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JP2008135483A - Substrate incorporating electronic component and its manufacturing method - Google Patents

Substrate incorporating electronic component and its manufacturing method Download PDF

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JP2008135483A
JP2008135483A JP2006319332A JP2006319332A JP2008135483A JP 2008135483 A JP2008135483 A JP 2008135483A JP 2006319332 A JP2006319332 A JP 2006319332A JP 2006319332 A JP2006319332 A JP 2006319332A JP 2008135483 A JP2008135483 A JP 2008135483A
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JP
Japan
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wiring
electronic component
wiring board
wiring boards
substrate
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Pending
Application number
JP2006319332A
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Japanese (ja)
Inventor
Michihiko Ueda
充彦 植田
Yoshiharu Sanagawa
佳治 佐名川
Masaya Hirata
雅也 平田
Makoto Sato
信 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP2006319332A priority Critical patent/JP2008135483A/en
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a substrate incorporating electronic component that can reduce the complication in a manufacturing step and improve the degree of freedom in the position of electrical connection between wiring patterns of facing wiring boards, and to provide its manufacturing method. <P>SOLUTION: In the substrate incorporating electronic component, wiring boards 1 and 2 with wiring patterns 10 and 20 formed on one surface in the direction of thickness are opposed each other in the direction of thickness so that the joint parts 10a and 20a of the respective wiring patterns 10 and 20 may be overlapped each other, and an active element 50 and a passive element 51 to be incorporated between the wiring boards 1 and 2 are mounted on a second wiring board 2 and a to a first wiring board 1, respectively. An insulation part 6 made of insulative resin is interposed between the wiring boards 1 and 2 to cover both active element 50 and passive element 51, and a metal ball 7 is also interposed between the wiring boards 1 and 2 so as to keep a distance between the wiring boards 1 and 2 at a regulated distance that is set larger than a mounting dimension for both active element 50 and passive element 51, as well as to electrically connect the joint parts 10a and 20a with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子部品を内蔵した電子部品内蔵基板およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to an electronic component built-in substrate having an electronic component built therein and a method of manufacturing the same.

近年、電子機器の小型化、薄型化に対する要求が大きくなり、さらに電子機器の高機能化、高周波化(動作速度の高速化)が進んでいる。このような電子機器の動向に対応するため、小型高密度化や、高周波対応化を実現する様々な電子部品(回路部品)の実装構造、基板構造が提案されている。その中でも基板内に電子部品を内蔵する構造を有する電子部品内蔵基板は、三次元の部品配置により小型化でき、さらに電子部品間の配線距離を短縮できるという利点があることから、最も注目されている技術の一つである。   In recent years, there has been an increasing demand for downsizing and thinning of electronic devices, and higher functions and higher frequencies (higher operating speed) of electronic devices have been promoted. In order to respond to such trends in electronic devices, various electronic component (circuit component) mounting structures and substrate structures have been proposed that realize miniaturization and high frequency compatibility. Among them, the electronic component built-in substrate having a structure in which the electronic component is embedded in the substrate has the advantage that it can be miniaturized by the three-dimensional component arrangement and can further reduce the wiring distance between the electronic components. Is one of the technologies.

この種の電子部品内蔵基板としては、例えば、図5に示すように、電子部品101,102が一面側(図5における上面側)に実装された第1の配線板110と、第1の配線板110の前記一面に対向配置された第2の配線板120と、電子部品101,102配置用の開口部131を有し第1の配線板110と第2の配線板120との間に介在された内層配線板130と、第1の配線板110と第2の配線板120との間の空間内に充填される絶縁性樹脂からなる絶縁部140とを備えたものが提案されている(例えば、特許文献1)。   As this type of electronic component-embedded substrate, for example, as shown in FIG. 5, a first wiring board 110 on which electronic components 101 and 102 are mounted on one surface side (upper surface side in FIG. 5), and a first wiring The second wiring board 120 disposed opposite to the one surface of the board 110 and the opening 131 for arranging the electronic components 101 and 102 are interposed between the first wiring board 110 and the second wiring board 120. There has been proposed one including an inner layer wiring board 130 and an insulating portion 140 made of an insulating resin filled in a space between the first wiring board 110 and the second wiring board 120 ( For example, Patent Document 1).

ここで、第1の配線板110の前記一面には第1の配線パターン111が、他面(図5における下面)には第1の外部電極112がそれぞれ形成され、第1の配線パターン111と第1の外部電極112とは第1の配線板110にその厚み方向(図5における上下方向)に貫設された第1のビア113により電気的に接続されている。   Here, a first wiring pattern 111 is formed on the one surface of the first wiring board 110, and a first external electrode 112 is formed on the other surface (the lower surface in FIG. 5). The first external electrode 112 is electrically connected to the first wiring board 110 by a first via 113 penetrating in the thickness direction (vertical direction in FIG. 5).

第2の配線板120の一面(図5における上面)には第2の外部電極121が、他面(図5における下面)には第2の配線パターン122がそれぞれ形成され、第2の配線パターン122と第2の外部電極121とは第2の配線板120にその厚み方向に貫設された第2のビア123により電気的に接続されている。   A second external electrode 121 is formed on one surface (upper surface in FIG. 5) of the second wiring board 120, and a second wiring pattern 122 is formed on the other surface (lower surface in FIG. 5). 122 and the second external electrode 121 are electrically connected to the second wiring board 120 by a second via 123 penetrating in the thickness direction.

内層配線板130の一面(図5における上面)には第3の配線パターン132が、他面(図5における下面)には第4の配線パターン133がそれぞれ形成され、第3の配線パターン132と第4の配線パターン133とは内層配線板130にその厚み方向に貫設された第3のビア134により電気的に接続されている。   A third wiring pattern 132 is formed on one surface (upper surface in FIG. 5) of the inner layer wiring board 130, and a fourth wiring pattern 133 is formed on the other surface (lower surface in FIG. 5). The fourth wiring pattern 133 is electrically connected to the inner wiring board 130 by a third via 134 penetrating in the thickness direction.

以上述べた図5に示す構成の電子部品内蔵基板では、電子部品101,102と、第2の配線板120の第2の配線パターン122とが、第1の配線パターン111と、第4の配線パターン133と、ビア134と、第3の配線パターン132とを介して電気的に接続されている。   In the electronic component built-in substrate having the configuration shown in FIG. 5 described above, the electronic components 101 and 102, the second wiring pattern 122 of the second wiring board 120, the first wiring pattern 111, and the fourth wiring The pattern 133, the via 134, and the third wiring pattern 132 are electrically connected.

一方、電子部品内蔵基板としては、電子部品101,102配置用の開口部131を有する内層配線板130を用いる代わりに、第1および第2の配線板110,120として電子部品を収容するための部品収容部が形成された多層配線板(多層の印刷配線基板)を用いるものが提案されている(例えば、特許文献2)。ここで、多層配線板は、厚み方向の両面に配線パターンが形成され電子部品が実装される外側配線板と、少なくとも厚み方向の一面に他の多層配線板との接続用の配線パターンが形成され厚み方向の他面が外側配線板に接合された内側配線板とを有している。内側配線板には、外側配線板に実装される電子部品を収容する凹状の部品収容部を形成するための開口部が厚み方向に貫設されるとともに、内側配線板の配線パターンと外側配線板に実装される電子部品とを電気的に接続するためのビアが厚み方向に貫設されている。
特開2005−191156号公報(主に段落番号〔0016〕〜〔0021〕、および図1参照) 特開平11−103147号公報(主に段落番号〔0015〕〜〔0018〕、および図2参照)
On the other hand, as the electronic component built-in substrate, instead of using the inner layer wiring board 130 having the opening 131 for arranging the electronic components 101 and 102, the first and second wiring boards 110 and 120 are for accommodating electronic components. The thing using the multilayer wiring board (multilayer printed wiring board) in which the component accommodating part was formed is proposed (for example, patent document 2). Here, in the multilayer wiring board, a wiring pattern is formed on both sides in the thickness direction so that an electronic component is mounted, and a wiring pattern for connection with at least one other multilayer wiring board is formed on one surface in the thickness direction. The other surface in the thickness direction has an inner wiring board joined to the outer wiring board. The inner wiring board has an opening for forming a concave component housing portion for housing an electronic component mounted on the outer wiring board in the thickness direction, and the wiring pattern of the inner wiring board and the outer wiring board. Vias for electrically connecting the electronic components mounted on the through holes are provided in the thickness direction.
JP-A-2005-191156 (refer mainly to paragraph numbers [0016] to [0021] and FIG. 1) JP 11-103147 A (refer mainly to paragraph numbers [0015] to [0018] and FIG. 2)

ところで、図5に示すような電子部品内蔵基板では、内層配線板130によって、第1の配線板110の第1の配線パターン111と第2の配線板120の第2の配線パターン122とを電気的に接続するとともに、第1の配線板110と第2の配線板120との間に電子部品101,102内蔵用の空間を形成している。   By the way, in the electronic component built-in substrate as shown in FIG. 5, the inner wiring board 130 electrically connects the first wiring pattern 111 of the first wiring board 110 and the second wiring pattern 122 of the second wiring board 120. And a space for incorporating the electronic components 101 and 102 is formed between the first wiring board 110 and the second wiring board 120.

そのため、内層配線板130には上述したような開口部131、およびビア134を形成するためのビアホールを設ける必要があり、多数の孔開け加工を行わなければならないから、製造工程が煩雑になるという問題があった。   Therefore, it is necessary to provide the above-described opening 131 and the via hole for forming the via 134 in the inner wiring board 130, and a lot of drilling processes must be performed, which makes the manufacturing process complicated. There was a problem.

さらに、ビア134を形成するにあたっては、開口部131の開口縁部にビア134を形成しようとすると、ビア134の形成時に内層配線板130が破損してしまうおそれがあるので、ビア134は開口部131よりある程度の距離を離した位置に設ける必要があるから、ビア134を設ける位置が制約され、結果として、対向する配線板110,120の配線パターン111,122間の電気接続の位置の自由度が低下する。また、このような制約の元では、ビア134と電子部品101,102との距離が離れているために、電子部品101,102とビア134とを電気的に接続しようとした際には、内層配線板130の第3および第4の配線パターン131,132における電子部品101,102とビア134との電路が長くなってしまう。   Furthermore, when forming the via 134, if the via 134 is formed at the opening edge of the opening 131, the inner wiring board 130 may be damaged when the via 134 is formed. Since the position where the via 134 is provided is restricted because it is necessary to provide the device at a certain distance from the 131, the degree of freedom in the position of electrical connection between the wiring patterns 111 and 122 of the opposing wiring boards 110 and 120 is consequently limited. Decreases. Moreover, since the distance between the via 134 and the electronic components 101 and 102 is long under such a restriction, when the electronic components 101 and 102 and the via 134 are to be electrically connected, the inner layer The electric path between the electronic components 101 and 102 and the via 134 in the third and fourth wiring patterns 131 and 132 of the wiring board 130 becomes long.

また、電子部品の数が増えた際には、例えば電子部品全てを内部に配置できるように開口部131のサイズを大きくしたりする必要が生じるため、製造工程がさらに煩雑になる。また、同サイズであれば、第3および第4の配線パターン131,132及びビア134を形成するための面積が減少し、ビア134を形成する位置がさらに制約されてしまう。   Further, when the number of electronic components increases, for example, it is necessary to increase the size of the opening 131 so that all the electronic components can be arranged inside, so that the manufacturing process is further complicated. Further, if the size is the same, the area for forming the third and fourth wiring patterns 131 and 132 and the via 134 is reduced, and the position where the via 134 is formed is further restricted.

一方、上述した特許文献2に開示されているような電子部品内蔵基板であっても、電子部品を収容する部品収容部用の開口部やビアを内側配線板に設ける必要があるので、特許文献1に開示されている電子部品内蔵基板と同様に、開口部やビアなどの孔開け加工を行う必要があるために製造工程が煩雑となり、またビアを設ける位置が制約されてしまうために、対向する多層配線板の配線パターン間の電気接続の位置の自由度が低くなるという問題がある。結局のところ、図5に示すような電子部品内蔵基板の問題点は、特許文献2に開示されているような電子部品内蔵基板においても依然として解決されていなかった。   On the other hand, even in the electronic component built-in substrate as disclosed in Patent Document 2 described above, it is necessary to provide an opening or via for the component housing portion for housing the electronic component in the inner wiring board. As in the case of the electronic component built-in substrate disclosed in FIG. 1, the manufacturing process is complicated because it is necessary to drill holes such as openings and vias, and the positions where vias are provided are limited. There is a problem that the degree of freedom in the position of electrical connection between the wiring patterns of the multilayer wiring board is low. After all, the problem of the electronic component built-in substrate as shown in FIG. 5 has not been solved even in the electronic component built-in substrate as disclosed in Patent Document 2.

