JP2008205290A - Component built-in substrate and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品を内蔵した部品内蔵基板及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a component-embedded substrate that incorporates an electronic component and a manufacturing method thereof.
電子機器に対する小型化、高性能化及び低価格化等の要求に伴い、近年、プリント配線板の微細化及び多層化、並びにプリント配線板内での電子部品の高密度化が急速に進められている。また、半導体チップ等の電子部品を内蔵した多層配線基板の開発も行われている。例えば、ベアチップを内蔵した多層配線基板が開発されている。このような多層配線基板は部品内蔵基板とよばれる。そして、部品内蔵基板にも微細化の一環として薄型化の要請がある。 In recent years, with the demands for downsizing, high performance, and low prices for electronic devices, miniaturization and multilayering of printed wiring boards and high density of electronic components in printed wiring boards have been promoted rapidly. Yes. In addition, development of multilayer wiring boards incorporating electronic components such as semiconductor chips is also underway. For example, a multilayer wiring board incorporating a bare chip has been developed. Such a multilayer wiring board is called a component built-in board. There is also a demand for thinning the component-embedded substrate as part of miniaturization.
しかしながら、従来の部品内蔵基板では、薄型化が進められると、部品内蔵基板自体に反りが生じるようになってきた。このような反りが生じると、部品内蔵基板に半導体チップを搭載することが困難になり、また、部品内蔵基板をマザーボードに2次実装することも困難となる。 However, in the conventional component-embedded substrate, when the thickness is reduced, the component-embedded substrate is warped. When such warpage occurs, it becomes difficult to mount the semiconductor chip on the component built-in substrate, and it becomes difficult to secondary-mount the component built-in substrate on the motherboard.
本発明は、薄型になっても反りを抑制することができる部品内蔵基板及びその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a component-embedded substrate that can suppress warpage even when it is thin, and a method for manufacturing the same.
本願発明者は、従来技術の問題点を解明すべく検討を行ったところ、従来の部品内蔵基板内では、ベース板(基板)の片面上にベアチップがフェースダウンで実装されており、基板の上下の構造が非対称になっていることが反りの一因であることを見出した。つまり、従来の部品内蔵基板では、構造の非対称性によって、基板の上方と下方との間で弾性係数及び熱膨張係数等が相違しており、このような相違によって反りが生じているのである。また、ベアチップが設けられている側に多くの配線が設けられていることも反りの一因である。 The inventor of the present application has studied to solve the problems of the prior art. In the conventional component built-in substrate, the bare chip is mounted face down on one side of the base plate (substrate), and It has been found that the asymmetric structure is a cause of warping. In other words, in the conventional component-embedded substrate, due to the asymmetry of the structure, the elastic coefficient, the thermal expansion coefficient, and the like are different between the upper side and the lower side of the substrate. Further, the fact that many wirings are provided on the side where the bare chip is provided is one factor of warpage.
そして、本願発明者等は、このような知見に基づいて鋭意検討を重ねた結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。 As a result of intensive studies based on such knowledge, the inventors of the present application have come up with the following aspects of the invention.
本発明に係る部品内蔵基板には、絶縁層と、前記絶縁層の一方の面側に配置された第1の電子部品と、前記絶縁層の他方の面側に配置された第2の電子部品と、が設けられている。 The component-embedded substrate according to the present invention includes an insulating layer, a first electronic component disposed on one surface side of the insulating layer, and a second electronic component disposed on the other surface side of the insulating layer. And are provided.
本発明に係る部品内蔵基板の製造方法では、絶縁層の一方の面側に第1の電子部品を配置し、その後、前記絶縁層の他方の面側に第2の電子部品を配置する。 In the method for manufacturing a component-embedded substrate according to the present invention, the first electronic component is disposed on one surface side of the insulating layer, and then the second electronic component is disposed on the other surface side of the insulating layer.
