の内部に位置するとは、封止材の側面に内接する状態で位置することも含む。以下、本開示の電子部品パッケージについて、詳細に説明する。
 図1は、電子部品パッケージ1の一実施形態を示す断面図である。図2は封止材2を省略した電子部品パッケージ1の平面図である。図1は、図2のA-A線断面図になっている。図3は図2のB-B線断面図である。電子部品パッケージ1は、第1電子部品3が第1上面6に搭載された第1基板4と、第2電子部品5が第2上面10に搭載された第2基板7とを含む。第1上面6は第1面である。第2上面10は第2面である。第2基板7は、第1基板4上に該第1基板4の第1上面6に垂直な方向Zに間隔ΔL1をあけて実質的に平行に位置される。第2基板7は第1基板4よりも面積が小さい。第1基板4および第2基板7を、第2基板7側に離れた位置から方向Zの反対方向に見た平面視において、第2基板7の領域は、第1基板4の領域に含まれる。上記方向Zの反対方向に見た平面視において、第2基板7の周縁部は第1基板4の周縁部と部分的に一致してよい。複数の実施形態の1つにおいて、第1基板4および第2基板7は、直交する2辺を第1方向Xおよび第2方向Yとする矩形の形状を有する。第2基板7は第1基板4と第1方向Xの長さが等しく第2方向Yの長さが短い。なお、本願における「平行」とは、厳密な平行に限られず、製造上の誤差および僅かな傾きを許容する。
 第1基板4の第1上面6の上には柱状の封止材2が位置する。封止材2は、第1上面6の周縁全ての上に位置してよい。封止材2は、第1上面6の全面の上に位置してよい。なお、本願における「全面」からは、他の素子と電気的に接続する接点を除いてよい。第2基板7は、封止材2の間に位置する。第2基板7は、第1基板4に対して製造誤差等によるずれを除き実質的に平行である。電子部品パッケージ1は、第1空間12と、第2空間13と、第3空間14とに一体の封止材2がある。第1空間12は、第1基板4と第2基板7との間の空間である。第2空間13は、第2基板7上の空間である。第3空間14は、第2基板7が第1基板4より平面視において狭くなっている部分の外側に位置する空間としてよい。第3空間14は、第1基板4が第2基板7より平面視において突出している領域上の空間である。封止材2は、第1基板4上の第1電子部品3及び第2基板7上の第2電子部品5を封止する。電子部品パッケージ1は、POP(Package On Package)と呼ばれることがある。
 第1基板4は、第1上面6の上に所定の配線パターンを成す第1接続導体を有する。第1接続導体には、第1電子部品3が接続される。第1電子部品3は、たとえばICチップなどの、稼働時に発熱を伴う能動型電子部品を含む。第2基板7は、第2電子部品5が搭載される第2上面10を有する。第2基板7は、第2上面10の上に所定の配線パターンを成す第2配線導体を有する。第2配線導体には、第2電子部品5が接続される。第2電子部品5は、たとえばICなどの稼働時に発熱を伴う能動型電子部品を含む。第1上面6、第2上面10には、上記の第1および第2電子部品3,5の他、チップインダクタ、チップコンデンサ、ダイオード、チップ抵抗器などの各種の電子部品が実装されうる。これらの電子部品は、図1~3において、特に符号を付すこと無く長方形で簡略化して示している。本開示では、第1配線導体および第2配線導体を区別せずに配線導体とする場合がある。
 第1基板4および第2基板7の材料としては、有機絶縁材料、無機絶縁材料、及びエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂で無機絶縁材料を結合した複合絶縁材料からいずれか1つを個々に選択しうる。有機絶縁材料は、熱可塑性樹脂である、たとえばガラスエポキシ樹脂、ポリイミド、フッ素樹脂、ポリノルボルネンまたはベンゾシクロブテンなどを含む。無機絶縁材料は、酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、炭化珪素質焼結体、窒化珪素質焼結体、ムライト質焼結体およびガラスセラミックスなどを含む。
