專利名稱：線路板及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種內(nèi)置例如電阻、電容器等電子部件的線路板及其制造方法。
背景技術：
專利文獻1公開了一種電子部件內(nèi)置線路板及其制造方法。在該制造方法中，作 業(yè)人員將電子部件嵌入到基板內(nèi)部，通過通路孔(Via Hole)將基板的導體圖案與電子部件 的端子電極(電極焊盤)電連接，由此來制造電子部件內(nèi)置線路板。專利文獻1 日本國專利公開2006-32887號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題然而，根據(jù)這種電子部件內(nèi)置線路板及其制造方法，在例如將貼片電容(Chip Capacitor)器內(nèi)置到樹脂基板內(nèi)的情況下，擔心貼片電容器的性能劣化。具體地說，貼片電容器通常具備電容器主體以及例如由導電性膏膜、鍍覆膜等金 屬膜構(gòu)成的一對電極。電極形成在電容器主體的外周的一部分上。當將這種貼片電容器的 電極設為較厚時，安裝之后由于基板與貼片電容器之間的熱膨脹系數(shù)的差而容易產(chǎn)生熱應 力。并且，由于這種熱應力弓丨起的應力、安裝時貼片電容器所受到的應力，擔心在貼片電容 器的電極形成部與電極非形成部之間的邊界附近產(chǎn)生裂紋等。另一方面，當使電極變薄時，由貼片電容器產(chǎn)生的熱的散熱性變差，因此在貼片電 容器與導體圖案(線路)之間的連接部容易產(chǎn)生上述熱應力。由此，擔心基板與電子部件 之間的導通不良等。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種能夠保持較高強度并且抑 制由熱應力等應力引起的性能劣化的線路板及其制造方法。用于解決問題的方案本發(fā)明的第一觀點所涉及的線路板具備導體圖案；電子部件，其至少在一個表 面上具有電極；以及基板，其中，上述電子部件被配置在上述基板的內(nèi)部，在上述電子部件 的規(guī)定的面上，上述電極通過通路孔與上述導體圖案相連接，上述規(guī)定的面上的上述電極 的厚度比通過上述通路孔而與該電極相連接的上述導體圖案的厚度薄。此外，在“配置在基板的內(nèi)部”中，除了整個電子部件完全嵌入到基板內(nèi)部的情況 以外，還包括僅電子部件的一部分配置在形成在基板上的凹部內(nèi)的情況等。總之，電子部件 的至少一部分被配置在基板內(nèi)部即可。另外，在厚度不均勻的情況下，“電極的厚度”和“導體圖案的厚度”意味著平均值。本發(fā)明的第二觀點涉及線路板的制造方法，該線路板具備導體圖案；電子部件， 其至少在一個表面上具有電極，該電極在規(guī)定的面上通過通路孔與該導體圖案相連接；以 及基板，其內(nèi)部配置有上述電子部件，該線路板的制造方法包括以下工序使上述規(guī)定的面 上的上述電極的厚度比通過上述通路孔而與該電極相連接的上述導體圖案的厚度薄。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠保持較高的強度并且抑制由熱應力等應力引起的性能劣化。


圖1是本發(fā)明的實施方式1所涉及的線路板的截面圖。圖2是內(nèi)置在線路板內(nèi)的電子部件的截面圖。圖3是表示電子部件的端子電極與通路孔之間的位置關系的圖。圖4A是內(nèi)置在線路板內(nèi)的電子部件的放大圖。圖4B是圖4A的一部分放大圖。圖5A是用于說明電子部件產(chǎn)生裂紋的情形的圖。圖5B是用于說明電子部件產(chǎn)生裂紋的情形的圖。圖6是表示使用于模擬的試樣的圖。圖7是用于說明模擬方法的圖。圖8是表示模擬結(jié)果的圖表。圖9A是表示模擬結(jié)果的圖。圖9B是表示模擬結(jié)果的圖。圖10是用于說明裂紋的產(chǎn)生機理的圖。圖11A是用于說明裂紋的產(chǎn)生機理的圖。圖11B是用于說明裂紋的產(chǎn)生機理的圖。圖12是表示本發(fā)明的實施方式1所涉及的線路板的制造方法的過程的流程圖。圖13A是用于說明將電子部件配置到載體上的工序的圖。圖13B是用于說明將電子部件配置到載體上的工序的圖。圖13C是用于說明將電子部件配置到載體上的工序的圖。圖13D是用于說明將電子部件配置到載體上的工序的圖。圖14A是用于說明將電子部件內(nèi)置(嵌入)到基板內(nèi)的工序的圖。圖14B是用于說明將電子部件內(nèi)置到基板內(nèi)的工序的圖。圖14C是用于說明將電子部件內(nèi)置到基板內(nèi)的工序的圖。圖15A是用于說明形成導體圖案的工序的圖。圖15B是用于說明形成導體圖案的工序的圖。圖15C是用于說明形成導體圖案的工序的圖。圖16A是本發(fā)明的實施方式2所涉及的線路板的截面圖。圖16B是內(nèi)置在線路板內(nèi)的電子部件的放大圖。圖17A是用于說明準備基板的工序的圖。圖17B是用于說明在基板上形成用于內(nèi)置電子部件的空間的工序的圖。圖17C是用于說明將基板載置到載體上的工序的圖。圖17D是用于說明將電子部件配置到載體上的工序的圖。圖18A是用于說明將電子部件內(nèi)置(嵌入)到基板內(nèi)的工序的圖。圖18B是用于說明將電子部件內(nèi)置到基板內(nèi)的工序的圖。圖18C是用于說明形成通路孔的工序的圖。
