專(zhuān)利名稱(chēng)：電子部件內(nèi)置基板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子部件內(nèi)置基板及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，伴隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，廣泛使用要求印制電路布線基 板的高密度化，層疊有多個(gè)配線圖案和絕緣層的多層印制電路布線基 板。
以往，為了提高生產(chǎn)率，在這種用途中使用的印制電路布線基板 通過(guò)用切割等分別分割設(shè)有多個(gè)印制電路布線基板用的配線圖案群
(配線層)的例如300 500mm的四面的工作片(集合基板)而得到 多個(gè)印制電路布線基板(個(gè)別基板、單片、單件)的所謂多個(gè)獲取制 造。這種工作片通常通過(guò)交互地組合(buildup)配線圖案和絕緣層而 作成多層。而且， 一般利用減法或加法形成配線圖案等，利用熱硬化 性樹(shù)脂的熱硬化形成絕緣層。
在上述現(xiàn)有的工作片的制造中，由于在形成絕緣層時(shí)施加應(yīng)力， 所以不可避免地產(chǎn)生工作片的彎曲。因此，為了抑制工作片的彎曲， 在專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2中提出了在工作片上設(shè)置多個(gè)印制電路布線基板用 的配線圖案群(配線層)，同時(shí)設(shè)置包圍這些多個(gè)配線圖案群的框狀導(dǎo) 電圖案，以覆蓋這些配線圖案群和框狀導(dǎo)電圖案的方式涂敷樹(shù)脂并使 其硬化的制法。:日本特開(kāi)平09-135077號(hào)公報(bào):日本特開(kāi)2005-167141號(hào)公報(bào)
另一方面，例如在以攜帶式電話機(jī)等攜帶終端為代表的攜帶機(jī)器 中，在由單一或多個(gè)樹(shù)脂層構(gòu)成的基板上，搭載有安裝作為主動(dòng)元件 的裸芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體元件(Die:模型)的所謂電子部件內(nèi)置基板。 此外，為了與電子機(jī)器的高性能化和小型化的要求相應(yīng)，以高密度安 裝半導(dǎo)體IC等的主動(dòng)元件或變阻器、電阻、電容器等從動(dòng)元件的模塊
化正在進(jìn)行。特別是最近，對(duì)搭載有主動(dòng)元件或從動(dòng)元件的模塊的薄 型化的要求變得更高，進(jìn)一步薄型化成為當(dāng)務(wù)之急。
在這種狀況下，可知當(dāng)制造電子部件內(nèi)置基板時(shí)，在使用上述現(xiàn) 有的工作片的制法時(shí)，與期待相反，不能抑制電子部件內(nèi)置基板的彎 曲，與沒(méi)有內(nèi)置電子部件的基板的制造比較，電子部件內(nèi)置基板的彎 曲有惡化的傾向。而且，根據(jù)本發(fā)明者們的認(rèn)識(shí)可知，在將電子部件
內(nèi)置基板的厚度減薄為500^ m以下，特別是400um以下的情況下， 從工作片整體上來(lái)看，有產(chǎn)生幾十mm左右的過(guò)剩彎曲的傾向。另外， 當(dāng)產(chǎn)生這種工作片的過(guò)剩彎曲時(shí)，例如產(chǎn)生搬送不良、組合時(shí)的位置 精度降低，表面安裝時(shí)的安裝位置精度降低等制造加工故障，不但引 起成品率降低，而且導(dǎo)致得到的電子部件內(nèi)置基板的安裝可靠性降低。 另一方面，使用支撐部件從外部保持工作片等，在保持基板形狀 為平坦的狀態(tài)下，形成絕緣層，由此可以抑制工作片的彎曲。但是， 在這種情況下，由于每當(dāng)形成絕緣層時(shí)必需夾持工序，因此制造加工 工藝繁雜，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性降低。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于這些問(wèn)題而提出的，其目的在于提供不需要 繁雜的工序，以低成本抑制彎曲的發(fā)生，生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)異的電子 部件內(nèi)置基板的制造方法和電子部件內(nèi)置基板。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明者們重復(fù)深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在形 成絕緣層等時(shí)施加的熱為起因產(chǎn)生的熱膨脹和熱收縮的程度，在電子 部件的載置部(在基體上載置有電子部件的區(qū)域)和非載置部(在基 體上沒(méi)有載置電子部件的區(qū)域)不同，由于這種不均勻的性質(zhì)和狀態(tài) 變化，使施加到基板上的應(yīng)力不均衡，結(jié)果，產(chǎn)生上述的彎曲，達(dá)到 完成本發(fā)明。