 具体的には、上記の第1および第2電子部品3,5は、裏面側に信号用、電源用、および接地用の端子を有してよい。各端子は、第1基板4の第1上面6の第1配線導体、および第2基板7の第2上面10の第2配線導体の一部である表面実装用電極パッドに、表面実装用導体バンプを介して電気的に接続される。本開示では、電気的かつ機械的に接続することを実装すると表記する場合がある。表面実装用導体バンプは、錫-鉛(Sn-Pb)合金または錫-銀-銅(Sn-Ag-Cu)合金のはんだバンプ、もしくは金(Au)から成る。
 各表面実装用電極パッドは、第1基板4および第2基板7の上の配線導体、第1基板4および第2基板7の内部に位置する内部導体、第1基板4および第2基板7の表面から内部にかけて形成されたビア導体などの貫通導体、並びに後述の接続体16の少なくとも1つを介して、それぞれ所定の回路配線に電気的に接続される。第1および第2電子部品3,5の各端子は、表面実装用電極パッドを介して対応する回路配線と電気的に接続される。他の例では、第1および第2電子部品3,5は、ボンディングワイヤによって第1基板4および第2基板7の配線導体に接続されてよい。
 上記の配線導体の材料は、たとえば、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、金(Au)、銀(Ag)などを含みうる。配線導体は、融点の低い金属材料を含みうる。融点の低い金属材料は、有機基板上の配線導体に用いうる。配線導体は、厚膜法および薄膜法などを含む金属層形成手法によって形成できる。
 第1基板4および第2基板7として、有機基板を用いうる。有機基板は、銅貼基板を含む。銅張基板は、たとえばエポキシ樹脂などの有機材料から成る基材にガラス繊維またはガラス粉末を混合したガラスエポキシ樹脂の板体の上に銅箔を有する。配線導体は、銅張基板から銅箔の一部をパターンエッチングによって除去することで形成できる。
 第1基板4および第2基板7として、無機絶縁材料を用いうる。無機絶縁材料の基板は、たとえばセラミックグリーンシート積層法、および押出し成形法などを含む基板形成手法を用いて製造しうる。無機絶縁材料は、ガラスセラミックス、アルミナ質セラミックス、および窒化アルミニウム質セラミックス等を含みうる。
 無機絶縁材料用の配線導体としては、銅、金、銀、タングステン、およびモリブデンの少なくとも一部を含む焼結体を採用しうる。配線導体の厚みは、5~50μmの範囲を含みうる。
 第2基板7は、第2下面15を有する。第2下面15は、第1基板4の第1上面6に対向する。電子部品パッケージ1は、接続体16を含む。接続体16は、第1基板4の第1上面6と第2基板7の第2下面15とを機械的に接合する。接続体16、第1基板4の第1配線導体と第2基板7の第2配線導体とを電気的に接続する。接続体16は、インタポーザであってよい。インタポーザは、導体パターンを内部に有してよい。導体パターンは、第1基板4と第2基板7との間の電気信号を伝える。インタポーザの基材は、例えば、エポキシ樹脂等の絶縁材料であってよい。インタポーザは、第2方向Yに延びる角柱状であってよい。インタポーザである接続体16は、接続体16aと示してよい。接続体16は、後述する複数のはんだバンプによって実現される接続体16bとしてよい。
 第1基板4および第2基板7は、矩形の板状体である。第1基板4の周縁部8は、4つの側辺部17a,17b,17c,17dを含む。第2基板7の周縁部9は、4つの側辺部18a,18b,18c,18dを含む。第2基板7は、第1基板4と比べ第2方向Yに短い。第2基板7の4つの側辺部18a,18b,18c,18dのうち、第1方向X延びる2つの側辺部18a,18bは、全長にわたって封止材2の内側に位置する。2つの側辺部18a,18bは、全長にわたって封止材2に接してよい。第2方向Yに延びる2つの側辺部18c,18dは、封止材2の側面から露出する。第2基板7は、封止材2の側面において一部が露出している。他の実施形態では、第2基板7の1つの側辺部18aだけが封止材2の側面から内側に位置してよく、4つの側辺部18a~18dのすべてが、封止材2の側面から内側に位置してよい。
