電子部件內置基板及其制造方法

專利名稱：電子部件內置基板及其制造方法
技術領域：
本發明涉及電子部件內置基板及其制造方法。
背景技術：
近年來，伴隨著電子技術的進步，要求印制配線基板的高密度化， 廣泛使用層疊有多個配線圖案和絕緣層的多層印制配線基板。
以往，為了提高生產率，在這種用途中使用的印制配線基板通過 采用切割等分別分割設有多個印制配線基板用的配線圖案組(配線層)
的例如300 500mm的四面的工作片(集合基板)而得到多個印制配 線基板(個別基板、單片、單件)的所謂多個獲取制造。這種工作片 通常通過交替地組合(buildup)配線圖案和絕緣層而多層化。而且， 一般利用減去(subtractive)法或疊加(additive)法形成配線圖案等， 利用熱固化性樹脂的熱固化形成絕緣層。
在上述現有的工作片的制造中，由于在形成絕緣層時施加應力， 所以不可避免地產生工作片的彎曲。因此，為了抑制工作片的彎曲， 例如在專利文獻1和2中提出一種制法，在工作片上設置多個印制配 線基板用的配線圖案組(配線層)，同時設置包圍這些多個配線圖案組 的框狀導電圖案，并且以覆蓋這些配線圖案組和框狀導電圖案的方式 涂布樹脂并使其固化。
專利文獻1:日本專利特開平09-135077號公報
專利文獻2:日本專利特開2005-167141號公報
另一方面，例如在以攜帶式電話機等攜帶終端為代表的攜帶機器 中，在由單一或多個樹脂層構成的基板上，搭載安裝有作為主動元件 的裸芯片狀態的半導體元件(Die:模型)的所謂電子部件內置基板。 此外，為了與電子機器的高性能化和小型化的要求相應，以高密度安 裝半導體IC等的主動元件或變阻器、電阻、電容器等從動元件的模塊 化正在進行。特別是最近，對搭載有主動元件或從動元件的模塊的薄
型化的要求變得更高，進一步薄型化成為當務之急。
在這種狀況下，可知當制造電子部件內置基板時，在使用上述現 有的工作片的制法時，與期待相反，不能抑制電子部件內置基板的彎 曲，與沒有內置電子部件的基板的制造相比，電子部件內置基板的彎 曲存在惡化的趨勢。而且，根據本發明者們的認識可知，在將電子部
件內置基板的厚度減薄為50(Him以下，特別是400pm以下的情況下， 作為工作片整體，存在產生幾十mm數量級的過度彎曲的趨勢。另外, 如果產生這種工作片的過度彎曲，例如產生搬送不良、組合時的位置 精度降低、表面安裝時的安裝位置精度降低等制造加工故障，不但引 起成品率的下降，而且導致得到的電子部件內置基板的安裝可靠性降 低。
另一方面，可以認為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下，形成絕緣層，由此能夠抑制工作片的彎曲。 但是，在這種情況下，由于每當形成絕緣層時必需夾持工序，因此導 致制造加工工藝繁雜，生產率和經濟性降低。

發明內容
因此，本發明是鑒于這些問題而提出的，其目的在于提供不需要 繁雜的工序，能夠以低成本抑制彎曲的發生，生產率和經濟性優異的 電子部件內置基板的制造方法和電子部件內置基板。
為了解決上述問題，本發明者們反復進行深入研究，結果發現， 以形成絕緣層等時施加的熱為起因產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域)和非載置部(在 基體上沒有載置電子部件的區域)不同，由于這種可以說不均勻的性 狀變化，使施加到基板上的應力不均衡，結果，產生上述的彎曲，至 此完成本發明。
艮P，本發明的電子部件內置基板的制造方法，包括準備基體的 工序；將電子部件載置在該基體上的工序；將滿足下式(1)所示關系 的元件載置在基體的電子部件的非載置部上的工序；在基體上，以覆 蓋電子部件和該元件的方式形成絕緣層的工序；和在基體和/或絕緣層 上形成配線層的工序。 式中，cxl表示電子部件的線熱膨脹系數(ppm/K)， cx2表示上述元 件的線熱膨脹系數(ppm/K)， a3表示基體、配線層或絕緣層的線膨脹 系數(ppm/K)。
其中，在本說明書中，所謂"電子部件內置基板"意味著在基體 上設置有至少1個以上的電子部件的基板。包括形成有多個上述的個 別基板(單片)的工作片那樣的集合基板或形成有多個這種個別基板 (單片)的工作片的集合基板(工作板)。另外，"電子部件內置基板" 的電子部件可以埋入基體的內部，也可以在外部露出，例如，用于電 連接的端子等配線結構可以部分在外部露出。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部位以上形成配線層(圖案)。
