JP2008186986A - 部品内蔵基板と、これを用いた電子機器、ならびにこれらに用いる製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は高さの高い電子部品によって電子機器の高さが決定付けられてしまうという課題を解決し、高さの低い電子機器の実現を目的とするものである。
【解決手段】本発明はこの課題を解決するために、樹脂基材入り樹脂層２１から流れだした樹脂分で、電子部品６を埋設させる工程において、電子部品３が装着される部品搭載ランド１７と電子部品３の部品装着領域との上に空隙部２３への樹脂分の流れ込みを阻止し、空隙部２３を形成するために、空隙部２３を囲むように樹脂流入阻止体１５を設ける。そして、部品搭載ランド１７に電子部品３を装着可能とするために、少なくとも電子部品３の部品装着領域の上方に空隙部２３と連結される部品装着孔２４を設けるものである。これによって、空隙部２３の底の部品装着ランドへ電子部品３を装着可能な部品内蔵基板１１を実現でき、高さの低い電子機器１２を実現できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品を内蔵した部品内蔵基板と、これを用いた電子機器、ならびにこれらに用いる製造方法に関するものである。

以下、従来の部品内蔵基板１を用いた電子機器について図面を用いて説明する。図１４は従来の部品内蔵基板１を用いた電子機器の断面図である。図１４において、従来の電子機器２は、部品内蔵基板１の上面に電子部品３や電子部品４が実装されている。

ここで部品内蔵基板１は、配線基板５の上面に電子部品６が装着され、この電子部品６を覆うように部品内蔵層７が形成されている。なお、電子部品３の高さは、電子部品４の高さより高く、かつ部品内蔵層７の厚みより大きい。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００５−１５８７７０号公報

しかしながらこのような従来の部品内蔵基板１を用いた電子機器２において、電子部品３は部品内蔵層７の厚みより大きく、部品内蔵基板１内へ内蔵した場合に部品内蔵層７から突出するので、部品内蔵基板１へ内蔵することもできない。そこで、電子部品３を部品内蔵基板１の上に装着した場合、電子機器２の高さ８は、高さの高い電子部品３の高さによって決定付けられてしまう。従って電子機器２の高さ８を低くできないという課題を有していた。

そこで本発明は、この問題を解決したもので、電子機器の高さを低くすることができる部品内蔵基板を提供することを目的としたものである。

この目的を達成するために本発明の部品内蔵基板は、第２の電子部品が装着される部品搭載ランドと前記第２の電子部品が装着される部品装着領域との上に設けられた空隙が樹脂で埋まることを阻止するために、空隙部と前記樹脂埋設部との間に樹脂流入阻止部を設ける。そして、部品搭載ランドに第２の電子部品を装着可能とするために、少なくとも前記部品装着領域の上方において前記空隙部と連結される部品装着孔を設けるものである。

以上のように本発明によれば、配線基板と、この配線基板の一方面に接続部材を介して実装された第１の電子部品と、前記配線基板の一方面側において前記第１の電子部品が埋設された樹脂埋設部と、この樹脂埋設部の上に設けられた配線層とを備え、前記配線基板一方面側に設けられるとともに第２の電子部品が装着される部品搭載ランドと、この部品搭載ランドと前記第２の電子部品が装着される部品装着領域との上に設けられた空隙部と、この空隙部と前記樹脂埋設部との間に設けられた樹脂流入阻止部と、この樹脂流入阻止部の上方において前記空隙部と連結されるとともに、少なくとも前記部品装着領域の上方に開口部を形成させる部品装着孔とを有したものである。

これにより、空隙部が形成された部品内蔵基板を実現できるので、空隙部の底の部品搭載ランドへ第２の電子部品を装着できる。そしてこの部品搭載ランドへ高さの高い第２の電子部品を装着しても、部品内蔵基板の上面から第２の電子部品の天面までの突出高さを低くできる。従って、電子機器の高さは高さの高い電子部品の高さにより決定付けられ難くなるので、電子機器の高さを低くできる。

（実施の形態１）
以下、本実施の形態における部品内蔵基板１１を用いた電子機器１２について図面を用いて説明する。図１は本実施の形態における部品内蔵基板１１を用いた電子機器１２の断面図であり、図２は同、部品内蔵基板１１の上面図である。なお、図１、図２において、図１４と同じものについては同じ番号を用いており、それらについてはここでの説明を簡略化している。

