JP5354200B2 - Resin substrate with built-in electronic components and electronic circuit module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂層の内部に電子部品を内蔵した電子部品内蔵樹脂基板に関し、さらに詳しくは、この電子部品内蔵樹脂基板を、さらに電子機器の回路基板などに実装する際に、加熱されて、内蔵された電子部品を実装するのに使用したはんだフィレットが再溶融し、膨張した場合に、その再溶融したはんだを導出する溶融はんだ導出孔を樹脂層に備えた電子部品内蔵樹脂基板に関する。 The present invention relates to an electronic component built-in resin substrate in which an electronic component is built in a resin layer, and more specifically, when the electronic component built-in resin substrate is further mounted on a circuit board of an electronic device, The present invention relates to a resin substrate with a built-in electronic component provided with a molten solder lead-out hole for leading out the remelted solder when a solder fillet used for mounting the built-in electronic component is remelted and expanded.
また、本発明は、上記した電子部品内蔵樹脂基板を使用した電子回路モジュールに関する。 The present invention also relates to an electronic circuit module using the above-described electronic component built-in resin substrate.
従来から、電子部品の高密度実装の要求などにより、樹脂層の内部に電子部品を内蔵した電子部品内蔵樹脂基板が使用されている。この電子部品内蔵樹脂基板は、たとえば、図１３に示すように、コア基板１０１に形成されたランド電極１０２ａ、１０２ｂに、電子部品１０３の端子電極１０４ａ、１０４ｂを、はんだフィレット１０５ａ、１０５ｂで接続固定し、電子部品１０３を覆うようにコア基板１０１上に樹脂層１０６を設けたものである。たとえば、この電子部品内蔵樹脂基板の表面には、さらに電子部品が実装されて、電子回路モジュールが構成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electronic component built-in resin substrate in which an electronic component is embedded in a resin layer has been used due to demands for high-density mounting of electronic components. For example, as shown in FIG. 13, this electronic component built-in resin substrate is connected and fixed to the land electrodes 102a and 102b formed on the core substrate 101 with the terminal electrodes 104a and 104b of the electronic component 103 by solder fillets 105a and 105b. Then, a resin layer 106 is provided on the core substrate 101 so as to cover the electronic component 103. For example, an electronic component is further mounted on the surface of the electronic component built-in resin substrate to constitute an electronic circuit module.
しかしながら、この従来の電子部品内蔵樹脂基板は、さらに電子機器の回路基板などにリフローによってはんだ実装される際に、加熱されると、はんだフィレット１０５ａ、１０５ｂが再溶融し、膨張し、再溶融したはんだが行き場をなくし、電子部品１０３と樹脂層１０６との界面や、樹脂層１０６とコア基板１０１との界面などに入り込んでしまい、端子電極１０４ａと１０４ｂとを短絡させてしまったり、絶縁性を低下させてしまうことがあった。この現象は、はんだフラッシュ現象と呼ばれている。 However, when the conventional resin substrate with built-in electronic components is further soldered to a circuit board of an electronic device by reflow, when heated, the solder fillets 105a and 105b are remelted, expanded, and remelted. Solder loses its place and enters the interface between the electronic component 103 and the resin layer 106, the interface between the resin layer 106 and the core substrate 101, etc., and may cause the terminal electrodes 104a and 104b to be short-circuited. It may be reduced. This phenomenon is called a solder flash phenomenon.
はんだフラッシュ現象が発生すると、電子部品内蔵樹脂基板ないし電子回路モジュールは正常に機能しなくなる。したがって、電子部品内蔵樹脂基板においてはんだフラッシュ現象への対策は重要であり、種々の対策がなされている。 When the solder flash phenomenon occurs, the electronic component built-in resin substrate or the electronic circuit module does not function normally. Therefore, countermeasures against the solder flash phenomenon are important in the electronic component built-in resin substrate, and various countermeasures are taken.
たとえば、特許文献１（特開２００７―１４２１８２号公報）では、電子部品内蔵樹脂基板の樹脂層を形成する樹脂に、予め、水分を吸収する吸湿性フィラーを添加している。すなわち、樹脂に水分が含まれていると、その水分が、樹脂層形成過程において気化し、樹脂層に空隙が発生する原因となる。そして、その空隙が、樹脂層と内蔵された電子部品との密着性や、樹脂層とコア基板との密着性を弱め、はんだフラッシュ現象が発生しやすくなる、あるいは、その空隙を経由してはんだフラッシュ現象が発生することに着目し、吸湿性フィラーにより水分を除去し、空隙の発生を抑え、はんだフラッシュ現象の発生を抑えようとしたものである。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-142182), a hygroscopic filler that absorbs moisture is added in advance to the resin that forms the resin layer of the electronic component built-in resin substrate. That is, when moisture is contained in the resin, the moisture is vaporized in the resin layer forming process, which causes a void in the resin layer. Then, the gap weakens the adhesion between the resin layer and the built-in electronic component and the adhesion between the resin layer and the core substrate, and the solder flash phenomenon is likely to occur, or the solder passes through the gap. Focusing on the occurrence of the flash phenomenon, water is removed with a hygroscopic filler to suppress the generation of voids and to suppress the occurrence of the solder flash phenomenon.