 上記の封止材2としては、絶縁性樹脂が用いられる。絶縁性樹脂は、硬化した樹脂材を含む。樹脂材は、熱硬化可能な樹脂材を含む。封止材2は、フィラーを含みうる。フィラーは、絶縁性フィラーおよび導電性フィラーを含みうる。フィラーは、熱伝導性および熱膨張率の少なくともの特性を所望の範囲に近づける際に利用しうる。熱硬化可能な樹脂材としては、例えばエポキシ系熱硬化性樹脂、ポリイミド系熱可塑性樹脂、およびビスマレイド系熱硬化性樹脂等を含む。フィラーとしては、金属、金属酸化物、金属窒化物、を含みうる。金属酸化物は、酸化アルミニウム(Al23)、酸化ベリリウム(BeO)を含みうる。金属窒化物は、窒化アルミニウム(AlN)を含む。フィラーは、炭化珪素(SiC)、及びダイヤモンド等の炭素含有物質を含みうる。
 第2基板7の一部は、第1基板4の第1上面6の全面の上に位置する封止材2の内側に位置する。第2基板7は、第1基板4と実質的に平行となりうる。第1基板4の第1上面6と第2基板7の第2下面15と間の第1空間12、第2基板7の第2上面10上の第2空間13、第2基板7の側辺部18a、18bの外側部分の第3空間14は、一体の封止材2がある。第3空間14は、平面視において、側辺部17aと18aとの間および側辺部17bと18bとの間に位置する。封止材2は、第1基板4と第2基板7とを一体的に保持する。電子部品パッケージ1は、たとえば第1基板4および第2基板7間の剥離に対して高い強度をもつ。
 第2基板7は、封止材2の側面から一部が露出している。第1基板4および第2基板7は、平面視において矩形の板状体であってよい。前記第2基板7は、2つの側辺部18c,18dが前記封止材2の側面に露出しているので、第2基板7上に第2電子部品5を実装する領域を広く確保できる。接続体16は、封止材2の側面から露出している第1基板4の側辺部17c、17dおよび第2基板7の側辺部18c,18dに沿っている。第1基板4は、第1電子部品3を実装する領域を接続体16の間に広く確保できる。接続体16を第1基板4と第2基板7との間に延在する角柱状のインタポーザとした場合、第1基板4と第2基板7との間で、多数の電極間を導体で接続できる。接続体16を大きいバンプとして形成した場合、第1基板4と第2基板7との接続抵抗を低減できる。
 第1電子部品3および第2電子部品5が、互いに連なる封止材2によって封止される。このため、第1電子部品3および第2電子部品5の一方または双方から発生した熱を、第1~第3空間12~14の封止材2に拡散できる。拡散した熱は、第1~第3空間12~14の封止材2の表面全体から大気へ放散できる。第1電子部品3および第2電子部品5の一方または双方で発生した熱を、熱伝導によって第1~第3空間12~14の封止材2全体に拡散できる。
 第1基板4および第2基板7は、矩形の板状体である。封止材2は、第3空間14の部位を介して、第1空間12の部位と第2空間13の部位とが一体的に連なる。第1電子部品3および第2電子部品5の発熱量が異なる場合であっても、発生した熱を第1~第3空間12~14の全体に拡散させて、封止材2の表面全体から大気へ放散できる。
 封止材2がある第3空間14が、側辺部18a,18bの外側に位置する。封止材2は、第1空間12の部位と第2空間13の部位とが2つの第3空間14にある2つの部位を介して2個所で連なる。電子部品パッケージ1は、第1空間12の封止材2と第2空間13の封止材2との間の熱伝導性が高い。電子部品パッケージ1は、第1電子部品3および第2電子部品5の発熱量が相違しても、封止材2のうちの第1空間12にある部位と第2空間13にある部位とにバランスよく拡散できる。
 封止材2の一部は、側辺部18a,18bの外側に全長にわたっている。封止材2は、第1空間12と第2空間13との間の熱交換路を広く確保できる。