在本制法中，將電子部件載置在基體上，并且將滿足式(1)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在電子部件的線熱膨 脹系數以上，且小于基體、配線層或絕緣層的線熱膨脹系數，所以電 子部件的全體非載置部(非載置區域，只是基體和絕緣層的區域，或 基體、絕緣層和配線層的區域)的線熱膨脹系數與電子部件的全體載 置部(載置區域，成為制品區域的區域)的線熱膨脹系數接近，電子 部件全體載置部和全體非載置部的熱膨脹和熱收縮的程度的差異減 小。結果，能夠緩和形成絕緣層時產生的不均勻的內部應力，抑制電 子部件內置基板的彎曲。即，根據本發明者的認識可以推測，在僅使 用上述現有的工作片的制法的情況下彎曲惡化，是因為電子部件的線 熱膨脹系數小于基體或絕緣層、配線層的線熱膨脹系數，如果內置電 子部件，則電子部件的非載置區域和載置區域的線熱膨脹系數的差與 不內置電子部件的基板的制造相比，進一步增大。為了改善這種關系， 在本制法中，在電子部件的非載置部上載置由線熱膨脹系數小于基體 或絕緣層、配線層的材料構成的元件，使得非載置區域的線熱膨脹系 數與制品區域的線熱膨脹系數同樣小。
并且，設置在絕緣層內的元件發揮著提高電子部件內置基板的機 械強度的內部結構體的作用，由此，能夠抵抗施加應力，抑制基板的
形狀變化，所以能夠得到進一步抑制電子部件內置基板的彎曲的協同 效果。并且，這樣得到的電子部件內置基板的彎曲被抑制，且基板強 度得到提高，所以搬送、組合、表面安裝等制造加工時的處理性提高， 能夠抑制制造加工故障的發生，提高成品率，同時安裝可靠性提高。
在本制法中，優選以包圍電子部件的方式載置上述元件。如果這 樣例如將元件配置為框狀，包圍電子部件的非載置部的線熱膨脹系數 和機械強度不存在局部的不同(即沒有各向異性)而平均化，因此， 能夠進一步緩和不均勻的內部應力，同時，基板強度進一步提高，能 夠進一步抑制電子部件內置基板的彎曲。
并且更優選將電子部件和元件載置在大致相同的平面上。這樣， 不僅是基板面方向，基板厚度方向的不均勻的內部應力也容易被緩和， 因此能夠進一步有效地抑制電子部件內置基板的彎曲。
這里，優選上述元件的厚度比電子部件薄。如果這樣，例如在使 樹脂加壓固化、形成絕緣層時，樹脂容易從電子部件的載置部的周邊 區域向非載置部流動。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 加工故障的發生，提高成品率和安裝可靠性。
并且，優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)方向連續地或階段地減小。這樣，例如在使樹脂加壓固化、 形成絕緣層時，上述樹脂的流動性進一步提高，實現電子部件與絕緣 層的粘合性以及電子部件內置基板的厚度均等性和平坦性的進一步改 善。結果，能夠抑制制造加工故障的發生，提高成品率和安裝可靠性。
并且，本發明的電子部件內置基板能夠有效地利用上述本發明的
制造方法得到，包括；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滿足上式(1)所示關系的元件；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。 發明效果
采用本發明的電子部件內置基板及其制造方法，通過在基體的電
子部件的非載置部上載置滿足上式(1)所示的線熱膨脹系數關系的元 件，電子部件的全體載置部和全體非載置部的熱膨脹和熱收縮的程度 均衡化，并且基板的機械強度提高，因此能夠用簡單的結構緩和加熱、 冷卻時的不均勻的內部應力。這樣能夠不需要繁雜的工序，抑制電子 部件內置基板的彎曲。由此，能夠提高搬送、組合、表面安裝等制造 加工時的處理性，所以能夠抑制制造加工故障的發生，能夠提高成品 率和安裝可靠性。


圖1為表示本發明的電子部件內置基板的第一實施方式的主要部 分的截面示意圖。
圖2為表示電子部件41的大致結構的立體圖。
