专利名称：电路部件内置模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及将电路部件配置在布线基板的上部并用绝缘树脂将其覆盖的电路部件内置模块。
背景技术：
近年来，将多个电路部件装载到布线基板上而构成的小型的电子设备已迅速地普及。这样的现有技术已在特开平11-163583号公报、特开2001-24312号公报、特开2001-168493号公报等中公开。
图8表示现有的电路部件内置模块(以下，称为模块)10。如图8所示，在布线基板20的表面形成电路图形11和电极30，进而用阻焊剂60覆盖。并且，用焊锡50将电路部件40和电极30连接。其次，用绝缘树脂70覆盖到布线基板20的表面上，以将电路部件40包裹在内。并且，最后在最外层设置通过镀金属而形成的电磁场屏蔽层15，构成模块。布线基板20具有内部过孔(インナ一ビア)80、内部的电路图形12、背面电极13和设置在该背面电极13上的焊锡14。这样，现有的模块就是用焊锡50将电路部件40和布线基板20连接并从其上用绝缘树脂70覆盖的结构。
另一方面，特别是在最近的1.0×0.5mm尺寸或0.6×0.3mm尺寸的小型的电路部件中，为了避免装配时的焊锡短路，减少了涂布的焊锡量。因此，装配后的电路部件40与布线基板20的间隙只有约10μm，在形成绝缘树脂70时，在电路部件40与布线基板20的间隙部分不能充分注入绝缘树脂70而形成空间。在电路部件40与布线基板20间形成空间的状态下，将模块与主基板进行焊接时，上述焊锡50在模块内将再次熔融。并且，熔融的焊锡50将向电路部件40与布线基板20的间隙部分流出。结果，在电极30间将发生短路，从而影响模块的功能。为此，提案了在将模块装配到主基板上时防止焊锡50在模块内再次熔融的方法。这就是使用熔点超过280℃的高熔点焊锡来作为焊锡材料50，并且通过真空印刷将绝缘树脂填充到电路部件40与布线基板20的间隙部分的方法。
但是，在将电路部件40装配到布线基板20上时，需要经过280℃以上的温度的工序。因此，模块所使用的电路部件40和布线基板20就不能使用耐热性低的材料例如水晶(晶体)部件和由树脂构成的布线基板等。
发明内容
本发明就是为了解决上述问题而提案的，目的旨在提供连接的可靠性优异的电路部件内置模块。
本发明提供的电路部件内置模块包括至少由1个或1个以上的电子部件构成的电路部件；具有用于将上述电路部件装配到表层的电极和阻焊剂并具有至少1层或1层以上的布线层的布线基板；用焊锡将上述电路部件与上述布线基板的电极连接并将它们覆盖的第1绝缘树脂；以及最外层的电磁场屏蔽层；其中，在存在于上述电路部件连接的2个电极间的阻焊剂上形成第1沟，将上述第1绝缘树脂填充到位于上述第1沟与上述电路部件之间的空间内。
此外，本发明提供的电路部件内置模块包括至少由1个或1个以上的电子部件构成的电路部件；具有用于将上述电路部件装配到表层的电极和阻焊剂并具有至少1层或1层以上的布线层的布线基板；用焊锡将上述电路部件与上述布线基板的电极连接并将它们覆盖的第1绝缘树脂；以及最外层的电磁场屏蔽层；其中，在存在于上述电路部件连接的2个电极间的阻焊剂上形成第1沟，将第2绝缘树脂填充到位于上述第1沟与上述电路部件之间的空间内，上述第1绝缘树脂以覆盖上述电路部件的方式形成。
图1是本发明的实施例1的电路部件内置模块的剖面图。
图2是本发明的实施例1的布线基板的主要部分的俯视图。
图3是本发明的实施例1的布线基板的主要部分的俯视图。
图4是本发明的实施例1的布线基板的主要部分的俯视图。
图5是本发明的实施例1的布线基板的主要部分的俯视图。
图6是本发明的实施例2的电路部件内置模块的剖面图。
图7是本发明的实施例3的电路部件内置模块的剖面图。
图8是现有的电路部件内置模块的剖面图。
具体实施例方式
下面，使用
本发明的实施例。
附图是示意图，没有按尺寸准确地表示各位置。
(实施例1)如图1所示，布线基板102是形成有表面的电极103和电路图形111、内部的电路图形112和内部过孔110、在背面的背面电极113以及在表面和背面的阻焊剂106的多层布线基板。
电路图形111和内部的电路图形112由导电性材料例如Cu箔或导电性树脂组合物等构成。