 封止材2が熱硬化性樹脂から成るので、第1電子部品3が搭載された第1基板4と、第2電子部品5が搭載された第2基板7とが積層された状態で、液体状の熱硬化性樹脂を印刷しうる。熱硬化性樹脂の前駆体は、第1基板4に搭載された第1電子部品3および第2基板7に搭載された第2電子部品5が覆われるように充填もしくは塗布されうる。加熱硬化によって液体状の熱硬化性樹脂の前駆体が硬化され、第1~第3空間12~14の間で一体的に連なる封止材2が形成されうる。第1電子部品3が第1上面6に搭載された第1基板4と、第2上面10に第2電子部品5が搭載された第2基板7とが、封止材2によってモールドされた、気密性の高い電子部品パッケージ1を製造できる。
 インタポーザ、はんだボール等から成る接続体16によって、第1基板4の第1上面6と第2基板7の第2下面15とが接合している。第2基板7の第2下面15は、第2上面10の配線パターンと電気的に接続している。第1基板4と第2基板7とが電気的に接続される。第1基板4と第2基板7とが積層状態で機械的および電気的に接続される。接続体16は、封止材2の側面から露出している第1基板4の側辺部17c,17d、及び第2基板7の側辺部18c,18dに沿って位置する。
 図4Aは、第1基板用基材21を示す平面図である。第1基板用基材21は、第1基板4となる部位を複数含む。第1基板用基材21は、第1基板4と同じ材料である。第1基板用基材21は、一辺の長さがたとえば70mm、厚みがたとえば100μm以上400μm以下の矩形の板状体であってよい。第1基板用基材21への部品の実装は、例えば、ICその他の電子部品を第1基板用基材21の上に載置し、リフロー加熱によって第1基板用基材21と電子部品とをはんだが接合して行われる。
 第1基板用基材21は、例えば、ダイシングによって複数の個片に分割される。各個片は、第1基板4に対応する。第1基板用基材21は、複数の分割線23x、および複数の分割線23yに沿って分割される。分割線23xは、第1方向Xに沿って延びる。複数の分割線23xは、各々が間隔ΔL2で第2方向Yに離れている。複数の分割線23yは、間隔ΔL3で第1方向Xに離れている。分割線23yは、第2方向Yに延びる。間隔ΔL2は、たとえば5.05mmであり、間隔ΔL3はたとえば5.30mmである。各複数の分割線23x,23yの幅m1,m2は、たとえば0.15mmである。分割線23x,23yは、一続きの溝であってよい。分割線23x、23yは、所定の間隔で並ぶ穴であってよい。
 複数の実施形態の1つにおいて、第1基板用基材21の各分割線23yには、図4Bに示すように、接続体16awが載置される。接続体16awは、分割されてインタポーザとなる基材である。接続体16awは、分割線23yに沿って分割線23yを跨ぐように載置されてよい。この場合、接続体16awは、分割線23yに沿って分割された後に導体パターンとなる導体を含む。接続体16awは、ダイシングによって分割線23に沿って分割され、各電子部品パッケージ1のインタポーザである接続体16aとなる。
 接続体16は、図4Cに示すように、基板間接続用のはんだバンプよりなる接続体16bとしうる。複数の接続体16bは、分割線23yに沿って分割線23yを挟んで並ぶ。接続体16bは、分割線23yのみならず分割線23xに沿って並びうる。
 図5は、第2基板用基材22を示す平面図である。第2基板用基材22は、第2基板7と同じ材料である。第2基板用基材22は、一辺の長さがたとえば70mm、厚みがたとえば100μm以上400μm以下の矩形の板状体である。第2基板用基材22は、複数のスリット25を有する。第2基板用基材22への部品の実装は、ICその他の電子部品を載置して、リフロー加熱によって電子部品と第2基板用基材22とをはんだで接合して行われる。
 第2基板用基材22は、例えば、ダイシングによって複数の個片に分割される。各個片は、第2基板7に対応する。第2基板用基材22は、複数の分割線24x、および複数の分割線24yに沿って分割される。分割線24xは、第1方向Xに沿って延びる。複数の分割線24xは、各々が間隔ΔL4で第2方向Yに離れている。複数の分割線24yは、間隔ΔL5で第1方向Xに離れている。分割線24yは、第2方向Yに延びる。第1方向Xの間隔ΔL5は、たとえば5.30mmであり、第2方向Yの間隔ΔL4は、たとえば5.05mmである。各複数の分割線24x,24yの幅m3、m4は、たとえば0.15mmである。分割線24x,24yは、一続きの溝であってよい。分割線24x、24yは、所定の間隔で並ぶ穴であってよい。