図１において、配線基板１３は多層基板であり、その上下面にはそれぞれ配線パターンが形成されている。この配線基板１３の上面には、電子部品６が装着される部品ランド１４、樹脂流入阻止体１５が装着される接続ランド１６や、電子部品３が装着される部品搭載ランド１７が形成されている。なお、本実施の形態では、接続ランド１６は配線基板１３上においてグランドパターンと接続されている。

本実施の形態における配線基板１３には、内層パターンやスルーホール（図示せず）なども設けられている。なお、本実施の形態において電子部品４は配線基板１３の上面のみに実装されているが、これは配線基板１３の上下面の双方へ実装しても良い。

部品ランド１４上には電子部品６が装着され、接続ランド１６上には樹脂流入阻止体１５が装着され、部品搭載ランド１７上には電子部品３が装着されている。そしてこれら部品ランド１４と電子部品６との間は、ハンダ１８（接続部材の一部として用いた）によって接続されている。本実施の形態において樹脂流入阻止体１５は金属体であり、接続ランド１６と樹脂流入阻止体１５との間もハンダ１８によって接続されている。一方部品搭載ランド１７と電子部品３との間は、ハンダ１９によって接続されている。ここで、ハンダ１８の融点はハンダ１９の融点より高いものを用いると良い。なお、本実施の形態においてハンダ１８は融点が約２２０℃の鉛フリーはんだであり、ハンダ１９は融点が約２００℃の鉛フリーはんだである。以上のように本実施の形態における樹脂流入阻止体１５は金属体であるので、別途接続ランド１６と接続するための接続部を設ける必要がない。

配線基板１３の上面側には、電子部品６や樹脂流入阻止体１５が熱硬化性の樹脂中に埋設された樹脂埋設部２０を有している。本実施の形態における配線基板１３の上面には、樹脂埋設部２０を囲むように基材入り樹脂層２１が形成される。なお、本実施の形態における基材入り樹脂層２１における基材はガラス織布であり、樹脂はエポキシ樹脂である。そして、これらの樹脂埋設部２０と基材入り樹脂層２１との上に配線層２２が設けられている。この配線層２２の上下面にはパターンが形成され、それらの間がスルーホール（図示無し）によって接続されている。なお、配線層２２の上面には電子部品４が装着されるランドが形成されている。

樹脂流入阻止体１５は、天面とこの天面の周囲に立設された側面とから構成され、側面の端部が開口されている。そしてこの開口側が配線基板１３と対向するように装着されることによって、配線基板１３上に空隙部２３が形成される。そしてこの側面の端部近傍と、側面の先端部（接続部の一例として用いた）とがハンダ１８で接続ランド１６へ接続される。これにより、空隙部２３と樹脂埋設部２０との間に樹脂流入阻止体１５が設けられる構成となる。なお、樹脂流入阻止体１５は金属体であり、しぼり加工によって形成されている。ここで空隙部２３の大きさは、部品搭載ランド１７と電子部品３が装着される可能性のある領域（以降、部品装着領域という）とを囲むような大きさとすることが重要である。

なお本実施の形態における樹脂流入阻止体１５には、金属体を用いたがこれは熱硬化性の樹脂を用いても良い。ただしこの場合には、樹脂流入阻止体１５の開口側端部近傍や側面端部にめっきなどによる導体膜を設け、この導体膜を接続部として用いる。あるいは、樹脂流入阻止体１５の内周もしくは外周面全体に金属めっきを施しても良い。

そして、本実施の形態における樹脂流入阻止体１５は金属体であるので、電子部品３の周囲が金属体によって囲まれることとなる。これにより電子部品３と配線基板１３上の回路、あるいは配線基板１３上に装着された電子部品６との間で干渉は発生し難くなる。また、接続ランド１６は配線基板１３上においてグランドパターンと接続されているので、電子部品３はさらにしっかりとシールドすることができる。なお、本実施の形態では樹脂流入阻止体１５として金属体を用いたが、これは熱硬化性の樹脂の表面に金属めっきを施したものを用いても良い。

