专利名称：部件内置配线基板以及部件内置配线基板的制造方法
技术领域：
本发明涉及层叠多个配线层而构成、在其中的内层即核心层安装电子部件的部件
内置配线基板以及部件内置配线基板的制造方法。
背景技术：
近年来，随着电子设备的高功能化和小型化的进展，对于安装有电子部件的安装 基板，有要求安装密度的进一步高度化的倾向。因此，作为用于电子部件的安装的印制配线 基板，使用在层叠多个的配线层的内层(核心层)安装电子部件的所谓部件内置型的结构 (例如，参照专利文献1)。在该专利文献1中例示有在印制配线基板上设置的多层的配线 层的内层安装芯片电容等芯片部件(带一对端子的电子部件)的例子。在此，在内层中在 周围形成有阻焊剂的安装区焊锡接合芯片部件的端子，并在相邻的安装区之间设置阻焊剂 非形成部。 但是，在专利文献1中，由于阻焊剂以显露状态形成的情况以及阻焊剂的形成范
围，存在以下这样的不良情况。即，在层叠多个配线层的结构的部件内置配线基板的制造
中，为了提高层间绝缘层和内层的密合性，需要对部件安装后的内层进行粗化处理。该粗化
处理由于采用强酸或强碱等药液进行，所以在该粗化工序中不能避免对显露状态下的阻焊
剂造成破坏。另外，在用于形成层间绝缘层的层叠加热工序中，容易出现树脂不完全进入存
在于安装区之间的阻焊剂非形成部中的填充不良情况。并且，当存在该填充不良情况下直
接进行用于向表层安装电子部件的再加热，则会产生接合端子的焊锡再次熔融、使端子间
短路的桥的产生等不良情况。这样，由于阻焊剂的形成方式，会在以往内置芯片部件的部件
内置配线基板上产生各种不良情况。 专利文献1 :日本特开2007-214230号公报
发明内容
本发明提供一种能够防止内置有带连接用端子的电子部件的部件内置配线基板 的不良情况的部件内置配线基板以及部件内置配线基板的制造方法。 本发明的部件内置配线基板具有这样的组成，S卩、具有核心层，在表面形成配线 图案，安装有具有一对连接用端子的电子部件；部件固定层，形成于核心层的表面，固定电 子部件；配线层，形成其他配线图案，设于部件固定层的表面；层间配线部，连接核心层的 配线图案和配线层的其他配线图案，核心层具有构成配线图案的连接用的一对电极；将 连接用的一对电极和一对连接用端子之间接合的焊锡部；形成在一对电极之间的抗蚀剂； 填充所述核心层的表面与电子部件的下面之间的间隙，覆盖抗蚀剂和焊锡部的密封树脂 部，部件固定层从周围固定电子部件和密封树脂部。 本发明的一种部件内置配线基板的制造方法具有这样的组成，S卩、具有对表面具 有构成配线图案的连接用的一对电极和形成在一对电极之间的抗蚀剂的核心层的一对电 极，供给使焊锡颗粒含于热固性树脂而成的焊锡接合材料的工序；之后，在一对电极上分别经由焊锡接合材料粘合具有一对连接用端子的电子部件的一对连接用端子，从而将电子部 件搭载于核心层上的工序；之后，通过加热核心层，将焊锡颗粒熔融固化，形成将电极和连 接用端子之间接合的焊锡部，将热固性树脂热固化，形成填充电子部件的下面和核心层的 表面之间的间隙，覆盖抗蚀剂和焊锡部的密封树脂部的工序；之后，将固定电子部件的部件 固定层形成在核心层的表面的工序；之后，将形成有其他配线图案的配线层设置在部件固 定层的表面的工序；之后，形成连接核心层的配线图案和配线层的其他配线图案的层间配 线部的工序。 根据这样的组成，设置有位于一对电极之间的抗蚀剂和覆盖抗蚀剂以及将电极和 端子接合的焊锡部的密封树脂部。因此，能够防止以电子部件安装后的核心层为对象进行 的粗化处理中对焊锡部和抗蚀剂的损伤、因向表层安装电子部件时进行再加热时焊锡部再 熔化而成的熔融焊锡的流动引起的电极间的短路等部件内置配线基板的不良情况。
2a上面2b下面3、5、14a配线图案3a电极3b引线部3c、5a表面4抗蚀剂6焊锡接合材料6a焊锡颗粒6aa焊锡部6b热固性树脂6bb密封树脂部7芯片部件7a端子10处理液11、13预成型料lla开口部lib部件固定层12配线层13a绝缘层14铜箔15层叠体16层间配线部17部件内置配线基板
