JP2008182024A - 電子部品実装配線板、及び電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品を実装してなる電子部品実装配線板において、前記電子部品が発生する電磁ノイズ及び外部からの電磁ノイズの影響を除去してなる電子部品実装配線板、及びその電磁ノイズ除去方法を提供する。
【解決方法】少なくとも一つの配線パターンと、前記配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品とを具える電子部品実装配線板において、前記電子部品の、少なくとも前記アクティブ面と相対向して位置する裏面上に、グランド電位に保持されるようにして導電性部材を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品を実装してなる電子部品実装配線板において、前記電子部品が発生する電磁ノイズ及び外部からの電磁ノイズの影響を除去してなる電子部品実装配線板、及びその電磁ノイズ除去方法に関する。

近年の電子機器の高性能化・小型化の流れの中、回路部品の高密度、高機能化が一層求められている。かかる観点より、回路部品を搭載したモジュールにおいても、高密度、高機能化への対応が要求されている。このような要求に答えるべく、現在では配線板を多層化することが盛んに行われている。

このような多層化配線板においては、複数の配線パターンを互いに略平行となるようにして配置し、前記配線パターン間に絶縁部材を配し、半導体部品などの電子部品は前記絶縁部材中に前記配線パターンの少なくとも１つの電気的に接続するようにして埋設するとともに、前記絶縁部材間を厚さ方向に貫通した層間接続体（ビア）を形成し、前記複数の配線パターンを互いに電気的に接続するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１９７８４９号

しかしながら、このような電子部品内蔵配線板においては、その絶縁部材中に埋設した電子部品、特に半導体部品などの場合においては、電気的な動作を行うことにより電磁ノイズを発生し外部への影響を及ぼすとともに、外部からの電磁ノイズの影響によって不安定な動作をする場合がある。特に高周波を扱うＩＣの場合は、上記のような状況が発生しやすく、上述した電磁ノイズの影響が顕著となる場合がある。

このような観点から、高周波系のＩＣ部品を実装する場合においては、前記ＩＣ部品のアクティブ面が上側を向くようにして、いわゆるフェイスアップの状態で前記ＩＣ部品の裏面側をグランド電位に配線されたダイパッド上に導電性物質を介して実装し、前記ＩＣ部品の裏面が接地されるようにして、前記ＩＣ部品を動作させることによって生じた電磁ノイズを可能な限り外部に放出し、また、外部からの電磁ノイズの影響を除去するようにしている。

しかしながら、上述のようなフェイスアップ方式の実装においては、例えば上述したＩＣ部品などの電子部品を絶縁部材中に埋蔵して実装し、いわゆる電子部品内蔵配線板などのようにして作製する場合、上記電子部品のアクティブ面と実装基板などとを電気的に接続するワイヤーボンディングなどが前記絶縁部材中に埋設する際につぶれたり、剥離したりしてしまい、前記電子部品と前記実装基板との電気的接続を良好に行うことができない場合がある。

このような観点から、電子部品などを絶縁部材中に埋設して電子部品内蔵配線板のようにして構成する場合、前記電子部品をフェイスダウンの方法で実装することが望まれるが、このような実装方法において、上述した電子部品に対する電子ノイズの影響を除去するための有効な方法は未だ実現されていないのが実情である。

本発明は、配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品を実装してなる電子部品実装配線板において、前記電子部品が発生する電磁ノイズ及び外部からの電磁ノイズの影響を除去してなる電子部品実装配線板、及びその電磁ノイズ除去方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成すべく、本発明は、
少なくとも一つの配線パターンと、
前記配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品と、
前記電子部品の、少なくとも前記アクティブ面と相対向して位置する裏面上に、グランド電位に保持されるようにして形成された導電性部材と、
を具えることを特徴とする、電子部品実装配線板に関する。

また、本発明は、
少なくとも一つの配線パターンと、前記配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品とを具える電子部品実装配線板において、
前記電子部品の、少なくとも前記アクティブ面と相対向して位置する裏面上に、グランド電位に保持されるようにして導電性部材を形成し、前記電子部品に対する外部からの電磁ノイズの影響を排除するとともに、前記電子部品の動作によって生成される電磁ノイズを外部に放出し、前記電子部品の電磁ノイズに起因した動作不良を除去することを特徴とする、電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法に関する。