部品装着孔２４は、配線層２２と、樹脂流入阻止体１５の天面と、樹脂流入阻止体１５の天面と配線層２２との間の樹脂埋設部２０とを貫通するように設けられ、樹脂流入阻止体１５の天面において空隙部２３と連結されている。これによって、部品装着領域の上方に開口部が形成されることとなる。ここで電子部品３がこの部品装着孔２４を通して配線基板１３上に装着されるので、部品装着孔２４の大きさは電子部品３が実装できるように電子部品３よりも大きくしておくことが重要である。つまり、部品装着孔２４は電子部品３の部品装着領域より大きく、かつ部品内蔵基板１１の上から見た場合にこの部品装着領域全てが見通せるようにする訳である。そのために、部品装着孔２４と電子部品３との間には、この電子部品３の実装時に発生する装着ズレ寸法以上の隙間を設けておく。これによって、電子部品３がずれて実装された場合でも、実装することができる。

ここで、電子部品３は電子部品４の高さより高い。かつ電子部品３が配線基板１３へ装着状態において、電子部品３の天面は配線層２２の上面から突出する。つまり、電子部品３は電子部品６のように部品内蔵基板１１内への内蔵はできない部品である。特にこれは、一般のチップ部品に比べて背が高く、かつ樹脂内に埋設すると大気との誘電率の差などにより電気的特性に影響が発生する恐れの有るような部品に対して有用である。つまり空隙部２３を有しているので、配線層２２上に実装された場合とほぼ同じ特性を得易くなる。

以上の構成により、空隙部２３が形成された部品内蔵基板１１を実現できるので、空隙部２３の底の部品搭載ランド１７へ電子部品３を装着できる。これにより部品内蔵基板１１の上面から第２の電子部品の天面までの突出高さを低くできる。従って、電子機器１２の高さは、高さの高い電子部品３の高さにより決定付けられ難くなるので、電子機器１２の高さを低くできる。

次に、本実施の形態における電子機器１２の製造方法について図面を用いて説明する。では、最初に部品内蔵基板１１の製造方法から説明する。図３は、本実施の形態における部品内蔵基板１１の製造フローチャートである。なお図３及び以下の説明で使用する図４から図１０において、図１、図２と同じものには同じ番号を用いており、その説明は簡略化している。以下本実施の形態における部品内蔵基板１１の製造方法を、図３の製造フローチャートに示した工程の順に説明する。

図４は、はんだ塗布工程３１における配線基板１３の断面図である。図３、図４において、配線基板１３の上面には配線パターン（図示せず）や、部品ランド１４、接続ランド１６や部品搭載ランド１７が形成されている。なお本実施の形態において、配線基板１３の下面側には全面に銅箔が形成されているが、予め下面側にも配線パターンを形成しておいても良い。なお、接続ランド１６は「ロ」の字形状であり、部品搭載ランド１７の周囲を囲むように形成されている。

実装工程３２では、配線基板１３の上面に電子部品６を実装する工程であり、はんだ塗布工程３１、装着工程３３と、リフロー工程３４とからなる。この実装工程３２では、最初に配線基板１３の上面にメタルマスクなどを用いてクリーム状のハンダ１８とハンダ１９とが塗布される。なお、電子部品３は電子部品６に比べて背が高く、必要とされるハンダ量も多い。そこで、本実施の形態におけるはんだ塗布工程３１ではまず厚みの薄いメタルマスクを用いて、接続ランド１６と部品ランド１４上にクリーム状のハンダ１８を塗布する。次に厚みの厚いメタルマスクを用いて、部品搭載ランド１７上へハンダ１９を塗布する。なおこの厚みの厚いメタルマスクには、ハンダ１８の塗布箇所に対応した位置に凹部が形成され、このメタルマスクはハンダ１９を塗布するときに凹部がハンダ１８と対向するように配線基板１３上に載置される。本実施の形態では、部品搭載ランド１７上にはハンダ１９を供給したが、これはハンダ１８を用いても良い。この場合には配線基板１３上に１回ではんだを塗布できるので、効率的に生産することができる。また、ハンダ１９の塗布には、ピンなどによる転写や、ディスペンサなどによる塗布を用いても良い。