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方式，但是本发明不限定于此。
图1A是说明本发明的一个实施方式的部件内置配线基板中的核心层的结构的平
面图。图1B是图1A的1B-1B线剖面图。图2是说明本发明的一个实施方式的部件内置配
线基板中的核心层的部件安装部的剖面图。图3是表示本发明的一个实施方式的部件内置
配线基板的电极和抗蚀剂的平面图。 在本实施方式中，以层叠含有作为基底的核心层的多个配线层层叠而构成、在核 心层上安装带一对连接用端子的电子部件(以下略称为"芯片部件")的部件内置配线基板 为对象。首先，参照图1A、图1B说明核心层1的结构。 关于图1A、图1B，核心层1为在绝缘性的树脂基板2的上面2a以及下面2b上分 别形成配线图案3以及配线图案5的结构。树脂基板2的上面2a为安装内置于部件内置 配线基板上的电子部件的内置部件安装面。在上面2a的整个面上形成有由铜箔等导电金 属的薄膜构成的配线图案3。在配线图案3上设置有用于对核心层1安装芯片部件的部件 安装部la(参照1B-1B线剖面)。部件安装部la通过对构成配线图案3的薄膜局部实施构图(patterning)而形成。 在部件安装部la中，在局部除去构成配线图案3的薄膜而显露树脂基板2的上面 2a的显露部上形成有一对电极3a。图2是表示搭载有芯片部件的核心层1的剖面图。在 电极3a上接合芯片部件7的一对端子7a。从各个电极3a延伸出与其他配线图案连接的引 线部3b。 S卩、电极3a构成形成于核心层1的至少一个的面(上面2a)上的配线图案3。
在图2中，在电极3a和芯片部件7的端子7a之间熔融固化构成焊锡接合材料的 焊锡颗粒6a，而形成焊锡部6aa。通过焊锡部6aa将电极3a和芯片部件7的端子7a接合。 在芯片部件7的下面和核心层1的表面之间的间隙中以覆盖焊锡部6aa和抗蚀剂4的周围 的方式通过热固化构成焊锡接合材料的热固性树脂6b而形成密封树脂部6bb。在本实施方 式中，抗蚀剂4，包含侧面、上面，完全由密封树脂部6bb覆盖。 另外，在上面2a显露的显露部(参照图1A、图1B)中，在一对电极3a的中间形成 有由绝缘性树脂构成的抗蚀剂4。抗蚀剂4俯视为如图1A所示形成为矩形的膜状，抗蚀剂 4的形状尺寸如图3所示，由作为一对电极3a的相对方向的尺寸即长度尺寸a、与相对方向 正交的方向的宽度尺寸b、厚度t形成。 抗蚀剂4，如后面所述具有这样的功能在完成的部件内置配线基板17(参照图 5A 图5C)上通过焊锡接合而表面安装电子部件时的再加热中，阻止用于对电极3a焊锡接 合芯片部件而形成的焊锡部熔化而流动，防止产生成为一对电极3a短路的原因的焊锡桥 (半田7" 'J - )。 因此，抗蚀剂4的宽度尺寸b设定为电极3a的宽度尺寸bl (参照图3)以上，以能 够有效阻止从电极3a流动来的熔融焊锡。在本实施方式中，例举宽度尺寸b设定为与宽度 尺寸bl相等。另外，关于厚度t，也被设定为能够确保用于阻止流动的熔融焊锡的充分的阻 止高度的尺寸。即，抗蚀剂4位于核心层1中一对电极3a的中间，形成在与电极3a的宽度 尺寸对应的范围内。 接着，参照图4A 图4D以及图5A 图5C说明使用核心层1构成的部件内置配 线基板的制造方法。图4A 图4D是表示本发明的一个实施方式的部件内置配线基板的制 造方法的工序说明图，为将芯片部件7搭载到核心层为止的工序说明书。图5A 图5C是 表示本发明的一个实施方式的部件内置配线基板的制造方法的其他工序说明图，为再形成 固定层和配线层的工序说明书。 如图4A所示，利用网板印刷或点涂机(dispenser)的涂敷等方法对构成形成于核 心层1的至少一个的面(上面2a)上的配线图案3的连接用的电极3a上供给焊锡接合材 料6(焊锡供给工序)。