また、特許文献２（特開２００５―３９１５８号公報）では、樹脂層に添加される無機フィラーの粒径を規定することにより、樹脂層と内蔵された電子部品との間などの密着性を向上させて、はんだフラッシュ現象の発生を抑えようとしている。 Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-39158) improves the adhesion between the resin layer and the built-in electronic component by regulating the particle size of the inorganic filler added to the resin layer. And trying to suppress the occurrence of solder flash phenomenon.
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された方法は、樹脂層と電子部品との密着性や、樹脂層とコア基板との密着性を向上させて、ここに再溶融したはんだが入り込むのを防止したものであり、根本的にはんだフラッシュ現象の発生を防止したものではない。したがって、振動、衝撃、熱サイクル等により、樹脂層と電子部品との間や、樹脂層とコア基板との間に隙間が発生してしまったような場合には、はんだフラッシュ現象の発生を抑えることができないものであった。 However, the methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 improve the adhesion between the resin layer and the electronic component and the adhesion between the resin layer and the core substrate, and the remelted solder enters here. However, it does not fundamentally prevent the occurrence of solder flash phenomenon. Therefore, if a gap occurs between the resin layer and the electronic component or between the resin layer and the core substrate due to vibration, impact, thermal cycle, etc., the occurrence of solder flash phenomenon is suppressed. It was something that could not be done.
本発明は、上述した従来の電子部品内蔵樹脂基板の有する問題点を解消するためになされたものであり、その手段として本発明の電子部品内蔵樹脂基板は、表面にランド電極が形成されたコア基板と、端子電極が形成され、端子電極がはんだフィレットによりコア基板のランド電極に接続固定された電子部品と、コア基板上に電子部品を覆って形成された樹脂層と、樹脂層に形成され、はんだフィレットと樹脂層の表面との間を連通する溶融はんだ導出孔とを備えるようにした。 The present invention has been made in order to solve the problems of the above-described conventional resin substrate with a built-in electronic component, and as a means therefor, the resin substrate with a built-in electronic component has a core on which a land electrode is formed. A substrate, a terminal electrode is formed, the terminal electrode is connected and fixed to a land electrode of the core substrate by a solder fillet, a resin layer formed on the core substrate so as to cover the electronic component, and a resin layer A molten solder lead-out hole communicating between the solder fillet and the surface of the resin layer is provided.
また、本発明の電子部品内蔵樹脂基板は、コア基板を有さない、いわゆるコア基板レスの電子部品内蔵樹脂基板として構成することもできる。 Further, the electronic component built-in resin substrate of the present invention can be configured as a so-called core substrate-less resin substrate with built-in electronic component which does not have a core substrate.
また、本発明の電子部品内蔵樹脂基板は、溶融はんだ導出孔に、はんだとの濡れ性に優れた金属線、表面にはんだ層が形成された金属線、または表面に離型剤が塗布された金属線のいずれかを挿入して構成することができる。この場合、溶融はんだ導出孔は、通常状態ではこれらの金属線により塞がれており、不要な液体や気体が電子部品内蔵樹脂基板内部に侵入することはないが、はんだフィレットが加熱されて再溶融し、膨張した場合には、金属線と溶融はんだ導出孔の隙間から、再溶融したはんだを外部に導出することができるため、より好ましい。 In the electronic component built-in resin substrate of the present invention, a metal wire excellent in wettability with solder, a metal wire having a solder layer formed on the surface, or a release agent is applied to the surface of the molten solder lead-out hole Any one of the metal wires can be inserted and configured. In this case, the molten solder lead-out hole is normally blocked by these metal wires, and unnecessary liquid or gas will not enter the resin substrate with built-in electronic components, but the solder fillet will be heated again. When melted and expanded, the remelted solder can be led out from the gap between the metal wire and the molten solder outlet hole, which is more preferable.
また、本発明の電子回路モジュールは、上記の電子部品内蔵樹脂基板の表面に、電子部品を実装して構成することができる。 In addition, the electronic circuit module of the present invention can be configured by mounting electronic components on the surface of the above-described resin substrate with built-in electronic components.