図５は、実装工程３２が完了した配線基板１３の断面図である。図３、図５において装着工程３３では、はんだ塗布工程３１の後で電子部品６や樹脂流入阻止体１５が配線基板１３の上面に装着される。このとき部品ランド１４上には電子部品６が装着され、接続ランド１６上には樹脂流入阻止体１５が装着される。なお、樹脂流入阻止体１５は、天面とこの天面の周囲より立設した側面とを有しており、天面の単体側には開口を有している。そして、この樹脂流入阻止体１５は開口側の側面の先端部が接続ランド１６へ対向するように装着される。本実施の形態ではこのように電子部品６と樹脂流入阻止体１５とを共にこの実装工程３２で同時に実装可能であるので、非常に生産性が良好である。

そしてリフロー工程３４では、装着工程３３の後でクリーム状のハンダ１８とハンダ１９とを溶融させ、電子部品６や樹脂流入阻止体１５を配線基板１３上にはんだ付け接続する。このときリフロー工程３４の温度は、ハンダ１８の融点より高くする。これによりハンダ１９の融点はハンダ１８の融点より低いので、ハンダ１９も溶融し、部品搭載ランド１７上にハンダ１９による保護層が形成される。

次に、図６は本実施の形態における積層工程３５における部品内蔵基板１１の断面図であり、図７は積層工程３５において配線層２２積層前の部品内蔵基板１１の上面図である。図３、図６、図７において、積層工程３５は実装工程３２の後で、配線基板１３の電子部品６搭載面側に未硬化状態の熱可塑性の樹脂３６を搭載する工程である。樹脂３６は予め孔加工工程３７によって電子部品６や樹脂流入阻止体１５およびハンダ１８に対応する位置に孔３８が形成されている。そして積層工程３５において樹脂３６は、孔３８が電子部品６に対応するように積層される。本実施の形態において樹脂３６は、ガラス基材にエポキシ樹脂が含浸された未硬化状態のプリプレグである。

ここで積層する樹脂３６は１層としているので、積層回数が少なくなり生産性が良好となる。逆に薄いプリプレグを複数層積層した場合、積層する枚数を調整すれば容易に部品内蔵基板１１厚みを調整できる。そしてさらにこのプリプレグと配線済みであり上下面間での接続が完了した内層基板とを交互に積層すれば、配線基板１３と配線層２２との間にも内層導体層を形成できる。

ここで、孔３８と電子部品６との間、孔３８と樹脂流入阻止体１５との間には隙間３９が形成される。これは、樹脂３６を配線基板１３上に積層し易くするために設けられたものであり、そのために孔３８と電子部品６との間の隙間３９や、孔３８と樹脂流入阻止体１５との間の隙間３９の寸法は、電子部品６や樹脂流入阻止体１５の実装ズレ寸法と樹脂３６を配線基板１３上へ搭載時のズレ寸法との合算寸法以上としておくことが望ましい。

このように積層された樹脂３６上に配線層２２が積層され、配線層２２によって孔３８が塞がれる。このとき、隙間３９は電子部品６や樹脂流入阻止体１５と配線層２２との間にも形成する。これは、後述する部品埋設工程における圧縮によって、樹脂３６の厚みが減少する為である。

図８は本実施の形態の部品埋設工程４０における部品内蔵基板１１の断面図である。図３、図８において部品埋設工程４０は、積層工程３５の後で未硬化の樹脂３６（図６に示す）を溶融させ、この溶融した樹脂３６を流動させて隙間３９（図６に示す）を樹脂３６で充填する工程である。そのために部品埋設工程４０では、配線基板１３上に樹脂３６と配線層２２とが積層された状態で、上下方向から加熱すると共に圧縮する。これによって樹脂３６から樹脂分だけが流れ出し、この流れ出た樹脂分によって隙間３９が充満される。そして、この状態のままで樹脂３６の硬化温度以上の温度まで上昇させて樹脂３６を硬化させる。その後に冷却して部品埋設工程４０が完了する。

このようにすることによって、部品内蔵基板１１内に電子部品６が内蔵され、電子部品６や樹脂流入阻止体１５の周りに樹脂埋設部２０が形成される。そしてこのとき樹脂３６中の基材は隙間３９へ流れ出さないので、樹脂埋設部２０の周りに基材入り樹脂層２１が形成されることとなる。なおこの工程によって、電子部品６と配線基板１３との間や、はんだバンプなどによってフェイスダウンでフリップチップ実装された半導体素子と配線基板１３との間に形成された間隙も樹脂３６から流れ出た樹脂によって埋まる。従って、フリップチップ実装された半導体素子と配線基板５との間に樹脂（いわゆるアンダーフィル）などを充填する必要もなく、生産性も良好である。