艮口，本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的制造方法，具有準(zhǔn)備基體的 工序；在該基體上載置電子部件的工序；在基體上的電子部件的非載 置部上載置以與該電子部件的主材料相同的材料為主材料的元件(素 體)的工序；在基體上以覆蓋電子部件和元件的方式形成絕緣層的工 序；以及在基體和/或絕緣層上形成配線層的工序。 另外，在本說(shuō)明書(shū)中，所謂"電子部件內(nèi)置基板"意味著在基體 上設(shè)置有至少1個(gè)以上的電子部件的基板，包括形成有多個(gè)上述的個(gè)
別基板(單片)的工作片那樣的集合基板或形成有多個(gè)這種個(gè)別基板 (單片)的工作片的集合基板(工作板)。另外，"電子部件內(nèi)置基板" 的電子部件可以埋入基體的內(nèi)部，也可以露出到外部，例如，用于電 連接的端子等配線結(jié)構(gòu)可以部分露出到外部。另外，所謂"在基體和/ 或絕緣層上形成配線層"意味著在基體表面、基體背面、絕緣層表面 和絕緣層背面的任何一個(gè)地方以上形成配線層(圖案)。
在本制法中，將電子部件載置在基體上，同時(shí)將以與該電子部件 的主材料相同的材料為主材料的作為電子部件的仿真部件起作用的元 件載置在電子部件的非載置部上，以覆蓋這些電子部件和元件的方式 形成絕緣層。這樣，由于該元件的線熱膨脹系數(shù)與電子部件的線熱膨 脹系數(shù)相同或大致相同，所以電子部件的整個(gè)非載置部(非載置區(qū)域， 只是基體和絕緣層的區(qū)域，或基體和絕緣層和配線層的區(qū)域)的線熱 膨脹系數(shù)與電子部件的整個(gè)載置部(載置區(qū)域，成為制品區(qū)域的區(qū)域) 的線熱膨脹系數(shù)大致相同，電子部件整個(gè)載置部和整個(gè)非載置部的熱 膨脹和熱收縮的程度的差異減小，大致為零。結(jié)果，可以緩和絕緣層 形成時(shí)發(fā)生的不均勻的內(nèi)部應(yīng)力，抑制電子部件內(nèi)置基板的彎曲。艮口， 根據(jù)本發(fā)明者的認(rèn)識(shí)可推斷，在只使用上述現(xiàn)有的工作片的制法的情 況下，彎曲惡化，由于電子部件的線熱膨脹系數(shù)比基體、絕緣層、配 線層的線熱膨脹系數(shù)小，所以電子部件的非載置區(qū)域和載置區(qū)域的線 熱膨脹系數(shù)的差，與沒(méi)有內(nèi)置電子部件的基板的制造比較，進(jìn)一步增 大。為了改善這種關(guān)系，在本制法中，在電子部件的非載置部上載置 以與電子部件的主材料相同的材料作為主材料的元件，使得非載置區(qū) 域的線熱膨脹系數(shù)減小為與制品區(qū)域的線熱膨脹系數(shù)同樣。
另外，設(shè)置在絕緣層內(nèi)的元件作為提高電子部件內(nèi)置基板的機(jī)械 強(qiáng)度的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體起作用，由此，可以抵抗應(yīng)力施加，抑制基板的形 狀變化，所以能夠起到進(jìn)一步抑制電子部件內(nèi)置基板的彎曲的協(xié)作效 果。另外，這樣得到的電子部件內(nèi)置基板，由于彎曲被抑制，基板強(qiáng) 度提高，所以搬送、組合、表面安裝等制造加工時(shí)的處理性提高，能 夠抑制制造加工故障的發(fā)生，提高成品率，同時(shí)提高安裝可靠性。
另外，在本制法中，優(yōu)選以與電子部件大致相等的間隔載置元件。 當(dāng)這樣配置時(shí)，由于在整個(gè)基體上，電子部件和包含該電子部件的主 材料的元件一樣地配置，包圍電子部件的非載置部的線熱膨脹系數(shù)和 機(jī)械強(qiáng)度沒(méi)有局部的不同(即沒(méi)有各向異性)而平衡良好地平均化， 因此，能夠進(jìn)一步緩和不均勻的內(nèi)部應(yīng)力，同時(shí)，基板強(qiáng)度進(jìn)一步提 高，能夠進(jìn)一步抑制電子部件內(nèi)置基板的彎曲。
另外，在本制法中，優(yōu)選以包圍電子部件的方式載置元件。這樣， 當(dāng)呈框狀配置元件時(shí)，由于在整個(gè)基體上，電子部件和包含電子部件 的主材料的元件一樣地配置，包圍電子部件的非載置部的線熱膨脹系 數(shù)和機(jī)械強(qiáng)度沒(méi)有局部的不同(即沒(méi)有各向異性)而平衡良好地平均 化，因此，能夠進(jìn)一步緩和不均勻的內(nèi)部應(yīng)力，同時(shí)，基板強(qiáng)度進(jìn)一 步提高，能夠進(jìn)一步抑制電子部件內(nèi)置基板的彎曲。
此外，更優(yōu)選將電子部件和元件載置在大致相同的平面上。這樣， 不但基板面方向，而且容易緩和基板厚度方向的不均勻的內(nèi)部應(yīng)力， 因此可以更有效地抑制電子部件內(nèi)置基板的彎曲。