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を実施した。その結果、フェイスダウン方式によって実装する際の、電子部品の、少なくともアクティブ面と対向して位置する裏面上にグランド電位に保持された導電性部材を形成することによって、この導電性部材が外部からの電磁ノイズを効果的に吸収するとともに、前記電子部品から発せられる電磁ノイズをも前記導電性部材を介して外部に効果的に放出できることを見出した。したがって、上記電子部品を所定の配線パターンと電気的に接続して実装した場合においても、前記電子部品の電磁ノイズに起因した動作不良などの問題を回避することができる。

換言すれば、本発明によって、電子部品の電磁ノイズに起因した動作不良などの問題を回避したフェイスダウン方式の実装基板を提供することができる。

なお、本発明の一態様においては、前記導電性部材は、前記電子部品の側面にまで延在して形成することができる。これによって、上述した電子部品における内外の電磁ノイズの影響をより効果的に除去することができる。

また、本発明の一態様においては、前記配線パターンは少なくとも一対の配線パターンであり、前記電子部品は前記少なくとも一対の配線パターン間に配置した絶縁部材中に埋設するようにすることができる。この場合、いわゆる電子部品実装配線板を提供することができ、ワイヤボンディングなどによる悪影響を回避するために採用したフェイスダウン方式の利点を生かすことができるようになる。

なお、上記態様において、前記少なくとも一対の配線パターンは複数の配線パターンであり、前記複数の配線パターンの内、一対の配線パターンがそれぞれ前記絶縁部材の表面及び裏面上に設けられ、残りの配線パターンが前記絶縁部材中に埋設され、前記複数の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数配線パターンの少なくとも一部と前記電子部品とが複数の層間接続体で電気的機械的に接続されてなるように構成することができる。この場合においては、多層構造の電子部品内蔵配線板を提供することができ、このような構造において、上述した電磁ノイズの影響を除去することができるようになる。

上記の場合において、前記導電性部材と、前記複数の層間接続体の少なくとも１つとは、同一の材料によって形成することができる。

また、本発明では、任意の電子部品に対して適用することができるが、半導体部品、特にはＧＨｚ以上の周波数で駆動させる高周波ＩＣ部品などの、電磁ノイズの影響を比較的顕著に受けやすい半導体部品において好適に用いることができる。

以上、本発明によれば、配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品を実装してなる電子部品実装配線板において、前記電子部品が発生する電磁ノイズ及び外部からの電磁ノイズの影響を除去してなる電子部品実装配線板、及びその電磁ノイズ除去方法を提供することができる。

以下、本発明の具体的特徴について、発明を実施するための最良の形態に基づいて説明する。

図１は、本発明の電子部品内蔵配線板の一例を示す断面構成図である。図１に示す電子部品内蔵配線板１０は、その表面及び裏面に位置し、互いに略平行な第１の配線パターン１１及び第２の配線パターン１２を有するとともに、その内側において、互いに略平行であるとともに、第１の配線パターン１１及び第２の配線パターン１２とも略平行な関係を保持する第３の配線パターン１３及び第4の配線パターン１４を有している。

第１の配線パターン１１及び第３の配線パターン１３の間には、第１の絶縁部材２１が配置され、第２の配線パターン１２及び第４の配線パターン１４の間には、第２の絶縁部材２２が配置されている。また、第３の配線パターン１３及び第４の配線パターン１４の間には、第３の絶縁部材２３が配置されている。さらに、第３の絶縁部材２３中には、電子部品３１が埋設され、接続部材３１Ａを介して第４の配線パターン１４に電気的に接続されている。

また、電子部品３１はアクティブ面３１１が下側を向くようにしていわゆるフェイスダウン方式で接続されている。電子部品３１と第３の絶縁部材２２との間にはアンダーフィル３３が充填されている。

また、図１に示す電子部品内蔵配線板１０においては、第３の絶縁部材２３中に第４の絶縁部材２４が介在している。そして、第４の絶縁部材２４の表面には第５の配線パターン１５が形成され、第４の絶縁部材２４の裏面には第６の配線パターン１６が形成されている。

第１の配線パターン１１と第３の配線パターン１３とは、第１の絶縁部材２１中を貫通するようにして形成されたバンプ４１によって電気的に接続され、第２の配線パターン１２と第４の配線パターン１４とは、第２の絶縁部材２２中を貫通するようにして形成されたバンプ４２によって電気的に接続されている。また、第３の配線パターン１３と第５の配線パターン１５とは、第３の絶縁部材２３の、前記パターン間に位置する部分を貫通するようにして形成されたバンプ４３によって電気的に接続され、第４の配線パターン１４と第６の配線パターン１６とは、第３の絶縁部材２３の、前記パターン間に位置する部分を貫通するようにして形成されたバンプ４４によって電気的に接続されている。