なお本実施の形態では樹脂３６から流れ出た樹脂分が、部品埋設工程４０における加圧によって樹脂流入阻止体１５内部に入り込まないようにするために、樹脂流入阻止体１５は絞り加工によって形成されており、天面と側面との間や、隣接する側面同士の間に切れ目がない。さらに、樹脂流入阻止体１５における開口側の側面端部の全周で接続ランド１６とハンダ１８（封止材料の一例として用いた）で接続される。このようにすることにより、樹脂流入阻止体１５は溶融した樹脂分が配線基板１３と樹脂流入阻止体１５との間から空隙部２３へ流れ込むことを阻止できる。これによって、樹脂埋設部２０内に樹脂流入阻止体１５が埋設され、空隙部２３と樹脂埋設部２０との間を仕切るように樹脂流入阻止体１５が設けられる。そして樹脂流入阻止体１５が配線基板１３上に装着されることによって樹脂流入阻止部が形成され、この樹脂流入阻止部内に空隙部２３を形成することができる。また、ハンダ１８を封止材料としても利用するので、別途封止のための材料が必要とならない。また別途封止処理を行う必要が無く生産性が良い。

そして配線処理工程４１は部品埋設工程４０の後で、部品内蔵基板１１の上下面の配線処理や、上下面間を接続するスルーホールの加工が行われる。

図９は本実施の形態の部品装着孔形成工程４２における部品内蔵基板１１の断面図であり、図１０は同、上面図である。図３、図９、図１０において、部品装着孔形成工程４２は配線処理工程４１の後で、部品装着領域の上方に部品装着孔２４を形成する工程である。そしてこの部品装着孔形成工程４２で部品装着孔２４が形成され、部品内蔵基板１１は完成となる。ここで部品装着孔２４は部品内蔵基板１１の上方から加工され、配線層２２、樹脂流入阻止体１５の天面、およびこの天面と配線層２２間の樹脂埋設部２０とを貫通し、空隙部２３と連結される。これによって、電子部品３の部品装着領域の上方に開口部を形成させることができる。

ここで部品装着孔２４は、部品装着孔２４を通して電子部品３を実装するための孔である。従って、部品装着孔２４は電子部品３（図１に示す）の部品装着領域を見通せ、かつ電子部品３よりも大きくすることが必要である。なお、部品装着孔２４と電子部品３との間には、電子部品３の実装ズレ量以上の間隔を設けることが望ましい。

本実施の形態では、部品搭載ランド１７上には、予めハンダ１９が設けられているので、後述する電子部品３の実装工程においてクリーム上のハンダを供給する必要はない。しかし、予めこのハンダ１９を設けていない場合には、後の工程にて部品搭載ランド１７上にハンダを供給する必要があるので、部品装着孔２４は部品搭載ランド１７を含む部品実装領域より大きくする。このようにすれば、容易に後の工程で部品搭載ランド１７上へハンダ１９を供給できる。また、部品装着孔２４は、樹脂流入阻止体１５の天面よりも大きくてもよい。この場合、部品装着孔形成工程４２での部品装着孔２４の孔加工の位置精度によらず、確実に部品装着領域の上方に開口部を形成できる。

以上のような工程によって、部品実装領域上に空隙部２３が形成された部品内蔵基板１１を実現できる。従ってこの空隙部２３の底に設けられた部品搭載ランド１７へ、部品装着孔２４を通して電子部品３を装着できる。従ってこの部品搭載ランド１７へ高さの高い電子部品３を装着しても、部品内蔵基板１１の上面から電子部品３の天面までの突出高さを低くできる。従って、電子機器１２の高さは高さの高い電子部品３の高さにより決定付けられなくなり、その分電子機器１２の高さを低くできる。

次に、このようにして製造された部品内蔵基板１１を用いた電子機器１２の製造方法について図面を用いて説明する。図１１は、本実施の形態における部品内蔵基板１１を用いた電子機器の製造フローチャートである。なおこの図１１において図１と同じものには同じ番号を用いて、その説明は簡略化している。