在此，優(yōu)選上述元件的厚度比電子部件的厚度薄。這樣，例如在 使樹(shù)脂加壓固化、形成絕緣層時(shí)，樹(shù)脂容易從電子部件的載置部的周 邊區(qū)域向非載置部流動(dòng)。因此，容易均等地將壓力施加在電子部件上， 能夠提高電子部件與絕緣層的粘合性以及電子部件內(nèi)置基板的厚度均 等性和平坦性。并且，在這種情況下，能夠有效地排除存在、混入上 述元件、配線層、絕緣層、電子部件等之間的氣泡等，能夠抑制制造 加工故障的發(fā)生，提高成品率和安裝可靠性。
并且，優(yōu)選上述元件在絕緣層中占有的空間體積比向著基體外周 (外緣)方向連續(xù)地或階段地減小。這樣，例如在使樹(shù)脂加壓固化、 形成絕緣層時(shí)，上述樹(shù)脂的流動(dòng)性進(jìn)一步提高，實(shí)現(xiàn)電子部件與絕緣 層的粘合性以及電子部件內(nèi)置基板的厚度均等性和平坦性的進(jìn)一步提 高。結(jié)果，能夠抑制制造加工故障的發(fā)生，提高成品率和安裝可靠性。
并且，本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板能夠有效地利用上述本發(fā)明的
制造方法得到，包括；基體；載置在基體上的電子部件；載置在基體 的電子部件的非載置部上并且以與該電子部件的主材料相同的材料為 主材料的元件；以覆蓋這些元件和電子部件的方式形成的絕緣層；和
在基體和/或絕緣層上形成的配線層。
根據(jù)本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板及其制造方法，通過(guò)在基板中的 電子部件的非載置部上載置以與電子部件的主材料相同的材料為主材 料的元件，使電子部件的整個(gè)載置部和整個(gè)非載置部的熱膨脹和熱收 縮的程度均衡化，而且使基板的機(jī)械強(qiáng)度提高，因此能夠以簡(jiǎn)單的結(jié) 構(gòu)緩和加熱、冷卻時(shí)的不均勻的內(nèi)部應(yīng)力，能夠不需要繁雜的工序就 抑制電子部件內(nèi)置基板的彎曲。由此，能夠提高搬送、組合、表面安 裝等制造加工時(shí)的處理性，所以能夠抑制制造加工故障的發(fā)生，能夠 提高成品率和安裝可靠性。


圖1為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第一實(shí)施方式的主要部 分的概略截面圖。
圖2為表示電子部件41的大致結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖3為表示芯片狀仿真部件51的大致結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖4為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖5為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖6為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖7為沿著圖6的VH - W線的截面圖。 圖8為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖9為沿著圖8的IX - K線的截面圖。 圖10為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖11為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖12為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖13為表示制造工作片100的順序的一個(gè)例子的工序圖。 圖14為表示個(gè)別基板200的大致結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖15為表示電子部件內(nèi)置模塊201的大致結(jié)構(gòu)的截面圖。 圖16為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第二實(shí)施方式的大致結(jié) 構(gòu)的平面圖。
圖17為沿著圖16的XVn-XV!I線的截面圖。
圖18為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第三實(shí)施方式的大致結(jié)
構(gòu)的平面圖。
圖19為沿著圖18的XIX-XIX線的截面圖。
圖20為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第四實(shí)施方式的大致結(jié)
構(gòu)的平面圖。
圖21為沿著圖20的XXI - XXI線的截面圖。 符號(hào)說(shuō)明