本発明は上述の点に鑑みて為されたもので、その目的は、製造工程の煩雑さを低減できるとともに、対向する配線板の配線パターン間の電気接続の位置の自由度を向上できる電子部品内蔵基板およびその製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to reduce the complexity of the manufacturing process and to improve the degree of freedom of the electrical connection position between the wiring patterns of the opposing wiring boards. An object is to provide a built-in substrate and a manufacturing method thereof.

上述の課題を解決するために、請求項1の発明では、少なくとも厚み方向の一面に配線パターンが形成された複数の配線板が、前記厚み方向において互いに対向する配線板の配線パターンの少なくとも一部同士が重なる形で配置され、互いに対向する配線板間に内蔵される電子部品が少なくとも一方の配線板に実装され、前記対向する配線板間には絶縁性樹脂からなり前記電子部品を覆う絶縁部が介在されてなる電子部品内蔵基板であって、前記対向する配線板間には、配線板間の距離を前記電子部品の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、前記対向する配線板の配線パターンの前記一部同士を電気的に接続する金属ボールが介在されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, in the invention of claim 1, at least a part of the wiring patterns of the wiring boards facing each other in the thickness direction is a plurality of wiring boards having wiring patterns formed on at least one surface in the thickness direction. An electronic part that is arranged in a form that overlaps and is built in between at least one wiring board is mounted on at least one wiring board, and an insulating part that is made of an insulating resin and covers the electronic part between the opposing wiring boards In the electronic component built-in board, wherein the distance between the wiring boards is kept at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic parts, and the opposing wirings are interposed between the opposing wiring boards. A metal ball for electrically connecting the portions of the wiring pattern of the plate is interposed.

請求項1の発明によれば、金属ボールによって対向する配線板間の距離が電子部品の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板の配線パターン間を電気的に接続しているので、従来のように内側に電子部品を配置するための開口部や対向する配線板の配線パターン間を電気的に接続するビアなどを形成する必要がなくなって、これら開口部やビアのための孔明け加工を行わなくて済むから、製造工程の煩雑さを低減できるという効果を奏し、その上、孔開け加工が必要なビアとは異なり金属ボールは設ける位置の自由度が高いから、配線パターンの電気接続の位置の自由度を向上できるという効果を奏する。また、対向する配線板間の距離が、加圧時に径寸法が変動することがない金属ボールにより決定されるから、前記規定距離を所望の長さに設定できるという効果を奏する。   According to the first aspect of the present invention, the distance between the wiring boards facing each other by the metal balls is maintained at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic component, and the wiring patterns of the wiring boards facing each other are electrically connected. As a result, there is no need to form openings for placing electronic components inside and vias for electrically connecting the wiring patterns of opposing wiring boards as in the prior art. This eliminates the need for drilling holes, so that it is possible to reduce the complexity of the manufacturing process. In addition, unlike vias that require drilling, the metal balls have a high degree of freedom in the positions to be provided. There is an effect that the degree of freedom of the electrical connection position of the wiring pattern can be improved. In addition, since the distance between the facing wiring boards is determined by a metal ball whose diameter does not vary during pressurization, the prescribed distance can be set to a desired length.

請求項2の発明では、請求項1の発明において、金属ボールは、半田により配線パターンと固定されて電気的に接続されていることを特徴とする。   According to a second aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the metal ball is fixed and electrically connected to the wiring pattern by solder.

請求項2の発明によれば、金属ボールと配線パターンとの接合信頼性を向上できる上に、半田と配線パターンとの接合によってさらなる接合信頼性の向上を図ることができて、金属ボールと配線パターンとの電気接続の信頼性を向上できるという効果を奏する。   According to the second aspect of the present invention, the bonding reliability between the metal ball and the wiring pattern can be improved, and further the bonding reliability can be improved by bonding the solder and the wiring pattern. There is an effect that the reliability of the electrical connection with the pattern can be improved.

請求項3の発明では、請求項2の発明において、各配線板は、配線パターンにおける金属ボールとの接触部位が、Auにより形成されてなることを特徴とする。   The invention of claim 3 is characterized in that, in the invention of claim 2, each wiring board is formed of Au at a portion of the wiring pattern in contact with the metal ball.

請求項3の発明によれば、半田と配線パターンとの接合信頼性を向上できて、金属ボールと配線パターンとの電気接続の信頼性をさらに向上できるという効果を奏する。   According to the invention of claim 3, it is possible to improve the bonding reliability between the solder and the wiring pattern and to further improve the reliability of the electrical connection between the metal ball and the wiring pattern.

請求項4の発明では、請求項1〜3のうちいずれか1項の発明において、絶縁性樹脂は、フィラーを充填したエポキシ樹脂であることを特徴とする。   The invention of claim 4 is characterized in that, in the invention of any one of claims 1 to 3, the insulating resin is an epoxy resin filled with a filler.

請求項4の発明によれば、エポキシ樹脂は流動性が良好な絶縁性樹脂であるから、例えば、絶縁部の基礎となる絶縁性樹脂シートを対向する配線板間に配置して、絶縁性樹脂シートを軟化させた状態で加圧することによって配線板間に絶縁部を介在させる際に、絶縁部にボイドが発生することを防止できるという効果を奏し、しかもフィラーによって絶縁部の硬度を向上できるから、電子部品内蔵基板全体としての硬度を向上できるという効果を奏する。   According to the invention of claim 4, since the epoxy resin is an insulating resin having good fluidity, for example, an insulating resin sheet serving as a base of the insulating portion is disposed between the facing wiring boards, and the insulating resin When the insulating portion is interposed between the wiring boards by pressurizing the sheet in a softened state, it is possible to prevent the occurrence of voids in the insulating portion, and the hardness of the insulating portion can be improved by the filler. There is an effect that the hardness of the entire electronic component built-in substrate can be improved.

請求項5の発明では、請求項1〜4のうちいずれか1項の発明において、電子部品として少なくとも能動素子を有し、当該能動素子は前記対向する配線板の一方にフリップチップ実装されてなることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the electronic component has at least an active element, and the active element is flip-chip mounted on one of the opposing wiring boards. It is characterized by that.

請求項5の発明によれば、能動素子をフリップチップ実装することにより、ボンディングワイヤを用いて実装する場合などに比べて、実装面積を縮小できるとともに能動素子の実装高さ寸法を小さくできるから、小型化が図れるという効果を奏する。   According to the invention of claim 5, since the active element is flip-chip mounted, the mounting area can be reduced and the mounting height dimension of the active element can be reduced as compared with the case of mounting using a bonding wire. There is an effect that the size can be reduced.

請求項6の発明では、請求項1〜5のうちいずれか1項の発明において、各配線板は、ガラスエポキシ基板を用いて形成されてなり、絶縁性樹脂は、フィラーを充填したエポキシ樹脂であることを特徴とする。   In invention of Claim 6, in any one of Claims 1-5, each wiring board is formed using a glass epoxy board | substrate, and insulating resin is the epoxy resin with which the filler was filled. It is characterized by being.

請求項6の発明によれば、配線板と絶縁部とがともにエポキシ樹脂を主とする材料により形成されているので、配線板と絶縁部の線膨張率差を小さくできるから、電子部品内蔵基板の反りを低減できるという効果を奏する。また、エポキシ樹脂は流動性が良好な絶縁性樹脂であるから、例えば、絶縁部の基礎となる絶縁性樹脂シートを対向する配線板間に配置して、絶縁性樹脂シートを軟化させた状態で加圧することによって配線板間に絶縁部を介在させる際に、絶縁部にボイドが発生することを防止できるという効果を奏し、しかもフィラーによって絶縁部の硬度を向上できるから、電子部品内蔵基板全体としての硬度を向上できるという効果を奏する。   According to the invention of claim 6, since both the wiring board and the insulating part are formed of a material mainly made of epoxy resin, the difference in linear expansion coefficient between the wiring board and the insulating part can be reduced. This has the effect of reducing the warpage. In addition, since the epoxy resin is an insulating resin with good fluidity, for example, an insulating resin sheet that is the basis of the insulating portion is disposed between opposing wiring boards, and the insulating resin sheet is softened. When the insulating part is interposed between the wiring boards by pressurizing, the effect of preventing the generation of voids in the insulating part can be obtained, and the hardness of the insulating part can be improved by the filler. There is an effect that the hardness of the can be improved.

請求項7の発明では、請求項1〜6のうちいずれか1項記載の電子部品内蔵基板の製造方法であって、前記対向させる配線板間に内蔵させる電子部品を少なくとも一方の配線板に実装するとともに、前記金属ボールを前記対向させる配線板のうちいずれかの配線パターンの前記一部に実装する実装工程と、前記実装工程によって実装された前記電子部品および前記金属ボールを前記対向させる配線板間の空間に位置させるとともに配線パターンの少なくとも一部同士が重なるようにして前記対向させる配線板を前記絶縁部の基礎となる絶縁性樹脂シートを挟んで対向配置する積層工程と、前記積層工程により前記対向させた配線板間の空間に配置した絶縁性樹脂シートを加熱した状態で配線板を介して加圧して、前記絶縁部を介して前記対向する配線板を一体化するとともに前記金属ボールにより前記対向する配線板の配線パターンの前記一部同士を電気的に接続する一体化工程とを有していることを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the method for manufacturing an electronic component built-in substrate according to any one of claims 1 to 6, wherein the electronic component to be built in between the facing wiring boards is mounted on at least one wiring board. And a mounting step of mounting the metal ball on the part of any wiring pattern of the wiring board facing the wiring board, and the wiring board mounting the electronic component and the metal ball mounted by the mounting step. A laminating step of placing the facing wiring boards facing each other with the insulating resin sheet serving as the foundation of the insulating portion interposed between the laminating step and the facing wiring board so that at least some of the wiring patterns overlap with each other The insulating resin sheet disposed in the space between the facing wiring boards is pressurized through the wiring board in a heated state, and the opposing resin is interposed through the insulating portion. Characterized in that it has a unifying step of electrically connecting the portion between the wiring board wiring pattern for the face by the metal balls with integrating the wiring board that.

請求項7の発明によれば、絶縁性樹脂シートの加圧時に、対向する配線板間への電子部品の内蔵と金属ボールによる配線パターン間の電気的接続とを同時に行えるから、製造工程を短縮化することができるという効果を奏する。   According to the invention of claim 7, when the insulating resin sheet is pressed, the electronic component can be embedded between the opposing wiring boards and the electrical connection between the wiring patterns by the metal balls can be performed at the same time, thereby shortening the manufacturing process. There is an effect that can be made.

請求項8の発明では、請求項7の発明において、前記対向する配線板間に内蔵される電子部品として能動素子と受動素子とを有し、前記実装工程にあっては、前記対向させる配線板の一方に能動素子を実装し、前記対向させる配線板の他方に受動素子を実装することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the seventh aspect of the invention, an active element and a passive element are provided as electronic components built in between the facing wiring boards, and the wiring board to be opposed is provided in the mounting step. An active element is mounted on one of the two, and a passive element is mounted on the other of the facing wiring boards.

請求項8の発明によれば、対向する配線板間に内蔵される電子部品として能動素子と受動素子とを有する際に、能動素子を実装する配線板と、受動素子を実装する配線板とを別々の配線板としているから、能動素子と受動素子とが一の配線板に混在する場合に比べて、配線板の仕様を簡略化できるという効果を奏し、また配線板に電子部品を実装する工程を簡略化できるという効果を奏する。   According to the eighth aspect of the present invention, when an active element and a passive element are provided as electronic components incorporated between opposing wiring boards, the wiring board for mounting the active element and the wiring board for mounting the passive element are provided. Because it is a separate wiring board, compared to the case where active elements and passive elements are mixed in one wiring board, it has the effect that the specifications of the wiring board can be simplified, and the process of mounting electronic components on the wiring board There is an effect that can be simplified.

本発明は、金属ボールによって対向する配線板間の距離が電子部品の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板の配線パターン間を電気的に接続しているので、製造工程の煩雑さを低減できるという効果を奏し、その上、配線パターンの電気接続の位置の自由度を向上できるという効果を奏し、また、規定距離を所望の長さに設定できるという効果を奏する。   The present invention keeps the distance between the wiring boards facing each other by the metal balls at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic component, and electrically connects the wiring patterns of the facing wiring boards. In addition to the effect that the complexity of the manufacturing process can be reduced, the effect that the degree of freedom of the electrical connection position of the wiring pattern can be improved, and the effect that the specified distance can be set to a desired length is achieved. .

