CN102648671A

CN102648671A - 电子部件内置树脂基板及电子电路模块

Info

Publication number: CN102648671A
Application number: CN2010800553048A
Authority: CN
Inventors: 荒井雅司
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-12-09
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2012-08-22
Also published as: JP5229401B2; US20120236508A1; JPWO2011071111A1; WO2011071111A1

Abstract

本发明公开一种电子部件内置树脂基板及电子电路模块，其解决下述问题，在通过回流对电子部件内置树脂基板进行焊料安装时，用于内置的电子部件的安装的焊料被加热而再熔融因而膨胀，导致电子部件的端子电极间短路。本发明通过在树脂层(6)内部形成有空洞贯通部(7a、7b)，空洞贯通部(7a、7b)一端到达连接固定内置的电子部件(3)的焊料(5a、5b)，另一端通过密封构件层(8)被密封，再熔融的焊料流入空洞贯通部(7a、7b)而进行收容，从而抑制焊料飞溅现象的产生。

Description

电子部件内置树脂基板及电子电路模块

技术领域

本发明涉及在树脂层的内部内置有电子部件的电子部件内置树脂基板，更详细地涉及为了安装内置的电子部件而使用了焊料的电子部件内置树脂基板。

另外，本发明涉及使用了上述的电子部件内置树脂基板的电子电路模块。

背景技术

从以往开始，根据电子部件的高密度安装的要求等而使用在树脂层的内部内置有电子部件的电子部件内置树脂基板。图12中示出了从以往开始使用的电子部件内置树脂基板的一例。在该电子部件内置树脂基板600中，在形成于中心基板101上的焊盘电极102a、102b上通过焊料105a、105b连接固定有电子部件103的端子电极104a、104b，以覆盖电子部件103的方式在中心基板101上设置有树脂层106。例如，虽未图示，但在该电子部件内置树脂基板600的表面上进一步安装有电子部件装而构成电子电路模块。

然而，对于该以往的电子部件内置树脂基板600而言，在进一步在电子设备的电路基板等上通过回流进行焊料安装(はんだ実装)时，若进行加热，则焊料105a、105b因再熔融而体积膨胀，使得再熔融的焊料没有去处，该再熔融的焊料进入电子部件103与树脂层106的界面或树脂层106与中心基板101的界面等，产生使端子电极104a和104b短路或使绝缘性下降的问题。该现象被称为焊料飞溅现象。

若产生焊料飞溅现象，则电子部件内置树脂基板乃至电子电路模块可能无法正常发挥功能。因此，在电子部件内置树脂基板中，对于焊料飞溅现象的对策很重要，因此采取了各种对策。

例如，在专利文献1(日本特开2007-142182号公报)中记载有下述技术，即，在形成电子部件内置树脂基板的树脂层的树脂上预先添加吸收水分的吸湿性填充物。即，当树脂中含有水分时，该水分在树脂层形成过程中气化，成为在树脂层中产生空隙的原因。并且，该空隙使树脂层与内置的电子部件的密接性、树脂层与中心基板的密接性减弱，可能变得容易发生焊料飞溅现象。在专利文献1中，着眼于经由该空隙产生焊料飞溅现象的情况，通过吸湿性填充物除去水分，抑制空隙的产生，从而抑制焊料飞溅现象的产生。

另外，在专利文献2(日本特开2005-39158号公报)中，通过规定添加到树脂层中的无机填充物的粒径，从而提高树脂层与内置的电子部件之间等的密接性，抑制焊料飞溅现象的产生。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-142182号公报

专利文献2：日本特开2005-39158号公报

然而，专利文献1或专利文献2中公开的方法是提高树脂层与电子部件的密接性或提高树脂层与中心基板的密接性从而防止再熔融的焊料进入树脂层与电子部件及树脂层与中心基板的界面的情况的方法，并未从根本上防止焊料飞溅现象的产生。因此，在因振动、冲击、热膨胀差等在树脂层与电子部件之间或树脂层与中心基板之间产生间隙的情况下，难以抑制焊料飞溅现象的产生。

发明内容

本发明是为了消除上述以往的电子部件内置树脂基板具有的问题点而作出的，作为其手段，本发明的电子部件内置树脂基板的特征在于，具备：中心基板，其在表面上形成有焊盘电极；电子部件，其形成有端子电极，且端子电极通过焊料连接固定在中心基板的焊盘电极上；树脂层，其在中心基板上覆盖电子部件而形成，在树脂层上形成有一端到达焊料且另一端通过密封构件密封的空洞贯通部。