在本实施例中，使用Cu箔。内部过孔110由例如热固化性的导电性树脂组合物等构成。热固化性的导电性树脂组合物是例如将金属粒子和热固化性树脂混合而形成的。作为金属粒子，可以使用Au、Ag或Cu等。Au、Ag或Cu导电性高，所以很理想。其中，Cu导电性高而迁移少，成本低，特别理想。作为热固化性树脂，可以使用例如环氧树脂、苯酚树脂或氰酸脂。环氧树脂耐热性高，所以特别理想。
使用焊锡105将电路部件104装配到布线基板102上的规定的位置。电路部件104由例如有源部件和无源部件构成。作为有源部件，可以使用例如晶体管、IC、LSI等半导体元件。
作为无源部件，可以使用电阻、电容器或电感等片状部件或振子、滤波器等。
焊锡105，可以使用Pb-Sn系的共晶焊锡或无铅焊锡(例如Sn-Ag-Cu系、Au-Sn系或Sn-Zn系)。不论哪种情况，都是熔点小于等于230℃的焊锡，所以，即使是耐热性低的部件也可以使用。另外，用于装配电路部件104的焊锡105和用于将模块装配到主基板(图中未示出)上的焊锡114可以是同一种材料。另外，也可以使用不同的材料。但是，近年来考虑到环境问题，最好使用无铅焊锡。
第1绝缘树脂107以完全将电路部件104覆盖的方式形成。第1绝缘树脂107由包含无机填充物和热固化性树脂的混合物构成。无机填充物可以使用例如氧化铝、MgO、BN、AIN、二氧化硅和BaTiO3等。热固化性树脂可以使用环氧树脂、苯酚树脂或氰酸脂。环氧树脂耐热性高，所以，特别理想。
并且，在第1绝缘树脂107的表层(最外层)形成例如镀的金属膜115，起电磁场屏蔽层的作用。金属膜115使用由Au、Ag、Cu、Ni、Cr、Zn、Ti、Al等材料构成的组中的至少一种形成。如图1所示，本实施例的模块101在位于电路部件104的正下方的布线基板102上的阻焊剂106上形成图2所示的第1沟116。这样，就可以将通常只有约10μm的间隙的电路部件104与阻焊剂106的间隔扩大了与阻焊剂106的厚度相当的间隙。阻焊剂106的厚度随所使用的材料而不同，通常具有约30～40μm的厚度。使用厚度为40μm的材料时，其结果所形成的电路部件104与布线基板102的间隙约为50μm。利用该约50μm的间隙，可以很容易地将第1绝缘树脂107填充到电路部件104的正下方。另外，在阻焊剂106上加工的第1沟116的宽度大于等于50μm。第1沟116的宽度小于50μm时，由于非常窄，从阻焊剂106的厚度考虑，将成为纵横比高的沟。结果，将第1绝缘树脂107向第1沟116中填充就非常困难。另一方面，第1沟116的宽度与电极103的间隔相同时，即电极103间不存在阻焊剂106的现有例的情况，就发生以下的问题。在印刷焊锡膏(图中未示出)时，将发生焊锡膏向电极103间流出(渗透)的现象。结果，焊锡105将供给过剩，从而引起电极103间的焊锡105的短路。为了防止发生这种现象，在电极103的周围存在阻焊剂106是非常重要的。考虑加工精度和材料特性，在电极103和第1沟116之间保留的阻焊剂106的宽度必须大于等于25μm。这样，在2个电极103间形成的第1沟116离电极103的距离就分别在25μm或以上。另外，第1沟116的长度比电路部件104的宽度长50μm或以上。这样，便可确保用于将第1绝缘树脂107填充到电路部件104的正下方的填充口。利用上述结构，在以往难于填充第1绝缘树脂107的电路部件104与阻焊剂106的间隙就很容易填充第1绝缘树脂107了。并且，即使将模块101装配到主基板(图中未示出)上时发生焊锡105的再次熔融时，由于在电极103间填充了第1绝缘树脂107，所以，将成为防止焊锡105流出的墙壁。这样，就可以防止两电极103间的短路。
另外，这时，第1绝缘树脂107的弯曲弹性模量小于20GPa是很重要的。第1绝缘树脂107使用具有20GPa或以上的弯曲弹性模量的材料时，将发生以下的问题。由于焊锡105的再次熔融时的体积膨胀，将对第1绝缘树脂107产生应力。这时，由于弯曲弹性模量高，压制焊锡105体积膨胀的应力也起作用。这些应力不能达到平衡，结果，第1绝缘树脂107发生裂纹。结果，熔融的焊锡105将向该裂纹部流出，从而导致特性劣化。