(実施形態1)
本実施形態の電子部品内蔵基板は、図1(d)に示すように、厚み方向(図1(d)における上下方向)に対向配置される2枚の配線板1,2間に複数の電子部品50,51が内蔵されており、一方の配線板1の一面に形成された配線パターン10と、他方の配線板2の一面に形成された配線パターン20とが金属ボール7により電気的に接続されている。配線板1,2間の距離は、金属ボール7によって、電子部品50,51の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保たれている。さらに、配線板1,2間には、電子部品50,51を覆うようにして絶縁部6が介在されている。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1 (d), the electronic component built-in substrate according to the present embodiment has a plurality of electronic components between two wiring boards 1 and 2 that are opposed to each other in the thickness direction (vertical direction in FIG. 1 (d)). Components 50 and 51 are incorporated, and a wiring pattern 10 formed on one surface of one wiring board 1 and a wiring pattern 20 formed on one surface of the other wiring board 2 are electrically connected by a metal ball 7. Has been. The distance between the wiring boards 1 and 2 is maintained by the metal ball 7 at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic components 50 and 51. Further, an insulating portion 6 is interposed between the wiring boards 1 and 2 so as to cover the electronic components 50 and 51.

一方の配線板(以下、「第1の配線板」と称する)1に実装された電子部品51は、ICなどの能動素子であって、例えば、厚みを薄くするためにベアチップを使用している。また、ベアチップとしてはウエハを研磨することによって厚みを500μmから100μm程度に薄く加工したものを用いている。他方の配線板(以下、「第2の配線板」と称する)2に実装された電子部品50は、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの能動素子であって、例えば0603部品(チップサイズが0.6mm×0.3mm)などの表面実装用のチップ部品を使用している。   An electronic component 51 mounted on one wiring board (hereinafter referred to as “first wiring board”) 1 is an active element such as an IC, and uses, for example, a bare chip to reduce the thickness. . As the bare chip, a wafer that is processed to a thickness of about 500 μm to 100 μm by polishing the wafer is used. An electronic component 50 mounted on the other wiring board (hereinafter referred to as “second wiring board”) 2 is an active element such as a resistor, a capacitor, or an inductor, and is, for example, 0603 parts (chip size is 0.6 mm). X0.3mm) and other surface mount chip components are used.

第1の配線板1および第2の配線板2は、図1(a)に示すように、それぞれ厚み方向の両面に銅箔が形成された厚みが0.1mm〜1.0mm程度のガラスエポキシ基板1a,2aを用いて形成されてなり、前記銅箔を適宜パターニングすることにより配線パターン10,11,20,21が形成されている。   As shown in FIG. 1A, the first wiring board 1 and the second wiring board 2 are each a glass epoxy having a thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm in which a copper foil is formed on both surfaces in the thickness direction. The wiring patterns 10, 11, 20, and 21 are formed by appropriately patterning the copper foil, which is formed using the substrates 1a and 2a.

第1の配線板1の厚み方向の一面(図1(a)における上面)に形成された配線パターン(以下、「第1の配線パターン」と称する)10には、第2の配線板2の厚み方向の一面(図1(a)における上面)の配線パターン(以下、「第3の配線パターン」と称する)20と電気的に接続するための金属ボール7が実装される接続部(以下、「第1の接続部」と称する)10aが複数(図示例では4つ)設けられている。この第1の配線パターン10と、第1の配線板1の厚み方向の他面(図1(a)における下面)に形成された配線パターン(以下、「第2の配線パターン」と称する)11とは、第1の配線板1にその厚み方向に貫設された貫通孔配線(以下、「第1の貫通孔配線」と称する)12により電気的に接続されている。   A wiring pattern (hereinafter referred to as “first wiring pattern”) 10 formed on one surface in the thickness direction of the first wiring board 1 (upper surface in FIG. 1A) is referred to as the second wiring board 2. A connecting portion (hereinafter, referred to as “metal ball 7”) for electrical connection with a wiring pattern (hereinafter referred to as “third wiring pattern”) 20 on one surface in the thickness direction (the upper surface in FIG. 1 (a)). A plurality (four in the illustrated example) 10a (referred to as "first connection portions") are provided. The first wiring pattern 10 and a wiring pattern (hereinafter referred to as “second wiring pattern”) 11 formed on the other surface in the thickness direction of the first wiring board 1 (the lower surface in FIG. 1A). Is electrically connected to the first wiring board 1 by a through-hole wiring (hereinafter referred to as “first through-hole wiring”) 12 penetrating in the thickness direction.

第2の配線板2の厚み方向の一面(図1(a)における上面)に形成された第3の配線パターン20には、各第1の接続部10aに実装された金属ボール7と接続される接続部(以下、「第2の接続部」)20aが複数(図示例では4つ)設けられている。この第3の配線パターン20と、第2の配線板2の厚み方向の他面(図1(a)における下面)に形成された配線パターン(以下、「第4の配線パターン」と称する)21とは、第2の配線板2にその厚み方向に貫設された貫通孔配線(以下、「第2の貫通孔配線」と称する)22により電気的に接続されている。   The third wiring pattern 20 formed on one surface in the thickness direction of the second wiring board 2 (the upper surface in FIG. 1A) is connected to the metal balls 7 mounted on each first connection portion 10a. A plurality of connecting portions (hereinafter, “second connecting portions”) 20a are provided (four in the illustrated example). The third wiring pattern 20 and a wiring pattern (hereinafter referred to as “fourth wiring pattern”) 21 formed on the other surface in the thickness direction of the second wiring board 2 (the lower surface in FIG. 1A). Is electrically connected to the second wiring board 2 by a through-hole wiring (hereinafter referred to as “second through-hole wiring”) 22 penetrating in the thickness direction.

ところで、配線パターン10,20の表面には、Ni層(図示せず)およびAu層(図示せず)が当該Au層を最表面側としてメッキにより形成されている。なお、前記Ni層およびAu層は、必ずしも配線パターン10,20の全表面に設ける必要はなく、少なくとも配線パターン10,20における金属ボール7との接触部位である接続部10a,20aの表面に設けられていればよい。   Incidentally, a Ni layer (not shown) and an Au layer (not shown) are formed on the surfaces of the wiring patterns 10 and 20 by plating with the Au layer as the outermost surface side. The Ni layer and the Au layer are not necessarily provided on the entire surface of the wiring patterns 10 and 20, but are provided on the surfaces of the connection portions 10a and 20a that are at least contact portions with the metal balls 7 in the wiring patterns 10 and 20. It only has to be done.

絶縁部6は、エポキシ樹脂にフィラー(例えばアルミナやシリカなどの無機フィラー)を充填してなる絶縁性樹脂を用いて形成されている。このような絶縁性樹脂は、フィラーの充填量によって線膨張率を調整することができ、その線膨張率は、第1の配線板1および第2の配線板2の基礎となるガラスエポキシ基板1a,2aの線膨張率との差が小さくなるような値とすることが好ましい。ところで、絶縁部6を第1の配線板1と第2の配線板2との間に介在させるにあたっては、図1(c)に示すように、絶縁部6の基礎となる絶縁性樹脂シート(有機シート)60を用いる。ここで、絶縁性樹脂シート60は、厚みが100μm程度に形成されるとともに、第1の配線板1および第2の配線板2と同サイズに形成されている。   The insulating portion 6 is formed using an insulating resin formed by filling an epoxy resin with a filler (for example, an inorganic filler such as alumina or silica). Such an insulating resin can adjust a linear expansion coefficient by the filling amount of the filler, and the linear expansion coefficient is the glass epoxy substrate 1a which is the basis of the first wiring board 1 and the second wiring board 2. , 2a is preferably set to such a value that the difference from the linear expansion coefficient becomes small. By the way, in interposing the insulating part 6 between the first wiring board 1 and the second wiring board 2, as shown in FIG. 1C, an insulating resin sheet ( Organic sheet) 60 is used. Here, the insulating resin sheet 60 is formed to have a thickness of about 100 μm and the same size as the first wiring board 1 and the second wiring board 2.

金属ボール7は、例えば、本実施形態の電子部品内蔵基板の製造工程において行われる熱処理(例えば、後述する実装工程や一体化工程における加熱処理)時の温度で溶融しない金属材料(好ましくは、Cu、Auなど)を用いて球状に形成され、その直径は、電子部品50,51の実装高さ寸法の両方(図示例では、各電子部品50,51の実装高さ寸法は略等しい)より大きく(本実施形態では、100μm〜500μm程度大きく)設定した規定距離と等しい長さに設定されている。ただし、金属ボール7の直径は、厳密な意味で前記規定寸法と等しいことまでは要求しない。なお、金属ボール7は、全体が金属材料で形成されているものに限定されるものではなく、例えば、導電性を有していない材料を用いて球状に形成されたコアボールの球表面の全面に所定の厚みの金属層を形成してなるものであってもよい。この場合、コアボールの材料および金属層の材料としては、本実施形態の電子部品内蔵基板の製造工程において行われる熱処理時の温度で溶融しないものを用いる。   The metal ball 7 is, for example, a metal material (preferably Cu) that does not melt at a temperature during heat treatment (for example, heat treatment in a mounting process or an integration process described later) performed in the manufacturing process of the electronic component built-in substrate of the present embodiment. , Au, etc.), and the diameter thereof is larger than both the mounting height dimensions of the electronic components 50 and 51 (in the illustrated example, the mounting height dimensions of the electronic components 50 and 51 are substantially equal). (In this embodiment, the length is set to be equal to the set specified distance). However, the diameter of the metal ball 7 is not required to be strictly equal to the specified dimension. The metal balls 7 are not limited to those formed entirely of a metal material. For example, the entire surface of the sphere surface of a core ball formed into a sphere using a material that does not have conductivity. It may be formed by forming a metal layer having a predetermined thickness. In this case, as the material for the core ball and the material for the metal layer, those that do not melt at the temperature at the time of heat treatment performed in the manufacturing process of the electronic component built-in substrate of this embodiment are used.

ところで、金属ボール7の球表面には、配線パターン10,20との電気接続の信頼性を向上するために、厚みが20μm〜200μm程度(好ましくは25μm〜30μm)の半田層82が金属ボール7の球表面の全面を覆うようにして形成されている。半田層82は、例えば、Sn−Au系やSn−Zn系の半田を用いて形成されている。   Incidentally, a solder layer 82 having a thickness of about 20 μm to 200 μm (preferably 25 μm to 30 μm) is provided on the spherical surface of the metal ball 7 in order to improve the reliability of electrical connection with the wiring patterns 10 and 20. It is formed so as to cover the entire surface of the sphere. The solder layer 82 is formed using, for example, Sn—Au or Sn—Zn solder.

次に本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法について図1に基づいて説明する。本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法では、まず、対向させる配線板1,2間に内蔵させる電子部品50を第2の配線板2に、電子部品51を第1の配線板1にそれぞれ実装する電子部品実装過程と、金属ボール7を第1の配線板1の第1の配線パターン10に実装する金属ボール実装過程とを行う。本実施形態では、電子部品実装過程と、金属ボール実装過程とで実装工程が構成されている。なお、電子部品実装過程と金属ボール実装過程はどちらを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。   Next, the manufacturing method of the electronic component built-in substrate of this embodiment will be described with reference to FIG. In the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the present embodiment, first, the electronic component 50 to be incorporated between the facing wiring boards 1 and 2 is the second wiring board 2, and the electronic component 51 is the first wiring board 1. An electronic component mounting process for mounting and a metal ball mounting process for mounting the metal ball 7 on the first wiring pattern 10 of the first wiring board 1 are performed. In the present embodiment, the mounting process is composed of an electronic component mounting process and a metal ball mounting process. Note that either the electronic component mounting process or the metal ball mounting process may be performed first or in parallel.

電子部品実装過程は、図1(b)に示すように、リフロー半田付けなどにより電子部品51を第1の配線パターン10に固定して電気的に接続することによって第1の配線板1に実装する過程を有している。また、電子部品実装過程は、スタッドバンプまたはめっきバンプなどからなるバンプ(例えばAuバンプ)80により電子部品50を第3の配線パターン20に固定して電気的に接続することによって第2の配線板2にフリップチップ実装する過程を有している。また、電子部品50をフリップチップ実装するにあたっては、バンプ80の接合信頼性の向上(電子部品50に生じる応力の緩和、電子部品50の脱落防止)を図るために、電子部品50と第2の配線板2との間に、アンダーフィル材(例えば、エポキシ樹脂)を充填することによって、アンダーフィル層81を介在させている。   In the electronic component mounting process, as shown in FIG. 1B, the electronic component 51 is mounted on the first wiring board 1 by fixing and electrically connecting the electronic component 51 to the first wiring pattern 10 by reflow soldering or the like. Have a process to do. In the electronic component mounting process, the second wiring board is formed by fixing and electrically connecting the electronic component 50 to the third wiring pattern 20 by a bump (for example, Au bump) 80 made of a stud bump or a plating bump. 2 has a process of flip chip mounting. Further, when the electronic component 50 is flip-chip mounted, in order to improve the bonding reliability of the bump 80 (relaxation of stress generated in the electronic component 50 and prevention of the electronic component 50 from falling off), the electronic component 50 and the second component 50 are connected. An underfill layer 81 is interposed between the wiring board 2 and an underfill material (for example, epoxy resin).