本発明の電子部品内蔵樹脂基板、および本発明の電子部品内蔵樹脂基板を使用した電子回路モジュールは、上述した構成としたため、電子機器の回路基板などにリフローによってはんだ実装される際に、加熱され、内蔵された電子部品の実装に用いたはんだフィレットが再溶融し、膨張しても、再溶融したはんだを溶融はんだ導出孔から外部に導出することができる。したがって、はんだフラッシュ現象を有効に抑制することができる。 The electronic component built-in resin substrate of the present invention and the electronic circuit module using the electronic component built-in resin substrate of the present invention have the above-described configuration. Even if the solder fillet used for mounting the built-in electronic component is remelted and expanded, the remelted solder can be led out from the molten solder outlet hole. Therefore, the solder flash phenomenon can be effectively suppressed.
なお、再溶融したはんだは、膨張した分だけが外部に導出され、残りは樹脂層内に留まるため、温度が再び下がった際には、再び電子部品の端子電極とコア基板のランド電極とを接合するため、温度が下がった電子部品内蔵樹脂基板ないし電子回路モジュールは正常に機能する。 Note that the remelted solder is led out to the outside only by the expanded amount, and the rest remains in the resin layer, so when the temperature drops again, the terminal electrode of the electronic component and the land electrode of the core substrate are connected again. Because of the bonding, the electronic component built-in resin substrate or electronic circuit module whose temperature has been lowered functions normally.
以下、図面を用いて、本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
［第１の実施形態］
図１〜７に、本発明の第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板を示す。なお、図１〜６は本発明の第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板の製造方法の一例の各工程を示す断面図、図７は完成した電子部品内蔵樹脂基板を示す断面図である。
[First Embodiment]
1 to 7 show an electronic component built-in resin substrate according to a first embodiment of the present invention. 1 to 6 are cross-sectional views showing respective steps of an example of the method of manufacturing the electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional view showing the completed electronic component built-in resin substrate. .
まず、完成図である図７を参照して、１はコア基板である。コア基板１には、セラミックや樹脂などを用いることができる。本実施形態においては、樹脂を用いた。 First, referring to FIG. 7 which is a completed drawing, 1 is a core substrate. For the core substrate 1, ceramic, resin, or the like can be used. In this embodiment, resin is used.
コア基板１の上側の表面には、電子部品を実装するためのランド電極２ａ、２ｂと、導電ビアを接続するための接続電極２ｃが形成され、下側の表面には、完成した電子部品内蔵樹脂基板を電子機器の回路基板などに実装する際に用いる端子電極２ｄが形成されている。ランド電極２ａ、２ｂ、接続電極２ｃ、端子電極２ｄには、種々の導電材料を用いることができるが、本実施形態においては銅を用いた。 Land electrodes 2a and 2b for mounting electronic components and connection electrodes 2c for connecting conductive vias are formed on the upper surface of the core substrate 1, and the completed electronic component is embedded on the lower surface. A terminal electrode 2d used when the resin substrate is mounted on a circuit board of an electronic device or the like is formed. Various conductive materials can be used for the land electrodes 2a and 2b, the connection electrode 2c, and the terminal electrode 2d, but copper is used in this embodiment.
３はこの電子部品内蔵樹脂基板に内蔵されたチップ状の電子部品であり、電子部品３の両端には端子電極４ａ、４ｂが形成されている。電子部品３は、端子電極４ａ、４ｂをコア基板１のランド電極２ａ、２ｂにはんだフィレット５ａ、５ｂで接続固定することにより、コア基板１に実装されている。電子部品３としては、コンデンサ、コイル、抵抗などを用いることができ、本実施形態においてはコンデンサを用いた。なお、図７においては、１個の電子部品３を示しているが、複数個、複数種類の電子部品３を同時に内蔵させて、電子部品内蔵樹脂基板内で所望の回路を構成することができる。 Reference numeral 3 denotes a chip-like electronic component built in the electronic component built-in resin substrate, and terminal electrodes 4 a and 4 b are formed on both ends of the electronic component 3. The electronic component 3 is mounted on the core substrate 1 by connecting and fixing the terminal electrodes 4a and 4b to the land electrodes 2a and 2b of the core substrate 1 with solder fillets 5a and 5b. As the electronic component 3, a capacitor, a coil, a resistor, or the like can be used. In this embodiment, a capacitor is used. Although one electronic component 3 is shown in FIG. 7, a plurality of types of electronic components 3 can be incorporated at the same time to form a desired circuit within the electronic component built-in resin substrate. .
６は樹脂層であり、電子部品３を覆った状態でコア基板１上に形成されている。本実施形態においては、樹脂層６に、無機フィラーを含有した熱硬化性のエポキシ樹脂を用いたが、他の樹脂を用いることもできる。 Reference numeral 6 denotes a resin layer, which is formed on the core substrate 1 so as to cover the electronic component 3. In this embodiment, a thermosetting epoxy resin containing an inorganic filler is used for the resin layer 6, but other resins can also be used.