11-基體，12、 13、 21、 31-絕緣層，12a、 12b、 21a、 61a-配線層， 14、 24、 34-通路，41-電子部件，41a-主面，41b-背面，42-焊盤(pán)電極， 43-凸起，51、 81、 91-芯片狀仿真部件(元件)，61-從動(dòng)部件，81a傾 斜面，100、 300、 400、 500-工作片(電子部件內(nèi)置基板)，200-個(gè)別基 板(電子部件內(nèi)置基板)，201-電子部件內(nèi)置模塊(電子部件內(nèi)置基板)。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。這種實(shí)施方式是 用于說(shuō)明本發(fā)明的例示，本發(fā)明不只限于該實(shí)施方式。即，只要不偏 離其要點(diǎn)，就可以進(jìn)行各種變更實(shí)施。另外，在圖中，相同的要素用 相同的符號(hào)表示，并省略重復(fù)的說(shuō)明。此外，上下左右等位置關(guān)系， 只要不特別事先說(shuō)明，為根據(jù)圖面所示的位置關(guān)系。另外，圖面的尺 寸比率，并不限于圖示的比率。 (第一實(shí)施方式)
圖1為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第一實(shí)施方式的主要部 分的概略截面圖。工作片100為在片的表面內(nèi)包含棋盤(pán)狀的按2X2配 置的共計(jì)4個(gè)個(gè)別基板的電子部件內(nèi)置集合基板，在大致矩形的基體 11的一個(gè)面(圖示上表面)上具有絕緣層21、 31，在絕緣層21的內(nèi) 部的規(guī)定位置埋設(shè)有電子部件41和芯片狀仿真部件51 (元件)。
基板11，在絕緣層12的兩個(gè)面上形成有配線層(圖案)12a、 12b， 其具有在配線層12a上通過(guò)真空壓接絕緣性的樹(shù)脂薄膜而層疊的絕緣 層13。配線層12a和配線層12b通過(guò)貫通絕緣層12的通路14電連接。 另外，在絕緣層21的一個(gè)面(圖示上表面)上形成有配線層21a，配 線層12a和配線層21a通過(guò)貫通絕緣層13和絕緣層21的通路24電連 接。
在絕緣層12、 13中使用的材料，只要是能夠成型為片狀或膜狀的
材料，則沒(méi)有特別限制都可以使用。具體而言，例如可以列舉出乙烯 基芐基樹(shù)脂、聚乙烯基芐基醚化合物樹(shù)脂、雙馬來(lái)酸酐縮亞胺三嗪樹(shù)
脂(BT樹(shù)脂)、聚苯醚(Polyphenylene ether Oxide)樹(shù)脂(PPE、 PPO)、 氰酸酯樹(shù)脂、環(huán)氧+活性酯固化樹(shù)脂、聚苯醚樹(shù)脂(Polyphenylene Oxide樹(shù)脂)、固化性聚烯烴樹(shù)脂、苯并環(huán)丁烯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂、 芳香族聚酯樹(shù)脂、芳香族液晶聚酯樹(shù)脂、聚苯硫醚樹(shù)脂、聚醚酰亞胺 樹(shù)脂、聚丙烯酸酯樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂、氟樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù) 脂或苯并噁嗪樹(shù)脂的單體或者在這些樹(shù)脂中添加有硅石、滑石、碳酸 鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋁晶須、鈦酸鉀纖維、氧化 鋁、玻璃片、玻璃纖維、氮化鉅、氮化鋁等的材料，還可以是在這些 樹(shù)脂中添加有含鎂、硅、鈦、鋅、鈣、鍶、鋯、錫、釹、釤、鋁、鉍、 鉛、鑭、鋰和鉭中的至少1種金屬的金屬氧化物粉末的材料，并且還 可以是在這些樹(shù)脂中配合有玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維等樹(shù)脂纖維等 的材料，或者使這些樹(shù)脂浸漬在玻璃布、芳族聚酰胺纖維、無(wú)紡布等 中的材料等?？梢詮碾姎馓匦?、機(jī)械特性、吸水性、耐逆流性等觀點(diǎn) 出發(fā)適當(dāng)選擇使用。
絕緣層21、 31由熱固化性樹(shù)脂構(gòu)成，作為該樹(shù)脂材料，例如可以 列舉出環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基芐基醚化合物樹(shù)脂、雙馬來(lái)酸酐 縮亞胺三嗪樹(shù)脂、氰酸酯類(lèi)樹(shù)脂、聚酰亞胺、聚烯烴類(lèi)樹(shù)脂、聚脂、 聚苯醚、液晶聚合物、有機(jī)硅樹(shù)脂、氟類(lèi)樹(shù)脂等，可以將這些樹(shù)脂單 獨(dú)使用或多個(gè)組合使用。并且，也可以是丙烯酸橡膠、乙烯丙烯酸橡 膠等橡膠材料或含有部分橡膠成分的樹(shù)脂材料。還可以是在這些樹(shù)脂 中添加有硅石、滑石、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸 鋁晶須、鈦酸鉀纖維、氧化鋁、玻璃片、玻璃纖維、氮化鉭、氮化鋁 等的材料，還可以是在這些樹(shù)脂中添加有含鎂、硅、鈦、鋅、鈣、鍶、 鋯、錫、釹、釤、鋁、鉍、鉛、鑭、鋰和鉭中的至少1種金屬的金屬 氧化物粉末的材料，并且還可以是在這些樹(shù)脂中配合有玻璃纖維、芳 族聚酰胺纖維等樹(shù)脂纖維等的材料，或者使這些樹(shù)脂浸漬在玻璃布、 芳族聚酰胺纖維、無(wú)紡布等中的材料等?？梢詮碾姎馓匦?、機(jī)械特性、 吸水性、耐逆流性等觀點(diǎn)出發(fā)適當(dāng)選擇使用。 圖2為概略地表示電子部件41的結(jié)構(gòu)的立體圖。該電子部件41