金属ボール実装過程は、図1(b)に示すように、半田層82と同様の半田を用いて金属ボール7を第1の配線パターン10の第1の接続部10aそれぞれに固定して電気的に接続することによって第1の配線板1に実装する過程である(図示例では、金属ボール7の実装に用いた半田が半田層82と一体となった状態を示している)。本実施形態では、第1の配線パターン10の最表層はAu層からなるので、半田層82に含まれるSnがAu層に拡散し(金属結合が行われ)、これによって半田層82と第1の配線パターン10との接合信頼性が向上する。   In the metal ball mounting process, as shown in FIG. 1B, the metal ball 7 is fixed to each of the first connection portions 10a of the first wiring pattern 10 by using the same solder as the solder layer 82. Is a process of mounting on the first wiring board 1 by connecting to (in the illustrated example, the solder used for mounting the metal balls 7 is integrated with the solder layer 82). In the present embodiment, since the outermost layer of the first wiring pattern 10 is made of an Au layer, Sn contained in the solder layer 82 diffuses into the Au layer (metal bonding is performed), whereby the solder layer 82 and the first layer are connected. The reliability of bonding with the wiring pattern 10 is improved.

この後には、図1(c)に示すように、実装工程によって第2の配線板2に実装された電子部品50と、第1の配線板1に実装された電子部品51と、第1の配線板1に実装された金属ボール7とを配線板1,2間の空間に位置させるとともに、接続部10a,20a同士が厚み方向で重なるようにして、第1の配線板1と第2の配線板2とを絶縁性樹脂シート60を挟んで対向配置する積層工程を行う。ここで、絶縁性樹脂シート60は、厚み方向において電子部品50,51および金属ボール7と重なるようにして第1の配線板1と第2の配線板2との間の空間に配置される。ところで、絶縁性樹脂シート60は厚み方向に複数枚(図示例では5枚)重ねた状態で、第1の配線板1と第2の配線板2との間の空間に配置される。このときの絶縁性樹脂シート60の厚み寸法の合計値は、金属ボール7の直径寸法より大きくなる値とし、これにより第1の配線板1と第2の配線板2との間の空間を過不足なく埋めることができるようにしている。   Thereafter, as shown in FIG. 1C, the electronic component 50 mounted on the second wiring board 2 by the mounting process, the electronic component 51 mounted on the first wiring board 1, and the first The metal ball 7 mounted on the wiring board 1 is positioned in the space between the wiring boards 1 and 2, and the connection portions 10 a and 20 a are overlapped with each other in the thickness direction so that the first wiring board 1 and the second wiring board 1 are connected. A laminating process is performed in which the wiring board 2 and the insulating resin sheet 60 are disposed opposite to each other. Here, the insulating resin sheet 60 is disposed in a space between the first wiring board 1 and the second wiring board 2 so as to overlap the electronic components 50 and 51 and the metal balls 7 in the thickness direction. By the way, the insulating resin sheet 60 is arranged in a space between the first wiring board 1 and the second wiring board 2 in a state where a plurality (5 in the illustrated example) are stacked in the thickness direction. At this time, the total thickness dimension of the insulating resin sheet 60 is set to a value larger than the diameter dimension of the metal ball 7, so that the space between the first wiring board 1 and the second wiring board 2 is excessive. It can be filled without any shortage.

続いて、積層工程により対向させた配線板1,2間の空間に配置した絶縁性樹脂シート60を加熱した状態で第1の配線板1を介して絶縁性樹脂シート60を加圧することで、絶縁部6によって配線板1,2を一体化するとともに、金属ボール7により配線板1,2の配線パターン10,20の接続部10a,20a同士を電気的に接続する一体化工程を行う。具体的に説明すると、一体化工程では、積層工程により積層された配線板1,2および絶縁性樹脂シート60を、真空雰囲気下で100〜150℃程度(絶縁性樹脂シート60を構成する絶縁性樹脂が軟化する温度)に加熱して絶縁性樹脂シート60を軟化(溶融)させる。この後に加熱した状態を保持しながら(絶縁性樹脂シート60を軟化させた状態を保持しながら)、第1の配線板1を第2に配線板2側に押圧することで軟化した絶縁性樹脂シート60を加圧していく。第1の配線板1の第2の配線板2側への押圧は、金属ボール7で軟化した絶縁性樹脂シート60を押しのけて各金属ボール7が第3の配線パターン20の各第2の接続部20aそれぞれに接触するまで行う。   Subsequently, by pressurizing the insulating resin sheet 60 through the first wiring board 1 in a state where the insulating resin sheet 60 arranged in the space between the wiring boards 1 and 2 opposed by the laminating process is heated, In addition to integrating the wiring boards 1 and 2 with the insulating portion 6, an integration step of electrically connecting the connection portions 10 a and 20 a of the wiring patterns 10 and 20 of the wiring boards 1 and 20 with the metal ball 7 is performed. More specifically, in the integration step, the wiring boards 1 and 2 and the insulating resin sheet 60 laminated in the lamination step are about 100 to 150 ° C. in the vacuum atmosphere (insulating properties constituting the insulating resin sheet 60). The insulating resin sheet 60 is softened (melted) by heating to a temperature at which the resin softens. After this, while maintaining the heated state (while maintaining the softened state of the insulating resin sheet 60), the insulating resin softened by secondly pressing the first wiring board 1 toward the wiring board 2 The sheet 60 is pressurized. The pressing of the first wiring board 1 to the second wiring board 2 side pushes the insulating resin sheet 60 softened by the metal balls 7 so that each metal ball 7 is connected to each second connection of the third wiring pattern 20. The process is performed until the respective parts 20a are contacted.

ここで、金属ボール7が第2の接続部20aに接触した際には、金属ボール7の球表面を覆っている半田層82は、その表面の酸化膜が破れて新しい半田を表面に出しながら金属ボール7と第2の接続部20aとの間で押し潰されて第2の接続部20aの表面に広がることになるから、半田層82と第2の接続部20aとの接触面積が増加して接合信頼性が向上する。したがって、半田層82の厚みが厚いほど金属ボール7と第2の接続部20aとの間で押しつぶされる半田の量が増えて接触面積が増え、接合信頼性の向上が図れる。ただし、半田層82の厚みが厚すぎると第2の接続部20aより半田層82の半田がはみ出して、同一平面上にある配線パターン20間などを短絡してしまうおそれがあるため、半田層82の厚みは、半田層82の半田によって同一平面上にある配線パターン20間などを短絡しない程度の厚みにしておく必要がある。   Here, when the metal ball 7 comes into contact with the second connecting portion 20a, the solder layer 82 covering the surface of the metal ball 7 breaks the oxide film on the surface and exposes new solder to the surface. Since the metal ball 7 is crushed between the second connecting portion 20a and spreads on the surface of the second connecting portion 20a, the contact area between the solder layer 82 and the second connecting portion 20a increases. This improves the bonding reliability. Therefore, the thicker the solder layer 82 is, the more solder is crushed between the metal ball 7 and the second connecting portion 20a, so that the contact area is increased and the bonding reliability can be improved. However, if the thickness of the solder layer 82 is too thick, the solder of the solder layer 82 may protrude from the second connection portion 20a and may short-circuit between the wiring patterns 20 on the same plane. It is necessary to set the thickness of the solder layer 82 so as not to short-circuit between the wiring patterns 20 on the same plane by the solder of the solder layer 82.

また、第3の配線パターン20の第2の接続部20aの最表層はAu層からなるので、半田層82の半田に含まれるSnがAu層に拡散し(金属結合が行われ)、これによって接合信頼性がさらに向上することになる。また、この一体化工程では、絶縁性樹脂シート60を軟化させるため、複数枚の絶縁性樹脂シート60は溶融して一体となる。   Further, since the outermost layer of the second connection portion 20a of the third wiring pattern 20 is composed of an Au layer, Sn contained in the solder of the solder layer 82 diffuses into the Au layer (metal bonding is performed), thereby Bonding reliability is further improved. Moreover, in this integration process, in order to soften the insulating resin sheet 60, the plurality of insulating resin sheets 60 are fused and integrated.

上述したように第1の配線板1を第2の配線板2側に押圧して、各金属ボール7を第3の配線パターン20の各第2の接続部20aそれぞれに接触させた後には、接触状態を維持したままで、少なくとも絶縁性樹脂シート60を150℃〜200℃程度(絶縁性樹脂シート60を構成する絶縁性樹脂が硬化する温度)まで加熱して硬化させる。上述したように絶縁性樹脂シート60を硬化させることによって絶縁部6が構成され、絶縁部6を介して配線板1,2が一体化される。これにより図1(d)に示すような電子部品内蔵基板が得られる。なお、絶縁性樹脂シート60を硬化させる際には、半田層82と第2の接続部20aの熱拡散によって金属結合(半田に含まれるSnとAuとの金属結合)が強化され、さらに接合信頼性が向上する。なお、一体化工程では、必要に応じてリフローなどの半田を溶融させる温度履歴を加えることで、半田層82の半田に含まれるSnの第2の接続部20aのAu層への拡散を促して、接合信頼性の向上を図るようにしてもよい。   As described above, after the first wiring board 1 is pressed toward the second wiring board 2 and the respective metal balls 7 are brought into contact with the respective second connection portions 20a of the third wiring pattern 20, While maintaining the contact state, at least the insulating resin sheet 60 is heated and cured to about 150 ° C. to 200 ° C. (temperature at which the insulating resin constituting the insulating resin sheet 60 is cured). As described above, the insulating resin sheet 60 is cured to form the insulating portion 6, and the wiring boards 1 and 2 are integrated via the insulating portion 6. As a result, an electronic component built-in substrate as shown in FIG. When the insulating resin sheet 60 is cured, the metal bond (metal bond between Sn and Au contained in the solder) is strengthened by thermal diffusion between the solder layer 82 and the second connection portion 20a, and the bonding reliability is further increased. Improves. In the integration process, a temperature history for melting the solder such as reflow is added as necessary to promote diffusion of Sn contained in the solder of the solder layer 82 into the Au layer of the second connection portion 20a. Further, it is possible to improve the bonding reliability.

以上述べた工程により得られた本実施形態の電子部品内蔵基板では、図1(d)に示すように、2枚の配線板1,2が、それぞれの配線パターン10,20の接続部10a,20a同士が重なる形で対向配置されており、互いに対向する配線板1,2間には、配線板1,2間の距離を電子部品50,51の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板1,2の配線パターン10,20の接続部10a,20a同士を電気的に接続する金属ボール7が介在されている。   In the electronic component built-in substrate of the present embodiment obtained by the process described above, as shown in FIG. 1D, the two wiring boards 1 and 2 are connected to the connecting portions 10a and 10a of the wiring patterns 10 and 20, respectively. 20a are arranged opposite to each other, and between the wiring boards 1 and 2 facing each other, the distance between the wiring boards 1 and 2 is set to a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic components 50 and 51. A metal ball 7 is interposed to electrically connect the connecting portions 10a and 20a of the wiring patterns 10 and 20 of the wiring boards 1 and 2 facing each other.

したがって、本実施形態の電子部品内蔵基板によれば、金属ボール7によって対向する配線板1,2間の距離が電子部品(能動素子50、受動素子51)の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板1,2の配線パターン10,20間を電気的に接続しているので、従来のように内側に電子部品を配置するための開口部や対向する配線板の配線パターン間を電気的に接続するビアなどを形成する必要がなくなって、これら開口部やビアのための孔明け加工を行わなくて済むから、製造工程の煩雑さを低減でき、その上、孔開け加工が必要なビアとは異なり金属ボール7は設ける位置の自由度が高いから、配線パターン10,20の電気接続の位置の自由度を向上できる。また、対向する配線板1,2間の距離が、加圧時に径寸法が変動することがない金属ボール7により決定されるから、対向する配線板1,2間の距離を所望の距離に設定できる。   Therefore, according to the electronic component built-in substrate of the present embodiment, the distance between the wiring boards 1 and 2 facing each other by the metal ball 7 is set larger than the mounting height dimension of the electronic components (active element 50 and passive element 51). Since the distance between the wiring patterns 10 and 20 of the opposing wiring boards 1 and 2 is electrically connected, the openings for arranging the electronic components on the inner side as in the conventional case and the opposing wiring boards Since there is no need to form vias for electrically connecting the wiring patterns and there is no need to perform drilling for these openings and vias, the complexity of the manufacturing process can be reduced, and in addition Unlike the vias that require opening processing, the metal balls 7 have a high degree of freedom in the positions where they are provided, so that the degree of freedom in the electrical connection positions of the wiring patterns 10 and 20 can be improved. In addition, since the distance between the facing wiring boards 1 and 2 is determined by the metal ball 7 whose diameter does not change during pressurization, the distance between the facing wiring boards 1 and 2 is set to a desired distance. it can.