 第2基板用基材22は、複数のスリット25を有する。第2基板用基材22の複数のスリット25は、第1方向Xに沿って延びる。複数のスリット25は、たとえば金型などによる打抜き加工、及びダイシング加工などの種々の加工によって実現しうる。複数のスリット25の各々は、複数の分割線24xのいずれかと連続してよい。複数のスリット25は、第2方向Yに平行な幅ΔL6が分割線24xの幅m3より広い。スリット25の幅ΔL6は、たとえば1.00mmである。
 図6および図7は、電子部品パッケージ1の製造手順の一例を説明するためのフローチャートである。図8A~図8Cは電子部品パッケージ1の製造手順の一例を示す簡略化した断面図である。
 ステップs1では、第1基板用基材21の配線導体の上にはんだペーストを塗布する。はんだペーストは、分割後の第1基板4において第1配線導体を含む配線導体のうえに塗布される。はんだペーストは、例えば接続体16bとしてのはんだバンプが形成される領域を含む領域に塗布される。はんだペーストは、例えばスクリーン印刷法などの印刷によって塗布される。ステップs2では、第1電子部品3およびその他の電子部品が第1配線導体の上に配置される。第1電子部品3およびその他の電子部品が上に配置されている第1基板用基材21は、ステップs3においてリフロー加熱される。リフロー加熱によって、第1電子部品3およびその他の電子部品は、第1基板用基材21の上にはんだを介して実装される。はんだペーストは、リフロー加熱によって溶融し、接続体16bとしてのはんだバンプとなる。ステップs4では、図8Aに示すような、第1電子部品3およびその他の電子部品、並びに接続体16が実装された第1基板用基材21を洗浄する。図8Aでは、後述するダイシング(ステップs11)において個片に分割される境界を一点鎖線により示している。洗浄によって、第1基板用基材21に付着するパーティクル、有機物などが除去される。ステップs5では、第1電子部品3およびその他の電子部品、並びに接続体16が実装された第1基板用基材21を外観で検査する。
 電子部品パッケージ1の製造手順の一例では、ステップs1~s5と並行してステップs21~s25を実行する。ステップs21では、複数のスリット25を有する第2基板用基材22の配線導体の上にはんだペーストを印刷する。はんだペーストは、分割後の第2基板7において第2上面10の第2配線導体を含む配線導体のうえに塗布される。はんだペーストは、例えばスクリーン印刷法などの印刷によって塗布される。ステップs22では、第2電子部品5およびその他の電子部品が第2配線導体の上に配置される。ステップs23では、第2電子部品5およびその他の電子部品が上に配置されている第2基板用基材22がリフロー加熱される。リフロー加熱後に、第2電子部品5およびその他の電子部品は、第2基板用基材22の上にはんだを介して実装される。ステップs24では、第2電子部品5およびその他の電子部品が実装された第2基板用基材22を洗浄する。洗浄によって、第2基板用基材22に付着するパーティクル、有機物などが除去される。ステップs25では、洗浄後の第2基板用基材22を外観で検査する。
 上記のステップs1~s5において、第1電子部品3およびその他の電子部品、ならびに接続体16が実装された第1基板用基材21が準備される。ステップs21~s25において、第2電子部品5およびその他の電子部品が実装された第2基板用基材22が準備される。ステップs6では、第1基板用基材21の上に接続体16を介して第2基板用基材22が配置される。ステップs7では、第1基板用基材21の上に接続体16を介して第2基板用基材22を載せた状態で、第1,2基板用基材21,22をリフロー加熱する。リフロー加熱によって、接続体16bであるはんだバンプが溶融して、図8Bに示されるように、第1,2基板用基材21,22を電気的に接続する。