焊锡接合材料6为使除去焊锡的氧化膜的具有活性作用的热固性 树脂6b含有焊锡颗粒6a的材料。在此，作为焊锡颗粒6a采用含有Ag3. 0% 、Cu0. 5 %的Sn 类的焊锡的颗粒。作为热固性树脂6b采用双酚A型环氧树脂。在环氧树脂中添加有作为 固化剂(活性剂)的鎗盐。 之后，如图4B所示，相对于对电极3a供给焊锡接合材料6的焊锡供给工序之后的 核心层l，从箭头方向搭载两端部具有一对端子7a的芯片部件7，经由焊锡接合材料6在电 极3a上载置端子7a(部件搭载工序)。接着，搭载有芯片部件7的核心层1被送给回流装 置，如图4C所示，加热部件搭载后的核心层1，从而将芯片部件7的端子7a和电极3a焊锡 接合(接合工序)。
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即，在该接合工序中，焊锡接合材料6中的焊锡颗粒6a熔融固化，从而形成将电极 3a和端子7a接合而电导通的焊锡部6aa。伴随该焊锡接合，进行因加热使焊锡接合材料6 中的热固性树脂6b的粘度降低而导致的流动、和再继续加热而导致的热固化反应。通过该 流动，热固性树脂6b填充进入核心层1的表面与芯片部件7的下面之间的间隙、即部件安 装部la中显露的树脂基板2的上面2a和芯片部件7的下面之间的间隙中，覆盖将电极3a 和端子7a接合的焊锡部6aa以及抗蚀剂4。然后，热固性树脂6b热固化，从而在核心层1 中填充其与芯片部件7的下面之间的间隙，形成覆盖抗蚀剂4和焊锡部6aa的密封树脂部 6bb。 该密封树脂部6bb的形成中，抗蚀剂4位于一对电极3a之间而存在，从而得到提 高热固性树脂6b填充核心层1和芯片部件7的下面之间的间隙时的填充率的效果。S卩，抗 蚀剂4在该间隙中占有由前述的长度尺寸a、宽度尺寸b、厚度t规定的规定体积，所以具有 即使供给电极3a上的焊锡接合材料6中的热固性树脂6b的量相对于填充对象的间隙容积 不充分的情况下也能够补充该不充分的量的效果。因此，决定长度尺寸a、宽度尺寸b、厚度 t时，推测能够供给电极3a上的热固性树脂6b的量，得到给予对不充分的量进行补充所需 的充分的体积的尺寸的组合。例如，0603部件的情况下，采用a = 0. 15mm、b = 0. 3mm、t = 0. Olmm。另外。例如1005部件的情况下，采用a = 0. 3mm、 b = 0. 5mm、 t = 0. Olmm。
在本实施方式中，抗蚀剂4的宽度尺寸b若与电极3a的宽度尺寸bl对应，S卩、宽 度尺寸b和宽度尺寸bl大致相等，则密封树脂部6bb能够完全覆盖抗蚀剂4。
之后，对焊锡接合工序后的核心层l进行粗化处理(粗化工序)。S卩、如图4D所 示，通过将核心层1浸渍在强酸溶液等处理液10中，从而配线图案3的表面3c和配线图案 5的表面5a被氧化而粗化，在这些表面上形成由微细的凹凸构成的锚纹(7 >力一"夕一 > ，anchorpattern)。这时，焊锡部6aa和抗蚀剂4由形成于核心层1和芯片部件7的下面 之间的间隙中的密封树脂部6bb完全覆盖保护，所以粗化处理的租用不会波及焊锡部6aa 和抗蚀剂4，焊锡部6aa和抗蚀剂4保持健全的状态。 之后，在核心层1上层叠用于固定芯片部件7的部件固定层以及多个配线层。即， 如图5A所示，将与芯片部件7的位置对应地设置有开口部lla的预成型料(7° 'j :/ ^夕'， pre-preg) 11和具有在预成型料13的上面侧粘贴铜箔14的结构的配线层12顺次叠合在核 心层l的上面侧(芯片部件7侧)。S卩，在该工序中，在粗化处理工序后的核心层l中，将至 少含有用于形成从周围包围芯片部件7而固定的部件固定层的预成型料11以及在部件固 定层的表面上形成的配线层12的多个配线层与核心层1粘合层叠，形成层叠体15 (层叠工 序)。 接着，如图5B所示，将由核心层1、预成型料11以及配线层12构成的层叠体15通 过冲压装置以30kg/cm2左右的压力(图5B的块箭头)加压，并同时以150°C 20(TC左右 的温度加热。