為裸芯片狀態(tài)的半導(dǎo)體IC (模型)，在成為大致矩形板狀的主面41a上 具有多個(gè)焊盤(pán)電極42。在圖示中，只在四個(gè)拐角處表示焊盤(pán)電極42 和后述的凸起43 (端子)，省略除此之外的焊盤(pán)電極42的表示。另外， 電子部件41的種類(lèi)沒(méi)有特別的限制，例如，可舉出如CPU或DSP那 樣動(dòng)作頻率非常高的數(shù)字IC。
對(duì)電子部件41的背面41b進(jìn)行研磨，由此，電子部件41的厚度 tl (從主面41a至背面41b的距離)，比通常的半導(dǎo)體IC薄。具體而言， 電子部件41的厚度tl例如為200^m以下，更優(yōu)選為100um以下， 特優(yōu)選為20 50um左右。另外，電子部件41的背面41b優(yōu)選進(jìn)行使 其薄膜化或粘合性提高的蝕刻、等離子體處理、激光處理、噴砂研磨、 拋光研磨、藥品處理等使表面變粗的處理。
另外，優(yōu)選電子部件41的背面41b的研磨，在晶片狀態(tài)下對(duì)多個(gè) 電子部件41同時(shí)進(jìn)行，然后，利用切割分離成個(gè)別的電子部件41。在 利用研磨變薄之前，利用切割分離成個(gè)別的電子部件41的情況下，可 以在利用熱固化性樹(shù)脂等覆蓋電子部件41的主面41a的狀態(tài)下，研磨 背面41b。
在各焊盤(pán)電極42上形成有作為導(dǎo)電性突起物的一種的凸起43 (端 子)。凸起43的種類(lèi)沒(méi)有特別的限制，可以例示螺柱式(stud)凸起、 板式凸起、電鍍式凸起、球式凸起等各種凸起。在圖示中，例示了螺 柱式凸起。在使用螺柱式凸起作為凸起43的情況下，可以通過(guò)銀(Ag) 或銅(Cu)的引線焊接形成，在使用板式凸起的情況下，可利用電鍍、 濺射或蒸鍍而形成。另外，在使用電鍍式凸起的情況下，可利用電鍍 形成，在使用球式凸起的情況下，在將焊錫球載置在焊盤(pán)電極42上后， 熔融該焊錫球，或?qū)⒏酄詈稿a印刷在焊盤(pán)電極上后，通過(guò)熔融該膏狀 焊錫形成。另外，可以使用對(duì)導(dǎo)電性材料進(jìn)行網(wǎng)板印刷，使其硬化的 圓錐狀、圓柱狀等凸起，或印刷納米膏，利用加熱燒結(jié)該納米膏而形 成的凸起。
作為可以在凸起43中使用的金屬種類(lèi)，沒(méi)有特別的限制，例如可 舉出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(NO、錫(Sn)、鉻(Cr)、鎳 鉻合金、焊錫等。其中，當(dāng)考慮連接性或遷移時(shí)，優(yōu)選使用金或銅，
更優(yōu)選使用銅。當(dāng)使用銅作為凸起43的材料時(shí)，例如與使用金的情況 比較，可以得到相對(duì)于焊盤(pán)電極42高的接合強(qiáng)度，可以提高電子部件
41自身的可靠性。
凸起43的尺寸形狀可以根據(jù)焊盤(pán)電極42間的間隔(間距)適當(dāng) 設(shè)定，例如，在焊盤(pán)電極42的間距約為100um的情況下，凸起43 的最大直徑為10 90um左右，高度為2 100um即可。另外，凸起 43在利用晶片的切割切斷分離為個(gè)別的電子部件41后，可以利用焊線 機(jī)，與各焊盤(pán)電極42接合。
圖3為概略地表示芯片狀仿真部件51的結(jié)構(gòu)的立體圖。作為芯片 狀仿真部件51，只要是以與電子部件41的主材料相同的材料為主材 料，就沒(méi)有特別的限制，例如，除了電子部件41以外，可舉出模擬(模 型)IC、 LSI等裸芯片，電容器、電阻體、感應(yīng)器等各種分立部件的外 觀或原材料的制品出廠前檢査、示范、軟釬焊訓(xùn)練、釬焊測(cè)試或新制 品基板開(kāi)發(fā)等的性能檢査所使用的部件，例如，如果電子部件41為Si 半導(dǎo)體IC的模型，則也可以使用Si基板本身等原材料的單件。這里所 謂"主材料"是指在芯片狀仿真部件51的構(gòu)成材料中，占有50質(zhì)量％ 以上的材料。此外，所謂"相同的材料"指的是與芯片狀仿真部件51 的主材料相同或同類(lèi)的材料。圖3所示的芯片狀仿真部件51為所謂的 仿真半導(dǎo)體IC，與電子部件41同樣，具有大致矩形的外形，其厚度t2 (最厚部)優(yōu)選比電子部件41的厚度tl稍薄。
芯片狀仿真部件51的線熱膨脹系數(shù)優(yōu)選為電子部件41的線熱膨 脹系數(shù)的0.7 1.3倍，更優(yōu)選為0.8 1.2倍，進(jìn)一步優(yōu)選為0.9 1.1 倍。 一般地，在這種用途中使用的電子部件、基體、配線層和絕緣層 中，電子部件41的線熱膨脹系數(shù)a 1為1 8ppm/K左右，上述基體11、 各配線層或各絕緣層的線熱膨脹系數(shù)a 3為14 20 (ppm/K)左右，因 此優(yōu)選芯片狀仿真部件51的線熱膨脹系數(shù)a 2為3 16 (ppm/K)。