また、金属ボール7は、接続部10a,20aそれぞれに接触されるとともに、半田からなる半田層82により接続部10a,20aと固定されて電気的に接続されているから、金属ボール7と配線パターン10,20との接合信頼性を向上できる上に、半田層82と配線パターン10,20との接合によってさらなる接合信頼性の向上を図ることができて、金属ボール7と配線パターン10,20との電気接続の信頼性を向上できる。加えて、各配線板1,2は、配線パターン10,20における金属ボール7との接触部位が、Auにより形成されてなるから、半田層82と配線パターン10,20との接合信頼性を向上できて、金属ボール7と配線パターン10,20との電気接続の信頼性をさらに向上できる。   The metal ball 7 is in contact with each of the connection portions 10a and 20a, and is fixed and electrically connected to the connection portions 10a and 20a by a solder layer 82 made of solder. In addition to improving the bonding reliability between the metal ball 7 and the wiring patterns 10 and 20, the bonding reliability between the solder balls 82 and the wiring patterns 10 and 20 can be further improved. The reliability of electrical connection can be improved. In addition, each wiring board 1, 2 is made of Au at the portion of the wiring patterns 10, 20 that contacts the metal ball 7, so that the bonding reliability between the solder layer 82 and the wiring patterns 10, 20 is improved. Thus, the reliability of electrical connection between the metal ball 7 and the wiring patterns 10 and 20 can be further improved.

その上、各配線板1,2は、それぞれガラスエポキシ基板1a,2aを用いて形成されてなり、絶縁部6を構成する絶縁性樹脂は、フィラーを充填したエポキシ樹脂であり、配線板1,2と絶縁部6とがともにエポキシ樹脂を主とする材料により形成されているので、配線板1,2と絶縁部6の線膨張率差を小さくできるから、電子部品内蔵基板の反りを低減できる。   In addition, each of the wiring boards 1 and 2 is formed using glass epoxy substrates 1a and 2a, respectively, and the insulating resin constituting the insulating portion 6 is an epoxy resin filled with a filler. 2 and the insulating portion 6 are both formed of a material mainly composed of epoxy resin, so that the difference in linear expansion coefficient between the wiring boards 1 and 2 and the insulating portion 6 can be reduced, so that the warpage of the electronic component built-in substrate can be reduced. .

また、エポキシ樹脂は流動性が良好な絶縁性樹脂であるから、一体化工程において、絶縁部6の基礎となる絶縁性樹脂シート60を対向する配線板1,2間に配置して、絶縁性樹脂シート60を軟化させた状態で加圧することによって配線板1,2間に絶縁部6を介在させる際に、絶縁部6にボイドが発生することを防止でき、しかもフィラーによって絶縁部6の硬度を向上できるから、電子部品内蔵基板全体としての硬度を向上できる。   In addition, since the epoxy resin is an insulating resin having good fluidity, an insulating resin sheet 60 serving as the basis of the insulating portion 6 is disposed between the facing wiring boards 1 and 2 in the integration process, thereby insulating the epoxy resin. When the insulating part 6 is interposed between the wiring boards 1 and 2 by pressurizing the resin sheet 60 in a softened state, it is possible to prevent voids from being generated in the insulating part 6, and the hardness of the insulating part 6 by the filler. Therefore, the hardness of the entire electronic component built-in substrate can be improved.

加えて、電子部品50は対向する配線板の一方(本実施形態では、第2の配線板2)にフリップチップ実装されてなるから、ボンディングワイヤを用いて実装する場合などに比べて、実装面積を縮小できるとともに能動素子の実装高さ寸法を小さくできるから、小型化が図れる。   In addition, since the electronic component 50 is flip-chip mounted on one of the opposing wiring boards (the second wiring board 2 in this embodiment), the mounting area is larger than when mounting using bonding wires. Can be reduced and the mounting height dimension of the active element can be reduced, so that the size can be reduced.

一方、本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法によれば、一体化工程における加圧時に、電子部品50,51の配線板1,2間への内蔵と、金属ボール7による配線パターン10,20間の電気的接続とを同時に行えるから、製造工程を短縮化することができる。また、能動素子からなる電子部品50を第2の配線板2に実装するとともに、受動素子からなる電子部品51を第1の配線板1に実装することで、電子部品50と電子部品51とを異なる配線板1,2に実装しているから、例えば、実装方法などが異なる電子部品50と電子部品51とを第1の配線板1に実装する場合のように第1の配線板1の仕様を両電子部品子50,51に対応した構成にしなくて済み、その結果、各配線板1,2の仕様を簡略化でき、また一の配線板に両電子部品50,51を実装する場合に比べて電子部品を実装する工程を簡略化できる。   On the other hand, according to the manufacturing method of the electronic component built-in substrate of the present embodiment, the electronic components 50 and 51 are embedded between the wiring boards 1 and 2 and the wiring pattern 10 by the metal ball 7 is applied during pressurization in the integration process. Since the electrical connection between 20 can be performed simultaneously, the manufacturing process can be shortened. In addition, the electronic component 50 made of an active element is mounted on the second wiring board 2, and the electronic component 51 made of a passive element is mounted on the first wiring board 1, whereby the electronic component 50 and the electronic component 51 are combined. Since they are mounted on different wiring boards 1 and 2, for example, the specifications of the first wiring board 1 as in the case where the electronic component 50 and the electronic component 51 having different mounting methods are mounted on the first wiring board 1 are used. Therefore, the configuration of each of the wiring boards 1 and 2 can be simplified, and when both the electronic parts 50 and 51 are mounted on one wiring board. In comparison, the process of mounting electronic components can be simplified.

(実施形態2)
本実施形態の電子部品内蔵基板は、第1の配線板1および第2の配線板2が、複数の基板を厚み方向に積層してなる多層印刷配線板(多層プリント配線板)である点で実施形態1と異なっている。なお、実施形態1と同様については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
In the electronic component built-in substrate of this embodiment, the first wiring board 1 and the second wiring board 2 are multilayer printed wiring boards (multilayer printed wiring boards) formed by laminating a plurality of substrates in the thickness direction. This is different from the first embodiment. In addition, about the same thing as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

本実施形態における配線板1,2は、例えば、厚み方向の両面それぞれに銅箔が形成された厚みが0.1mm〜1.0mm程度の3枚のガラスエポキシ基板1a〜1c,2a〜2cを厚み方向に積層してなり、前記銅箔を適宜パターニングすることによって配線パターン10,11,13,20,21,23が形成されている。   The wiring boards 1 and 2 in the present embodiment are, for example, three glass epoxy substrates 1a to 1c and 2a to 2c each having a thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm in which a copper foil is formed on both surfaces in the thickness direction. The wiring patterns 10, 11, 13, 20, 21, and 23 are formed by laminating in the thickness direction and appropriately patterning the copper foil.

第1の配線板1の内層板となるガラスエポキシ基板1bの厚み方向の一面(図2(a)における下面)に第1の外層板となるガラスエポキシ基板1aが接合され、ガラスエポキシ基板1bの厚み方向の他面(図2(a)における上面)に第2の外層板となるガラスエポキシ基板1cが接合されている。また、ガラスエポキシ基板1aの厚み方向の一面には、第1の配線パターン10が形成され、ガラスエポキシ基板1cの厚み方向の他面には、第2の配線パターン11が形成されている。さらに、ガラスエポキシ基板1aの厚み方向の他面、ガラスエポキシ基板1bの厚み方向の両面、およびガラスエポキシ基板1cの厚み方向の一面それぞれには、内層配線パターン13が形成されている。加えて、ガラスエポキシ基板1a〜1cそれぞれには、第1の貫通孔配線12が貫設されており、この第1の貫通孔配線12および内層配線パターン13を介して、第1の配線パターン10と第2の配線パターン11とが電気的に接続されている。   A glass epoxy substrate 1a serving as a first outer layer plate is joined to one surface (the lower surface in FIG. 2A) of the glass epoxy substrate 1b serving as an inner layer plate of the first wiring board 1, and the glass epoxy substrate 1b. A glass epoxy substrate 1c serving as a second outer layer plate is bonded to the other surface in the thickness direction (the upper surface in FIG. 2A). A first wiring pattern 10 is formed on one surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 1a, and a second wiring pattern 11 is formed on the other surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 1c. Furthermore, an inner layer wiring pattern 13 is formed on each other surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 1a, both surfaces in the thickness direction of the glass epoxy substrate 1b, and one surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 1c. In addition, the glass epoxy substrates 1a to 1c are each provided with a first through-hole wiring 12, and the first wiring pattern 10 is inserted through the first through-hole wiring 12 and the inner layer wiring pattern 13. And the second wiring pattern 11 are electrically connected.

第2の配線板2の内層板となるガラスエポキシ基板2bの厚み方向の一面(図2(a)における上面)に第1の外層板となるガラスエポキシ基板2aが接合され、ガラスエポキシ基板2bの厚み方向の他面(図2(a)における下面)に第2の外層板となるガラスエポキシ基板2cが接合されている。また、ガラスエポキシ基板2aの厚み方向の一面には、第3の配線パターン20が形成され、ガラスエポキシ基板2cの厚み方向の他面には、第4の配線パターン21が形成されている。さらに、ガラスエポキシ基板2aの厚み方向の他面、ガラスエポキシ基板2bの厚み方向の両面、およびガラスエポキシ基板2cの厚み方向の一面それぞれには、内層配線パターン23が形成されている。加えて、ガラスエポキシ基板2a〜2cそれぞれには、第2の貫通孔配線22が貫設されており、この第2の貫通孔配線22および内層配線パターン23を介して、第3の配線パターン20と第4の配線パターン21とが電気的に接続されている。   A glass epoxy substrate 2a serving as a first outer layer plate is bonded to one surface (upper surface in FIG. 2A) of the glass epoxy substrate 2b serving as an inner layer plate of the second wiring board 2, and the glass epoxy substrate 2b. A glass epoxy substrate 2c serving as a second outer layer plate is bonded to the other surface in the thickness direction (the lower surface in FIG. 2A). A third wiring pattern 20 is formed on one surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 2a, and a fourth wiring pattern 21 is formed on the other surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 2c. Further, an inner layer wiring pattern 23 is formed on each other surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 2a, both surfaces in the thickness direction of the glass epoxy substrate 2b, and one surface in the thickness direction of the glass epoxy substrate 2c. In addition, a second through-hole wiring 22 is provided in each of the glass epoxy substrates 2 a to 2 c, and the third wiring pattern 20 is provided via the second through-hole wiring 22 and the inner layer wiring pattern 23. And the fourth wiring pattern 21 are electrically connected.

そして、図2(a)に示すような第1の配線板1および第2の配線板2を用いて、実施形態1と同様の実装工程、積層工程、および一体化工程を行うことにより図2(b)に示すような本実施形態の電子部品内蔵基板が得られる。   Then, by using the first wiring board 1 and the second wiring board 2 as shown in FIG. 2A, the same mounting process, laminating process, and integrating process as those in the first embodiment are performed, and FIG. The electronic component built-in substrate of the present embodiment as shown in FIG.

以上述べた工程により得られた本実施形態の電子部品内蔵基板では、図2(b)に示すように、2枚の配線板1,2が、それぞれの配線パターン10,20の接続部10a,20a同士が重なる形で対向配置されており、互いに対向する配線板1,2間には、配線板1,2間の距離を能動素子50および受動素子51両方の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板1,2の配線パターン10,20の接続部10a,20a同士を電気的に接続する金属ボール7が介在されている。   In the electronic component built-in substrate of the present embodiment obtained by the process described above, as shown in FIG. 2B, the two wiring boards 1 and 2 are connected to the connecting portions 10a and 10a of the respective wiring patterns 10 and 20, respectively. The distance between the wiring boards 1 and 2 is set larger than the mounting height of both the active element 50 and the passive element 51 between the wiring boards 1 and 2 facing each other. A metal ball 7 is interposed between the connection patterns 10a and 20a of the wiring patterns 10 and 20 of the wiring boards 1 and 2 facing each other while keeping the specified distance.

したがって、本実施形態の電子部品内蔵基板によれば、実施形態1と同様の効果が得られる。また、第1の配線板1および第2の配線板2が多層プリント配線板からなるので、電子部品内蔵基板の高密度化が図れる。   Therefore, according to the electronic component built-in substrate of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. In addition, since the first wiring board 1 and the second wiring board 2 are made of multilayer printed wiring boards, the density of the electronic component built-in substrate can be increased.

なお、本実施形態では、配線板1,2として、3枚のガラスエポキシ基板1a〜1c,2a〜2cを積層してなるものを採用しているが、積層するガラスエポキシ基板の枚数は、3枚に限らず、2枚であってもよいし、4枚以上であってもよいし、配線板1,2の一方だけを多層プリント配線板とするようにしてもよい。また、内層配線パターン13,23としては、抵抗パターンなどを含んでいてもよい。   In the present embodiment, the wiring boards 1 and 2 are formed by laminating three glass epoxy substrates 1a to 1c and 2a to 2c, but the number of laminated glass epoxy substrates is three. The number is not limited to two, but may be two, four or more, or only one of the wiring boards 1 and 2 may be a multilayer printed wiring board. Further, the inner layer wiring patterns 13 and 23 may include a resistance pattern or the like.