 ステップs8では、第1基板用基材21上に第2基板用基材22が実装された組み立て基材が洗浄される。洗浄によって、組み立て基材のパーティクル、および有機物などが除去される。ステップs9では、第1基板用基材21及び第2基板用基材22の組立て基材の上から、メタルマスクを用いて液体状の熱硬化性樹脂の前駆体が印刷される。印刷によって液体状の樹脂前駆体は、第1基板用基材21と第2基板用基材22との間に充填されるとともに、第2基板用基材22上の第2電子部品5およびその他の電子部品を覆う。言い換えると、樹脂前駆体は、第1~第3空間12~14に相当する空間に充填される。
 ステップs10では、第1基板用基材21および第2基板用基材22の組み立て基材に充填もしくは塗布された樹脂前駆体がバッチ炉で加熱されて硬化する。樹脂前駆体は、熱硬化によって第1~第3空間12~14を埋める封止材2となる。ステップs11では、第1基板用基材21および第2基板用基材22の組み立て基材をダイシングする。ダイシングは、第1方向Xおよび第2方向Yに沿って実行される。ダイシングによって、第1基板用基材21および第2基板用基材22の組み立て基材は、図8Cに示される個片に分割される。分割後の各個片は、各々が電子部品パッケージ1となる。分割後の各個片は、図8Cに示すように、第1基板4の第1上面6の全面の上に封止材2が形成されている。分割後の各個片は、封止材2の間に第2基板7が位置する構成となる。
 第2基板7の2つの側辺部18a,18bは、スリット25の一部に相当する。第3空間14は、平面視においてスリット25の内側に位置する第1基板用基材21上の空間に対応する。
 接続体16は、接続導体の周囲を絶縁スリーブで囲んだ接続体16cであってよい。接続体16cは、略円柱状の接続導体の周囲を絶縁樹脂からなる絶縁スリーブが囲んでいる。第1基板用基材21の第1配線導体と、第2基板用基材22の第2配線導体とは、接続体16cを介して電気的に接続されてよい。接続体16cは、ステップs2で第1基板用基材21の上に配置され、ステップs3で第1基板用基材21の上に実装される。図9A~Cは、絶縁スリーブを含む接続体16cを用いる場合の製造手順の一部を示す図である。図9A~Cは、それぞれ図8A~Cに対応する。
 第2基板7の2つの側辺部18a,18bと、2つの側辺部18c,18dとは、全長にわたって封止材2の側面から露出しなくてよい。言い換えれば、第3空間14は、平面視において側辺部18a~18dの外周に渡り位置してよい。
 このような構成の封止材2は、第1および第2基板4,7を大きな強度で接合することができる。封止材2は、第3空間14の部位によって第1空間12の部位と第2空間13の部位との間の伝熱面積を大きくできる。第1電子部品3および第2電子部品5のいずれの熱量が大きい場合であっても、発生した熱は第1~第3空間12~14の封止材2全体に迅速に拡散される。
 電子部品パッケージ1は、封止材2の表面に、膜状の導電性部材を有してよい。膜状の導電性部材は、例えば封止材2の表面への蒸着によって形成される。第1基板4と第2基板7とが、導電性部材によってモールドされる。電子部品パッケージ1の導電性部材は、電磁シールドとして機能する。
 電子部品パッケージ1は、封止材2の表面全体または一部の上に導電性部材を有してよい。電子部品パッケージ1は、電磁シールドが必要とされる領域の上に導電性部材を有してよい。電子部品パッケージ1は、封止材2の表面上に導電性材料を有することで、求められる性能を熱硬化性樹脂による封止機能と、導電性部材による電磁遮蔽性とに分離することができる。
 封止材2は、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂とフェライトなどの磁性体材料との混合材料であってよい。この構成の封止材2は、気密性と電磁遮蔽性とを有する。
 前述のステップs25の外観検査後、第2基板用基材22を分割線24x,24yでダイシングしてよい。この場合、s6では、個片である第2基板7が第1基板用基材21に載置される。
 本開示は、第1および第2基板4,7の2層構造の電子部品パッケージ1に限定されず、3層以上の積層構造に電子部品パッケージを含む。