圖3為表示板狀框元件51的大致結構的立體圖。 圖4為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。 圖5為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。 圖6為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。
圖7為沿著圖6的vn - vn線的截面圖。
圖8為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。
圖9為沿著圖8的vm - vin線的截面圖。
圖10為沿著圖6的X - X線的截面圖。 圖11為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。 圖12為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。 圖13為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。 圖14為表示制造工作片100的順序的一個例子的工序圖。 圖15為表示個別基板200的大致結構的截面圖。 圖16為表示電子部件內置模塊201的大致結構的截面圖。 圖17為表示本發明的電子部件內置基板的第二實施方式的大致結 構的平面圖。
圖18為表示本發明的電子部件內置基板的第三實施方式的大致結 構的平面圖。
圖19為沿著圖18的XIX-XIX線的截面圖。 圖20為表示本發明的電子部件內置基板的第三實施方式的變更例 的大致結構的截面圖。
符號說明
lh基體；12、 13、 21、 31:絕緣層；12a、 12b、 21a、 61a:配線
層；14、 24、 34:通路(Via); 41:電子部件；41a:主面；41b:背面； 42:焊盤(land)電極；43:凸起；51:板狀框元件(元件)；52:框 部；52a:傾斜面；61:從動部件；81:元件；82:板元件；83:板元 件；84:元件；85:框元件；85a:面；85b:貫通孔(凹部)；85c: 非貫通孔(凹陷、凹部)；86:板元件；100、 300、 400:工作片(電
子部件內置基板)；200:個別基板(電子部件內置基板)；201:電子
部件內置模塊(電子部件內置基板)。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。這種實施方式是 用于說明本發明的例示，本發明不僅限于該實施方式。即，只要不偏 離其要點，本發明可以進行各種變更實施。其中，在圖中，相同的要 素用相同的符號表示，并省略重復的說明。此外，上下左右等位置關 系，只要不特別說明，為根據圖示的位置關系。另外，圖的尺寸比率 并不限于圖示的比率。
(第一實施方式)
圖1為表示本發明的電子部件內置基板的第一實施方式的主要部
分的截面示意圖。工作片100為在片的表面內包含棋盤狀的按2X2配 置的共計4個個別基板的電子部件內置集合基板，在大致矩形的基體 11的一個面(圖示上表面)上具有絕緣層21、 31，在絕緣層21的內 部的規定位置埋設有電子部件41和板狀框元件51 (元件)。
基體11，在絕緣層12的兩個面上形成有配線層(圖案)12a、 12b， 在配線層12a上具有通過真空壓接絕緣性的樹脂膜而層疊的絕緣層13。 配線層12a和配線層12b通過貫通絕緣層12的通路14電連接。并且， 在絕緣層21的一個面(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，則可以沒有特別限制地使用。具體而言，例如可以列舉出乙烯 基芐基樹脂、聚乙烯基芐基醚化合物樹脂、雙馬來酸酐縮亞胺三嗪樹
脂(BT樹脂)、聚苯醚(Polyphenylene ether Oxide)樹脂(PPE、 PPO)、 氰酸酯樹脂、環氧+活性酯固化樹脂、聚苯醚樹脂(Polyphenylene Oxide樹脂)、固化性聚烯烴樹脂、苯并環丁烯樹脂、聚酰亞胺樹脂、 芳香族聚酯樹脂、芳香族液晶聚酯樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚醚酰亞胺 樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醚醚酮樹脂、氟樹脂、環氧樹脂、酚醛樹 脂或苯并噁嗪樹脂的單體或者在這些樹脂中添加有硅石、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 可以是在這些樹脂中配合有玻璃纖維、芳族聚酰胺纖維等樹脂纖維等 的材料，或者使這些樹脂浸漬在玻璃布、芳族聚酰胺纖維、無紡布等 中的材料等。可以從電氣特性、機械特性、吸水性、耐逆流性等觀點 出發適當選擇使用。