７は金属線であり、めっきにより周囲にはんだ層８が形成されている。金属線の材質は特に限定されず、銅、ニッケル、銀などを用いることができるが、本実施形態においては銅を用いた。はんだ層８が形成された金属線７は、２本からなり、１本がはんだフィレット５ａと樹脂層６の表面との間、もう１本がはんだフィレット５ｂと樹脂層６の表面との間に配置されている。すなわち、はんだ層８が形成された金属線７は、はんだフィレット５ａ、５ｂと、樹脂層６の表面との間を連通する、溶融はんだ導出孔（符号なし）に挿入されている。 7 is a metal wire, and a solder layer 8 is formed around it by plating. The material of the metal wire is not particularly limited, and copper, nickel, silver, or the like can be used, but copper is used in this embodiment. The metal wire 7 on which the solder layer 8 is formed is composed of two wires, one between the solder fillet 5a and the surface of the resin layer 6, and the other between the solder fillet 5b and the surface of the resin layer 6. Has been placed. That is, the metal wire 7 on which the solder layer 8 is formed is inserted into a molten solder lead-out hole (not indicated) that communicates between the solder fillets 5 a and 5 b and the surface of the resin layer 6.
１０は導通ビアであり、樹脂層６を貫通して形成され、内部に導電材料が充填されている。導通ビア１０には、種々の導電材料を用いることができるが、本実施形態においては銅を用いた。また、導電材料の充填方法も種々用いることができ、導電ペーストを印刷して充填する方法、めっきにより充填する方法等を用いることができる。 A conductive via 10 is formed through the resin layer 6 and is filled with a conductive material. Although various conductive materials can be used for the conductive via 10, copper is used in this embodiment. In addition, various methods for filling the conductive material can be used, and a method of printing and filling a conductive paste, a method of filling by plating, and the like can be used.
１２ａ、１２ｂ、１２ｃは、樹脂層６の上側の表面に形成された配線電極であり、所定のパターンからなり、所定の接続がなされている。配線電極１２ｃは、導通ビア１０に接続されている。本実施形態においては、配線電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃにも銅を用いた。 Reference numerals 12a, 12b, and 12c denote wiring electrodes formed on the upper surface of the resin layer 6, which have a predetermined pattern and are connected in a predetermined manner. The wiring electrode 12 c is connected to the conductive via 10. In the present embodiment, copper is also used for the wiring electrodes 12a, 12b, and 12c.
上記の構成からなる第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板は、たとえば次の製造方法によって製造される。 The electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment configured as described above is manufactured, for example, by the following manufacturing method.
まず、図１に示すように、リフローにより、コア基板１に電子部品３をはんだ実装する。具体的には、はんだフィレット５ａ、５ｂで、電子部品３の端子電極４ａ、４ｂをコア基板１のランド電極２ａ、２ｂに接続固定する。 First, as shown in FIG. 1, the electronic component 3 is solder-mounted on the core substrate 1 by reflow. Specifically, the terminal electrodes 4a and 4b of the electronic component 3 are connected and fixed to the land electrodes 2a and 2b of the core substrate 1 with the solder fillets 5a and 5b.
次に、図２に示すように、はんだフィレット５ａおよび５ｂに、はんだ層８が形成された金属線７を、それぞれ立設状にはんだ付けする。 Next, as shown in FIG. 2, the metal wires 7 on which the solder layer 8 is formed are soldered to the solder fillets 5a and 5b in an upright manner.
次に、図３に示すように、電子部品３が実装されるとともに、はんだ層８が形成された金属線７が立設されたコア基板１上に、加熱されて半溶融状態になった熱硬化性のエポキシ樹脂を載せ、さらに加熱して硬化させて樹脂層６を形成する。この際、はんだ層８が形成された金属線７の一方の端部は、樹脂層６の表面に露出させておく。 Next, as shown in FIG. 3, the electronic component 3 is mounted, and the heat that has been heated into a semi-molten state on the core substrate 1 on which the metal wire 7 on which the solder layer 8 is formed is erected. A curable epoxy resin is placed, and further heated and cured to form the resin layer 6. At this time, one end of the metal wire 7 on which the solder layer 8 is formed is exposed on the surface of the resin layer 6.
次に、図４に示すように、硬化した樹脂層６にレーザーを照射して、空洞ビア９を形成する。空洞ビア９は、一端がコア基板１に形成された接続電極２ｃに達するように形成する。 Next, as shown in FIG. 4, the cured resin layer 6 is irradiated with a laser to form a cavity via 9. The hollow via 9 is formed so that one end reaches the connection electrode 2 c formed on the core substrate 1.