另外，本发明的电子部件内置树脂基板也可以构成为不具有中心基板即所谓的无中心基板的电子部件内置树脂基板。

另外，本发明的电子部件内置树脂基板可以构成为，使空洞贯通部与大气压相比进行了减压。在这种情况下，再熔融的焊料可靠地流入空洞贯通部而进行收容，因此更加优选。

另外，本发明的电子电路模块可以构成为在上述的电子部件内置树脂基板的表面上安装电子部件。

发明效果

根据本发明的电子部件内置树脂基板及使用了本发明的电子部件内置树脂基板的电子电路模块，在通过回流而对电子设备的电路基板等进行焊料安装时，即使进行加热使用于内置的电子部件的安装的焊料再熔融而导致焊料膨胀，也能够使再熔融的焊料流入空洞贯通部而进行收容。因此，能够有效地抑制焊料飞溅现象。

另外，若温度下降，则再熔融的焊料再次将电子部件的端子电极与焊盘电极接合，电子部件内置树脂基板乃至电子电路模块正常地发挥功能。

附图说明

图1是表示为了制造本发明的第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板而实施的第一工序的剖面图。

图2是表示为了制造上述电子部件内置树脂基板而实施的第二工序的剖面图。

图3是表示为了制造上述电子部件内置树脂基板而实施的第三工序的剖面图。

图4是表示为了制造上述电子部件内置树脂基板而实施的第四工序的剖面图。

图5是表示为了制造上述电子部件内置树脂基板而实施的第五工序的剖面图。

图6是表示为了制造上述电子部件内置树脂基板而实施的第六工序的剖面图。

图7是表示经由图1至图6所示的工序而制造的电子部件内置树脂基板100的剖面图。

图8是表示使用图7所示的电子部件内置树脂基板100构成的电子电路模块200的剖面图。

图9是表示本发明的第二实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板300的剖面图。

图10是表示本发明的第三实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板400的剖面图。

图11是表示本发明的第四实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板500的剖面图。

图12是表示以往的电子部件内置树脂基板600的剖面图。

具体实施方式

以下，利用附图对用于实施本发明的方式进行说明。

[第一实施方式]

在图1～7中示出本发明的第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100。另外，图1～6是表示本发明的第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100的制造方法的一例的各工序的剖面图，图7是表示完成后的电子部件内置树脂基板100的剖面图。

首先，如图7所示，电子部件内置树脂基板100具备中心基板1。在中心基板1中可以使用陶瓷或树脂等。优选使用陶瓷。

在中心基板1的电子部件的安装面侧的表面上形成有用于安装电子部件的焊盘(ランド)电极2a、2b和用于连接导通贯通部的连接电极2c，在所述电子部件的安装面的背面侧的表面形成有在将完成的电子部件内置树脂基板100向电子设备的电路基板等安装时使用的外部连接电极2d。对于焊盘电极2a、2b、连接电极2c、外部连接电极2d可以使用各种导电材料，但优选使用铜。

在该电子部件内置树脂基板100中内置有芯片状的电子部件3。在电子部件3的两端形成有端子电极4a、4b。电子部件3通过利用焊料5a、5b将端子电极4a、4b连接固定到中心基板1的焊盘电极2a、2b上，从而安装在中心基板1上。作为电子部件3，能够使用电容器、线圈、电阻等，图示中的构件示意为电容器。另外，在图7中示出了一个电子部件3，但也可以同时内置多个、多种电子部件3而在电子部件内置树脂基板100内构成期望的电路。

在中心基板1上以覆盖电子部件3的方式形成有树脂层6。在本实施方式中，作为树脂层6使用了含有无机填充物的热硬化性的环氧树脂，但也可以使用其他的树脂。

在树脂层6上形成有空洞贯通部7a、7b。空洞贯通部7a、7b各自的一端到达焊料5a、5b，另一端通过密封构件层8被密封，由此，在空洞贯通部7a、7b内形成有密闭空间。空洞贯通部7a、7b的内部与大气压相比被进行了减压。优选为1000hPa以下。在密封构件层8中与树脂层6同样地使用了含有无机填充物的热硬化性的环氧树脂。另外，从密封构件层8略微进入空洞贯通部7a、7b中的鼓出部8a、8b是由于作为密封构件层8使用的树脂进入了与大气压相比进行了减压的空洞贯通部7a、7b内而形成的部分。