本発明によれば、絶縁層の両側に電子部品が配置されているため、一方の電子部品側で応力が生じたとしても、他方の電子部品側でも応力が生じ、両応力が互いに相殺されるため、反りを抑制することができる。 According to the present invention, since the electronic components are arranged on both sides of the insulating layer, even if stress is generated on one electronic component side, the stress is also generated on the other electronic component side, and the two stresses cancel each other. Therefore, warpage can be suppressed.
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図1は、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板の構造を示す断面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of a component-embedded substrate according to an embodiment of the present invention.
本実施形態では、図1に示すように、ガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板1(絶縁層)の内部に複数のビア2(接続手段)が形成され、基板1の両面に導体層3が形成されている。導体層3の一部がビア2に接続されている。また、基板1の一方の面上にベアチップ等の電子部品6がフェースダウンで実装されている。電子部品6は、例えば半導体集積回路が形成された回路部4、及びこの回路部4上に形成された接続端子5から構成されている。また、基板1の他方の面上にベアチップ等の電子部品11がフェースダウンで実装されている。電子部品11は、例えば半導体集積回路が形成された回路部9、及びこの回路部9上に形成された接続端子10から構成されている。そして、基板1と回路部4との間の隙間にアンダーフィル材7が充填され、基板1と回路部9との間の隙間にアンダーフィル材12が充填されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of vias 2 (connecting means) are formed inside an insulating substrate 1 (insulating layer) such as a glass epoxy substrate, and
また、電子部品6を覆うようにしてプリプレグ8が基板1に接合されており、電子部品11を覆うようにしてプリプレグ13が基板1に接合されている。プリプレグ8及び13の内部には、一部の導電層3まで達するビア14が形成されている。そして、複数の配線15、プリプレグ16及びビア7を備えた引き回し配線層18がプリプレグ8及び13上に設けられている。配線15の一部がビア14に接続されている。そして、引き回し配線層18上に複数のランド19が形成され、ランド19上にバンプ20が形成されている。ランド19は、最上層のビア17に接続されている。
The prepreg 8 is bonded to the
なお、本実施形態では、電子部品6の構造と電子部品11の構造とが互いに一致している。また、電子部品6及び11は、基板1を基準として互いに面対称に配置されている。更に、プリプレグ8及び16、ビア14及び17、並びに配線15等も基板1を基準として互いに面対称に配置されている。つまり、基板1の上方に位置する構造体と、下方に位置する構造体とが、互いに面対称となっている。
In the present embodiment, the structure of the
このような部品内蔵基板では、基板1の上方と下方との間で弾性係数及び熱膨張係数等がほぼ一致しており、部品内蔵基板自体が薄いものであったとしても、極めて反りが生じにくい。従って、この部品内蔵基板に容易に半導体チップ等の外付け電子部品を搭載することが可能であり、また、この部品内蔵基板をマザーボードに2次実装することも容易である。更に、基板1の上方及び下方に電子部品が設けられているため、電子部品の実装密度を向上させることができる。
In such a component-embedded substrate, the elastic coefficient and thermal expansion coefficient, etc., are substantially the same between the upper and lower portions of the
次に、上述のような部品内蔵基板を製造する方法について説明する。図2A乃至図2Fは、本発明の実施形態に係る部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す断面図である。 Next, a method for manufacturing the component-embedded substrate as described above will be described. 2A to 2F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a component-embedded substrate according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
先ず、図2Aに示すように、ガラスエポキシ基板等の絶縁性の基板1の内部に複数のビア2を形成し、基板1の両面に導体層3を形成する。なお、ビア2及び導体層3が形成された基板1を準備してもよい。
First, as shown in FIG. 2A, a plurality of
次に、図2Bに示すように、回路部4及び接続端子5を備えた電子部品6を、基板1の一方の面上にフェースダウンで実装する。この時、接続端子5を一部の導体層3に接触させる。次いで、回路部4と基板1との間の隙間にアンダーフィル材7を充填する。なお、アンダーフィル材7を先に基板1上に設けておき、これを接続端子5が貫通するようにして電子部品6を実装してもよい。
Next, as illustrated in FIG. 2B, the