絕緣層21、 31由熱固化性樹脂構成，作為該樹脂材料，例如可以 列舉出環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基芐基醚化合物樹脂、雙馬來酸酐 縮亞胺三嗪樹脂、氰酸酯類樹脂、聚酰亞胺、聚烯烴類樹脂、聚脂、 聚苯醚、液晶聚合物、有機硅樹脂、氟類樹脂等，可以將這些樹脂單 獨使用或多個組合使用。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脂材料。還可以是在這些樹脂 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脂中配合有玻璃纖維、芳 族聚酰胺纖維等樹脂纖維等的材料，或者使這些樹脂浸漬在玻璃布、 芳族聚酰胺纖維、無紡布等中的材料等。可以從電氣特性、機械特性、 吸水性、耐逆流性等觀點出發適當選擇使用。
圖2為示意性地表示電子部件41的結構的立體圖。該電子部件41
為裸芯片狀態的半導體IC (模型)，在形成大致矩形板狀的主面41a上 具有多個焊盤電極42。其中，在圖示中，只在四個角處表示焊盤電極 42和后述的凸起43 (端子)，省略除此之外的焊盤電極42的表示。另 外，電子部件41的種類沒有特別的限制，例如，可舉出如CPU或DSP 那樣動作頻率非常高的數字IC。
對電子部件41的背面41b進行研磨，由此，電子部件41的厚度 tl (從主面41a至背面41b的距離)比通常的半導體IC薄。具體而言， 電子部件41的厚度tl例如為200pm以下，更優選為100pm以下，特 優選為20 50pm左右。另外，電子部件41的背面41b優選進行用于 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。
其中，優選電子部件41的背面41b的研磨，在晶片狀態下對多個 電子部件41同時進行，然后，利用切割分離成個別的電子部件41。在 利用研磨變薄之前，利用切割切斷分離成個別的電子部件41的情況下， 可以在利用熱固化性樹脂等覆蓋電子部件41的主面41a的狀態下，研 磨背面41b。
在各焊盤電極42上形成有作為導電性突起物的一種的凸起43(端 子)。凸起43的種類沒有特別的限制，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，可以引線焊接銀 (Ag)或銅(Cu)而形成。在使用板式凸起的情況下，可以利用電鍍、 濺射或蒸鍍而形成。另外，在使用電鍍式凸起的情況下，可以利用電 鍍形成。在使用球式凸起的情況下，在將焊錫球載置在焊盤電極42上 后使其熔融，或將膏狀焊錫印刷在焊盤電極上后使其熔融而形成。另 外，可以使用對導電性材料進行網板印刷使其固化的圓錐狀、圓柱狀 等凸起，或印刷納米膏利用加熱使其燒結而形成的凸起。
作為可以在凸起43中便用的金屬種類，沒有特別的限制，例如可 舉出金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鎳(Ni)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鎳 鉻合金、焊錫等。其中，當考慮連接性和遷移時，優選使用金或銅， 更優選使用銅。當使用銅作為凸起43的材料時，例如與使用金的情況
比較，能夠得到與焊盤電極42的高的接合強度，能夠提高電子部件41 自身的可靠性。
凸起43的尺寸形狀可以根據焊盤電極42間的間隔(間距)適當 設定，例如，在焊盤電極42的間距約為lOOiam的情況下，凸起43的 最大直徑為10 901im左右，高度為2 100pm左右即可。另外，凸起 43在利用晶片的切割切斷分離為個別的電子部件41后，可以利用焊線 機與各焊盤電極42接合。