圖19是表示通路孔的另一例的圖。圖20A是表示使用填充通路孔的線路板的例子的圖。圖20B是表示使用填充通路孔的線路板的例子的圖。圖21A是表示電子部件的端子電極和通路孔的形態(tài)的另一例的圖。圖21B是表示電子部件的端子電極和通路孔的形態(tài)的另一例的圖。圖21C是表示電子部件的端子電極和通路孔的形態(tài)的另一例的圖。圖22A是表示電子部件的端子電極和通路孔的形態(tài)的另一例的圖。圖22B是表示電子部件的端子電極和通路孔的形態(tài)的另一例的圖。圖22C是表示電子部件的端子電極和通路孔的形態(tài)的另一例的圖。附圖標記說明10、20 電子部件內(nèi)置線路板；100,300 基板；101,102 絕緣層；102a 樹脂；110、 120,310,320 布線層(導體圖案)；111、121 第一布線層(導體圖案)；112、122 第二布 線層(導體圖案)；200 電子部件(貼片電容器)；200a 粘接劑；201 :電容器主體；201a、 202a、410a、420a 通路孔；210、220、400a 端子電極(電極焊盤)；210a、220a 貫通孔； 210b、220b、410b、420b 導體；211 214,221 224 導體層；231 239 介電層；400 電 子部件(IC芯片)；410、420 絕緣層；C1、C2 通路孔的底面與壁面之間的邊界部。
具體實施例方式下面，參照附圖詳細說明將本發(fā)明具體化了的實施方式。(實施方式1)如圖1所示，本實施方式的電子部件內(nèi)置線路板10具備基板100、作為導體圖案的 布線層110和120以及電子部件200?；?00由方形的絕緣層101和102構(gòu)成，該絕緣層101和102例如由固化的預浸 料構(gòu)成。預浸料優(yōu)選例如通過樹脂浸滲處理而包含玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維等加強材 料。加強材料是熱膨脹率小于主材料(預浸料)的材料。絕緣層101具有與電子部件200 的外形對應的形狀的空間(空隙)R11?？臻gR11為基板100的凹部。此外，能夠根據(jù)用途等變更基板100的形狀、材料等。例如也能夠使用將環(huán)氧樹 脂、雙馬來酰亞胺_三嗪樹脂(BT樹脂)、酰亞胺樹脂(聚酰亞胺)、烯丙基化聚苯醚樹脂 (A-PPE樹脂)等樹脂浸滲在玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維的基材中而得到的材料作為預浸 料。另外，能夠使用液狀或薄膜狀的熱固化性樹脂、熱可塑性樹脂來代替預浸料。作為熱固 化性樹脂，例如能夠使用環(huán)氧樹脂、酰亞胺樹脂(聚酰亞胺)、BT樹脂、烯丙基化聚苯醚樹 脂、芳香族聚酰胺樹脂等。另外，作為熱可塑性樹脂，例如能夠使用液晶聚合物(LCP)、PEEK 樹脂、PTFE樹脂(氟樹脂)等。期望從絕緣性、介電特性、耐熱性、機械特性的觀點出發(fā)根據(jù) 需要來選擇這些樹脂。此外，這些樹脂還能夠含有固化劑、穩(wěn)定劑、填料等作為添加劑。另 外，也可以使用RCFOtesinCoated copper Foil 背膠銅箔)等來代替預浸料。在基板100的表面(兩面)上形成有布線層110和120。在基板100的下表面(箭 頭Y1側(cè)的面)形成有布線層100，并且在基板100的上表面(箭頭Y2側(cè)的面)形成有布線 層 120。布線層110具有第一布線層111和第二布線層112。另外，布線層120由第一布線層121和第二布線層122構(gòu)成。第一布線層111和121例如由銅箔構(gòu)成。第二布線層112 和122例如由銅鍍覆膜構(gòu)成。布線層110、120包括第一布線層111、121(金屬箔)以及第 二布線層112、122(鍍覆膜)，由此第一布線層111、121與絕緣層101、102之間的密合性提 高，從而不易發(fā)生分層。布線層110和120的厚度例如為15 40 ym。此外，能夠根據(jù)用途 等變更布線層110和120的材料、厚度等。在絕緣層101的空間R11內(nèi)配置具有與絕緣層101相同程度的厚度的電子部件 200。電子部件200與基板100之間的邊界部被用于固定電子部件200的粘接劑200a填充 和從絕緣層101和102滲出(流出)的絕緣性樹脂102a填充。樹脂102a完全覆蓋電子部 件200周圍。由此，電子部件200被樹脂102a保護，并且被固定在規(guī)定的位置上。粘接劑200a例如由NCP (非導電性液狀聚合物)等絕緣材料構(gòu)成。在絕緣性的粘 接劑200a上形成有錐狀的通路孔201a和202a。詳細地說，在第一布線層111以及粘接劑 200a上形成與電子部件200連接的錐狀的貫通孔210a、220a。通路孔201a、202a形成為貫 通孔210a、220a的一部分。