その後、図2Cに示すように、電子部品6を覆うようにしてプリプレグ8を基板1に接合する。つまり、プリプレグ8を電子部品6側から基板1に貼り付ける。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the prepreg 8 is bonded to the
続いて、図2Dに示すように、基板1の表裏を反転させ、回路部9及び接続端子10を備えた電子部品11を、基板1の電子部品6が実装されていない方の面上にフェースダウンで実装する。この時、接続端子10を一部の導体層3に接触させる。次に、回路部9と基板1との間の隙間にアンダーフィル材12を充填する。なお、アンダーフィル材12を先に基板1上に設けておき、これを接続端子10が貫通するようにして電子部品11を実装してもよい。
Subsequently, as shown in FIG. 2D, the front and back of the
次いで、図2Eに示すように、電子部品11を覆うようにしてプリプレグ13を基板1に接合する。つまり、プリプレグ13を電子部品11側から基板1に貼り付ける。
Next, as shown in FIG. 2E, the
その後、図2Fに示すように、プリプレグ8及び13上に、複数の配線15、プリプレグ16及びビア17を備えた引き回し配線層18を形成する。そして、各引き回し配線層18上に複数のランド19を形成し、ランド19上にバンプ20を形成する。この時、ランド19は、最上層のビア17に接続する。このようにして、部品内蔵基板を完成させる。
Thereafter, as shown in FIG. 2F, a
なお、上述の実施形態では、電子部品6及び11がフェースアップで実装されているが、フェースダウンで実装されていてもよい。また、基板1の上方の構造体と下方の構造体とが互いに完全な面対称となっている必要はなく、反りが許容される範囲内にあれば、電子部品6の位置と電子部品11の位置とが互いにずれていてもよい。更に、電子部品6の構造と電子部品11の構造との間に相違があってもよい。また、電子部品6及び11の双方が動作する必要はなく、部品内蔵基板に要求される機能によっては、一方がダミーの電子部品であってもよい。即ち、一方を電圧が供給されない電子部品としてもよい。また、電子部品はベアチップである必要はない。電子部品には、接続端子を備えているもの等が含まれるが、抵抗膜又は半導体膜等のような単なる膜は電子部品には含まれない。更に、ビア2の代わりに側面に導電膜が形成されたスルーホールが接続手段として設けられていてもよい。
In the above-described embodiment, the
以下、本発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。 Hereinafter, various aspects of the present invention will be collectively described as supplementary notes.
(付記1)
絶縁層と、
前記絶縁層の一方の面側に配置された第1の電子部品と、
前記絶縁層の他方の面側に配置された第2の電子部品と、
を有することを特徴とする部品内蔵基板。
(Appendix 1)
An insulating layer;
A first electronic component disposed on one surface side of the insulating layer;
A second electronic component disposed on the other surface side of the insulating layer;
A component-embedded substrate comprising:
(付記2)
前記絶縁層の一方の面上に形成された第1の導電層と、
前記絶縁層の他方の面上に形成された第2の導電層と、
前記絶縁層の内部に形成され、前記第1の導電層と前記第2の導電層とを接続する接続手段と、
を有し、
前記第1の電子部品は、前記第1の導電層に接続され、
前記第2の電子部品は、前記第2の導電層に接続されていることを特徴とする付記1に記載の部品内蔵基板。
(Appendix 2)
A first conductive layer formed on one surface of the insulating layer;
A second conductive layer formed on the other surface of the insulating layer;
A connection means formed inside the insulating layer and connecting the first conductive layer and the second conductive layer;
Have
The first electronic component is connected to the first conductive layer;
The component built-in substrate according to
(付記3)
前記第1の電子部品と前記第2の電子部品とは、前記絶縁層を基準として互いに面対称に配置されていることを特徴とする付記1又は2に記載の部品内蔵基板。
(Appendix 3)
The component built-in substrate according to
(付記4)
前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品は、互いに同一の構造を有することを特徴とする付記1乃至3のいずれか1項に記載の部品内蔵基板。
(Appendix 4)
The component-embedded substrate according to any one of
(付記5)
前記第1及び第2の電子部品の一方のみに電圧が供給されることを特徴とする付記1乃至4のいずれか1項に記載の部品内蔵基板。
(Appendix 5)
The component built-in board according to any one of
(付記6)
絶縁層の一方の面側に第1の電子部品を配置する工程と、
前記絶縁層の他方の面側に第2の電子部品を配置する工程と、
を有することを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。
(Appendix 6)
Disposing a first electronic component on one surface side of the insulating layer;
Disposing a second electronic component on the other surface side of the insulating layer;