(実施形態3)
本実施形態の電子部品内蔵基板は、図3(a),(b)に示すように、第1の配線板1および第2の配線板2に加えて、第3の配線板3および第4の配線板4を備えている点などが実施形態1と異なっている。なお、実施形態1と同様については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 3)
As shown in FIGS. 3A and 3B, the electronic component built-in substrate according to the present embodiment includes the third wiring board 3 and the fourth wiring board in addition to the first wiring board 1 and the second wiring board 2. This embodiment is different from the first embodiment in that the wiring board 4 is provided. In addition, about the same thing as Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

配線板3,4は、図3(a)に示すように、配線板1,2と同様にそれぞれ厚み方向の両面それぞれに銅箔が形成された厚みが0.1mm〜1.0mm程度のガラスエポキシ基板3a,4aを用いて形成されてなり、前記銅箔を適宜パターニングすることによって配線パターン30,31,40,41が形成されている。   As shown in FIG. 3A, the wiring boards 3 and 4 are made of glass having a thickness of about 0.1 mm to 1.0 mm in which copper foils are formed on both surfaces in the thickness direction, respectively, like the wiring boards 1 and 2. The wiring patterns 30, 31, 40, 41 are formed by appropriately patterning the copper foil. The wiring patterns 30, 31, 40, 41 are formed by using the epoxy substrates 3a, 4a.

第3の配線板3の厚み方向の一面(図3(a)における下面)に形成された配線パターン(以下、「第5の配線パターン」と称する)30には、第1の配線板1の第3の配線パターン11と電気的に接続するための金属ボール7が実装される接続部(以下、「第5の接続部」と称する)30aが複数(図示例では2つ)設けられている。この第5の配線パターン30と、第3の配線板3の厚み方向の他面(図3(a)における上面)に形成された外側配線パターン31とは、第3の配線板3にその厚み方向に貫設された貫通孔配線32により電気的に接続されている。第4の配線板4の厚み方向の一面(図3(a)における上面)に形成された第6の配線パターン40には、第2の配線板2の第4の配線パターン21と電気的に接続するための金属ボール7が実装される接続部(以下、「第6の接続部」と称する)40aが複数(図示例では4つ)設けられている。この第6の配線パターン40と、第4の配線板4の厚み方向の他面(図3(a)における下面)に形成された外側配線パターン41とは、第4の配線板4にその厚み方向に貫設された貫通孔配線42により電気的に接続されている。   A wiring pattern (hereinafter referred to as “fifth wiring pattern”) 30 formed on one surface (the lower surface in FIG. 3A) in the thickness direction of the third wiring board 3 includes the first wiring board 1. A plurality of (two in the illustrated example) 30a connecting portions (hereinafter referred to as "fifth connecting portions") on which the metal balls 7 for electrical connection with the third wiring pattern 11 are mounted are provided. . The fifth wiring pattern 30 and the outer wiring pattern 31 formed on the other surface (upper surface in FIG. 3A) in the thickness direction of the third wiring board 3 are formed on the third wiring board 3 with the thickness. They are electrically connected by through-hole wiring 32 penetrating in the direction. The sixth wiring pattern 40 formed on one surface in the thickness direction of the fourth wiring board 4 (upper surface in FIG. 3A) is electrically connected to the fourth wiring pattern 21 of the second wiring board 2. A plurality (four in the illustrated example) of connecting portions (hereinafter referred to as “sixth connecting portions”) 40a on which the metal balls 7 for connection are mounted are provided. The sixth wiring pattern 40 and the outer wiring pattern 41 formed on the other surface in the thickness direction of the fourth wiring board 4 (the lower surface in FIG. 3A) have a thickness on the fourth wiring board 4. They are electrically connected by through-hole wiring 42 penetrating in the direction.

以上述べた第3の配線板3の第5の配線パターン30には、対向する配線板1,3間に内蔵される電子部品52が実装され、第4の配線板4の第6の配線パターン40には、対向する配線板2,4間に内蔵される電子部品53が実装される。なお、電子部品52は、電子部品51と同様の受動素子であり、電子部品53は、電子部品50と同様の能動素子である。   On the fifth wiring pattern 30 of the third wiring board 3 described above, the electronic component 52 built in between the opposing wiring boards 1 and 3 is mounted, and the sixth wiring pattern of the fourth wiring board 4 is mounted. 40 is mounted with an electronic component 53 incorporated between the wiring boards 2 and 4 facing each other. The electronic component 52 is a passive element similar to the electronic component 51, and the electronic component 53 is an active element similar to the electronic component 50.

本実施形態における第1の配線板1は、第2の配線パターン11に、第5の接続部30aそれぞれに実装された金属ボール7と接続される接続部(以下、「第3の接続部」と称する)11aが複数(図示例では2つ)設けられている点で実施形態1と異なっている。   In the present embodiment, the first wiring board 1 is connected to the second wiring pattern 11 with the metal ball 7 mounted on each of the fifth connection portions 30a (hereinafter, “third connection portion”). This embodiment is different from the first embodiment in that a plurality (two in the illustrated example) 11a are provided.

一方、本実施形態における第2の配線板2は、第4の配線パターン21に、第6の接続部40aそれぞれに実装された金属ボール7と接続される接続部(以下、「第4の接続部」と称する)21aが複数(図示例では4つ)設けられている点で実施形態1と異なっている。   On the other hand, the second wiring board 2 in the present embodiment is connected to the fourth wiring pattern 21 with the metal ball 7 mounted on each of the sixth connection portions 40a (hereinafter referred to as “fourth connection”). The second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality (four in the illustrated example) 21a are provided.

なお、本実施形態では、配線パターン11,21,30,40の表面それぞれに、第1の配線パターン10と同様にして、Ni層およびAu層を形成している。   In the present embodiment, the Ni layer and the Au layer are formed on the surfaces of the wiring patterns 11, 21, 30, 40 in the same manner as the first wiring pattern 10.

次に本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法について図3に基づいて説明する。本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法は、実装工程と、積層工程と、一体化工程とを有している。   Next, the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the present embodiment includes a mounting process, a stacking process, and an integration process.

実装工程は、第1の配線板1に電子部品51を、第2の配線板2に電子部品50を、第3の配線板3に電子部品52を、第4の配線板53に電子部品53をそれぞれ実装する電子部品実装過程と、配線板1,3,4それぞれに金属ボール7を実装する金属ボール実装過程とを有している。なお、電子部品実装過程と金属ボール実装過程はどちらを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。   In the mounting process, the electronic component 51 is provided on the first wiring board 1, the electronic component 50 is provided on the second wiring board 2, the electronic component 52 is provided on the third wiring board 3, and the electronic component 53 is provided on the fourth wiring board 53. The electronic component mounting process and the metal ball mounting process for mounting the metal ball 7 on each of the wiring boards 1, 3, 4. Note that either the electronic component mounting process or the metal ball mounting process may be performed first or in parallel.

電子部品実装過程は、リフロー半田付けなどにより各電子部品51,52を各配線パターン10,30にそれぞれ固定して電気的に接続することによって各配線板1,3に実装する過程を有している。また、電子部品実装過程は、スタッドバンプまたはめっきバンプなどからなるバンプ(例えばAuバンプ)80により各電子部品50,53を各配線パターン20,40にそれぞれ固定して電気的に接続することによって各配線板2,4にフリップチップ実装する過程を有している。また、電子部品50,53をフリップチップ実装するにあたっては、電子部品50と第2の配線板2との間および電子部品53と第4の配線板4との間それぞれに、アンダーフィル層81を介在させている。   The electronic component mounting process includes a process of mounting each electronic component 51, 52 on each wiring board 1, 3 by fixing and electrically connecting each electronic component 51, 52 to each wiring pattern 10, 30 by reflow soldering or the like. Yes. In the electronic component mounting process, each electronic component 50, 53 is fixed and electrically connected to each wiring pattern 20, 40 by a bump (for example, Au bump) 80 made of a stud bump or a plating bump. It has a process of flip-chip mounting on the wiring boards 2 and 4. When flip-chip mounting the electronic components 50 and 53, the underfill layer 81 is provided between the electronic component 50 and the second wiring board 2 and between the electronic component 53 and the fourth wiring board 4, respectively. Intervene.

金属ボール実装過程は、半田層82と同様の半田を用いて金属ボール7を、各接続部10a,30a,40aそれぞれに固定して電気的に接続することによって各配線板1,3,4それぞれに実装する過程である(図示例では、金属ボール7の実装に用いた半田が半田層82と一体となった状態を示している)。このとき、各配線パターン10,30,40の最表層はAu層からなるので、半田層82に含まれるSnがAu層に拡散し(金属結合が行われ)、これによって半田層82と各配線パターン10,30,40との接合信頼性が向上する。   In the metal ball mounting process, each of the wiring boards 1, 3, 4 is respectively fixed by electrically connecting the metal balls 7 to the respective connection portions 10 a, 30 a, 40 a using the same solder as the solder layer 82. (The example shown in the drawing shows a state in which the solder used for mounting the metal ball 7 is integrated with the solder layer 82). At this time, since the outermost layer of each wiring pattern 10, 30, 40 is composed of an Au layer, Sn contained in the solder layer 82 diffuses into the Au layer (metal bonding is performed), and thereby the solder layer 82 and each wiring Bonding reliability with the patterns 10, 30, and 40 is improved.

積層工程は、図3(a)に示すように、4枚の配線板1〜4を積層するとともに、対向する配線板1,2、1,3、2,4間それぞれに4枚1組の絶縁性樹脂シート60を介在させる工程である。   In the laminating process, as shown in FIG. 3A, four wiring boards 1 to 4 are laminated, and one set of four wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, 4 each In this step, the insulating resin sheet 60 is interposed.

以下に、積層工程についてさらに詳細に説明する。積層工程では、実装工程によって第2の配線板2に実装された電子部品50と、第1の配線板1に実装された電子部品51と、第1の配線板1に実装された金属ボール7とを配線板1,2間の空間に位置させるとともに、接続部10a,20a同士を厚み方向で重ならせるようにして第1の配線板1と第2の配線板2とを絶縁性樹脂シート60を挟んで対向配置する。さらに、実装工程によって第3の配線板3に実装された電子部品52および金属ボール7を配線板1,3間の空間に位置させるとともに、接続部11a,30a同士を厚み方向で重ならせるようにして第3の配線板3と第1の配線板1とを絶縁性樹脂シート60を挟んで対向配置する。加えて、実装工程によって第4の配線板4に実装された電子部品53および金属ボール7を配線板2,4間の空間に位置させるとともに、接続部21a,40a同士を厚み方向で重ならせるようにして第4の配線板4と第2の配線板2とを絶縁性樹脂シート60を挟んで対向配置する。絶縁性樹脂シート60は厚み方向に複数枚(図示例では4枚)重ねた状態で、対向する配線板1,2、1,3、2,4間それぞれに介在される。このときの絶縁性樹脂シート60の厚み寸法の合計値は、金属ボール7の直径寸法より大きくなる値とし、これにより対向する配線板1,2、1,3、2,4間の空間を過不足なく埋めることができるようにしている。   Below, it demonstrates still in detail about a lamination process. In the stacking process, the electronic component 50 mounted on the second wiring board 2 by the mounting process, the electronic component 51 mounted on the first wiring board 1, and the metal ball 7 mounted on the first wiring board 1. Is placed in the space between the wiring boards 1 and 2, and the first wiring board 1 and the second wiring board 2 are connected to each other in such a manner that the connecting portions 10a and 20a overlap each other in the thickness direction. 60 are arranged opposite to each other. Further, the electronic component 52 and the metal ball 7 mounted on the third wiring board 3 by the mounting process are positioned in the space between the wiring boards 1 and 3, and the connection portions 11a and 30a are overlapped in the thickness direction. Thus, the third wiring board 3 and the first wiring board 1 are arranged to face each other with the insulating resin sheet 60 interposed therebetween. In addition, the electronic component 53 and the metal ball 7 mounted on the fourth wiring board 4 by the mounting process are positioned in the space between the wiring boards 2 and 4, and the connection portions 21a and 40a are overlapped in the thickness direction. In this way, the fourth wiring board 4 and the second wiring board 2 are arranged to face each other with the insulating resin sheet 60 interposed therebetween. Insulating resin sheets 60 are interposed between opposing wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, 4 in a state where a plurality (4 in the illustrated example) are stacked in the thickness direction. At this time, the total value of the thickness dimensions of the insulating resin sheet 60 is set to a value larger than the diameter dimension of the metal ball 7, thereby allowing a space between the facing wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, 4 to be exceeded. It can be filled without any shortage.

