JPWO2014118916A1 - Manufacturing method of component-embedded substrate - Google Patents
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Abstract
本発明の部品内蔵基板(16)の製造方法は、金属板(1)の表面に前記金属板(1)に用いられた金属材料とは異なる導電金属材料を用いて導体パターン(4)及びビアの一部分となるべきビアウインドを形成するパターン及びビアウインド形成工程と、前記ビアウインドを覆うように接着剤(6)を塗布し、該接着剤(6)を介して前記ビアウインド上に端子(8)を配して電気又は電子的な部品(7)を搭載する部品搭載工程と、前記ビアウインドを通って前記端子(8)まで到達するビアを形成するビア形成工程と、前記ビアに対してめっき処理を施し、金属材料を充填して導通ビア(14)とする導通ビア形成工程と、前記金属板(1)を除去して前記導体パターン(4)を露出させるパターン露出工程とを備えた。The method for manufacturing a component-embedded substrate (16) according to the present invention uses a conductive metal material different from the metal material used for the metal plate (1) on the surface of the metal plate (1). A pattern for forming a via window to be a part of the pattern and a via window forming step, and an adhesive (6) is applied so as to cover the via window, and terminals (on the via window via the adhesive (6)) 8), a component mounting step for mounting an electrical or electronic component (7), a via formation step for forming a via reaching the terminal (8) through the via window, and the via A conductive via forming step of performing a plating process and filling the metal material to form a conductive via (14); and a pattern exposing step of removing the metal plate (1) to expose the conductive pattern (4). It was.
Description
本発明は、部品内蔵基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a component-embedded substrate.
部品内蔵基板は、製品たる基板の内部に電気又は電子的な部品が内蔵されているため、部品が有する端子に向けて電気的接続を図るための導通経路を確保する必要がある。この導通を図るため、基板表面から端子に到達するビアを設け、ここに銅めっきを施すことにより基板外側と端子との導電性を確保している。このビアは、基板に部品を内蔵した後、端子めがけてレーザやドリル等を用いて設けられる。そしてその後に基板表面にパターンを形成する(例えば特許文献1参照)。 Since the component-embedded substrate has electrical or electronic components built into the product substrate, it is necessary to secure a conduction path for electrical connection toward the terminals of the component. In order to achieve this conduction, vias that reach the terminals from the substrate surface are provided, and copper plating is applied to the vias to secure the conductivity between the outside of the substrate and the terminals. The via is provided by using a laser, a drill, or the like toward the terminal after the component is built in the substrate. Then, a pattern is formed on the substrate surface (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、基板製造プロセスにおいてパターン形成を原因とする製品不良の割合は高いため、部品を内蔵した後にパターンを形成するとその割合の分だけ無駄な部品が必要となってしまう。部品には高価なものもあるため、部品内蔵後の製品不良は好ましくない。 However, since the rate of product defects due to pattern formation is high in the substrate manufacturing process, if a pattern is formed after the components are built in, unnecessary components corresponding to the proportion are required. Since some parts are expensive, defective products after the parts are built in are not preferable.
さらに、部品を内蔵した後にビアを形成することは、内蔵されて外側から端子の位置が明確に目視できない状態でビア形成を行うことになる。そのために位置合わせのためのマーク等を用いているが、さらなる位置決め精度が求められている。また、複数のビア形状も揃えた方が好ましいため、基板外側からビアを形成する際にはそれなりの技術を要する。 Furthermore, forming a via after incorporating a component forms the via in a state in which the position of the terminal cannot be clearly seen from the outside. For this purpose, a mark or the like for alignment is used, but further positioning accuracy is required. In addition, since it is preferable to arrange a plurality of via shapes, a certain technique is required when forming vias from the outside of the substrate.
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、製品不良とともに無駄となる部品点数を極力減少させることができ、ビアの位置決め精度も向上して形状も揃えさせることができる部品内蔵基板の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention takes the above-described conventional technology into consideration, and can reduce the number of parts that are wasted along with product defects as much as possible, improve the positioning accuracy of vias, and make the shape uniform. An object is to provide a manufacturing method.