A method of manufacturing a component-embedded substrate, comprising:
(付記7)
前記第1及び第2の電子部品を配置する前に、
前記絶縁層の一方の面上に第1の導電層が形成されており、
前記絶縁層の他方の面上に第2の導電層が形成されており、
前記第1の導電層と前記第2の導電層とを接続する接続手段が前記絶縁層の内部に形成されており、
前記第1の電子部品を配置する工程は、前記第1の電子部品を前記第1の導電層に接続する工程を有し、
前記第2の電子部品を配置する工程は、前記第2の電子部品を前記第2の導電層に接続する工程を有することを特徴とする付記6に記載の部品内蔵基板の製造方法。
(Appendix 7)
Before placing the first and second electronic components,
A first conductive layer is formed on one surface of the insulating layer;
A second conductive layer is formed on the other surface of the insulating layer;
Connection means for connecting the first conductive layer and the second conductive layer is formed inside the insulating layer,
Placing the first electronic component comprises connecting the first electronic component to the first conductive layer;
The method for manufacturing a component-embedded board according to
(付記8)
前記第1の電子部品と前記第2の電子部品とを、前記絶縁層を基準として互いに面対称に配置することを特徴とする付記6又は7に記載の部品内蔵基板の製造方法。
(Appendix 8)
8. The method for manufacturing a component-embedded board according to
(付記9)
前記第1の電子部品及び前記第2の電子部品として、互いに同一の構造を有するものを用いることを特徴とする付記6乃至8のいずれか1項に記載の部品内蔵基板の製造方法。
(Appendix 9)
9. The method for manufacturing a component-embedded board according to any one of
(付記10)
前記第1及び第2の電子部品の一方のみに電圧が供給されることを特徴とする付記6乃至9のいずれか1項に記載の部品内蔵基板の製造方法。
(Appendix 10)
10. The method for manufacturing a component-embedded board according to any one of
1:基板
2:ビア
3:導電層
4、9:回路部
5、10:接続端子
6、11:電子部品
7、12:アンダーフィル材
8、13:プリプレグ
14:ビア
15:配線
16:プリプレグ
17:ビア
18:引き回し配線層
19:ランド
20:バンプ
1: Substrate 2: Via 3:
Claims (6)
前記絶縁層の一方の面側に配置された第1の電子部品と、
前記絶縁層の他方の面側に配置された第2の電子部品と、
を有することを特徴とする部品内蔵基板。 An insulating layer;
A first electronic component disposed on one surface side of the insulating layer;
A second electronic component disposed on the other surface side of the insulating layer;
A component-embedded substrate comprising:
前記絶縁層の他方の面上に形成された第2の導電層と、
前記絶縁層の内部に形成され、前記第1の導電層と前記第2の導電層とを接続する接続手段と、
を有し、
前記第1の電子部品は、前記第1の導電層に接続され、
前記第2の電子部品は、前記第2の導電層に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の部品内蔵基板。 A first conductive layer formed on one surface of the insulating layer;
A second conductive layer formed on the other surface of the insulating layer;
A connection means formed inside the insulating layer and connecting the first conductive layer and the second conductive layer;
Have
The first electronic component is connected to the first conductive layer;
The component-embedded substrate according to claim 1, wherein the second electronic component is connected to the second conductive layer.
前記絶縁層の他方の面側に第2の電子部品を配置する工程と、
を有することを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。 Disposing a first electronic component on one surface side of the insulating layer;
Disposing a second electronic component on the other surface side of the insulating layer;
A method of manufacturing a component-embedded substrate, comprising:
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2007
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