次に、図５に示すように、樹脂層６の空洞ビア９の内部に、銅を主成分とする導電性ペーストを充填し、加熱して導通ビア１０を形成する。 Next, as shown in FIG. 5, the conductive via 10 is formed by filling the inside of the hollow via 9 of the resin layer 6 with a conductive paste mainly composed of copper and heating.
次に、図６に示すように、樹脂層６の上側の表面に、銅箔１１を、接着剤を用いて接合する。この際、導通ビア１０と銅箔１１との電気的接合がはかれるよう、両者の間には、部分的に導電性接着剤を用いることが好ましい。また、樹脂層６の表面に一方の端部が露出された、はんだ層８が形成された金属線７は、銅箔１１と接合する必要がないので、両者の間には接着剤を介在させないことが好ましい。 Next, as shown in FIG. 6, the copper foil 11 is bonded to the upper surface of the resin layer 6 using an adhesive. At this time, it is preferable to partially use a conductive adhesive between the conductive via 10 and the copper foil 11 so that the electrical connection between the conductive via 10 and the copper foil 11 is removed. Further, the metal wire 7 with the solder layer 8 formed with one end exposed on the surface of the resin layer 6 does not need to be joined to the copper foil 11, so that no adhesive is interposed between the two. It is preferable.
最後に、図７に示すように、銅箔１１を、常套されている手法でパターニングして、配線電極１２ａ、１２ｂ、１２ｃを形成して、第１の実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板を完成させる。 Finally, as shown in FIG. 7, the copper foil 11 is patterned by a conventional method to form the wiring electrodes 12a, 12b, and 12c, and the electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment is formed. Finalize.
なお、上記においては、１つの電子部品内蔵樹脂基板を製造する場合について説明したが、大きなマザー基板を用いて、複数の電子部品内蔵樹脂基板を同時に製造するようにしても良い。この場合には、電子部品内蔵樹脂基板が完成した後に、あるいは完成する前の所定の工程において、マザー基板から個々の電子部品内蔵樹脂基板を分割することになる。 In the above description, the case where one electronic component built-in resin substrate is manufactured has been described, but a large mother substrate may be used to simultaneously manufacture a plurality of electronic component built-in resin substrates. In this case, after the electronic component built-in resin substrate is completed or in a predetermined process before completion, the individual electronic component built-in resin substrate is divided from the mother substrate.
上記のように製造された電子部品内蔵樹脂基板は、電子回路モジュールの基板として使用することができる。たとえば、図８に示すように、電子部品内蔵樹脂基板の表面に電子部品１３を実装し、所定の電子回路を構成して、電子回路モジュールを製造する。 The electronic component built-in resin substrate manufactured as described above can be used as a substrate of an electronic circuit module. For example, as shown in FIG. 8, an electronic component 13 is mounted on the surface of a resin substrate with built-in electronic components, a predetermined electronic circuit is configured, and an electronic circuit module is manufactured.
以上説明した、第１の実施にかかる電子部品内蔵樹脂基板、および電子回路モジュールは、電子機器の回路基板などにリフローによってはんだ実装する際に、加熱され、フィレット５ａ、５ｂが再溶融し、膨張しても、余剰となった再溶融はんだは、金属線７と樹脂層６との隙間を通って、外部に導出される。この際、金属線７の周囲に形成されていたはんだ層８も溶融し、フィレット５ａ、５ｂから再溶融したはんだに先だって、外部に導出される。したがって、再溶融したはんだが隙間に入り込んでしまい、電子部品３の端子電極４ａ、４ｂ間を短絡させてしまったり、絶縁性を低下させてしまうことがない。 The electronic component built-in resin substrate and electronic circuit module according to the first embodiment described above are heated when solder mounted on a circuit substrate of an electronic device by reflow, and the fillets 5a and 5b are remelted and expanded. Even so, the excessively remelted solder is led out through the gap between the metal wire 7 and the resin layer 6. At this time, the solder layer 8 formed around the metal wire 7 is also melted and led out to the outside prior to the remelted solder from the fillets 5a and 5b. Therefore, the re-melted solder does not enter the gap, and the terminal electrodes 4a and 4b of the electronic component 3 are not short-circuited and the insulating property is not deteriorated.
［第２の実施形態］
図９に、本発明の第２実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板を示す。なお、図９は、この電子部品内蔵樹脂基板の断面図である。
[Second Embodiment]
FIG. 9 shows a resin substrate with a built-in electronic component according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of the electronic component built-in resin substrate.