前記目的を達成するため、本発明では、金属板の表面に前記金属板に用いられた金属材料とは異なる導電金属材料を用いて導体パターン及びビアの一部分となるべきビアウインドを形成するパターン及びビアウインド形成工程と、前記ビアウインドを覆うように接着剤を塗布し、該接着剤を介して前記ビアウインド上に端子を配して電気又は電子的な部品を搭載する部品搭載工程と、前記ビアウインドを通って前記端子まで到達するビアを形成するビア形成工程と、前記ビアに対してめっき処理を施し、金属材料を充填して導通ビアとする導通ビア形成工程と、前記金属板を除去して前記導体パターンを露出させるパターン露出工程とを備えたことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法を提供する。 In order to achieve the above object, in the present invention, a conductive metal material different from the metal material used for the metal plate is formed on the surface of the metal plate, and a pattern for forming a conductor pattern and a via window to be a part of the via and A via window forming step, an adhesive is applied so as to cover the via window, and a component mounting step of mounting an electrical or electronic component by arranging a terminal on the via window via the adhesive; and A via forming step for forming a via reaching the terminal through the via window, a conductive via forming step for plating the via and filling the metal material to form a conductive via, and removing the metal plate And a pattern exposure step of exposing the conductor pattern. A method of manufacturing a component-embedded substrate is provided.
好ましくは、前記ビア形成工程の前に、前記金属板の一部を除去して前記ビアウインドを露出させるビアウインド露出工程をさらに備えた。 Preferably, the method further includes a via window exposing step of exposing the via window by removing a part of the metal plate before the via forming step.
好ましくは、前記ビア形成工程の前に、予め位置決めマークとして定めた前記導体パターンの一部を露出させるために前記金属板の一部を除去する位置決めマーク露出工程を備え、前記ビア形成工程にて、前記位置決めマークを基準として前記ビアを形成する。 Preferably, prior to the via forming step, a positioning mark exposing step of removing a part of the metal plate in order to expose a part of the conductor pattern determined as a positioning mark in advance, The via is formed with reference to the positioning mark.
本発明によれば、部品搭載工程に先だってパターン及びビアウインド形成工程を行うので、先に不具合が発生しやすいパターン形成を行うことになるため、部品を無駄に搭載することを抑制できる。また、このときにビアウインドも予め形成するので、外観から認識できる状態でビアの位置を定めることができ、ビアの位置決め精度が向上する。また、ビアの形状としても信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, since the pattern and via window forming step is performed prior to the component mounting step, the pattern formation in which a defect is likely to occur is performed first, so that it is possible to suppress the unnecessary mounting of the component. At this time, since the via window is also formed in advance, the position of the via can be determined in a state where it can be recognized from the appearance, and the positioning accuracy of the via is improved. Also, the reliability of the via shape can be improved.
ビア形成の際に金属板の一部を除去してビアウインドを露出させておけば、孔あけの位置を視認することができるので、ビア形成の孔あけ位置精度をさらに向上させることができる。また、導体パターンの一部を位置決めマークとして用いてもビア形成の孔あけ位置精度の向上に寄与できる。 If a part of the metal plate is removed and the via window is exposed at the time of forming the via, the position of drilling can be visually recognized, so that the accuracy of the drilling position of via formation can be further improved. Further, even if a part of the conductor pattern is used as a positioning mark, it can contribute to improvement of the drilling position accuracy of via formation.