由此，含浸在预成型料13、11的各层中的树脂软化，相接的界面相互熔接，并 且预成型料11与配线图案3的表面3c密合。这时，在粗化处理工序中，在表面3c上形成 微细的锚纹，所以确保良好的密合性。 另外，含浸在预成型料13、11中的树脂通过加压、加热而在开口部lla内填充与芯 片部件7之间的间隙部分，形成从周围固定芯片部件7、密封树脂部6bb的部件固定层llb。 即，在此，通过加热、加压在层叠工序中形成的层叠体15，从而形成从周围包围固定芯片部件7的部件固定层llb，并使核心层1和配线层12粘合(冲压工序)。通过该加热、加压， 预成型料13在熔合状态下热固化，形成配线层12中的绝缘层13a(参照图5C)。
接着，如图5C所示，形成贯通层叠体15的通孔15a，在通孔15a的内面形成镀层， 从而形成连接核心层1的配线图案3和配线层12的铜箔14的层间配线部16(层间配线工 序)。另外，对配线层12的铜箔14实施构图，从而形成配线图案14(电路形成工序)。
由此，层叠含有核心层1的多个配线层(本实施方式中为核心层1和配线层12) 而构成，完成在核心层1上安装芯片部件7的部件内置配线基板17。在该部件内置配线基 板17中，芯片部件7的端子7a经由焊锡部6aa焊锡接合于构成形成于核心层1的至少一 个的面上的配线图案3的连接用电极3a。另外，配线层12形成在预成型料13固化而成的 绝缘层13a上形成配线图案14a的结构。 另外，部件内置配线基板17具有位于核心层1中一对电极3a的中间、形成在与电 极3a的宽度尺寸bl对应的范围内的抗蚀剂4。另外，具有填充核心层1中与芯片部件7的 下面之间的间隙并覆盖抗蚀剂4以及焊锡部6aa的密封树脂部6bb。另外，具有通过使层叠 在核心层1的上面2a( —个的面)上的预成型料11固化而形成的、从周围固定芯片部件7 以及密封树脂部6bb的部件固定层llb。另外，具有作为多个配线层之一、形成在部件固定 层lib的表面的作为表面层的配线层12。另外，还具有连接核心层1的配线图案3和作为 表面层的配线层12的配线图案14a的层间配线部16。 这样制造而成的部件内置配线基板17进而作为部件安装的对象，在表面层的配 线层12上通过焊锡接合安装其他电子部件而完成安装基板。S卩，在配线层12的表面经由 其他焊锡部接合其他电子部件。另外，配线层12的表面和其他电子部件的下面的间隙以覆 盖其他焊锡部和抗蚀剂的方式形成其他密封树脂部。 在该安装基板的制造过程中，焊锡接合时将部件内置配线基板17整体再加热。通 过该加热，在核心层1中将电极3a和端子7a焊锡接合的焊锡部6aa熔融。这时，芯片部件 7的下面和核心层1之间的间隙由密封树脂部6bb填充，所以阻止焊锡部6aa熔化而成的熔 融焊锡的流动。 这时，密封树脂部6bb的间隙的填充程度低，在芯片部件7的下面和核心层l之间 的间隙存在未填充密封树脂部6bb的空隙的情况下，焊锡部6aa熔化而成的熔融焊锡有可 能经由空隙向相对的电极3a的方向流动。但是，即使在这样的情况下，由于在本实施方式 中，在一对电极3a的中间形成有抗蚀剂4，所以焊锡部6aa熔化而成的熔融焊锡向相对的电 极3a的方向的流动被抗蚀剂4阻止。由此，能够可靠防止源于再加热中焊锡部6aa熔化而 成的熔融焊锡在相对的电极3a间形成焊锡桥导致的短路的不良情况发生。
另外，在核心层1的背面的配线图案5上，与本实施方式同样地，也可以将再其他 的电子部件与再其他的焊锡部接合。这种情况下，形成构成核心层1的背面的配线图案5 的其他电极，在核心层1的背面和再其他的电子部件的下面的间隙中形成密封树脂部。
权利要求