以下，參照?qǐng)D4 圖15說(shuō)明作為上述工作板100，包括總計(jì)4個(gè) 內(nèi)置5個(gè)電子部件41的個(gè)別基板的工作片的制造方法。
首先，使用在兩面貼銅的環(huán)氧玻璃上鉆孔，再進(jìn)行無(wú)電解電鍍、 電解電鍍后，通過(guò)蝕刻除去不需要部分等的眾所周知的方法，準(zhǔn)備形 成有配線層(圖案)12a、 12b和通路14的基體11 (圖4)。在此，在
與作為目標(biāo)的個(gè)別基板對(duì)應(yīng)的4個(gè)地方分別離開(kāi)地形成由配線層12a、 12b和通路14構(gòu)成的電路結(jié)構(gòu)(群)。然后，在基體11的配線層12a 上形成絕緣層13 (圖5)。然后，將利用上述操作得到的基體11載置 固定在圖中未示的不銹鋼制的工作站上的規(guī)定位置，并進(jìn)行以下的工 序。
其次，將電子部件41載置在基板11的絕緣層13上的制品區(qū)域 S1 S4內(nèi)的規(guī)定位置上(圖6和圖7)。在此，制品區(qū)域S1 S4為根 據(jù)配線層12a、 12b和通路14等電路結(jié)構(gòu)群劃定的個(gè)別基板的制作區(qū) 域。在此，如上所述，由于在基板11上，在基體11的4個(gè)地方形成 有相同的電路結(jié)構(gòu)(群)，與此對(duì)應(yīng)，可以劃定2X2棋盤(pán)狀，分別分 離地配置的制品區(qū)域S1 S4和格子狀的非制品區(qū)域T (除去制品區(qū)域 S1 S4的區(qū)域)(圖6)。
進(jìn)一步，將芯片狀仿真部件51載置在基體11的絕緣層13上(圖 8 圖9)。在此，將芯片狀仿真部件51以與電子部件41大致相等的間 隔，以包圍多個(gè)電子部件41 (群)的方式框狀地一樣地載置在作為電 子部件41的非載置部的非制品區(qū)域T的規(guī)定位置上(圖8 圖9)。另 外，將電子部件41和芯片狀仿真部件51載置在基體11的絕緣層13 上的同一平面上(圖9)。另外，芯片狀仿真部件51的載置可以在電子 部件41的載置之前進(jìn)行，也可以與電子部件41的載置同時(shí)進(jìn)行。
然后，以覆蓋如上所述載置在基體11的絕緣層13上的電子部件 41和芯片狀仿真部件51的方式，形成絕緣層21 (圖IO)。具體而言， 將未硬化或半硬化狀態(tài)的熱固化性樹(shù)脂涂敷在基體11的絕緣層13上， 通過(guò)施加熱使其硬化，從而形成絕緣層21。
其次，除去絕緣層21的一部分，露出電子部件41的凸起43 (圖 11)。該絕緣層21的除去方法，可以適當(dāng)選擇眾所周知的方法，具體 而言，例如可舉出使用研磨機(jī)的研磨、噴砂處理、碳酸氣體激光器的 照射等。
另外，利用眾所周知的方法，分別形成貫通絕緣層13、 21的通路 24 (圖12)，接著，利用減法或加法等眾所周知的方法，在絕緣層31 上形成配線層21a，由此通過(guò)通路14、 24將電子部件41、凸起43、配 線導(dǎo)21a和12a電連接(圖13)。
然后，按照定規(guī)，在絕緣層21上形成絕緣層31，由此得到圖1
所示結(jié)構(gòu)的工作片100。優(yōu)選與上述絕緣層21同樣，在絕緣層21上涂
敷作為熱固化性樹(shù)脂的絕緣性環(huán)氧樹(shù)脂后，加熱使其硬化，由此形成
絕緣層31。
這里，優(yōu)選絕緣層21、 31的形成在涂敷未硬化或半硬化狀態(tài)的熱 固化性樹(shù)脂后，在加熱半硬化后，利用壓制裝置硬化成形。由此，可 以提高配線層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件4K 芯片狀仿真部件51之間的粘合性。這種硬化壓制成形，也可以根據(jù)需 要， 一邊加熱一邊進(jìn)行。即，對(duì)于絕緣層21、 31的形成，可以采用各 種眾所周知的方法，例如除了網(wǎng)板印刷、旋轉(zhuǎn)涂膠等方法之外，可以 采用壓制、真空層疊、常壓層疊等。
此外，如本實(shí)施方式那樣在使用比電子部件41的厚度tl薄的芯片 狀仿真部件51的情況下，在硬化壓制成形時(shí)，未硬化(半硬化)樹(shù)脂 容易從制品區(qū)域S1 S4通過(guò)非制品區(qū)域T，向基體11的外周方向流 動(dòng)。因此容易將壓力均勻地施加在制品區(qū)域S1 S4上，配線層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件41、芯片狀仿真部件51 間的粘合性提高，同時(shí)工作板100的厚度、制品區(qū)域S1 S4的均勻性 和平坦性提高。另外，可以有效地排除存在和混入配線層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件41、芯片狀仿真部件51間的 氣泡等，可以抑制制造加工故障的發(fā)生，可以提高成品率和安裝可靠 性。