本発明に係る部品内蔵基板の製造方法を図1〜図7を参照して以下に説明する。
図1に示すように、金属製の金属板1の表面に金属膜2が貼り付けられた板体3を準備する。金属板1は例えばニッケルからなる。金属膜2は金属板1に用いられた金属材料(この例ではニッケル)とは異なる導電金属材料によって形成される。例えば銅である。このような異種金属からなる2層の板体3を用いて、パターン及びビアウインド形成工程を行う。A method for manufacturing a component-embedded substrate according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a
この工程は、図2に示すように、金属板1上の金属膜2をエッチング処理することにより行う。具体的には銅箔である金属膜2にエッチングレジスト(不図示)を塗布し、露出している銅をエッチング溶液で溶かしながら除去して導体パターン4及びビアウインド5を形成する。いわゆるサブトラクティブ法である。このようにサブトラクティブ法を用いれば、もともと金属板1に貼り付けられた金属膜2が均一の厚さであるため、導体パターン4としても均一な導体厚を得ることができる。また、金属板1と金属膜2とは異種金属であるため、エッチングも選択的に行うことができ、種々の不良(例えば後述するマーク11の消失や導体パターン4の消失等)を招くことを防止できる。ビアウインド5は後述する内蔵部品が有する端子に到達する孔であるビアの一部分となるべき孔が形成されたものである。例えば金属膜2を円環状にしたものが考えられる。
This step is performed by etching the
このように、ビアウインド5を外観から認識できる状態で形成するので、将来ビア9(図5参照)となる位置を予め定めることができ、ビア9の位置決め精度が向上する。また、ビア9の形状としても信頼性を向上させることができる。
Thus, since the
なお、上記導体パターン4及びビアウインド5はセミアディティブ法を用いて形成してもよい。具体的には、SUS板上にニッケルめっきを施し、その上にパターンに対応しためっきレジスト処理をした後、銅めっきを施す。この方法を用いれば、より高密度化した導体パターンに対応することができる。高密度という観点では、上記板体3が有する金属膜3はめっきではなく銅箔であるため、上記サブトラクティブ法でも高密度の導体パターン4を形成することは可能である。
The
次に、図3に示すように、部品搭載工程を行う。この工程では、ビアウインド5を覆うように接着剤6を塗布する。そして、接着剤6上に電気又は電子的な部品7を搭載する。このとき、ビアウインド5上に部品7が有する端子8が配置されるように搭載される。このように、ビアウインド5が部品搭載時に予め形成されているので、部品の実装精度はビアウインド5の孔と端子8との位置の整合精度となるので、高い実装精度を実現できる。また、部品搭載工程に先立ってパターン及びビアウインド形成工程を行っているので、先に不具合が発生しやすいパターン4の形成を行うことになるため、部品7を無駄に搭載することを抑制できる。換言すれば、先に回路形成を行っているので、部品7の実装時に回路不良箇所への部品搭載を回避することができる。また、ビアウインド5の高さを適宜設定することで、将来的なビア9の深さもある程度定めることができる。
Next, as shown in FIG. 3, a component mounting process is performed. In this step, the
次に、図4に示すように、積層工程を行う。この工程は、絶縁材料(例えばプリプレグ)からなる絶縁層10を配し、さらに導体パターン4が形成された金属板1を重ねてプレスし、絶縁層10内に部品7を埋設させる工程である。これにより、部品7は内蔵されることになる。
Next, as shown in FIG. 4, a lamination process is performed. This step is a step in which an
次に、上記導体パターン4の一部として形成された部分を位置決めマーク11として定め、この位置決めマーク11が露出するようにリムーバ等を用いて金属板1の一部を除去する位置決めマーク露出工程を行ってもよい。これにより、次なるビア形成工程にて位置決めマーク11を基準としてビア9を形成することができ、ビア形成の孔あけ位置精度の向上に寄与できる。また、この位置決めマーク11は部品7搭載のための位置決めとしても利用できる。
Next, a positioning mark exposing step is performed in which a portion formed as a part of the
このように、位置決めマーク露出工程を行う場合、上述したパターン及びビアウインド形成工程にて、導体パターン4とビアウインド5と位置決めマーク11を同時に同じ精度で形成することになるので、ビア9と導体パターン4との位置ずれがなくなり、さらに位置決めマーク11を介するので導体パターン4と部品7との位置精度も搭載機精度のみの問題となり、精度よくビア9を形成でき、基板全体としての制度も各段に向上する。位置決めマーク11を部品7の搭載とビア9の孔あけ加工に用いることで、同一マークを用いた部品7とビア9との整合を図れるので、極めて位置精度の高い基板を得ることができる。
As described above, when the positioning mark exposing process is performed, the
次に、図5に示すように、ビア形成工程を行う。この工程では、ビアウインド5を通って端子8まで到達するビア9を形成する。このビア9はレーザ加工によって形成されるが、ドリルを用いてもよい。このビア9は、上述したように位置決めマーク11を露出した場合は当該マーク11を基準に設けてもよいが、位置決めマーク露出工程を行わなかった場合は、X線等を用いてビアウインド5を検出して位置合わせをする。なお、ビア9の位置合わせとしては、上下の金属板1を貫通するスルーホール12を設け、このスルーホール12を基準として行ってもよい。さらには、図8に示すように、予めビアウインド露出工程を行い、金属板1の一部を除去して開口部13を形成し、ビアウインド5を露出させてもよい。このようにビアウインド5を露出させれば、ビア9の孔あけの位置を視認することができるので、ビア9形成の孔あけ位置精度をさらに向上させることができる。ビアウインド露出工程と位置決めマーク露出工程を両方行い、さらにビア9の位置決め精度を高めてもよい。また、金属板1を薄くしておけば、ビア9の形成が容易となる。