第２実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板においては、第１実施形態のはんだ層８が形成された金属線７に代えて、はんだとの濡れ性に優れた銀からなる金属線１７を用いた。その他の構成は、第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板と同様にした。 In the electronic component built-in resin substrate according to the second embodiment, a metal wire 17 made of silver having excellent wettability with solder was used instead of the metal wire 7 on which the solder layer 8 of the first embodiment was formed. . Other configurations are the same as those of the electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment.
第２実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板においても、加熱されたはんだフィレット５ａ、５ｂが再溶融し、膨張した場合、再溶融したはんだは、はんだとの濡れ性に優れた金属線１７と樹脂層６との隙間を通って、第１実施形態と同様に、外部に導出されるため、はんだフラッシュ現象を抑制することができる。 Also in the electronic component built-in resin substrate according to the second embodiment, when the heated solder fillets 5a and 5b are remelted and expanded, the remelted solder is a metal wire 17 and a resin excellent in wettability with solder. Since it is led out through the gap with the layer 6 as in the first embodiment, the solder flash phenomenon can be suppressed.
第２実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板は、たとえば、第１の実施形態で示した製造方法において、はんだ層８が形成された金属線７を、はんだとの濡れ性に優れた金属線１７に置き換えることにより製造することができる。 In the electronic component built-in resin substrate according to the second embodiment, for example, in the manufacturing method shown in the first embodiment, the metal wire 7 on which the solder layer 8 is formed is replaced with the metal wire 17 having excellent wettability with solder. It can manufacture by substituting.
［第３の実施形態］
図１０に、本発明の第３実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板を示す。なお、図１０は、この電子部品内蔵樹脂基板の断面図である。
[Third Embodiment]
FIG. 10 shows a resin substrate with a built-in electronic component according to the third embodiment of the present invention. FIG. 10 is a cross-sectional view of the electronic component built-in resin substrate.
第３実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板においては、第１実施形態のはんだ層８が形成された金属線７に代えて、表面に離型剤２８が塗布された金属線２７を用いた。離型剤２８の材質は特に限定されないが、本実施形態においてはフッ素系離型剤を用いた。他の構成は、第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板と同様にした。 In the electronic component built-in resin substrate according to the third embodiment, a metal wire 27 having a surface coated with a release agent 28 is used instead of the metal wire 7 on which the solder layer 8 of the first embodiment is formed. The material of the release agent 28 is not particularly limited, but in the present embodiment, a fluorine release agent is used. Other configurations are the same as those of the electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment.
表面に離型剤２８が塗布された金属線２７を用いれば、金属線２７と樹脂層６との間に隙間が形成されるため、第１実施形態などと同様に、余剰の再溶融はんだを外部に導出し、はんだフラッシュ現象を抑制することができる。 If a metal wire 27 having a release agent 28 coated on the surface is used, a gap is formed between the metal wire 27 and the resin layer 6. Derived outside, solder flash phenomenon can be suppressed.
第３実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板は、たとえば、第１の実施形態で示した製造方法において、はんだ層８が形成された金属線７を、表面に離型剤２８が塗布された金属線２７に置き換えることにより製造することができる。 The resin substrate with a built-in electronic component according to the third embodiment is, for example, a metal wire 7 on which a solder layer 8 is formed in the manufacturing method shown in the first embodiment. It can be manufactured by replacing with the wire 27.
［第４の実施形態］
図１１に、本発明の第４実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板を示す。なお、図１１は、この電子部品内蔵樹脂基板の断面図である。
[Fourth Embodiment]
FIG. 11 shows a resin substrate with a built-in electronic component according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a cross-sectional view of the electronic component built-in resin substrate.
第４実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板においては、第１実施形態のはんだ層８が形成された金属線７に代えて、はんだフィレット５ａ、５ｂと樹脂層６の表面との間に、溶融はんだ導出孔３７を形成した。他の構成は、第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板と同様にした。 In the electronic component built-in resin substrate according to the fourth embodiment, instead of the metal wire 7 on which the solder layer 8 of the first embodiment is formed, a melt is formed between the solder fillets 5 a and 5 b and the surface of the resin layer 6. A solder outlet hole 37 was formed. Other configurations are the same as those of the electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment.
溶融はんだ導出孔３７により、第１実施形態などと同様に、余剰の再溶融はんだを外部に導出し、はんだフラッシュ現象を抑制することができる。 The molten solder lead-out hole 37 can lead out excess re-melted solder to the outside and suppress the solder flash phenomenon, as in the first embodiment.
第４実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板は、たとえば、第１の実施形態で示した製造方法において、はんだ層８が形成された金属線７に代えて、棒状のダミー冶具（図示せず）を用い、完成後に、または途中の工程においてダミー冶具を抜き取り、溶融はんだ導出孔３７を形成するようにして製造することができる。 The resin substrate with a built-in electronic component according to the fourth embodiment is, for example, a rod-shaped dummy jig (not shown) instead of the metal wire 7 on which the solder layer 8 is formed in the manufacturing method shown in the first embodiment. , And after completion or in the middle of the process, the dummy jig can be extracted and the molten solder outlet hole 37 can be formed.