また、第５の配線パターン１５と第６の配線パターン１６とは、第４の絶縁部材２４に形成されたスルーホールの内壁部分に形成された内部導電体４５によって電気的に接続されている。これによって、第１の配線パターン１１〜第６の配線パターン１６は、バンプ４１〜４４及び内部導電体４５によって互いに電気的に接続されることになる。さらに、第４の配線パターン１４を介して、電子部品３１も前述した配線パターンと電気的に接続されることになる。

なお、バンプ４１〜４４及び内部導電体４５は、それぞれ層間接続体を構成する。

また、図１に示す電子部品内蔵配線板１０においては、電子部品３１のアクティブ面３１１と相対向する裏面３１２と側面３１３とを覆うようにしてグランド電位に保持された導電性部材３２が形成されている。したがって、導電性部材３２が外部からの電磁ノイズを効果的に吸収するとともに、電子部品３１から発せられる電磁ノイズをも導電性部材３２を介して外部に効果的に放出できる。したがって、電子部品３１の電磁ノイズに起因した動作不良などの問題を回避することができる。

なお、電子部品３１は任意のものとすることができるが、半導体部品、特にはＧＨｚ以上の周波数で駆動させる高周波ＩＣ部品などの、内外の電磁ノイズの影響を比較的顕著に受けやすい半導体部品において好適に用いることができる。

また、導電性部材３２は、予め所定の大きさに加工しておいた導電性シートや、導電性ペーストを塗布した後、乾燥硬化させて得た導電層から構成することができる。なお、前記導電性シートを用いる場合は、電子部品３１に対して導電性接着剤などを用いて貼付する。

なお、導電性部材３２の諸特性、例えば抵抗率や厚さなどについては、電子部品３１の種類などに応じて適宜に設定されるが、例えば上述した高周波ＩＣ部品などの半導体部品の場合は、導電性部材３２の抵抗率は０．１Ω〜１×１０^−５Ωであり、厚さは３μｍ〜５０μｍとすることができる。また、導電性部材３２の電位をグランドに保持するに際しては、例えば、第４の配線パターン１４のグランドパターンに電気的に接続することによって達成することができる。但し、そのグランド電位に対する具体的な保持方法は特に限定されるものではない。

なお、バンプ４１〜４４も導電性部材３２と同じ導電性ペーストを用い、同様の導電層から構成することができる。この場合、導電性部材３２とバンプ４１〜４４とを相異なる材料から構成する場合の、材料の準備工程などを省略することができ、目的とする電子部品内蔵配線板１０の製造を簡略化することができる。

また、内部導電体４５と導電性部材３２とを同じ導電性ペーストを用い、同様の導電層から構成するようにすることができる。この場合も、導電性部材３２と内部導電体４５とを相異なる材料から構成する場合の、材料の準備工程などを省略することができ、目的とする電子部品内蔵配線板１０の製造を簡略化することができる。

また、図１において、第１の絶縁部材２１〜第４の絶縁部材２４は、それぞれ互いに識別可能に記載されているが、これは製造工程において元部材であるプリプレグを形成するとともに加熱して、前記絶縁部材を順次に形成するために一般的な状態として識別可能としたものである。しかしながら、これら絶縁部材を構成する材料や加熱条件などによっては互いに識別できない場合がある。

なお、第１の絶縁部材２１〜第４の絶縁部材２４中には、適宜ガラス繊維などの強化繊維（部材）を含有させることができる。特に、比較的厚い第４の絶縁部材２４中には上述した強化繊維を簡易に含有させることができ、これによって、電子部品内蔵配線板１０全体の強度を増大させることができる。

また、各絶縁部材は汎用の熱硬化性樹脂から構成することができ、電子部品３１を第４の配線パターンに接続するための接続部材３１Ａは半田やＡｕバンプなどから構成することができる。

なお、本例では、導電性部材３２を電子部品３１の裏面３１２及び側面３１３を覆うようにして設けているが、少なくとも裏面３１２を覆うように形成すれば、本発明の上述した内外の電磁ノイズ除去効果を奏することができる。しかしながら、側面３１３をも覆うようにして形成することにより、上述した作用効果をより顕著に奏することができるようになる。

以上、本発明を上記具体例に基づいて詳細に説明したが、本発明は上記具体例に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいて、あらゆる変形や変更が可能である。