圖3為示意性地表示板狀框元件51結構的立體圖。在本實施方式 中使用的板狀框元件51由分劃為4個窗W的格子狀的框部52構成。 框部52的外形為與基體11的外形大致相似的大致矩形，其外部尺寸 設計成比基體11稍小。另外，框部52具有向著框外周傾斜的傾斜面 52a，這樣，框部52的厚度向著框外周減薄。另外，優選框部52的厚 度t2 (最厚部分)比電子部件41的厚度tl稍薄。
作為能夠在板狀框元件51中使用的材料，只要是滿足下述式(1) 的材料即可，可以沒有特別限制地使用。
ciKa3并且a2<a3...... (1)
(式中，al表示電子部件41的線熱膨脹系數(ppm/K)， a2表示 板狀框元件51的線熱膨脹系數(ppm/K)， a3表示上述基體11、各配 線層或各絕緣層的線膨脹系數(ppm/K))。在用于這種用途中的電子部 件、基體、配線層和絕緣層中，通常al為1 8ppm/K左右，a3為14 20ppm/K左右，因此a2優選為3 16 (ppm/K)。進一步具體而言，可 以列舉出線熱膨脹系數為3 16 (ppm/K)的金屬、合金和樹脂等，例 如可以列舉出SUS400 (llppm/K)、 SUS410 (llppm/K)、 SUS430 (10.5ppm/K)、 SUS630 (llppm/K)、 SUS631 (10ppm/K)、 SUS316 (16ppm/K)、 42合金U.5ppm/K)、鎳鉻鐵耐熱合金(Mppm/K)、鎳 (115 ppm/K)、鎳鉻鉬鋼(11ppm/K)、鐵(11ppm/K)、鑄鐵(10ppm/K)、 鈦(9ppm/K)、芳香族聚酰胺(制品名MICTRONGQ， 13ppm/K)、 芳香族聚酰胺(制品名MICTRONML， 3ppm/K)、 PET (15ppm/K)、 聚酰亞胺(3 15ppm/K)等。其中，從加工性和獲得性、剛性、成本 等觀點出發，優選使用SUS430或鎳格鐵耐熱合金，其中更優選使用 SUS430。
下面，參照圖4 圖14說明作述工作板100的制造方法，其包括
共計4個的內置有3個電子部件41的個別基板。
首先，使用在兩面貼銅的環氧玻璃上鉆孔，再進行無電解電鍍、 電解電鍍后，通過蝕刻除去不需要部分等的公知的方法，準備形成有 配線層(圖案)12a、 12b和通路14的基體11 (圖4)。在此，在與板 狀框元件51的各窗W對應的4個部位分別離開地形成由配線層12a、 12b和通路14構成的電路結構。并且，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臺上的規定位置，并進行以下的工序。
接著，將電子部件41載置在基體11的絕緣層13上的制品區域 S1 S4內的規定位置上(圖6和圖7)。在此，制品區域S1 S4為根 據配線層12a、 12b和通路14等電路結構劃定的個別基板的制作區域。 在此，如上所述，由于在基板ll上，在與板狀框元件51的各窗W對 應的4個部位形成有4個相同的電路結構，因此與此對應，可以劃定 分別分離配置為2X2棋盤狀的制品區域S1 S4和格子狀的非制品區 域T (除去制品區域S1 S4的區域)(圖6)。
進一步，將板狀框元件51載置在基板11的絕緣層13上(圖8 圖10)。在此，將板狀框元件51載置在作為電子部件41的非載置部的 非制品區域T的規定位置上，使得板狀框元件51的各窗W與制品區 域S1 S4—致。這樣，以包圍電子部件41的方式載置板狀框元件51 (圖8 圖10)。另外，將電子部件41和板狀框元件51載置在基板11 的絕緣層13上的同一平面上(圖9和圖10)。其中，板狀框元件51 的載置可以在電子部件41的載置之前進行，也可以與電子部件41的 載置同時進行。
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和板狀框元件51的方式，形成絕緣層21 (圖11)。具體而言，將未 固化或半固化狀態的熱固化性樹脂涂布在基體11的絕緣層13上，通 過加熱使其固化，從而形成絕緣層21。
接著，除去絕緣層21的一部分，使電子部件41的凸起43露出(圖 12)。該絕緣層21的除去方法可以適當選擇公知的方法，具體而言， 例如可以列舉出使用研磨機的研磨、或噴砂處理、二氧化碳氣體激光
的照射等。
并且，利用公知的方法分別形成貫通絕緣層13、 21的通路24 (圖 13)，然后，利用減去法或疊加法等公知的方法，在絕緣層31上形成 配線層21a，由此使電子部件41、凸起43、配線層21a和12a通過通 路24電連接(圖14)。