［第５の実施形態］
図１２に、本発明の第５実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板を示す。なお、図１２は、この電子部品内蔵樹脂基板の断面図である。
[Fifth Embodiment]
FIG. 12 shows a resin substrate with a built-in electronic component according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a cross-sectional view of this electronic component built-in resin substrate.
第５実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板は、コア基板を有さない、いわゆるコア基板レスの電子部品内蔵樹脂基板として構成した。 The electronic component built-in resin substrate according to the fifth embodiment is configured as a so-called core substrate-less resin substrate with built-in electronic component that does not have a core substrate.
図１２に示すように、内蔵された電子部品３の端子電極４ａ、４ｂは、樹脂層６の下側の表面に露出したランド電極２２ａ、２２ｂに、はんだフィレット５ａ、５ｂによって接続固定されている。また、導通ビア１０は、樹脂層６の下側の表面に露出したランド電極２２ｃに接続されている。その他の構成は、第１実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板と同様にした。 As shown in FIG. 12, the terminal electrodes 4a and 4b of the built-in electronic component 3 are connected and fixed to the land electrodes 22a and 22b exposed on the lower surface of the resin layer 6 by solder fillets 5a and 5b. . The conductive via 10 is connected to the land electrode 22 c exposed on the lower surface of the resin layer 6. Other configurations are the same as those of the electronic component built-in resin substrate according to the first embodiment.
第５実施形態にかかる電子部品内蔵樹脂基板は、たとえば、製造のみに用いる冶具基板（図示せず）を用い、冶具基板の表面にランド電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成し、ランド電極２２ａ、２２ｂに電子部品３を実装し、その後、第１実施形態に示した製造方法と同様の製造方法で電子部品内蔵樹脂基板を完成させ、最後に完成した電子部品内蔵樹脂基板を冶具基板から取り外すことにより、製造することができる。 The electronic component built-in resin substrate according to the fifth embodiment uses, for example, a jig substrate (not shown) used only for manufacturing, and forms land electrodes 22a, 22b, 22c on the surface of the jig substrate, and the land electrodes 22a, 22b. The electronic component 3 is mounted on the electronic component 3, and then the electronic component built-in resin substrate is completed by a manufacturing method similar to the manufacturing method shown in the first embodiment. Finally, the completed electronic component built-in resin substrate is removed from the jig substrate. Can be manufactured.
第５実施形態のようにコア基板レスにすると、さらに、電子部品内蔵樹脂基板を低背化できる、原料コストを削減できるなどの効果を奏することができる。 When the core substrate is not used as in the fifth embodiment, it is possible to further reduce the height of the electronic component built-in resin substrate and to reduce the raw material cost.
〔実験例〕
本発明の効果を確認するため、次の実験をおこなった。なお、実験１と実験２は本発明を適用したもの、比較実験は本発明を適用していないものである。
[Experimental example]
In order to confirm the effect of the present invention, the following experiment was conducted. Note that Experiments 1 and 2 are those to which the present invention is applied, and comparative experiments are those to which the present invention is not applied.
（実験１）
表面に所定形状のランド電極パターンが形成されたプリント基板に、10ｍｍ×5ｍｍ×5ｍｍサイズのチップ部品（コンデンサ）５０個をリフローによりはんだ実装した。
(Experiment 1)
50 chip components (capacitors) having a size of 10 mm × 5 mm × 5 mm were solder-mounted by reflow on a printed circuit board having a land electrode pattern of a predetermined shape formed on the surface.
次に、各チップ部品をランド電極に接続固定するはんだフィレット１００カ所に、表面にはんだ層を備えた0.2ｍｍφの銅線を立設状に接着剤で接着した。 Next, a 0.2 mmφ copper wire having a solder layer on its surface was bonded in an upright manner with an adhesive at 100 solder fillets for connecting and fixing each chip component to the land electrode.
次に、立設された銅線を表面に露出させた状態で、チップ部品の実装されたプリント基板上に、厚さ0.5ｍｍの樹脂層を形成して試料を作製した。 Next, a sample was prepared by forming a resin layer having a thickness of 0.5 mm on a printed circuit board on which chip components were mounted, with the erected copper wires exposed on the surface.