贯通树脂层6和密封构件层8形成有导通贯通部10。在导通贯通部10中填充有导电材料。作为导电材料可以使用各种材料，但优选使用铜。

在密封构件层8的与树脂层6相接的面的相反侧的表面上形成有配线电极12a、12b、12c。配线电极12a、12b、12c由规定的图案构成，在此进行了规定的连接。配线电极12c与导通贯通部10连接。优选作为配线电极12a、12b、12c也使用铜。

由上述结构构成的第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100例如通过以下的制造方法进行制造。

首先，如图1所示，通过回流在中心基板1上焊料安装电子部件3。具体而言，通过焊料5a、5b将电子部件3的端子电极4a、4b连接固定到中心基板1的焊盘电极2a、2b上。

接下来，如图2所示，在安装有电子部件3的中心基板1上载置被加热而成为半熔融状态的热硬化性的环氧树脂，并进一步加热使其硬化而形成树脂层6。

接下来，如图3所示，向硬化后的树脂层6照射激光而形成空洞贯通部7a、7b、7c。空洞贯通部7a、7b形成为一端到达焊料5a、5b，并且，空洞贯通部7c形成为一端到达连接电极2c。

接下来，如图4所示，在树脂层6上配置预先形成有孔9且未硬化的热硬化性的环氧树脂片8’。环氧树脂片8’以闭塞空洞贯通部7a、7b且孔9与空洞贯通部7c相连的方式配置。

接下来，如图5所示，在树脂层6的空洞贯通部7c及环氧树脂片8’的孔9的内部填充以铜为主要成分的导电性膏剂10’。

接下来，如图6所示，在将铜箔11配置在环氧树脂片8’上后，对整体进行加热，由此使环氧树脂片8’硬化而形成密封构件层8，并且对导电性膏剂10’进行烧焊而形成导通贯通部10。如此，通过对整体进行加热，从而将树脂层6与密封构件层8接合，并将密封构件层8和铜箔11接合。另外，该工序在与大气压相比进行了减压的环境下进行。即，通过在减压环境下进行，从而能够使密封后空洞贯通部7a、7b的内部成为与大气压相比进行了减压的状态。

最后，如图7所示，将铜箔11以惯用的手法进行图案化，从而形成配线电极12a、12b、12c，由此完成第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100。

另外，在上述说明中，对制造一个电子部件内置树脂基板的情况进行了说明，但也可以使用大的母板基板而同时对多个电子部件内置树脂基板进行制造。在这种情况下，在电子部件内置树脂基板完成后或完成前的规定的工序中，从母板基板分割单个的电子部件内置树脂基板。

如上述这样制造出的电子部件内置树脂基板100可以作为电子电路模块的基板使用。例如，如图8所示，在电子部件内置树脂基板100的表面安装电子部件13，构成规定的电子电路，从而制造电子电路模块200。具体而言，通过焊料15a、15b将电子部件13的端子电极14a、14b与配线电极12a、12b连接固定而构成电子电路模块200。

如以上说明那样，对于第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100及电子电路模块200而言，在通过回流对电子设备的电路基板等进行焊料安装时，即使由于被加热使焊料5a、5b再熔融而体积膨胀，再熔融的焊料也可以流入空洞贯通部7a、7b而进行收容。因此，再熔融的焊料不会进入中心基板1与树脂层6的间隙或电子部件3与树脂层6的间隙而使电子部件3的端子电极4a、4b间短路或使绝缘性降低。另外，由于空洞贯通部7a、7b成为密封状态，因此不会成为吸湿等的路径，不会成为树脂层6与密封构件层8之间、或中心基板1与树脂层6之间等被剥离的原因。

[第二实施方式]

图9中示出本发明的第二实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板300。另外，图9是该电子部件内置树脂基板300的剖面图。

在第二实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板中，在密封构件层8的与树脂层6相接的面的相反侧的表面上进一步设置有基板21。在基板21的与导通贯通部10相接的部分上形成有用于与导通贯通部10连接的连接电极22a，在与密封构件层8相接的面的相反侧的表面上形成有配线电极22b。其他结构与第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100相同。

在第二实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板300中，例如在形成密封构件层8的未硬化的树脂片上配置预先形成有连接电极22a、配线电极22b的基板21并进行加热，使树脂片硬化而形成密封构件层8，使导电性膏剂烧焊而形成导通贯通部10。如此，通过进行加热使树脂层6与密封构件层8接合，并使密封构件层8与基板21接合，实现导通贯通部10与连接电极22a的导通，从而能够进行制造。