然后，根據常規方法，在絕緣層21上形成絕緣層31，由此得到圖 1所示結構的工作片100。優選與上述絕緣層21同樣，在絕緣層21上 涂布作為熱固化性樹脂的絕緣性環氧樹脂，加熱使其固化，由此形成 絕緣層31。
這里，優選絕緣層21、 31的形成在涂布未固化或半固化狀態的熱 固化性樹脂后，加熱使其半固化，然后利用壓制裝置固化成形。由此， 能夠提高配線層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件 41，板狀框元件51之間的粘合性。這種固化成形，也可以根據需要， 一邊加熱一邊進行。即，絕緣層21、 31的形成可以采用各種公知的方 法，例如除了網板印刷、旋涂等方法之外，也可以采用壓制、真空層 疊、常壓層疊等。
此外，在使用比電子部件41的厚度tl薄且具有向框外周傾斜的傾 斜面52a的板狀框元件51的情況下，由于板狀框元件51的厚度向著 基體ll的外周方向減小，換言之，在絕緣層21中占有的空間體積比 向著基體ll的外周方向減小，所以在固化壓制成形時，未固化(半固 化)樹脂容易從制品區域S1 S4通過非制品區域T，向基體11的外 周方向流動。因此，容易將壓力均勻地施加在制品區域S1 S4上，配 線層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件41、板狀框 元件51之間的粘合性提高，同時工作片100的厚度、制品區域S1 S4 的厚度均勻性和平坦性提高。另外，能夠有效地排除存在、混入配線 層12a、 12b、 21a，絕緣層12、 13、 21、 31，電子部件41，板狀框元 件51之間的氣泡等，能夠抑制制造加工故障的發生，能夠提高成品率 和安裝可靠性。
并且，通過利用切割等公知的方法，將上述工作片100分割為每 個制品區域S1 S4，能夠得到各個別基板200(電子部件內置基板)(圖 15)。另外，通過在得到的個別基板200上表面安裝所希望的電子部件，
能夠得到電子部件內置模塊(電子部件內置基板)。作為一個例子，圖
示電子部件內置模塊201，其形成有貫通配線層61a和絕緣層31的通 路34，并且設置有電阻或電容其等被動元件61 (圖16)。
另外，在上述工作片100的制造方法中，由于將線熱膨脹系數滿 足上式(1)的板狀框元件51配置在非制品區域T中，制品區域S1 S4與非制品區域T之間的熱腹脹和熱收縮程度的差異減少，能夠緩和 形成絕緣層21、 31時產生的不均勻的內部應力。并且，由于板狀框元 件51發揮著抵抗施加應力、緩和基板的形狀變化的內部結構體的作用， 所以基板強度提高。因此能夠有效地抑制基板彎曲的發生。
另外，板狀框元件51作為內部結構體緩和基板的形狀變化。因此， 在配線層21a或絕緣層31的組合時，或在被動元件61的表面安裝時 等，能夠抵抗不希望的施加應力，抑制彎曲的發生。
并且，由于以包圍電子元件41的方式載置板狀框元件51，所以在 片面內沒有各向異性，能夠使熱膨脹和熱收縮的程度逐漸接近，提高 沒有各向異性的基板強度。
并且，由于將板狀框元件51配置在與電子部件41相同的平面上， 能夠緩和在基體ll的厚度方向的不均勻的應力施加，能夠更有效地抑 制彎曲的發生。
另一方面，由于得到的工作片100的彎曲被抑制，基板強度提高， 因此搬送、組合、表面安裝等制造加工時的處理性提高。因此，通過 使用這種工作片100，能夠抑制以后的制造加工故障的發生，成品率提 高，同時安裝可靠性提高。 (第二實施方式)
圖17為表示本發明的電子部件內置基板的第二實施方式的大致結 構的平面圖。工作片300除了具有滿足上述式(1)的元件81代替板 狀框元件51以外，與上述第一實施方式的工作片100的結構相同。元 件81由截面為矩形的板元件82和截面為矩形的十字形的板元件83構 成。如圖所示，多個板元件82呈框狀配置在基體11的周邊區域，在 其框內配置十字形的板元件83。并且，板元件82的厚度比板元件83 薄。
使用這種元件81，能夠得到與上述第一實施方式同樣的作用效果，
并且由于元件81由呈直線形的板元件82和板元件83分割構成，所以
元件81的處理性和通用性提高，有助于生產率的提高。
(第三實施方式)