フラックス塗布工程５１では、部品内蔵基板１１の部品搭載ランド１７上にフラックス５２を塗布する。そしてはんだ塗布工程５３は、フラックス塗布工程５１の後で、メタルマスクなどを用いて、配線層２２の上にクリーム状のハンダ１９を供給する。この時点では配線層２２上に凹凸が無いので、一般的なスクリーン印刷によって容易にハンダ１９を塗布できる。

このとき予め部品搭載ランド１７上にはハンダ１９が設けられるので、部品内蔵基板１１の状態で電子部品３を実装する時に別途はんだを供給する必要がない。そしてこれにより、部品装着孔２４は部品搭載ランド１７を見通せる大きさとする必要がなく、部品装着孔２４による開口を小さくできる。従って、配線層２２において配線パターンが形成可能な領域や、電子部品４が実装可能な領域を大きくできる。なお本実施の形態においてハンダ１９は、はんだ塗布工程３１で供給したが、完成した部品内蔵基板１１へ電子部品３を実装する前でピン転写などの方法によって塗布することもできる。

実装工程５４ははんだ塗布工程５３の後で、配線層２２上に電子部品４を実装するとともに、部品搭載ランド１７上に電子部品３を装着する。そしてリフロー工程５５でハンダ１９を溶融させることによって、電子部品３や電子部品４が部品内蔵基板１１へ実装され、電子機器１２が完成する。なお、このリフロー工程５５の後で、部品内蔵基板１１を子基板へと分割することや、子基板毎にカバーを装着したりしても良い。

以上のように部品内蔵基板１１には、部品実装領域上に空隙部２３が形成されるので、この空隙部２３の底に設けられた部品搭載ランド１７へ部品装着孔２４を通して電子部品３が装着される。これによって部品搭載ランド１７に対して、高さの高い電子部品３を装着しても、部品内蔵基板１１の上面から電子部品３の天面までの突出高さを低くできる。従って、電子機器１２の高さは高さの高い電子部品３の高さにより決定付けられなくなり、その分電子機器１２の高さを低くできる。

なお、本実施の形態における樹脂流入阻止体１５は金属体であるので、ハンダ１８を用いて容易に接続ランド１６へ固定することができる。さらに樹脂流入阻止体１５を配線基板１３のグランド端子へと接続している。これにより、電子部品３の側面が金属で覆われることとなり、電子部品３をシールドすることができる。これは電子機器１２が高周波信号を扱う機器である場合に有用であり、特に電子部品３が高周波回路と干渉を発生し易い水晶発振子などである場合に特に有用となる。

また、本実施の形態では、１個の電子部品６に対して１個の孔３８を設けたが、これは複数個の電子部品６に対して１個の孔３８としても良い。この場合、電子部品６間の間隔が狭いような場合に有用である。

さらに、本実施の形態では樹脂３６から流れ出た樹脂分によって孔３８内の電子部品６を埋設したが、これは積層工程３５において配線基板１３上に樹脂３６を積層後に孔３８内にペースト状の樹脂を供給しても良い。この場合においても樹脂流入阻止体１５は溶融したペースト状樹脂の空隙部２３への流れ込みを阻止できる。従って、部品搭載ランド１７に電子部品３を装着することができる。

このとき、プリプレグには予め設けたビアホール内に導電ペーストを充填したものを用い、積層工程３５においてこのプリプレグと配線済みであり上下面間での接続が完了した内層基板とを交互に積層することで、内層導体間同士での接続も可能となる。

なおこの場合、樹脂はスクリーン印刷で行うと良いが、この場合メタルマスクの開口は孔３８より小さくする。そして樹脂３６と配線層２２との間に、プリプレグを挿入する。このようにすれば、孔３８へ供給したペースト状樹脂が配線層２２と基材入り樹脂層２１との間に入り込み難くなる。従って、基板の内層導体、配線基板１３と配線層２２間での接続信頼性が良好である。

さらにまた本実施の形態における積層工程３５では、基材に樹脂が含浸されたプリプレグに孔３８を加工したものを積層したが、孔３８を加工しない樹脂を電子部品６の上に積層しても良い。このときに、樹脂は電子部品６の上に載置され、電子部品６の側面と電子部品６と配線基板１３との間に形成された隙間３９は、部品埋設工程４０においてゲル状樹脂が流れ出して樹脂埋設部が形成されることとなる。なおこの場合、樹脂にはゲル状の樹脂を用いれば、孔３８の加工が不要となる。