 本開示の電子部品パッケージは、アンテナ付きの無線モジュールに適用しうる。本開示の複数の実施形態の1つに係る電子部品パッケージ31を図10に示す。電子部品パッケージ31は、第1基板4に無線モジュール32を搭載し、第2基板7にアンテナ33を搭載する。周波数選択表面(FSS:Frequency Selective Surface)として機能しうる共振器34が、アンテナ33と第2基板7との間に位置してよい。共振器34は、第2基板7の内部もしくは下面に位置してよい。図10において、図1~3の実施形態と同一または類似の構成要素には、図1~3と同じ参照符号を付して説明を省略する。
 共振器34は、電磁波の入射に応じて共振し、所定の波長の電磁波を反射する複数の単位導体が2次元的に周期的に配列された構造であってよい。単位導体は、例えば、金属の薄膜であってよい。FSSは、電気的に接地された部分と組み合わせることによって、人工磁気導体(AMC:Artificial Magnetic Conductor)として機能しうる。AMCは、入射した電磁波を略同位相で反射しうる。
 電子部品パッケージ31は、導体面の近傍にアンテナ33が位置しうる。アンテナ33から放射される共振器34の共振周波数に近い周波数を有する電波は、導体面に反射される電波と弱め合いが生じるのを低減減少し、導体面と反対側に放射しうる。例えば、電子部品パッケージ31は、ボタン電池等の扁平な金属製の電池の上面に近接できる。共振器34は、無線モジュール32の上面または第1基板4と無線モジュール32との間に位置してよい。
 なお、本発明は上述の各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内であれば、種々の変更が可能である。
 1 電子部品パッケージ
 2 封止材
 3 第1電子部品
 4 第1基板
 5 第2電子部品
 6 第1上面
 7 第2基板
 8 第1基板4の周縁部
 9 第2基板7の周縁部
 10 第2上面
 12 第1空間
 13 第2空間
 14 第3空間
 15 第2下面
 16 接続体
 17a~17d;18a~18d 側辺部
 21 第1基板用基材
 22 第2基板用基材
 23x,23y;24x,24y 分割線
 25 スリット
 31 電子部品パッケージ
 32 無線モジュール
 33 アンテナ
 34 共振器(周波数選択表面)

Claims (9)

  1.  第1電子部品が搭載された第1面を有する第1基板と、
     前記第1面の上に位置する封止材であって、前記第1電子部品および第2電子部品を封止する封止材と、
     前記第2電子部品が搭載された第2面を有する第2基板であって、前記封止材の内部に位置する第2基板と、
     前記第1基板と前記第2基板とを電気的に接続する接続体と
    を備える電子部品パッケージ。
  2.  前記第2基板の一部は、前記封止材の側面から露出している請求項1に記載の電子部品パッケージ。
  3.  前記第1基板および前記第2基板は平面視において矩形の板状体であり、前記第2基板は2つの側辺部が前記封止材の側面から露出している請求項2に記載の電子部品パッケージ。
  4.  前記接続体は、前記2つの側辺部に沿って並ぶ請求項3に記載の電子部品パッケージ。
  5.  前記接続体は、前記2つの側辺部に沿って前記第1基板と前記第2基板との間に延在する角柱状のインタポーザを含む請求項4に記載の電子部品パッケージ。
  6.  前記接続体は、バンプである請求項1から4の何れか一項に記載の電子部品パッケージ。
  7.  前記接続体は、絶縁スリーブによって周囲を囲まれる接続導体を含む請求項1から4の何れか一項に記載の電子部品パッケージ。
  8.  前記封止材は、硬化した樹脂材料からなる請求項1から7の何れか一項に記載の電子部品パッケージ。
  9.  前記封止材は、前記樹脂材料より熱伝導性の高い絶縁性フィラーを含む請求項8に記載の電子部品パッケージ。
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