一体化工程は、積層工程により対向させた配線板1,2、1,3、2,4間の空間それぞれに配置した絶縁性樹脂シート60を加熱した状態で第3の配線板3を介して加圧することで、各絶縁部6によって配線板1〜4を一体化するとともに、金属ボール7により接続部10a,20a、11a,30a、21a,40a同士をそれぞれ電気的に接続する工程である。具体的に説明すると、一体化工程では、積層工程により積層された配線板1〜4および各絶縁性樹脂シート60を、真空雰囲気下で100〜150℃程度に加熱して絶縁性樹脂シート60を軟化させる。この後に加熱した状態を保持しながら、第3の配線板3を第4に配線板4側に押圧することで軟化した絶縁性樹脂シート60を加圧していく。第3の配線板3の第4の配線板4側への押圧は、金属ボール7で軟化した絶縁性樹脂シート60を押しのけて第1の配線板1に実装された金属ボール7が第3の接続部11aに、第3の配線板3に実装された金属ボール7が第2の接続部20aに、第4の配線板4に実装された金属ボール7が第4の接続部21aにそれぞれ接触するまで行う。   In the integration step, the insulating resin sheet 60 disposed in each of the spaces between the wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, and 4 opposed by the lamination step is heated via the third wiring board 3 in a heated state. In this step, the wiring boards 1 to 4 are integrated by the insulating portions 6 by applying pressure, and the connecting portions 10a, 20a, 11a, 30a, 21a, and 40a are electrically connected to each other by the metal balls 7, respectively. More specifically, in the integration process, the wiring boards 1 to 4 and the respective insulating resin sheets 60 stacked in the stacking process are heated to about 100 to 150 ° C. in a vacuum atmosphere so that the insulating resin sheet 60 is heated. Soften. After that, while maintaining the heated state, the insulating resin sheet 60 softened by pressing the third wiring board 3 to the fourth wiring board 4 side is pressed. The third wiring board 3 is pressed to the fourth wiring board 4 side by pushing the insulating resin sheet 60 softened by the metal balls 7 and moving the metal balls 7 mounted on the first wiring board 1 to the third wiring board 3. The metal ball 7 mounted on the third wiring board 3 contacts the second connection section 20a, and the metal ball 7 mounted on the fourth wiring board 4 contacts the fourth connection section 21a. Do until you do.

各金属ボール7が各接続部11a,20a,21aにそれぞれ接触した際には、各金属ボール7の表面を覆っている半田層82は、表面の酸化膜が破れて新しい半田を表面に出しながら金属ボール7と各接続部11a,20a,21aとの間で押しつぶされて各接続部11a,20a,21aの表面に広がることになる。このとき各接続部11a,20a,24aの最表層はAu層からなるので、半田層82の半田に含まれるSnがAuメッキに拡散して金属結合が行われてさらに接合信頼性が向上する。また、この一体化工程では、絶縁性樹脂シート60を軟化させるため、厚み方向に4枚重ねられた絶縁性樹脂シート60は溶融して一体となる。   When each metal ball 7 comes into contact with each of the connecting portions 11a, 20a, and 21a, the solder layer 82 covering the surface of each metal ball 7 breaks off the oxide film on the surface and exposes new solder to the surface. It will be crushed between the metal ball 7 and each connection part 11a, 20a, 21a, and will spread on the surface of each connection part 11a, 20a, 21a. At this time, since the outermost layer of each of the connecting portions 11a, 20a, and 24a is made of an Au layer, Sn contained in the solder of the solder layer 82 diffuses into the Au plating and metal bonding is performed, thereby further improving the bonding reliability. Moreover, in this integration process, in order to soften the insulating resin sheet 60, the four insulating resin sheets 60 stacked in the thickness direction are melted and integrated.

第3の配線板3を第4の配線板4側に押圧して、各金属ボール7が各接続部11a,20a,21aそれぞれに接触した後には、この接触状態を維持したままで、少なくとも絶縁性樹脂シート60を150℃〜200℃程度まで加熱して硬化させる。上述したように絶縁性樹脂シート60を硬化させることによって絶縁部6が構成され、絶縁部6を介して配線板1〜4が一体化される。これにより図3(b)に示すような電子部品内蔵基板が得られる。   After the third wiring board 3 is pressed toward the fourth wiring board 4 and each metal ball 7 comes into contact with each of the connecting portions 11a, 20a, and 21a, at least insulation is maintained while maintaining this contact state. The conductive resin sheet 60 is heated to about 150 ° C. to 200 ° C. and cured. As described above, the insulating resin sheet 60 is cured to form the insulating portion 6, and the wiring boards 1 to 4 are integrated via the insulating portion 6. As a result, an electronic component built-in substrate as shown in FIG.

以上述べた工程により得られた本実施形態の電子部品内蔵基板では、図3(b)に示すように、4枚の配線板1〜4が、厚み方向において互いに対向する配線板1,2、1,3、2,4それぞれの接続部10a,20a、11a,30a、21a,40a同士が重なる形で配置されており、対向する配線板1,2、1,3、2,4間それぞれには、対向する配線板1,2、1,3、2,4間の距離を内蔵される電子部品50,51、52、53の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板1,2、1,3、2,4の接続部10a,20a、11a,30a、21a,40a同士を電気的に接続する金属ボール7が介在されている。   In the electronic component built-in substrate of the present embodiment obtained by the process described above, as shown in FIG. 3B, the four wiring boards 1 to 4 are arranged such that the wiring boards 1 and 2 are opposed to each other in the thickness direction. 1, 3, 2, and 4, each of the connecting portions 10 a, 20 a, 11 a, 30 a, 21 a, and 40 a is arranged so as to overlap each other. Keeps the distance between the opposing wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, 4 at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the built-in electronic components 50, 51, 52, 53, and opposes Metal balls 7 for electrically connecting the connecting portions 10a, 20a, 11a, 30a, 21a, 40a of the wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, 4 are interposed.

したがって、本実施形態の電子部品内蔵基板によれば、実施形態1と同様の効果が得られる。また、対向する配線板1,2、1,3、1,4間それぞれに電子部品50,51、52、53が実装された電子部品内蔵基板(多層化された電子部品内蔵基板)が得られるから、電子部品を高密度に内蔵することができる。   Therefore, according to the electronic component built-in substrate of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Also, an electronic component built-in substrate (multilayered electronic component built-in substrate) in which electronic components 50, 51, 52, and 53 are mounted between the facing wiring boards 1, 2, 1, 3, 1, and 4 can be obtained. Therefore, electronic components can be built in with high density.

一方、本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法では、対向する配線板1,2、1,3、2,4を一体化するとともに配線パターン10,20、11,30、21,40間を金属ボール7により電気的に接続する作業を、一括して行っているから、製造工程の簡略化が図れる。   On the other hand, in the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the present embodiment, the opposing wiring boards 1, 2, 1, 3, 2, 4 are integrated, and the wiring patterns 10, 20, 11, 30, 21, 40 are connected. Since the work of electrically connecting with the metal balls 7 is performed in a lump, the manufacturing process can be simplified.

(実施形態4)
本実施形態の電子部品内蔵基板は、図4(a)〜(d)に示すように、実施形態3で述べた第1の配線板1および第3の配線板3と、実施形態1で述べた第2の配線板2とを備えているものであって、その製造方法が実施形態1と異なっている。なお、実施形態1または3と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 4)
As shown in FIGS. 4A to 4D, the electronic component built-in substrate of the present embodiment is described in the first wiring board 1 and the third wiring board 3 described in the third embodiment and in the first embodiment. The second wiring board 2 is provided, and its manufacturing method is different from that of the first embodiment. In addition, about the structure similar to Embodiment 1 or 3, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.

以下に、本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法について説明する。本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法は、実装工程と、実装工程の後に行われる第1の積層工程と、第1の積層工程の後に行われる第1の一体化工程と、第1の一体化工程の後に行われる第2の積層工程と、第2の積層工程の後に行われる第2の一体化工程とを有している。   Below, the manufacturing method of the electronic component built-in board | substrate of this embodiment is demonstrated. The manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the present embodiment includes a mounting step, a first stacking step performed after the mounting step, a first integration step performed after the first stacking step, It has the 2nd lamination process performed after an integration process, and the 2nd integration process performed after a 2nd lamination process.

実装工程は、第1の配線板1に電子部品51を、第2の配線板2に電子部品50を、第3の配線板3に電子部品52をそれぞれ実装する電子部品実装過程と、接続部10a,30aそれぞれに金属ボール7を実装する金属ボール実装過程とを有している。ここで、電子部品実装過程は、電子部品53を第4の配線板4に実装する作業を除いて実施形態3の電子部品実装過程と同様であるから説明を省略する。また、金属ボール実装過程は、金属ボール7を第4の配線板4に実装する作業を除いて実施形態3の金属ボール実装過程と同様であるから説明を省略する。なお、電子部品実装過程と金属ボール実装過程はどちらを先に行ってもよいし、並行して行ってもよい。   The mounting process includes an electronic component mounting process in which the electronic component 51 is mounted on the first wiring board 1, the electronic component 50 is mounted on the second wiring board 2, and the electronic component 52 is mounted on the third wiring board 3. 10a, 30a each has a metal ball mounting process for mounting the metal ball 7. Here, the electronic component mounting process is the same as the electronic component mounting process of the third embodiment except for the operation of mounting the electronic component 53 on the fourth wiring board 4, and thus the description thereof is omitted. The metal ball mounting process is the same as the metal ball mounting process of the third embodiment except for the work of mounting the metal ball 7 on the fourth wiring board 4, and thus the description thereof is omitted. Note that either the electronic component mounting process or the metal ball mounting process may be performed first or in parallel.

第1の積層工程は、実施形態1の積層工程と同様の工程であるから説明を省略する。この第1の積層工程により図4(a)に示すように、積層された第1の配線板1と、第2の配線板2と、絶縁性樹脂シート60とが得られる。   Since the first stacking step is the same as the stacking step of the first embodiment, description thereof is omitted. As shown in FIG. 4A, the first wiring board 1, the second wiring board 2, and the insulating resin sheet 60 are obtained by this first lamination process.

第1の一体化工程は、実施形態1の一体化工程と同様の工程であるから説明を省略する。この第1の一体化工程により図4(b)に示すように、絶縁部6を介して配線板1,2が一体化される。   Since the first integration process is the same as the integration process of the first embodiment, description thereof is omitted. In this first integration step, the wiring boards 1 and 2 are integrated via the insulating portion 6 as shown in FIG.

第2の積層工程は、第1の一体化工程によって第2の配線板2に電気的に接続された第1の配線板1に、第3の配線板3および絶縁性樹脂シート60を積層する工程であり、図4(c)に示すように、実装工程によって第3の配線板3に実装された電子部品52、および金属ボール7を配線板1,3間の空間に位置させるとともに、第2の接続部11aと第5の接続部30aとがそれぞれ厚み方向で重なる形で第1の配線板1と第3の配線板3とを絶縁性樹脂シート60を対向配置する工程である。なお、本実施形態においても絶縁性樹脂シート60の厚み寸法の合計値は、金属ボール7の直径寸法より大きくなる値としている。   In the second lamination step, the third wiring board 3 and the insulating resin sheet 60 are laminated on the first wiring board 1 electrically connected to the second wiring board 2 in the first integration step. 4C, the electronic component 52 and the metal ball 7 mounted on the third wiring board 3 by the mounting process are positioned in the space between the wiring boards 1 and 3, and the first In this step, the first wiring board 1 and the third wiring board 3 are disposed opposite to each other so that the two connection portions 11a and the fifth connection portion 30a overlap each other in the thickness direction. Also in this embodiment, the total thickness dimension of the insulating resin sheet 60 is set to a value that is larger than the diameter dimension of the metal ball 7.