次に、この試料を、８５℃、８５％ＲＨで１６８時間放置し、さらに２６０℃ピークのリフローを５回繰り返した後に、分解して、はんだフラッシュ現象の発生の有無を調べた。はんだフラッシュ現象は発生しておらず、はんだフラッシュ現象発生率は０％であった。 Next, the sample was allowed to stand at 85 ° C. and 85% 168 for 168 hours, and after reflowing the 260 ° C. peak five times, it was decomposed and examined for the occurrence of a solder flash phenomenon. The solder flash phenomenon did not occur, and the solder flash phenomenon occurrence rate was 0%.
（実験２）
実験１の表面にはんだ層を備えた銅線に代えて、表面に離型剤の塗布された0.2ｍｍφの銅線を用いた。その他の条件は実験１と同じとした。
(Experiment 2)
Instead of the copper wire having the solder layer on the surface in Experiment 1, a 0.2 mmφ copper wire having a release agent applied on the surface was used. The other conditions were the same as in Experiment 1.
実験２においても。はんだフラッシュ現象は発生しておらず、はんだフラッシュ現象発生率は０％であった。 Also in Experiment 2. The solder flash phenomenon did not occur, and the solder flash phenomenon occurrence rate was 0%.
（比較実験）
比較実験においては、実験１の表面にはんだ層を備えた銅線、実験２の表面に離型剤の塗布された銅線のいずれも用いなかった。すなわち、溶融はんだ導出孔を設けなかった。その他の条件は実験１や実験と同じとした。
(Comparative experiment)
In the comparative experiment, neither a copper wire provided with a solder layer on the surface of Experiment 1 nor a copper wire coated with a release agent on the surface of Experiment 2 was used. That is, no molten solder outlet hole was provided. The other conditions were the same as in Experiment 1 and Experiment.
比較実験においては、５０個のチップ部品中、１０個のチップ部品ではんだフラッシュ現象が発生し、はんだフラッシュ現象発生率は２０％であった。 In the comparative experiment, a solder flash phenomenon occurred in 10 chip parts out of 50 chip parts, and the solder flash phenomenon occurrence rate was 20%.
実験１、実験２、比較実験のはんだフラッシュ現象発生率を、表１に示す。 Table 1 shows the rate of occurrence of the solder flash phenomenon in Experiment 1, Experiment 2, and Comparative Experiment.
本発明を適用すれば、はんだフラッシュ現象を、有効に抑制できることがわかった。 It was found that the solder flash phenomenon can be effectively suppressed by applying the present invention.
１：コア基板
２ａ、２ｂ、２２ａ、２２ｂ：ランド電極
２ｃ：接続電極
２ｄ：端子電極
３：電子部品
４ａ、４ｂ：端子電極（電子部品）
５ａ、５ｂ：はんだフィレット
６： 樹脂層
７、１７、２７：金属線（１７：はんだとの濡れ性に優れた金属線）
８：はんだ層
１０：導通ビア
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ：配線電極
２８：離型剤
３７：溶融はんだ導出孔
1: Core substrate 2a, 2b, 22a, 22b: Land electrode 2c: Connection electrode 2d: Terminal electrode 3: Electronic component 4a, 4b: Terminal electrode (electronic component)
5a, 5b: Solder fillet 6: Resin layers 7, 17, 27: Metal wire (17: Metal wire excellent in wettability with solder)
8: Solder layer 10: Conductive vias 12a, 12b, 12c: Wiring electrode 28: Release agent 37: Molten solder lead-out hole
Claims (5)
端子電極が形成され、前記端子電極がはんだフィレットにより前記コア基板の前記ランド電極に接続固定された電子部品と、
前記コア基板上に前記電子部品を覆って形成された樹脂層と、
前記樹脂層に形成され、前記はんだフィレットと前記樹脂層の表面との間を連通する溶融はんだ導出孔と、を備えてなる電子部品内蔵樹脂基板。 A core substrate having land electrodes formed on the surface;
A terminal electrode is formed, and the terminal electrode is connected and fixed to the land electrode of the core substrate by a solder fillet; and
A resin layer formed on the core substrate to cover the electronic component;
A resin substrate with a built-in electronic component, comprising: a molten solder outlet hole formed in the resin layer and communicating between the solder fillet and the surface of the resin layer.
端子電極が形成され、前記端子電極がはんだフィレットにより前記ランド電極に接続固定された電子部品と、
前記電子部品を覆って形成され、表面に前記ランド電極が露出された樹脂層と、
前記樹脂層に形成され、前記はんだフィレットと前記樹脂層の表面との間を連通する溶融はんだ導出孔と、を備えてなる電子部品内蔵樹脂基板。 A land electrode;
A terminal electrode is formed, and the terminal electrode is connected and fixed to the land electrode by a solder fillet; and
A resin layer formed to cover the electronic component and having the land electrode exposed on the surface;
A resin substrate with a built-in electronic component, comprising: a molten solder outlet hole formed in the resin layer and communicating between the solder fillet and the surface of the resin layer.
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