另外，在貫通孔210a、220a的壁面和底面上形成與第二布線層 112連續(xù)的導體210b、220b。因而，在作為貫通孔210a、220a的一部分的通路孔201a、202a 的壁面和底面上也分別形成導體210b、220b。通路孔201a和導體210b、通路孔202a和導 體220b分別構(gòu)成保形通路孔(Conformal Via)。電子部件200與布線層110通過該保形 通路孔電連接。此外，貫通孔210a、220a的下側(cè)(箭頭Y1側(cè))開口直徑dl例如為60 y m， 貫通孔210a、220a的上側(cè)(箭頭Y2側(cè))開口直徑d2例如為50 y m。另外，貫通孔210a和 220a的形狀不限定于錐狀，是任意的。通路孔201a和202a的直徑(例如貫通孔210a、220a的上側(cè)開口直徑d2)優(yōu)選 為30 90 ii m，特別優(yōu)選為50 60 ii m。當通路孔201a或202a的直徑過小時，連接可靠 性下降。另一方面，當通路孔201a或202a的直徑過大時，電子部件200的端子電極210和 220(電極焊盤)的所需面積變大，因此難以高密度地配置電子部件200。關于這一點，如果 通路孔201a和202a的直徑在上述范圍內(nèi)，則成為在這些方面不利較少的電子部件內(nèi)置線 路板10。通路孔201a和202a的深度d3優(yōu)選為1 10 y m，特別優(yōu)選為5 u m。當通路孔 201a和202a的深度過小時，難以均勻地形成通路孔。另一方面，當通路孔201a和202a的 深度過大時，在形成上花費時間，在制造效率方面不利。關于這一點，如果通路孔201a和 202a的深度在上述范圍內(nèi)，則成為在這些方面不利較少的電子部件內(nèi)置線路板10。電子部件200例如是貼片電容器。詳細地說，例如如圖2中示出其截面結(jié)構(gòu)那樣， 電子部件200具備電容器主體201以及U字狀的端子電極210和220 (電極焊盤)。電容 器主體201例如由陶瓷構(gòu)成的多個介電層231 239和多個導體層211 214以及221 224交替層疊而構(gòu)成。在電容器主體201的兩端部分別形成有端子電極210和220。這樣， 在電容器主體201的兩端部、詳細地說從下面到側(cè)面并且直至上面被端子電極210和220 所覆蓋。這樣，通過由端子電極210和220覆蓋電容器主體201的側(cè)面來提高發(fā)熱效率。另 一方面，電容器主體201的中央部露出。端子電極210和220通過粘接劑200a被固定在布 線層110(特別是第一布線層111)上。由此，可靠地固定端子電極210和220。此外，電子 部件200并不限于貼片電容器，也能夠采用貼片電阻等其它無源部件作為電子部件200。如圖1所示，在內(nèi)置于基板100內(nèi)的狀態(tài)下，電子部件200的端子電極210、220的
7下表面分別通過通路孔201a以及導體210b、通路孔202a以及導體220b與布線層110相 連接。在此，第二布線層112以及導體210b和220b例如由銅鍍覆膜構(gòu)成。因此，電子部件 200與布線層110之間的連接部分的可靠性較高。另外，在電子部件200的端子電極210的 表面上也形成鍍覆膜，由此能夠進一步提高電子部件200與布線層110之間的連接部分的
可靠性。另一方面，電容器主體201 (圖2)的中央部被樹脂102a所覆蓋。這樣，通過用樹脂 102a覆蓋電容器主體201的比較脆弱的部分即陶瓷露出部分(中央部)，利用該樹脂102a 來保護電容器主體201。例如，如圖3所示，通路孔201a、202a分別被配置在電子部件200的端子電極210、 220的中央。圖4A放大示出電子部件200的一部分，圖4B進一步放大示出圖4A中的區(qū)域R100。 電子部件200例如具有1mm角的外形。并且，電子部件200的厚度d4例如為100 150 u m。 在電子部件200的下表面(箭頭Y1側(cè)的面)連接通路孔201a、202a。另外，通路孔201a、202a的底面與壁面之間的邊界部C1帶有圓角(Rounded)。 由此，從底面至壁面的彎曲情況變得緩和，從而導體210b、220b(鍍覆膜)的布散能力 (Plating Performance)提高。此外，為了便于說明，圖4A以及圖4B僅圖示端子電極210側(cè)，但是端子電極220 側(cè)也相同。端子電極210和220的表面為粗糙面。端子電極210和導體210b之間的連接面 210c為粗糙面，由此這些端子電極210和導體210b之間的密合性提高。端子電極210和220的厚度(特別是與導體210b和220b連接的下面?zhèn)鹊暮穸?T11)優(yōu)選為2 1511111，特別優(yōu)選為511111。端子電極210或220越薄強度越小。因而，當端子電極210或220過薄時，擔心在 利用激光等來形成通路孔201a或202a時鉆孔加工不會停止在端子電極210或220上而在 端子電極210或220上也開出孔。