另外，通過(guò)利用切割等眾所周知的方法，將上述工作片100在每 個(gè)制品區(qū)域S1 S4內(nèi)分割，可得到各自的個(gè)別基板200 (電子部件內(nèi) 置基板)(圖14)。另外，通過(guò)在得到的個(gè)別基板200上表面安裝所希 望的電子部件，可得到電子部件內(nèi)置模塊(電子部件內(nèi)置基板)。作為 其一個(gè)例子，圖示在形成貫通配線層61a和絕緣層31的通路34的同 時(shí)，設(shè)置有電阻和電容器等從動(dòng)部件61的電子部件內(nèi)置模塊201 (圖 15)。
另外，在上述的工作片100的制造方法中，由于將以與電子部件 41的主材料相同的材料作為主材料的芯片狀仿真部件51配置在非制 品區(qū)域T中，所以制品區(qū)域S1 S4和非制品區(qū)域T之間的熱膨脹和熱
收縮的程度差異減少，可以緩和絕緣層21、 31形成時(shí)發(fā)生的不均勻的
內(nèi)部應(yīng)力。此外，由于芯片狀仿真部件51作為抵抗應(yīng)力施加、緩和基
板的形狀變化的內(nèi)部結(jié)構(gòu)體起作用，所以基板強(qiáng)度提高。因此可以有 效地抑制基板彎曲的發(fā)生。
另外，芯片狀仿真部件51，作為內(nèi)部結(jié)構(gòu)體緩和基板的形狀變化， 因此，在配線層21a、絕緣層31的組合時(shí)，或在從動(dòng)部件61的表面安 裝時(shí)等，可以抵抗不希望的應(yīng)力施加，抑制彎曲的發(fā)生。
另外，由于以與電子部件41大致相等間隔載置芯片狀仿真部件 51，所以能夠在片表面內(nèi)不產(chǎn)生方向各向異性而減少熱膨脹和熱收縮 的程度的差異，能夠不產(chǎn)生方向各向異性而提高基板強(qiáng)度。
另外，由于以包圍電子部件41的方式載置芯片狀仿真部件51，所 以能夠在片表面內(nèi)不產(chǎn)生方向各向異性而減少熱膨脹和熱收縮的程度 的差異，能夠不產(chǎn)生方向各向異性而提高基板強(qiáng)度。
而且，由于將芯片狀仿真部件51配置在與電子部件41相同的平 面上，所以可以緩和在基體ll的厚度方向的不均勻的內(nèi)部應(yīng)力，可以 更有效地抑制彎曲的發(fā)生。
另一方面，由于得到的工作片100的彎曲被抑制，基板強(qiáng)度提高， 因此搬送、組合、表面安裝等的制造加工時(shí)的處理性提高。因此，通 過(guò)使用這種工作片100，可以抑制以后的制造加工故障的發(fā)生，可以提 高成品率，同時(shí)提高安裝可靠性。 (第二實(shí)施方式)
圖16和圖17為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第二實(shí)施方式 的大致結(jié)構(gòu)的平面圖和截面圖。如圖所示，工作片300除了具有芯片 狀仿真部件81 (元件)代替配置在工作片的周邊區(qū)域的一部分的芯片 狀仿真部件51以外，與上述第一實(shí)施方式的工作片100的結(jié)構(gòu)相同。 如圖所示，芯片狀仿真部件81呈框狀配置在基體11的周邊區(qū)域上， 在該框內(nèi)呈十字狀配置芯片狀仿真部件51。芯片狀仿真部件81的厚度 比芯片狀仿真部件51薄，另外，如圖所示，具有向著基體11的外周 方向傾斜的傾斜面81a，由此，芯片狀仿真部件81的厚度向著基體ll 的外周方向變薄。
即使使用這種芯片狀仿真部件51、 81，也能夠起到與上述第一實(shí)
施方式同樣的作用效果。而且，由于芯片狀仿真部件81的厚度向著基 體11的外周方向變薄，即在絕緣層21中占有的空間體積比向著基體 11的外周方向減少，因此，在絕緣層21、 31的硬化壓制成形時(shí)，未硬
化(半硬化)樹(shù)脂容易從制品區(qū)域S1 S4通過(guò)非制品區(qū)域T向基體 11的外周方向流動(dòng)。因此容易將壓力均勻地施加在制品區(qū)域S1 S4 上，配線層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件41、 芯片狀仿真部件51之間的粘合性提高，同時(shí)工作片100的厚度，制 品區(qū)域S1 S4的厚度的均勻性和平坦性提高。 (第三實(shí)施方式)
圖18和圖19為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第三實(shí)施方式 的大致結(jié)構(gòu)的平面圖和截面圖。工作片400除了具有芯片仿真部件91 (元件)代替芯片狀仿真部件51以外，與上述第一實(shí)施方式的工作片 100結(jié)構(gòu)相同。如圖所示，芯片狀仿真部件91與電子部件41比較，平 面看的面積小，并且截面厚度(最厚部)薄，還具有被作成粗糙面的 頂面91a。
即使使用這種芯片狀仿真部件91，也能夠起到與上述第一實(shí)施方 式同樣的作用效果。而且，由于芯片狀仿真部件91平面看的面積小， 并且截面厚度(最厚部)薄，換句話說(shuō)，在絕緣層21中占有的空間體 積比向著基體ll的外周方向減少，所以能夠起到與上述第二實(shí)施方式 同樣的作用效果。又由于芯片狀仿真部件91具有被作成粗糙面的面 91a，所以能夠提高與絕緣層21的粘合性，可減少由芯片狀仿真部件 91的浮起或剝落造成的處理時(shí)強(qiáng)度降低、切出時(shí)的絕緣層13、 21的脫 落或飛散的發(fā)生，對(duì)提高處理性有幫助。 (第四實(shí)施方式)