Next, as shown in FIG. 5, a via formation process is performed. In this step, a via 9 that reaches the
次に、図6に示すように、導通ビア形成工程を行う。この工程では、ビア9に対してめっき処理を施し、金属材料を充填して導通ビア14を形成する。めっき処理に先立って、ビア9にはデスミア処理が施される。めっき金属は金属膜2と同じ銅が用いられる。すなわち、銅めっき処理が施される。スルーホール12内にも銅めっきが施されるので、これにより両面の導通が図られる。めっき処理後、ビア9は銅めっきで充填され、外部との電気的接続のためにランド15が形成される。このランド15は同様にスルーホール12に施されためっきにも形成される。めっき処理としては、基板の全面にめっきしてエッチングにてランド15を形成してもよいし、ランド15以外の部分をレジストしてめっき処理してもよい。
Next, as shown in FIG. 6, a conductive via forming step is performed. In this step, the via 9 is plated and filled with a metal material to form the conductive via 14. Prior to the plating process, the via 9 is subjected to a desmear process. The same copper as the
次に、図7に示すように、パターン露出工程を行う。この工程では、金属板1を除去して導体パターン4を露出させる。この除去はニッケル用のリムーバを用いて行われる。これにより、導体パターン4が露出して部品内蔵基板16が製造される。
Next, as shown in FIG. 7, a pattern exposure process is performed. In this step, the
1:金属板、2:金属膜、3:板体、4:導体パターン、5:ビアウインド、6:接着剤、7:部品、8:端子、9:ビア、10:絶縁層、11:位置決めマーク、12:スルーホール、13:開口部、14:導通ビア、15:ランド、16:部品内蔵基板 1: Metal plate, 2: Metal film, 3: Plate body, 4: Conductor pattern, 5: Via window, 6: Adhesive, 7: Parts, 8: Terminal, 9: Via, 10: Insulating layer, 11: Positioning Mark: 12: Through hole, 13: Opening, 14: Conductive via, 15: Land, 16: Component built-in board
Claims (3)
前記ビアウインドを覆うように接着剤を塗布し、該接着剤を介して前記ビアウインド上に端子を配して電気又は電子的な部品を搭載する部品搭載工程と、
前記ビアウインドを通って前記端子まで到達するビアを形成するビア形成工程と、
前記ビアに対してめっき処理を施し、金属材料を充填して導通ビアとする導通ビア形成工程と、
前記金属板を除去して前記導体パターンを露出させるパターン露出工程とを備えたことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。A pattern and via window forming step for forming a conductor pattern and a via window to be a part of a via using a conductive metal material different from the metal material used for the metal plate on the surface of the metal plate;
Applying an adhesive so as to cover the via window, arranging a terminal on the via window via the adhesive and mounting an electrical or electronic component; and
A via formation step of forming a via reaching the terminal through the via window;
Conductive via forming step of plating the via and filling the metal material into a conductive via;
And a pattern exposing step of exposing the conductor pattern by removing the metal plate.
前記ビア形成工程にて、前記位置決めマークを基準として前記ビアを形成することを特徴とする請求項1に記載の部品内蔵基板の製造方法。Before the via forming step, a positioning mark exposing step of removing a part of the metal plate in order to expose a part of the conductor pattern previously determined as a positioning mark,
The method for manufacturing a component-embedded substrate according to claim 1, wherein the via is formed in the via forming step with reference to the positioning mark.
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2013
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WO2014118916A1 (en) | 2014-08-07 |
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