另一方面，當端子電極210或220過厚時，如圖5A或圖5B所示那樣，擔心在電子部 件200的電極形成部與電極非形成部之間的邊界附近產(chǎn)生裂紋CK。此外，當電子部件200 繼續(xù)小型化時，電子部件200容易彎曲成向下(箭頭Y1側(cè))突出(圖5A)或向上(箭頭Y2 側(cè))突出(圖5B)。電子部件200的彎曲量d5例如為5 15 ii m。另外，電子部件內(nèi)置線路板10隨著端子電極210或220的厚膜化而大型化，因此 在安裝空間等方面不利。關于這一點，如果端子電極210和220的厚度在上述范圍內(nèi)，則成為不論在強度方 面還是在裂紋等方面不利都較少的電子部件內(nèi)置線路板10。布線層110的厚度T12優(yōu)選為15 40 ii m，特別優(yōu)選為30 u m。當布線層110過薄時，電阻增大，在能量效率等方面不佳。另一方面，當布線層110過厚時，在形成上花費時間，在制造效率方面不佳。特別 是在通過電鍍來形成布線層110的情況下，還存在鍍膜難以均勻或者難以形成和去除抗鍍 層的不利點。關于這一點，如果布線層110的厚度在上述范圍內(nèi)，則成為不論在能量效率等方面還是在制造效率方面不利都較少的電子部件內(nèi)置線路板10。另外，關于端子電極210或220的厚度(特別是下面?zhèn)鹊暮穸萒11)與布線層110 的厚度T12之間的比率，優(yōu)選設定為端子電極210或220的厚度小于布線層110的厚度，特 別優(yōu)選設定為端子電極210或220的厚度為布線層110的厚度的一半(1/2)以下。根據(jù)這 種比率，通過使端子電極210或220變薄，能夠抑制電子部件200的裂紋等。另外，其另一 方面，通過相對地加厚布線層110來補足端子電極210或220變薄的部分，能夠保持較高的 散熱性。關于之前的圖5A或圖5B示出的裂紋CK，參照圖6 圖11B來說明其模擬結(jié)果以 及發(fā)明者所考慮的產(chǎn)生機理。對試樣Legl Leg6執(zhí)行了模擬。關于試樣Legl Leg4，電容器主體201沒有翹 曲。試樣Leg5是12iim的彎曲量d5(圖5A)，電容器主體201翹曲成凹狀。試樣Leg6是 12um的彎曲量d5 (圖5B)，電容器主體201翹曲成凸狀。關于這些試樣Legl Leg6的圖 6示出的尺寸，電容器主體201的厚度T3為150iim，電容器主體201的寬度T4為1000 y m， 端子電極210與端子電極220之間的距離T5為380 u m。關于端子電極210和220的上下 厚度T1，在試樣Legl中為25. 0 ii m、在試樣Leg2中為12. 5 y m、在試樣Leg3中為6. 25 y m、 在試樣Leg4中為3. 13 ii m、在試樣Leg5中為12. 5 y m、在試樣Leg6中為12. 5 y m。關于端 子電極210和220的側(cè)面厚度T2，在試樣Legl中為32. 5 y m、在試樣Leg2中為20. Oym、 在試樣Leg3中為13. 75iim、在試樣Leg4中為10. 63iim、在試樣Leg5中為20. Oym、在試 樣Leg6中為20.0iim。此外，關于楊氏模量(GPa)，在電容器主體201中為129.5，在銅中為 97.2。關于泊松比，在電容器主體201中為0.28，在銅中為0.3。在本次的模擬中，作為楊 氏模量和泊松比，代用了接近作為電容器主體201的主成分的鈦酸鋇的硅的值。測量者設定虛擬的數(shù)值0. OOOOOlPa作為壓力，如圖7所示那樣，在對與安裝面S1 相反側(cè)的壓力面S2施加垂直的壓力F的情況下，計算下面的測量點P1和上面的測量點P2 的應力。此時，在不考慮由溫度引起的CTE(熱線膨脹率)、僅固定橫向的條件下，進行中心 線L0 (圖6)的1/2對稱模型的2D穩(wěn)定計算。將測量點P1和P2設為實際成為破壞產(chǎn)生點 (參照圖5A和圖5B)的點、即電容器主體201與端子電極210或220之間的高度差部(特 別是與電容器主體201的接觸點)。圖8的圖表、以及圖9A和圖9B的圖示出試樣Legl Leg6的模擬結(jié)果。如圖9A 所示，不管在測量點P1和P2的哪一點上，只要端子電極210或220的上下厚度T1越薄應 力就越減輕。另外，如圖9B所示那樣，關于試樣Leg5和試樣Leg6，由于電容器主體201翹 曲而上部的破壞可能性增加，下部的破壞可能性減少。當比較試樣Leg5與試樣Leg6時，試 樣Leg6的上部和下部的破壞可能性都較高。發(fā)明者考慮為該模擬結(jié)果是由力矩引起的。力矩相當于要轉(zhuǎn)動的力。例如，如圖 10所示，當將固定點P3固定、對距固定點P3距離L的作用點P4施加相對于固定點P3的方 向為垂直方向(橫向)的力F2時，產(chǎn)生F2XL大小的力矩。例如在電容器主體201凸狀翹曲的試樣Leg6的模擬中，如圖11A所示，作為壓力 F的分力，端子電極210或220的厚度方向的力F1和橫向的力F2 —起被施加到測量點P2。 由此，產(chǎn)生力矩，從而容易產(chǎn)生裂紋CK。如果壓力F固定，則相當于距離L(圖10)的端子電 極210或220的上下厚度T1 (特別是高度差部分的厚度)越大，力矩就越大。