例えば、上記具体例においては、絶縁部材を合計４層としているが、埋設すべき電子部品の数などに応じて適宜変化させることができる。例えば、２層とすることもできるし、５層以上とすることもできる。この場合、配線パターンの数は前記絶縁部材の数に応じて適宜に設定する。

また、上記具体例に示す電子部品内蔵配線板は、任意の方法で製造することができるが、好ましくは、Ｂ^２ｉｔ(ビー・スクエア・イット：登録商標)によって製造することができる。なお、これら以外の製造方法、例えばＡＬＩＶＨなどの方法を当然に用いることもできる。Ｂ^２ｉｔ及びＡＬＩＶＨは、例えば「ビルドアップ多層プリント配線板技術（２０００年６月２０日、日刊工業新聞社発行）」などに記載されている公知の技術である。

本発明の電子部品内蔵配線板の一例を示す断面構成図である。

符号の説明

１０ 電子部品内蔵配線板
１１ 第１の配線パターン
１２ 第２の配線パターン
１３ 第３の配線パターン
１４ 第４の配線パターン
１５ 第５の配線パターン
１６ 第６の配線パターン
２１ 第１の絶縁部材
２２ 第２の絶縁部材
２３ 第３の絶縁部材
２４ 第４の絶縁部材
３１ 電子部品
３２ 導電性部材
３３ アンダーフィル

Claims (12)

1. 少なくとも一つの配線パターンと、
   前記配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品と、
   前記電子部品の、少なくとも前記アクティブ面と相対向して位置する裏面上に、グランド電位に保持されるようにして形成された導電性部材と、
   を具えることを特徴とする、電子部品実装配線板。
2. 前記導電性部材は、前記電子部品の側面にまで延在して形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品実装配線板。
3. 前記配線パターンは少なくとも一対の配線パターンであり、前記電子部品は前記少なくとも一対の配線パターン間に配置した絶縁部材中に埋設されてなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の電子部品実装配線板。
4. 前記少なくとも一対の配線パターンは複数の配線パターンであり、前記複数の配線パターンの内、一対の配線パターンがそれぞれ前記絶縁部材の表面及び裏面上に設けられ、残りの配線パターンが前記絶縁部材中に埋設され、前記複数の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数配線パターンの少なくとも一部と前記電子部品とが複数の層間接続体で電気的機械的に接続されてなることを特徴とする、請求項３に記載の電子部品実装配線板。
5. 前記複数の層間接続体の少なくとも１つは、前記絶縁部材の厚さ方向に一致する軸を有し、前記軸方向の径が前記絶縁部材の厚さ方向で変化することを特徴とする、請求項４に記載の電子部品実装配線板。
6. 前記導電性部材と、前記複数の層間接続体の少なくとも１つとは、同一の材料によって形成されていることを特徴とする、請求項４又は５に記載の電子部品実装配線板。
7. 前記電子部品は半導体部品であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一に記載の電子部品実装配線板。
8. 少なくとも一つの配線パターンと、前記配線パターンに対してアクティブ面が下向きとなるようにしてフェイスダウンの状態で電気的に接続されてなる電子部品とを具える電子部品実装配線板において、
   前記電子部品の、少なくとも前記アクティブ面と相対向して位置する裏面上に、グランド電位に保持されるようにして導電性部材を形成し、前記電子部品に対する外部からの電磁ノイズの影響を排除するとともに、前記電子部品の動作によって生成される電磁ノイズを外部に放出し、前記電子部品の電磁ノイズに起因した動作不良を除去することを特徴とする、電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法。
9. 前記導電性部材は、前記電子部品の側面にまで延在して形成することを特徴とする、請求項８に記載の電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法。
10. 前記配線パターンは少なくとも一対の配線パターンであり、前記電子部品は前記少なくとも一対の配線パターン間に配置した絶縁部材中に埋設されてなることを特徴とする、請求項８又は９に記載の電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法。
11. 前記少なくとも一対の配線パターンは複数の配線パターンであり、前記複数の配線パターンの内、一対の配線パターンがそれぞれ前記絶縁部材の表面及び裏面上に設けられ、残りの配線パターンが前記絶縁部材中に埋設され、前記複数の配線パターンの少なくとも一部同士及び前記複数配線パターンの少なくとも一部と前記電子部品とが複数の層間接続体で電気的機械的に接続されてなることを特徴とする、請求項１０に記載の電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法。
12. 前記電子部品は半導体部品であることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれか一に記載の電子部品実装配線板の電磁ノイズ除去方法。

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