一种部件内置配线基板，其具有核心层，在表面形成配线图案，安装有具有一对连接用端子的电子部件；部件固定层，形成于所述核心层的表面，固定所述电子部件；配线层，形成有其他配线图案，设于所述部件固定层的表面；层间配线部，连接所述核心层的配线图案和所述配线层的其他配线图案，所述核心层具有构成所述配线图案的连接用的一对电极；将所述连接用的一对电极和所述一对连接用端子之间接合的焊锡部；形成于所述一对电极之间的抗蚀剂；填充所述核心层的表面与所述电子部件的下面之间的间隙，覆盖所述抗蚀剂和所述焊锡部的密封树脂部，所述部件固定层从周围固定所述电子部件和所述密封树脂部。
2. 如权利要求1所述的部件内置配线基板，所述抗蚀剂形成在与所述一对电极的宽度 尺寸对应的范围内。
3. 如权利要求1所述的部件内置配线基板，所述密封树脂部完全覆盖所述抗蚀剂。
4. 如权利要求1所述的部件内置配线基板，所述部件固定层通过使层叠在所述核心层 的表面的预成型料固化而形成。
5. 如权利要求1所述的部件内置配线基板，所述配线层通过在由预成型料固化而成的 绝缘层形成所述其他配线图案而形成。
6. 如权利要求1所述的部件内置配线基板，所述配线层在所述其他配线图案上通过其 他焊锡部接合其他电子部件。
7. 如权利要求1所述的部件内置配线基板，所述核心层在背面形成再其他的配线图 案，在所述再其他的配线图案上通过再其他的焊锡部接合再其他的电子部件。
8 —种部件内置配线基板的制造方法，其具有对表面具有构成配线图案的连接用的一对电极和形成在所述一对电极之间的抗蚀剂 的核心层的所述一对电极，供给使焊锡颗粒含于热固性树脂而成的焊锡接合材料的工序；之后，在所述一对电极上分别经由所述焊锡接合材料粘合具有一对连接用端子的电子 部件的所述一对连接用端子，从而将所述电子部件搭载于所述核心层的工序；之后，通过加热所述核心层，将所述焊锡颗粒熔融固化，形成将所述电极和所述连接用 端子之间接合的焊锡部，将所述热固性树脂热固化，形成填充所述电子部件的下面和所述 核心层的表面之间的间隙，覆盖所述抗蚀剂和所述焊锡部的密封树脂部的工序； 之后，将固定所述电子部件的部件固定层形成在所述核心层的表面的工序； 之后，将形成有其他配线图案的配线层设置在所述部件固定层的表面的工序； 之后，形成连接所述核心层的配线图案和所述配线层的其他配线图案的层间配线部的 工序。
9. 如权利要求8所述的部件内置配线基板的制造方法，在形成所述密封树脂部的工序 和将所述部件固定层形成在所述核心层的表面的工序之间，还具有粗化所述配线图案的工序。
10. 如权利要求8所述的部件内置配线基板的制造方法，所述抗蚀剂形成在与所述一 对电极的宽度尺寸对应的范围内。
11. 如权利要求8所述的部件内置配线基板的制造方法，所述部件固定层通过在所述核心层的表面层叠预成型料后使所述预成型料固化而形成。
12. 如权利要求8所述的部件内置配线基板的制造方法，所述配线层通过将其他预成 型料固化而形成绝缘层后，在所述绝缘层形成所述其他配线图案而成。
13. 如权利要求8所述的部件内置配线基板的制造方法，所述配线层在所述其他配线 图案通过其他焊锡部接合其他电子部件。
14. 如权利要求8所述的部件内置配线基板的制造方法，所述核心层在背面形成再其 他的配线图案，在所述再其他的配线图案通过再其他的焊锡部接合再其他的电子部件。
全文摘要
本发明提供一种部件内置配线基板和部件内置配线基板的制造方法，该部件内置配线基板具有表面具有构成配线图案(3)的连接用的一对电极(3a)和形成在一对电极(3a)之间的抗蚀剂(4)的核心层(1)；具有一对连接用端子(7a)的电子部件(7)；将电极(3a)以及连接用端子(7a)之间接合的焊锡部(6aa)；填充电子部件(7)的下面和核心层(1)的表面之间的间隙，覆盖抗蚀剂(4)和焊锡部(6aa)的密封树脂部(6bb)，通过这样的结构，能够防止部件内置配线基板的不良情况。
文档编号H05K1/02GK101730378SQ20091020416
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月15日 优先权日2008年10月15日
发明者和田义之, 境忠彦 申请人:松下电器产业株式会社