但是，如果弯曲弹性模量小于20GPa，则对于焊锡105熔融时的体积膨胀，第1绝缘树脂107可以变形而追随。因此，第1绝缘树脂107就不会发生裂纹。结果，便可防止熔融的焊锡105流出，所以，不会发生焊锡短路。这样，便可确保模块101的连接的可靠性。
另外，将多个电路部件104以例如小于或等于250μm的间隔进行窄相邻装配时，如图3所示，将相邻的第1沟116之间连接。这样，便可有效地填充第1绝缘树脂107。
另外，如图4所示，也可以将开口部比第1沟116宽的第2沟117与第1沟116的端部连接。这样，便可更可靠地将第1绝缘树脂107填充到电路部件104的下方。另外，如图5所示，也可以在多个地方设置第2沟117。这样，在填充第1绝缘树脂107时不用选择方向性，所以，可以提高作业效率。
如上所述，在实施例1中，在装配布线基板102上的电路部件104的两电极103间的阻焊剂106上形成第1沟116。结果，就容易将第1绝缘树脂107填充到电路部件104和布线基板102之间。这样，通过使第1绝缘树脂107可靠地在电路部件104和布线基板102之间存在，可以防止将模块101装配到主基板时再次熔融的焊锡105向规定的电极外流出。此外，在装配多个电路部件104时，也可以很容易地填充第1绝缘树脂107。结果，如上所述，可以防止再次熔融的焊锡105向规定的电极外流出。另外，第1绝缘树脂107使用具有小于20GPa的弯曲弹性模量的材料是重要的。这样，第1绝缘树脂107可以追随再次熔融的焊锡105的体积膨胀，所以，不发生裂纹，从而可以防止焊锡105流出。
(实施例2)图6表示本发明的实施例2的模块101的剖面图，对于与实施例1相同的结构标以相同的符号，并省略其说明。
如图6和图2所示，和实施例1一样，在电路部件104的正下方对阻焊剂106进行加工，形成第1沟116。这样，在布线基板102与电路部件104之间形成宽的空间。向该空间部填充第2绝缘树脂108，并以覆盖电路部件104、第2绝缘树脂108和布线基板102的方式形成第1绝缘树脂107。
其次，在最外层形成例如镀的金属膜115，起电磁场屏蔽层的作用。
第2绝缘树脂108仅填充在电路部件104的正下方的空间部分，所以，不会由于毛细管现象而吸入空隙，从而可以容易地填充第2绝缘树脂108。
另外，和第1绝缘树脂107一样，对于第2绝缘树脂108来说重要的也是弯曲弹性模量小于20GPa。根据与实施例1同样的理由，第2绝缘树脂108若使用具有大于等于20GPa的弯曲弹性模量的材料，则焊锡105再次熔融时第2绝缘树脂108容易发生裂纹。结果，熔融的焊锡105将向该裂纹部流出，从而将导致特性劣化。但是，若使用弯曲弹性模量小于20GPa的材料，对于焊锡105熔融时的体积膨胀，第2绝缘树脂108不会发生裂纹。结果，就可以防止熔融的焊锡105流出，所以，不会发生焊锡短路。这样，就可以防止模块101的特性劣化。
另外，在内置多个电路部件104时，如图3～图5所示，设置和实施例1一样的布线基板102上的第1沟116和第2沟117。这样，便可良好地进行第2绝缘树脂108的填充。
如上所述，在实施例2中，在布线基板102上的装配电路部件104的电极103之间的阻焊剂106上形成第1沟116。并且，在用第1绝缘树脂107将全体密封之前，预先将第2绝缘树脂108填充到第1沟116中。这样，便可可靠地将第2绝缘树脂108填充到沟部内。
通过使该第2绝缘树脂108在电路部件104和布线基板102之间可靠地存在，可以防止将模块装配到主基板上时再次熔融的焊锡105向规定的电极外流出。
另外，第1和第2绝缘树脂107、108使用具有小于20GPa的弯曲特性率的材料是重要的。
这样，就可以追随再次熔融的焊锡105的体积膨胀，所以，第1绝缘树脂107和第2绝缘树脂108不发生裂纹。结果，便可防止焊锡105流出。
(实施例3)对于与实施例1和2相同的结构标以相同的符号，并省略起说明。如图7和图2所示，和实施例2一样，在电路部件104的正下方，对阻焊剂106进行加工，形成第1沟116，在布线基板102与电路部件104之间形成宽的空间。并且，将第2绝缘树脂108填充到该空间部，同时，用第2绝缘树脂108将电路部件104的周围覆盖。然后，以覆盖电路部件104、第2绝缘树脂108和布线基板102的方式形成第1绝缘树脂107。并且，在第1绝缘树脂107的表层形成金属膜115，起电磁场屏蔽层的作用。