并且，當力矩變大時應力變大，從而容易產(chǎn)生裂紋CK。此外，電容器主體201凹狀地翹曲的試樣Leg5也 相同。另一方面，在電容器主體201沒有翹曲的試樣Legl Leg4的模擬中，如圖11B所 示，在對端子電極210或220的端部的作用點P4施加壓力F(圖7)的情況下，在相當于固 定點P3的測量點P2上不會產(chǎn)生力矩。因此，壓力F原樣被傳到測量點P2。但是，即使是沒 有翹曲的試樣Legl Leg4，在從外部等施加壓力的情況下電容器主體201也變形，由此，與 試樣Leg5、Leg6同樣地，如之前的圖11A所示那樣橫向的力F2作為壓力F的分力而施加到 測量點P2。由此產(chǎn)生力矩，從而容易產(chǎn)生裂紋CK。發(fā)明者考慮為通過上述機理，端子電極210或220的上下厚度T1越小，應力就越 減輕，從而不容易產(chǎn)生裂紋CK。另外，試樣Leg5與試樣Leg6相比不容易產(chǎn)生裂紋CK。在制造電子部件內(nèi)置線路板10的情況下，作業(yè)人員例如執(zhí)行圖12示出的一系列處理。首先，在步驟S11中，作業(yè)人員例如根據(jù)所使用的電子部件200的端子電極210或 220的厚度T11來決定布線層110的厚度T12(參照圖4B)。詳細地說，使厚度T11與厚度 T12的比率(T11/T12)在1/2以下。接著，在步驟S12中，作業(yè)人員例如經(jīng)過圖13A 圖13D以及圖14A 圖14C示出 的工序等來嵌入電子部件200。詳細地說，例如如圖13A所示那樣，作業(yè)人員準備在一面具有導體膜1111的載體
1110。載體1110和導體膜1111例如由銅構(gòu)成。其中，載體1110比導體膜1111厚。接著，如圖13B所示那樣，作業(yè)人員例如利用UV激光等來開孔，該孔僅貫通導體膜
1111。由此，形成開口部201b、202b、lllla、llllb。開口部1111a和1111b作為對準目標而使用。接著，如圖13C所示那樣，作業(yè)人員通過涂敷例如NCP等在至少包括開口部201b 和202b的載體1110和導體膜1111的中央部涂覆粘接劑200a。由此，在開口部201b和 202b內(nèi)填充粘接劑200a。接著，如圖13D所示那樣，作業(yè)人員將電子部件200安裝在開口部201b和202b上。具體地說，準備具有端子電極210和220的電子部件200。端子電極210和220的 表面為粗糙面。在將該電子部件200載置到粘接劑200a上之后，例如通過加壓以及加熱來 將電子部件200固定在該位置上。此時，擠壓電子部件200使得在電子部件200之下粘接 劑200a的厚度均勻并且在內(nèi)部不會殘留氣泡。這些對于在后面的工序中確保通路孔201a 和202a的連接可靠性很重要。此外，通常，在形成電極時形成端子電極210和220的粗糙 面。但是，也可以根據(jù)需要在形成電極之后例如利用化學藥品等將其表面粗糙化。接著，例如如圖14A所示那樣，在例如由銅構(gòu)成的載體1110以及導體膜1111上與 電子部件200并列地配置例如由預浸料構(gòu)成的絕緣層101，并且在其上配置例如由預浸料 構(gòu)成的絕緣層102、然后分別配置例如由銅構(gòu)成的導體膜1211和載體1210。電子部件200 被配置在絕緣層101中央的空間R11內(nèi)。接著，例如如圖14B所示那樣，作業(yè)人員對它們進行加壓(例如熱壓)。由此，從絕 緣層101和102擠出樹脂102a。即，通過該加壓，樹脂102a從構(gòu)成絕緣層101和102的各 預浸料滲出(流出)，填充到電子部件200與絕緣層101之間(邊界部)。之后，例如通過
10加熱處理等使絕緣層101和102固化。接著，例如如圖14C所示那樣，作業(yè)人員去除載體1110和1210。由此，導體膜1111 和1211以及填充到開口部201b和202b中的粘接劑200a露出。這樣，將電子部件200嵌入到基板100內(nèi)。電子部件200被配置在基板100的凹 部(空間R11)內(nèi)。接著，在圖12的步驟S13中，作業(yè)人員例如經(jīng)過圖15A 圖15C示出的工序等來 形成導體圖案。將導體圖案加工成在步驟S11中決定的厚度。詳細地說，例如如圖15A所示那樣，作業(yè)人員進行C02激光清潔和去沾污。由此， 去除導體膜1111表面的粘接劑200a。但是，該清潔和去沾污的工序并非必須，也可以適當 省略。接著，例如如圖15B所示那樣，作業(yè)人員例如利用激光等在導體膜1111和粘接劑 200a上形成到達電子部件200的貫通孔210a、220a。由此，通路孔201a、202a形成為貫通 孔210a、220a的一部分。接著，例如如圖15C所示那樣，作業(yè)人員通過PN鍍膜(例如化學鍍銅和電鍍銅)， 在貫通孔210a和220a以及包括開口部1111a和1111b的導體膜1111和1211的表面上形 成導體膜1121和1221 (銅鍍覆膜)。