第2の一体化工程は、第2の積層工程によって対向させた配線板1,3間の空間に配置した絶縁性樹脂シート60を加熱した状態で第3の配線板3を介して絶縁性樹脂シート60を加圧することで、絶縁部6によって配線板1,3を一体化するとともに、金属ボール7により対向する配線板1,3の配線パターン11,30の接続部11a,30a同士を電気的に接続する工程である。具体的に説明すると、第2の一体化工程では、積層工程により積層された配線板1,3および絶縁性樹脂シート60を、真空雰囲気下で100〜150℃程度に加熱して絶縁性樹脂シート60を軟化させる。この後に加熱した状態を保持しながら、第3の配線板3を第1に配線板1側に押圧することで軟化した絶縁性樹脂シート60を加圧していく。第3の配線板3の第1の配線板1側への押圧は、金属ボール7で軟化した絶縁性樹脂シート60を押しのけて各金属ボール7が第2の配線パターン11の各第2の接続部11aそれぞれに接触するまで行う。そして、第3の配線板3を第1の配線板1側に押圧して、各金属ボール7を各第2の接続部11aそれぞれに接触させた後には、この接触状態を維持したままで、少なくとも絶縁性樹脂シート60を150℃〜200℃程度まで加熱して硬化させる。上述したように絶縁性樹脂シート60を硬化させることによって絶縁部6が構成され、この絶縁部6を介して配線板1,3が一体化される。これにより図4(d)に示すような電子部品内蔵基板が得られる。なお、第1および第2の一体化工程では、必要に応じてリフローなどの半田を溶融させる温度履歴を加えることで、半田層82の半田に含まれるSnの接続部11a,20aのAu層への拡散を促して、接合信頼性の向上を図るようにしてもよい。   In the second integration step, the insulating resin sheet 60 disposed in the space between the wiring boards 1 and 3 opposed in the second lamination step is heated and the insulating resin is passed through the third wiring board 3. By pressurizing the sheet 60, the wiring boards 1 and 3 are integrated by the insulating part 6, and the connection parts 11 a and 30 a of the wiring patterns 11 and 30 of the wiring boards 1 and 3 facing each other by the metal ball 7 are electrically connected. It is the process of connecting to. More specifically, in the second integration step, the wiring boards 1 and 3 and the insulating resin sheet 60 stacked in the stacking step are heated to about 100 to 150 ° C. in a vacuum atmosphere, thereby insulating resin sheets. 60 is softened. After that, while maintaining the heated state, the insulating resin sheet 60 softened by first pressing the third wiring board 3 toward the wiring board 1 is pressed. The pressing of the third wiring board 3 toward the first wiring board 1 side pushes the insulating resin sheet 60 softened by the metal balls 7 so that each metal ball 7 is connected to each second connection of the second wiring pattern 11. The process is performed until each part 11a comes into contact. And after pressing the 3rd wiring board 3 to the 1st wiring board 1 side and making each metal ball 7 contact each 2nd connection part 11a, this contact state is maintained, At least the insulating resin sheet 60 is heated to about 150 ° C. to 200 ° C. to be cured. As described above, the insulating portion 6 is formed by curing the insulating resin sheet 60, and the wiring boards 1 and 3 are integrated via the insulating portion 6. As a result, an electronic component built-in substrate as shown in FIG. In the first and second integration steps, a temperature history for melting the solder such as reflow is added to the Au layer of the Sn connection portions 11a and 20a included in the solder of the solder layer 82 as necessary. May be promoted to improve the bonding reliability.

以上述べた工程により得られた本実施形態の電子部品内蔵基板では、図4(d)に示すように、3枚の配線板1〜3が、厚み方向において互いに対向する配線板1,2、1,3の配線パターン10,20、11,30の接続部10a,20a、11a,30a同士がそれぞれ重なる形で配置されており、互いに対向する配線板1,2、1,3間それぞれには、配線板1,2、1,3間それぞれの距離を電子部品50,51、52の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、対向する配線板1,2、1,3の接続部10a,20a、11a,30a同士を電気的に接続する金属ボール7が介在されている。   In the electronic component built-in substrate of the present embodiment obtained by the process described above, as shown in FIG. 4D, the three wiring boards 1 to 3 are the wiring boards 1, 2, The connection portions 10a, 20a, 11a, 30a of the first and third wiring patterns 10, 20, 11, 30 are arranged so as to overlap each other, and between the wiring boards 1, 2, 1, 3 facing each other, respectively. In addition, the distance between the wiring boards 1, 2, 1, 3 is maintained at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic components 50, 51, 52, and the connection of the opposing wiring boards 1, 2, 1, 3 is maintained. Metal balls 7 that electrically connect the portions 10a, 20a, 11a, and 30a are interposed.

したがって、本実施形態の電子部品内蔵基板によれば、実施形態1と同様の効果が得られる。また、対向する配線板1,2、1,3間それぞれに電子部品50,51、52が実装された電子部品内蔵基板(多層化された電子部品内蔵基板)が得られるから、電子部品を高密度に内蔵することができる。   Therefore, according to the electronic component built-in substrate of the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Further, since an electronic component built-in substrate (multilayered electronic component built-in substrate) in which electronic components 50, 51, 52 are mounted between the opposing wiring boards 1, 2, 1, 3 can be obtained, Can be built into the density.

さらに、本実施形態の電子部品内蔵基板の製造方法では、対向させる配線板1,2間に電子部品50,51を内蔵する作業と、電子部品52を対向させる配線板1,3間に電子部品52を内蔵する作業とを別々に行っているので、これらの作業を一括して行う場合に比べて、絶縁性樹脂シート60の加圧時に各配線板1,2,3に偏りが生じないように圧力をかけることができるから、配線板1,2,3を一体化する際に生じる配線板1,2,3の反りを低減して各配線板1,2,3の平面度を小さくでき、その結果、各配線板1,2,3間に内蔵される電子部品50,51,52にかかる応力を低減できる。   Furthermore, in the manufacturing method of the electronic component built-in substrate according to the present embodiment, the operation of incorporating the electronic components 50 and 51 between the facing wiring boards 1 and 2 and the electronic component between the wiring boards 1 and 3 facing the electronic component 52 are performed. Since the operation of incorporating the circuit 52 is performed separately, the wiring boards 1, 2, 3 are not biased when the insulating resin sheet 60 is pressed, as compared with the case where these operations are performed collectively. Therefore, it is possible to reduce the flatness of each of the wiring boards 1, 2, 3 by reducing the warping of the wiring boards 1, 2, 3 that occurs when the wiring boards 1, 2, 3 are integrated. As a result, it is possible to reduce the stress applied to the electronic components 50, 51, 52 incorporated between the wiring boards 1, 2, 3.

なお、本実施形態の電子部品内蔵基板は、3枚の配線板1〜3を備えているが、実施形態3のように、4枚の配線板1〜4を備えるものであってもよい。また、さらに多くの配線板を用いるようにしてもよく、要は、少なくとも厚み方向の一面に配線パターンが形成された複数の配線板が、前記厚み方向において互いに対向する配線板の配線パターンの少なくとも一部同士が重なる形で配置されているものであればよい。この点は、実施形態3においても同様である。   In addition, although the electronic component built-in board of this embodiment is provided with the three wiring boards 1-3, it may be provided with the four wiring boards 1-4 like Embodiment 3. FIG. Further, more wiring boards may be used. In short, at least a plurality of wiring boards having wiring patterns formed on one surface in the thickness direction are at least of the wiring patterns of the wiring boards facing each other in the thickness direction. What is necessary is just to be arrange | positioned in the form where parts overlap. This also applies to the third embodiment.

実施形態1の電子部品内蔵基板の工程図である。FIG. 6 is a process diagram of the electronic component built-in substrate according to the first embodiment. 実施形態2の電子部品内蔵基板の工程図である。FIG. 10 is a process diagram of the electronic component built-in substrate according to the second embodiment. 実施形態3の電子部品内蔵基板の工程図である。FIG. 11 is a process diagram of the electronic component built-in substrate according to the third embodiment. 実施形態4の電子部品内蔵基板の工程図である。FIG. 10 is a process diagram of the electronic component built-in substrate according to the fourth embodiment. 従来の電子部品内蔵基板の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the conventional electronic component built-in board | substrate.

符号の説明Explanation of symbols

1,2,3,4 配線板
1a,2a,3a,4a ガラスエポキシ基板
6 絶縁部
7 金属ボール
10,11,20,21,30,40 配線パターン
10a,11a,20a,21a,30a,40a 接続部(配線パターンの一部)
50,51 電子部品
60 絶縁性樹脂シート
82 半田層
1, 2, 3, 4 Wiring board 1a, 2a, 3a, 4a Glass epoxy board 6 Insulating part 7 Metal ball 10, 11, 20, 21, 30, 40 Wiring pattern 10a, 11a, 20a, 21a, 30a, 40a Connection (Part of wiring pattern)
50, 51 Electronic component 60 Insulating resin sheet 82 Solder layer

Claims (8)

少なくとも厚み方向の一面に配線パターンが形成された複数の配線板が、前記厚み方向において互いに対向する配線板の配線パターンの少なくとも一部同士が重なる形で配置され、互いに対向する配線板間に内蔵される電子部品が少なくとも一方の配線板に実装され、前記対向する配線板間には絶縁性樹脂からなり前記電子部品を覆う絶縁部が介在されてなる電子部品内蔵基板であって、前記対向する配線板間には、配線板間の距離を前記電子部品の実装高さ寸法より大きく設定した規定距離に保つとともに、前記対向する配線板の配線パターンの前記一部同士を電気的に接続する金属ボールが介在されていることを特徴とする電子部品内蔵基板。   A plurality of wiring boards having wiring patterns formed on at least one surface in the thickness direction are arranged in such a manner that at least a part of the wiring patterns of the wiring boards facing each other in the thickness direction overlap each other, and are built in between the wiring boards facing each other The electronic component is mounted on at least one of the wiring boards, and an electronic component-embedded substrate made of an insulating resin between the opposing wiring boards and having an insulating portion covering the electronic component interposed therebetween, Between the wiring boards, the distance between the wiring boards is maintained at a specified distance set larger than the mounting height dimension of the electronic component, and the part of the wiring patterns of the opposing wiring boards is electrically connected to each other An electronic component-embedded substrate characterized by interposing balls. 金属ボールは、半田により配線パターンと固定されて電気的に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電子部品内蔵基板。   2. The electronic component built-in substrate according to claim 1, wherein the metal ball is fixed and electrically connected to the wiring pattern by solder. 各配線板は、配線パターンにおける金属ボールとの接触部位が、Auにより形成されてなることを特徴とする請求項2記載の電子部品内蔵基板。   3. The electronic component built-in board according to claim 2, wherein each wiring board is made of Au at a portion of the wiring pattern that contacts the metal ball. 絶縁性樹脂は、フィラーを充填したエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の電子部品内蔵基板。   4. The electronic component built-in substrate according to claim 1, wherein the insulating resin is an epoxy resin filled with a filler. 電子部品として少なくとも能動素子を有し、当該能動素子は前記対向する配線板の一方にフリップチップ実装されてなることを特徴とする請求項1〜4のうちいずれか1項記載の電子部品内蔵基板。   5. The electronic component built-in substrate according to claim 1, wherein the electronic component has at least an active element, and the active element is flip-chip mounted on one of the facing wiring boards. . 各配線板は、ガラスエポキシ基板を用いて形成されてなり、絶縁性樹脂は、フィラーを充填したエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項記載の電子部品内蔵基板。   6. The electronic component built-in according to claim 1, wherein each wiring board is formed using a glass epoxy substrate, and the insulating resin is an epoxy resin filled with a filler. substrate. 請求項1〜6のうちいずれか1項記載の電子部品内蔵基板の製造方法であって、前記対向させる配線板間に内蔵させる電子部品を少なくとも一方の配線板に実装するとともに、前記金属ボールを前記対向させる配線板のうちいずれかの配線パターンの前記一部に実装する実装工程と、前記実装工程によって実装された前記電子部品および前記金属ボールを前記対向させる配線板間の空間に位置させるとともに配線パターンの少なくとも一部同士が重なるようにして前記対向させる配線板を前記絶縁部の基礎となる絶縁性樹脂シートを挟んで対向配置する積層工程と、前記積層工程により前記対向させた配線板間の空間に配置した絶縁性樹脂シートを加熱した状態で配線板を介して加圧して、前記絶縁部を介して前記対向する配線板を一体化するとともに前記金属ボールにより前記対向する配線板の配線パターンの前記一部同士を電気的に接続する一体化工程とを有していることを特徴とする電子部品内蔵基板の製造方法。   It is a manufacturing method of the electronic component built-in board | substrate of any one of Claims 1-6, Comprising: While mounting the electronic component built in between the said wiring boards made to oppose at least one wiring board, the said metal ball | bowl is mounted | worn. A mounting step of mounting on one of the wiring patterns of the facing wiring board, and the electronic component and the metal ball mounted by the mounting step are positioned in a space between the facing wiring boards A laminating step in which at least a part of the wiring patterns overlap each other and the facing wiring boards are disposed opposite to each other with an insulating resin sheet serving as a basis of the insulating portion interposed therebetween, and between the facing wiring boards by the laminating step The insulating resin sheet placed in the space is heated and pressed through the wiring board, and the opposing wiring boards are integrated through the insulating portion. The counter electronic component-embedded board fabrication method characterized in that it has a integration step of the portion between the wiring pattern of the wiring board are electrically connected to by the metal balls with. 前記対向する配線板間に内蔵される電子部品として能動素子と受動素子とを有し、前記実装工程にあっては、前記対向させる配線板の一方に能動素子を実装し、前記対向させる配線板の他方に受動素子を実装することを特徴とする請求項7記載の電子部品内蔵基板の製造方法。   An active element and a passive element are provided as electronic components built in between the facing wiring boards, and in the mounting step, the active element is mounted on one of the facing wiring boards, and the facing wiring board A method for manufacturing a substrate with built-in electronic components according to claim 7, wherein a passive element is mounted on the other of the two.
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