将第2绝缘树脂108向电路部件104的正下方填充时，向第1沟116或第2沟117的填充开始口涂布地较多。这样，利用毛细管现象，可以容易地对电路部件104的下方填充。并且，没有填充到电路部件104下方的第2绝缘树脂108在电路部件104的周围形成。这样，就不必精细地控制第2绝缘树脂108的涂布量，从而可以简化制造工序。如上所述，在实施例3中，可以实现第2实施例的特征，即能够可靠地将第2绝缘树脂108向电路部件104和布线基板102之间的空间注入。此外，在注入第2绝缘树脂108时不必精细地控制其涂布量，从而可以简化制造工序。
如上所述，按照本发明，在位于布线基板的表层的阻焊剂上形成第1沟，在电路部件和布线基板间形成一定的空间。并且，将绝缘树脂可靠地填充到电路部件的正下方。这样，通过使绝缘树脂在电路部件和布线基板之间可靠地存在，可以防止将模块装配到主基板上时再次熔融的焊锡向规定的电极外流出。此外，在装配多个电路部件时，也可以很容易地填充绝缘树脂，所以，可以获得同样的效果。另外，绝缘树脂使用具有小于20GPa的弯曲弹性模量的材料。结果，绝缘树脂不发生裂纹，从而可以防止焊锡流出。
权利要求
1.一种电路部件内置模块，包括至少由1个或1个以上的电子部件构成的电路部件；具有用于将上述电路部件装配到表层的电极和阻焊剂并具有至少1层或1层以上的布线层的布线基板；用焊锡将上述电路部件与上述布线基板的电极连接并将它们覆盖的第1绝缘树脂；以及在最外层的电磁场屏蔽层；其中，在存在于上述电路部件连接的2个电极间的上述阻焊剂上形成第1沟，上述第1绝缘树脂被填充到位于上述第1沟与上述电路部件之间的空间内。
2.一种电路部件内置模块，包括至少由1个或1个以上的电子部件构成的电路部件；具有用于将上述电路部件装配到表层的电极和阻焊剂并具有至少1层或1层以上的布线层的布线基板；用焊锡将上述电路部件与上述布线基板的电极连接并将它们覆盖的第1绝缘树脂；以及在最外层的电磁场屏蔽层；其中，在存在于上述电路部件连接的2个电极间的上述阻焊剂上形成第1沟，第2绝缘树脂被填充到位于上述第1沟与上述电路部件之间的空间内，上述第1绝缘树脂以覆盖上述电路部件的方式形成。
3.按权利要求1或2所述的电路部件内置模块，其中，使上述第1沟的宽度大于等于50μm。
4.按权利要求1或2所述的电路部件内置模块，其中，上述第1沟离上述电路部件的电极的距离分别在25μm或以上。
5.按权利要求1或2所述的电路部件内置模块，其中，使上述第1沟的长度比上述电路部件的宽度长50μm或以上。
6.按权利要求1或2所述的电路部件内置模块，其特征在于将在多个上述电路部件的电极间设置的上述第1沟连接。
7.按权利要求2所述的电路部件内置模块，其中，在装配上述电路部件的部分以外的上述阻焊剂上，形成与上述第1沟结合并比上述第1沟的宽度宽的上述第2沟。
8.按权利要求2所述的电路部件内置模块，其中，上述第2沟存在多个。
9.按权利要求2所述的电路部件内置模块，其中，用上述第2绝缘树脂将与上述电路部件接合的焊锡部覆盖，并且，用上述第1绝缘树脂将上述电路部件覆盖。
10.按权利要求1或2所述的电路部件内置模块，其中，使上述第1绝缘树脂的弯曲弹性模量小于20GPa。
11.按权利要求2所述的电路部件内置模块，其中，使上述第2绝缘树脂的弯曲弹性模量小于20GPa。
全文摘要
本发明提供了电路部件内置模块，其在使用焊锡将电路部件装配到主基板上时可以防止再次熔融的焊锡向规定的电极外流出。在存在于电路部件(104)连接的2个电极(103)之间的阻焊剂(106)上形成第1沟(116)。并且，将第1绝缘树脂(107)填充到位于第1沟(116)和电路部件(104)之间的空间内。
文档编号H05K1/14GK1615676SQ0380222
公开日2005年5月11日 申请日期2003年9月4日 优先权日2002年9月12日
发明者川本英司, 叶山雅昭, 胜又雅昭, 矢部裕城, 安保武雄 申请人:松下电器产业株式会社