接著，作業(yè)人員例如經(jīng)過規(guī)定的光刻工序(前處理、層壓、曝光、顯影、蝕刻、剝膜、 內(nèi)層檢查等)，將導體膜1111和1211以及1211和1221圖案化為之前的圖1示出那樣的形 態(tài)。由此，形成第一布線層111和第二布線層112 (布線層110)、以及第一布線層121和第 二布線層122 (布線層120)。也能夠使用在絕緣層101和102上形成抗鍍層且通過鍍圖案 (例如化學鍍銅和電鍍銅)來形成布線層110和120的方法即所謂半添加(SAP)法來代替 這種利用減去法的導體圖案的形成。另外，也能夠在形成導體圖案之前事先設置貫通絕緣 層101和102的開口，在形成布線層110和120的同時對該開口部進行電鍍來設置通孔。另外，作業(yè)人員根據(jù)需要例如通過化學鍍金等來形成電極，并且進行外形加工、翹 曲校正、通電檢查、外觀檢查以及最終檢查。由此，完成之前的圖1示出的電子部件內(nèi)置線 路板10。在本實施方式中，電子部件200的端子電極210或220的厚度T11與布線層110 的厚度T12之間的比率(T11/T12)優(yōu)選在1以下，更優(yōu)選在1/2以下。通過相對加厚布線層110來提高電子部件內(nèi)置線路板10的散熱效率。因此，電子 部件內(nèi)置線路板10例如在-25 140°C的熱循環(huán)中，通路孔201a和202a的連接可靠性優(yōu) 異。其結(jié)果，能夠使通路孔201a和202a小徑化。另外，通過將端子電極210或220的厚度設定在適當?shù)姆秶鷥?nèi)來防止裂紋等并且 保持較高的電子部件200的強度。其結(jié)果，即使是較薄的電子部件200，內(nèi)置到基板內(nèi)時的 可靠性也較高。根據(jù)本實施方式的制造方法，能夠以簡易的方法容易地制造具有上述結(jié)構(gòu)的電子 部件內(nèi)置線路板10。(實施方式2)如圖16A所示，本實施方式的電子部件內(nèi)置線路板20具備基板300、作為導體圖案 的布線層310和320以及電子部件400。電子部件內(nèi)置線路板20內(nèi)置有電子部件400。電子部件400是集成了規(guī)定的電路的IC芯片。電子部件400在一面具有多個端子電極400a (電 極焊盤)。端子電極400a的表面為粗糙面。此外，在此所指的IC芯片還包括在晶圓的狀態(tài) 下形成保護膜、端子等并且進行再布線等之后進行了單片化的所謂晶圓級CSP。另外，電子 部件400也可以例如在兩面具有端子電極400a?；?00例如由環(huán)氧樹脂構(gòu)成。環(huán)氧樹脂優(yōu)選例如通過樹脂浸滲處理而包含玻璃 纖維、芳香族聚酰胺纖維等加強材料。加強材料是熱膨脹率小于主材料(環(huán)氧樹脂)的材 料?；?00的厚度例如為0. 1mm。此外，能夠根據(jù)用途等變更基板300的形狀、厚度、材料寸?；?00具有通孔301a。在通孔301a的內(nèi)壁上形成導體膜301b。并且，基板300 具有與電子部件400的外形對應的形狀的空間(空隙)R21?；?00的表面(兩面)上分別形成有布線層300a、300b。布線層300a和布線層 300b通過形成在通孔301a內(nèi)的導體膜301b相互電連接。在基板300的下表面(箭頭Y 1側(cè)的面)按順序?qū)盈B有絕緣層410以及布線層 310。另外，在基板300的上表面(箭頭Y2側(cè)的面)按順序?qū)盈B有絕緣層420以及布線層 320。絕緣層410和420例如由固化的預浸料構(gòu)成。另外，布線層310和320例如由銅鍍覆 膜構(gòu)成。電子部件400被配置在空間R21內(nèi)。在電子部件400與基板300之間的邊界部填 充有絕緣層420。絕緣層410形成為覆蓋電子部件400的下表面以及布線層300a。其中，在規(guī)定的 位置形成與布線層300a連接的錐狀的通路孔410a。在通路孔410a的壁面和底面上形成導 體410b。通路孔410a和導體410b構(gòu)成保形通路孔。并且，布線層300a和布線層310通過 該保形通路孔而電連接。另一方面，絕緣層420形成為覆蓋電子部件400的上表面、布線層300b以及端子 電極400a。其中，在規(guī)定的位置上形成與布線層300b、端子電極400a連接的錐狀的通路孔 420a。在通路孔420a的壁面和底面上形成導體420b。通路孔420a和導體420b構(gòu)成保形 通路孔。并且，布線層300b以及端子電極400a和布線層320通過該保形通路孔而被電連 接。在此，布線層320和導體420b例如由銅鍍覆膜構(gòu)成。因此，電子部件400和布線層320 之間的連接部分的可靠性較高。電子部件400的周圍完全被絕緣層410和420所覆蓋。由此，電子部件400被絕 緣層410和420保護，并且被固定在規(guī)定的位置上。例如如圖16B(與圖4B對應的圖)所示那樣，在電子部件400中也與電子部件200 同樣地，端子電極400a的厚度T21優(yōu)選為2 15 ii m，特別優(yōu)選為5 u m。布線層320的厚 度T22優(yōu)選為15 40 y m,特別優(yōu)選為30 u m。另外，優(yōu)選將端子電極400a的厚度T21與 布線層320的厚度T22之間的比率設定為端子電極400a的厚度小于布線層320的厚度，特 別優(yōu)選設定為端子電極400a的厚度在布線層320的厚度的一半(1/2)以下。另外，通路孔420a的底面與壁面之間的邊界部C2帶有圓角。由此，從底面到壁面 的彎曲情況變得緩和，導體420b (鍍覆膜)的布散能力提高。此外，為了便于說明，僅對一個端子電極400a進行圖示說明了其周面結(jié)構(gòu)，但是 其它端子電極400a也相同。