あるいは、積層工程３５において、電子部品６を実装済みの配線基板１３上にディスペンサやスクリーン印刷などによって、ペースト状の樹脂を積層しても良い。この場合、主に電子部品６と配線基板１３との間に隙間３９が形成される。そして部品埋設工程４０においてペースト状樹脂が隙間３９へ流れ込むことによって樹脂埋設部が形成される。

また、本実施の形態では接続部として側面の端部近傍と、側面の先端部を用いたが、先端部に接続ランド１６と対向するようなフランジを形成し、このフランジ部分を接続部としても良い。この場合には、接続部と接続ランド１６とが対向する面積が大きくできるので、空隙部２３を確実に封止でき、樹脂の空隙部２３への流入を阻止できる。

図１２は第２の例における部品内蔵基板の断面図である。図１２において図１と同じものには、同じ番号を用いているので、ここではその説明を割愛している。この第２の例の部品内蔵基板６１は部品内蔵基板１１に対し、配線基板１３と配線層６２との間の間隔が樹脂流入阻止体１５の高さより小さいものである。この場合、配線層６２には積層前に予め樹脂流入阻止体１５よりも大きな孔６３を設けておく。これにより、部品内蔵基板１１に比べて、厚みの薄い部品内蔵基板６１を実現できる。

図１３は、積層工程３５における第３の例の部品内蔵基板の上面図である。図１３において図１と同じものには、同じ番号を用いているので、ここではその説明を割愛している。第３の例において、配線基板１３上に積層される樹脂７２には、複数個の電子部品６や樹脂流入阻止体１５が実装された領域を囲むように孔７３が形成される。このようにすれば、孔７３を１箇所加工するだけで良いので、生産性が良好である。

本発明にかかる部品内蔵基板は、電子機器の高さを低くできるという効果を有し、薄型化が要求される携帯機器等へ用いる部品内蔵基板として有用である。

本実施の形態における部品内蔵基板を用いた電子機器の断面図 同、部品内蔵基板の上面図 同、部品内蔵基板の製造フローチャート 同、はんだ塗布工程における配線基板の断面図 同、実装工程が完了した配線基板の断面図 同、積層工程における部品内蔵基板の断面図 同、積層工程において配線層積層前の部品内蔵基板の上面図 同、部品埋設工程における部品内蔵基板の断面図 同、部品装着孔形成工程における部品内蔵基板の断面図 同、上面図 同、部品内蔵基板を用いた電子機器の製造フローチャート 同、第２の例による部品内蔵基板の断面図 同、積層工程における第３の例の部品内蔵基板の上面図 従来の部品内蔵基板を用いた電子機器の断面図

符号の説明

３ 電子部品
６ 電子部品
１３ 配線基板
１５ 樹脂流入阻止体
１７ 部品搭載ランド
１８ ハンダ
２０ 樹脂埋設部
２２ 配線層
２３ 空隙部
２４ 部品装着孔

Claims (16)