圖20和圖21為表示本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板的第四實(shí)施方式 的大致結(jié)構(gòu)的平面圖和截面圖。如圖所示，工作片500除了具有在第 三實(shí)施方式中使用的芯片狀仿真部件91代替配置在外周上的芯片狀仿 真部件51夕卜，與上述第一實(shí)施方式的工作片100的結(jié)構(gòu)相同。即使使 用這種芯片狀仿真部件51、 91，也能夠起到與上述第一 第三實(shí)施方 式同樣的作用效果。
另外，在上述第一 第四實(shí)施方式中，作為電子部件41說(shuō)明了內(nèi)
置半導(dǎo)體IC的集合基板和個(gè)別基板，但本發(fā)明代替這種半導(dǎo)體IC，和 /或與這種半導(dǎo)體IC一起，內(nèi)置變阻器、電阻、電容器、電感器、濾波 器、天線、變壓器等電子部件，同樣可以實(shí)施。 產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的電子部件內(nèi)置基板及其制造方法，可以 不需要繁雜的工序，以低成本和簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)緩和熱施加時(shí)發(fā)生的不均 勻的內(nèi)部施加并且使基板強(qiáng)度提高，由此，由于可有效地抑制彎曲的 發(fā)生，提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性與制品的可靠性，因此有助于在將電子部 件模塊化時(shí)的進(jìn)一步薄膜化，并且可在內(nèi)置薄膜型的電子部件的電子 機(jī)器、裝置、系統(tǒng)、各種器件等，特別是要求小型化、薄膜化和高性 能化的裝置，以及它們的制造中廣泛并且有效地利用。
權(quán)利要求
1.一種電子部件內(nèi)置基板的制造方法，包括制備基體的步驟；將電子部件安裝于所述基體上的步驟；將主要由所述電子部件的主要材料的相同材料制成的元件，安裝于所述基體未安裝所述電子部件的部分上的步驟；在所述基體上形成絕緣層以覆蓋所述電子部件和所述元件的步驟；和在所述基體和所述絕緣層的至少一個(gè)上形成配線層的步驟。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件內(nèi)置基板的制造方法，其中 所述安裝元件的步驟包括以與所述電子部件大約相同的間隔安裝所述元件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件內(nèi)置基板的制造方法，其中 所述安裝元件的步驟包括安裝所述元件以包圍所述電子部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件內(nèi)置基板的制造方法，其中 所述安裝元件的步驟包括將所述電子部件與所述元件安裝于大致相同的平面。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件內(nèi)置基板的制造方法，其中 作為所述元件，使用比所述電子部件薄的元件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子部件內(nèi)置基板的制造方法，其中 作為所述元件，使用在所述絕緣層中所占據(jù)的空間體積比沿著朝向所述基板的外周方向降低的元件。
7. —種電子部件內(nèi)置基板，包括 基板；安裝于所述基板上的電子部件；安裝于所述基板未安裝所述電子部件的部分上、且主要由所述電 子部件的主要材料的相同材料制成的元件；在所述基板上形成以覆蓋所述電子部件和所述元件的絕緣層；和 在所述基體和所述絕緣層的至少一個(gè)上形成配線層。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不需要繁雜的工序的低成本且能夠抑制彎曲的發(fā)生、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)異的電子部件內(nèi)置基板的制造方法。工作片(100)在大致為矩形的基體(11)的一個(gè)面上具有絕緣層(21、31)，在絕緣層(21)的內(nèi)部埋設(shè)有電子部件(41)和以與該電子部件(41)的主材料相同的材料為主材料的芯片狀仿真部件(51)。式中，芯片狀仿真部件(51)例如以包圍多個(gè)電子部件(41)的方式框狀地配置在電子部件(41)的非載置部上。
文檔編號(hào)H05K3/30GK101355857SQ20081014421
公開(kāi)日2009年1月28日 申請(qǐng)日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月25日
發(fā)明者大川博茂, 川畑賢一, 金丸善一 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社