[第三实施方式]

在图10中示出本发明的第三实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板400。另外，图10是该电子部件内置树脂基板400的剖面图。

在第三实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板400中，在树脂层6的与中心基板1相接的面的相反侧的表面上通过粘接剂(未图示)直接接合基板31。即，在该实施方式中，基板31发挥密封空洞贯通部7a、7b的密封构件的作用。在基板31的与树脂层6相接的面的表面上形成有用于与导通贯通部10连接的连接电极32a，在与树脂层6相接的面的相反侧的表面上形成有配线电极32b。其他结构与第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100同样。

在第三实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板400中，例如，在树脂层6上通过粘接剂接合预先形成有连接电极32a、配线电极32b的基板31后进行加热。通过该加热，对导电性膏剂进行烧焊而形成导通贯通部10，并且实现导通贯通部10与连接电极32a的导通，从而能够进行制造。

[第四实施方式]

图11中示出本发明的第四实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板500。另外，图11是该电子部件内置树脂基板500的剖面图。

第四实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板500构成为不具有中心基板即所谓的无中心基板的电子部件内置树脂基板。

如图11所示，内置的电子部件3的端子电极4a、4b通过焊料5a、5b连接固定于在树脂层6的表面露出的焊盘电极42a、42b上。另外，导通贯通部10与在树脂层6的表面露出的焊盘电极42c连接。其他的结构与第一实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板100相同。

在第四实施方式所涉及的电子部件内置树脂基板500中，例如准备仅用于制造的夹具基板(未图示)，在夹具基板的表面形成焊盘电极42a、42b、42c，在焊盘电极42a、42b上安装电子部件3。然后，利用与第一实施方式所示的制造方法同样的制造方法完成电子部件内置树脂基板500，最后将完成后的电子部件内置树脂基板500从夹具基板取出，从而能够进行制造。

若如第四实施方式这样使用无中心基板的部件，则能够使电子部件内置树脂基板500低化，能够发挥可削减原料成本等的效果。

符号说明

1：中心基板

2a、2b、42a、42b：焊盘电极

2c：连接电极

2d：外部连接电极

3：电子部件

4a、4b：端子电极(电子部件)

5a、5b：焊料

6：树脂层

7a、7b：空洞贯通部

8：密封构件层

10：导通贯通部

12a、12b、12c：配线电极

Claims

1.一种电子部件内置树脂基板，其中，

具备：

中心基板，其在表面上形成有焊盘电极；

电子部件，其形成有端子电极，且所述端子电极通过焊料连接固定在所述中心基板的所述焊盘电极上；

树脂层，其形成为在所述中心基板上覆盖所述电子部件，

所述树脂层具有一端到达所述焊料的空洞贯通部，

所述电子部件内置树脂基板还具备密封所述空洞贯通部的另一端的密封构件。

2.一种电子部件内置树脂基板，其中，

具备：

焊盘电极；

电子部件，其形成有端子电极，且所述端子电极通过焊料连接固定在所述焊盘电极上；

树脂层，其形成为覆盖所述电子部件，在表面上露出所述焊盘电极，

所述树脂层具有一端到达所述焊料的空洞贯通部，

3.根据权利要求1或2所述的电子部件内置树脂基板，其特征在于，

所述空洞贯通部与大气压相比进行了减压。

4.根据权利要求3所述的电子部件内置树脂基板，其特征在于，

与所述大气压相比进行了减压的空洞贯通部的气压为1000hPa以下。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子部件内置树脂基板，其特征在于，

所述树脂层在所述空洞贯通部以外具有在内部填充有导电物质的导通贯通部。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子部件内置树脂基板，其特征在于，

所述密封构件与所述树脂层为同一材料。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子部件内置树脂基板，其特征在于，

还具备配线图案，该配线图案形成在所述密封构件的、与密封所述空洞贯通部的表面相反一侧的表面上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的电子部件内置树脂基板，其特征在于，

还具备基板，该基板设置在所述密封构件的、与密封所述空洞贯通部的表面的相反一侧的表面上。

9.一种电子电路模块，其特征在于，

具备：

权利要求1至8中任一项所述的电子部件内置树脂基板、和安装在所述电子部件内置树脂基板的表面上的电子部件。