1. 配線基板と、この配線基板の一方面に接続部材を介して実装された第１の電子部品と、前記配線基板の一方面側において前記第１の電子部品が埋設された樹脂埋設部と、この樹脂埋設部の上に設けられた配線層とを備え、前記配線基板の一方面側に設けられるとともに第２の電子部品が装着される部品搭載ランドと、この部品搭載ランドと前記第２の電子部品が装着される部品装着領域との上に設けられた空隙部と、この空隙部と前記樹脂埋設部との間に設けられた樹脂流入阻止部と、この樹脂流入阻止部の上方において前記空隙部と連結されるとともに、少なくとも前記部品装着領域の上方に開口部を形成させる部品装着孔とを有した部品内蔵基板。
2. 樹脂流入阻止部は、樹脂流入阻止体が配線基板の一方面上に実装されることによって形成された請求項１に記載の部品内蔵基板。
3. 樹脂流入阻止体と配線基板との間には、封止部材が設けられた請求項２に記載の部品内蔵基板。
4. 樹脂流入阻止体は下方が開口されるとともに、封止部材は前記樹脂流入阻止体の前記開口された側の端部全周に設けられた請求項３に記載の部品内蔵基板。
5. 封止部材にははんだを用い、配線基板の一方面には、部品装着領域の周りを囲んで形成された接続ランドを設けるとともに、樹脂流入阻止体には接続部を設け、前記接続ランドと前記接続部との間が前記はんだで接続された請求項３に記載の部品内蔵基板。
6. 請求項１に記載の部品内蔵基板と、この部品内蔵基板の配線層上に搭載された第３の電子部品と、部品搭載ランド上に装着された第２の電子部品とを有し、前記第２の電子部品の高さは前記第３の電子部品の高さより高い電子部品であるとともに、前記第２の電子部品の天面は前記配線層から突出した電子機器。
7. 少なくとも樹脂流入阻止部の側面には金属部を有し、前記金属部は第２の電子部品の周囲を囲むように設けられた請求項６に記載の電子機器。
8. 配線基板の一方の面にはグランド端子を形成し、前記金属部は前記グランド端子に接続された請求項７に記載の電子機器。
9. 配線基板の一方の面に接続部材によって第１の電子部品を実装する第１の実装工程と、この第１の実装工程の後で前記配線基板の一方の面側に、前記第１の電子部品の周囲に第１の隙間を設けるがごとく樹脂を載置するとともに、この樹脂の上に配線層を積層する積層工程と、この積層工程の後で前記未硬化の樹脂を溶融して前記隙間に前記樹脂を充填し、前記第１の電子部品を覆う樹脂埋設部を形成するとともにこの樹脂埋設部上に配線層を形成する部品埋設工程とを備え、少なくとも前記部品埋設工程より前で部品搭載ランドと部品装着領域との上に空隙部を形成すべく前記部品搭載ランドと部品装着領域とを囲むように樹脂流入阻止体を前記一方の面に装着する工程とを設け、前記部品埋設工程において前記樹脂が前記空隙部に流れ込むことを阻止し、前記部品埋設工程の後で少なくとも前記部品装着領域の上方に部品装着孔を形成する部品装着孔形成工程を設けた部品内蔵基板の製造方法。
10. 配線基板に樹脂流入阻止体を装着する工程は、第１の実装工程とした請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
11. 樹脂流入阻止体は金属体とすると共に、天面とこの天面の周囲に立設されて形成された側面とを有し、前記側面はしぼり加工によって形成された請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
12. 積層工程では、第１の電子部品に対応する位置に予め孔が形成された板状樹脂を配線基板における一方の面上に積層し、第１の隙間は前記孔と前記第１の電子部品との間に設けられる請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
13. 積層工程では、樹脂流入阻止体に対応する位置に予め孔が形成された板状樹脂を配線基板における一方の面上に積層し、第１の隙間は前記孔と前記樹脂流入阻止体との間に設けられる請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
14. 接続部材ははんだを用い、第１の実装工程には、第１の電子部品が搭載される部品ランドへクリーム状の第１のはんだを塗布する第１のはんだ塗布工程と、この第１のはんだ塗布工程の後で前記部品ランド上に第１の電子部品を装着する装着工程と、この装着工程の後で前記はんだを溶融させるリフロー工程とを有し、少なくとも前記リフロー工程の前で、部品搭載ランドへ前記リフロー工程の温度で溶融可能なはんだが塗布される請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法。
15. 請求項６に記載の電子部品の製造方法において、部品内蔵基板には請求項９に記載の部品内蔵基板の製造方法で製造された部品内蔵基板を用い、前記部品内蔵基板の配線層上に第３の電子部品を装着する第２の実装工程を有し、この第２の実装工程では、第３の電子部品の高さより高く、かつ樹脂埋設部の厚みより高さの高い第２の電子部品を部品搭載ランドへ装着する電子機器の製造方法。
16. 請求項６に記載の電子部品の製造方法において、部品内蔵基板には請求項１４に記載の部品内蔵基板の製造方法で製造された部品内蔵基板を用い、前記部品内蔵基板の配線層上にクリーム状の第２のはんだを塗布すると共に部品搭載ランド上に少なくともフラックスを塗布する第２のはんだ塗布工程と、この第２のはんだ塗布工程の後で、第３の電子部品を配線層上に装着するとともに前記第３の電子部品の高さより高い第２の電子部品を前記部品搭載ランドへ装着する第２の実装工程と、この第２の実装工程の後で前記第２のはんだと前記部品搭載ランド上に形成されたはんだとを溶融させて前記第２と第３の電子部品を前記部品内蔵基板へ接続する電子機器の製造方法。

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