圖18和圖19為表示本發明的電子部件內置基板的第三實施方式 的大致結構的平面圖和部分截面圖。工作片400除了具有滿足上述式 (1)的元件84代替板狀框元件51以外，與上述第一實施方式的工作 片100的結構相同。元件84由在經過表面粗糙化的面85a上形成有各 種多個貫通孔85b (凹部)的框元件85、和截面為矩形的板元件86構 成。如圖所示，在框元件85的框內配置板元件86。這里，在圖18中， 為了容易理解，省略了貫通孔85b的表示。設置在框元件85的面85a 上的貫通孔85b，以凹部體積(內容積)向著基體11的外周方向增大 的方式配置。
使用這種元件84，能夠達到與上述第一和第二實施方式同樣的作 用效果。并且，由于元件84具有經過表面粗糙化的面85a，所以與絕 緣層21的粘合性提高，能夠降低由于元件84的浮起或剝落造成的處 理時的強度下降或切出時絕緣層13、 21的脫落或飛散，有助于處理性 的提高。并且，如圖20所示，可以形成非貫通孔85c (凹陷、凹部) 代替貫通孔85b。
其中，在上述第一 第三實施方式中，說明了內置有半導體IC作 為電子部件41的集合基板和個別基板，但本發明也可以代替這種半導 體IC，和/或與該半導體IC 一起，內置有變阻器、電阻、電容器、電 感器、濾波器、天線、變壓器等電子部件，同樣可以實施。
產業上的可利用性
如上所述，根據本發明的電子部件內置基板及其制造方法，不需 要繁雜的工序，以低成本和簡單的結構，緩和加熱時產生的不均勻的 內部應力，并且能夠提高基板強度，由此，能夠有效地抑制彎曲的發 生，能夠提高生產率和經濟性以及制品的可靠性，因此有助于在將電 子部件模塊化時的進一步薄膜化，并且能夠在薄膜型的內置電子部件 的電子機器、裝置、系統、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。
權利要求
1.一種電子部件內置基板的制造方法，其特征在于，包括準備基體的工序；將電子部件載置在所述基體上的工序；將滿足下式(1)所示關系的元件載置在所述基體的所述電子部件的非載置部上的工序；在所述基體上，以覆蓋所述電子部件和所述元件的方式形成所述絕緣層的工序；和在所述基板和/或所述絕緣層上形成配線層的工序，α1＜α3并且α2＜α3……(1)α1電子部件的線熱膨脹系數(ppm/K)，α2元件的線熱膨脹系數(ppm/K)，α3基體、配線層或絕緣層的線膨脹系數(ppm/K)。
2. 如權利要求1所述的電子部件內置基板的制造方法，其特征在 于，在載置所述元件的工序中，以包圍所述電子部件的方式載置所述 元件。
3. 如權利要求1所述的電子部件內置基板的制造方法，其特征在 于，在載置所述元件的工序中，將所述電子部件和所述元件載置在大 致相同平面上。
4. 如權利要求1所述的電子部件內置基板的制造方法，其特征在 于，作為所述元件，使用厚度比所述電子部件薄的元件。
5. 如權利要求1所述的電子部件內置基板的制造方法，其特征在 于，作為所述元件，使用在所述絕緣層中占有的空間體積比向著所述 基體的外周方向減小的元件。
6. —種電子部件內置基板，其特征在于，包括 基體；載置在所述基體上的電子部件；載置在所述基體的所述電子部件的非載置部上，并且滿足下式(1)所示關系的元件；以覆蓋所述電子部件和所述元件的方式形成的所述絕緣層；和 在所述基板和/或所述絕緣層上形成的配線層， aK(x3并且a2〈(x3……(1) al:電子部件的線熱膨脹系數(ppm/K)， cx2:元件的線熱膨脹系數(ppm/K)， (x3:基體、配線層或絕緣層的線膨脹系數(ppm/K)。
全文摘要
本發明提供一種不需要繁雜的工序能夠以低成本抑制彎曲的發生、生產率和經濟性優異的電子部件內置基板的制造方法。工作片(100)在大致為矩形的基體(11)的一個面上具有絕緣層(21、31)，在絕緣層(21)的內部埋設有電子部件(41)和板狀框元件(51)(元件)，在基體(11)的電子部件(41)的非載置部載置有滿足下式(1)所示關系的板狀框元件(51)。式中，α1、α2和α3分別表示電子部件(41)，板狀框元件(51)和基體(11)、各配線層或各絕緣層的線熱膨脹系數(ppm/K)。α1＜α3并且α2＜α3……(1)
文檔編號H05K3/46GK101355858SQ20081014421
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月25日 優先權日2007年7月25日
發明者川畑賢一, 森田高章, 金丸善一 申請人:Tdk株式會社