12
電子部件內(nèi)置線路板20也與電子部件內(nèi)置線路板10同樣地，例如 能夠由作業(yè)人 員通過執(zhí)行之前的圖12示出的一系列處理來制造。具體地說，首先，在步驟S11中，作業(yè)人 員例如根據(jù)所使用的電子部件400的端子電極400a的厚度T21來決定布線層320的厚度 T22(參照圖16B)。詳細地說，將厚度T21與厚度T22的比率(T21/T22)設為1/2以下。接著，在步驟S12中，作業(yè)人員例如經(jīng)過圖17A 圖17D以及圖18A 圖18C示出 的工序等來嵌入電子部件400。詳細地說，例如如圖17A所示那樣，作業(yè)人員準備具有通孔301a、導體膜301b以及 布線層300a和300b的基板300。該基板300相當于電子部件內(nèi)置線路板20的芯部。接著，例如如圖17B所示那樣，作業(yè)人員例如利用激光等進行中空加工，在基板 300上形成空間R21。接著，例如如圖17C所示，作業(yè)人員在基板300的一面上設置例如由PET(聚對苯 二甲酸乙二醇酯)構(gòu)成的載體2110。例如通過層壓將載體2110粘接在基板300上。接著，如圖17D所示那樣，作業(yè)人員例如在常溫下將電子部件400的端子電極400a 朝上(與載體2110相反側(cè))地將電子部件400載置在載體2110上(詳細地說是空間R21)。 端子電極400a表面為粗糙面。此外，通常在形成電極時形成端子電極400a的粗糙面。但 是也可以根據(jù)需要在形成電極之后例如利用化學藥品等將其表面粗糙化。接著，如圖18A所示那樣，作業(yè)人員例如通過真空層壓來形成絕緣層420以覆蓋電 子部件400和基板300。由此，端子電極400a被絕緣層420覆蓋。并且，通過加熱來熔化絕 緣層420并填充到空間R21中。由此，電子部件400被固定在規(guī)定的位置上。接著，作業(yè)人員從基板300的下表面(與絕緣層420相反側(cè)的面)剝下并去除載 體2110。然后，例如如圖18B所示那樣，在該基板300的下表面形成絕緣層410。由此，電 子部件400被嵌入到基板300內(nèi)。接著，如圖18C所示那樣，作業(yè)人員例如利用激光等在絕緣層410、420上形成通路 孑 L410a、420a。接著，在圖12的步驟S13中，作業(yè)人員例如通過半添加法在電子部件400上形成 導體圖案、即布線層310和320。詳細地說，例如利用圖案化了的抗鍍層來覆蓋電子部件400 的兩面，選擇性地對沒有抗蝕劑的部分進行電解鍍。由此，將布線層320加工成在步驟S11 中決定的厚度。此外，也可以利用減去法代替半添加法來形成布線層310和320。之后，作業(yè)人員根據(jù)需要例如通過化學鍍金等形成電極，并且進行外形加工、翹曲 校正、通電檢查、外觀檢查以及最終檢查。由此，完成之前的圖16A所示的電子部件內(nèi)置線 路板20。根據(jù)本實施方式的電子部件內(nèi)置線路板20及其制造方法也能夠得到與上述實施 方式1的效果相當?shù)男ЧＲ陨蠈Ρ景l(fā)明的實施方式所涉及的線路板及其制造方法進行了說明，但是本發(fā)明 并不限定于上述實施方式。例如也能夠如下面那樣進行變形來實施。例如如圖19(為了便于說明，僅對通路孔201a側(cè)進行圖示)所示，也可以將通路 孔201a和202a設置在電子部件200的兩面。電子部件400也同樣。通路孔201a、202a、410a、420a不限于構(gòu)成保形通路孔，也可以如圖20A、20B所示 那樣，例如構(gòu)成填充有導體210b、220b、410b、420b的填充通路孔(Filled Via)。
能夠任意地變更電子部件的端子電極以及通路孔的數(shù)量和形態(tài)。例如在實施方 式1中，在一個端子電極210、220上分別形成一個通路孔201a、202a，但是也可以例如如圖 21A(與圖3對應的圖)所示那樣，在一個端子電極210、220上形成多個(例如兩個)通路孔 201a、202a。另外，也可以例如如圖21B所示那樣，將端子電極210和220以及通路孔201a 和202a配置在電容器主體201的四個角上。另外，還可以例如如圖21C所示那樣，將端子 電極210和220以及通路孔201a和202a配置在電容器主體201的對角上。對于實施方式 2也是相同的。在實施方式1中，在電子部件200的端部上連接了通路孔201a和202a，但是并不 限于此，也可以例如如圖22A所示那樣，在電容器主體201的中央部配置端子電極210以及 通路孔201a。另外，也可以例如如圖22B所示那樣，相對于電容器主體201的邊傾斜地配置 端子電極210和通路孔201a。另外，還可以例如如圖22C所示那樣，在電容器主體201的整 個面上配置端子電極210。電子部件200的端子電極210和220的形狀并不限定于U字形狀，也可以是由平 板狀的電極對夾住電容器主體201的形狀。電子部件200、400是任意的。例如，除了 IC電路等有源部件以外，還能夠采用電 容器、電阻、線圈等無源部件等任意的電子部件。在上述實施方式中，能夠任意地變更各層的材質(zhì)、尺寸、層數(shù)等。之前的圖1或者圖16A所示那樣的簡單的結(jié)構(gòu)的電子部件內(nèi)置線路板10、20有利 于例如削減制造成本等，但是并不限定于此，例如為了實現(xiàn)高功能化等，也可以在完成圖1 或者圖16A示出的結(jié)構(gòu)之后還繼續(xù)層疊而構(gòu)成為更多層(例如八層等)的電子部件內(nèi)置線 路板。上述實施方式的工序能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)任意地變更順序。另 外，根據(jù)用途等，也可以省略不需要的工序。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但是應該理解為根據(jù)設計上的方便、其它因素所 需的各種修改、組合包含于與在“權利要求”中記載的發(fā)明、在“具體實施方式
”中記載的具 體例對應的發(fā)明的范圍內(nèi)。本申請基于2009年2月20日申請的美國專利臨時申請第61/154081號以及2009 年8月19日申請的美國專利申請第12/543644號。在本說明書中取入美國專利臨時申請 第61/154081號以及美國專利申請第12/543644號的說明書、權利要求書以及附圖的全部 內(nèi)容。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明的線路板適用于內(nèi)置的電子部件的電路的形成。另外，本發(fā)明的線路板的 制造方法適用于線路板的制造。
權利要求
一種線路板，其特征在于，具備導體圖案；電子部件，其至少在一個表面上具有電極；以及基板，其中，上述電子部件被配置在上述基板的內(nèi)部，在上述電子部件的規(guī)定的面上，上述電極通過通路孔與上述導體圖案相連接，上述規(guī)定的面上的上述電極的厚度比通過上述通路孔而與該電極相連接的上述導體圖案的厚度薄。
2.根據(jù)權利要求1所述的線路板，其特征在于，上述電極通過上述通路孔與處于上述電子部件之上或者之下的上述導體圖案相連接， 上述電子部件的上表面或者下表面的上述電極的厚度比上述導體圖案的厚度薄。
3.根據(jù)權利要求1所述的線路板，其特征在于， 上述電極的厚度為上述導體圖案的厚度的1/2以下。
4.根據(jù)權利要求1所述的線路板，其特征在于， 上述電極的厚度為2 15 μ m。
5.根據(jù)權利要求1所述的線路板，其特征在于， 上述導體圖案的厚度為15 40 μ m。
6.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述電子部件為無源部件。
7.根據(jù)權利要求6所述的線路板，其特征在于， 上述電子部件為貼片電容器。
8.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述電極覆蓋上述電子部件的側(cè)面。
9.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述通路孔的底面與壁面之間的邊界部帶有圓角。
10.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述電極由粘接劑固定在上述導體圖案上。
11.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述通路孔構(gòu)成保形通路孔。
12.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述通路孔構(gòu)成填充通路孔。
13.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 在上述基板與上述電子部件之間填充有樹脂。
14.根據(jù)權利要求1至5中的任一項所述的線路板，其特征在于， 上述導體圖案包括金屬箔和鍍覆膜。
15.一種線路板的制造方法，該線路板具備導體圖案；電子部件，其至少在一個表面 上具有電極，該電極在規(guī)定的面上通過通路孔與該導體圖案相連接；以及基板，其內(nèi)部配置 有上述電子部件，該線路板的制造方法的特征在于，包括以下工序使上述規(guī)定的面上的上述電極的厚度比通過上述通路孔而與該電極相連接的上述導體圖案的厚度薄。
16.根據(jù)權利要求15所述的線路板的制造方法，其特征在于，上述電極通過上述通路孔與處于上述電子部件之上或者之下的上述導體圖案相連接， 在上述工序中，使上述電子部件的上表面或者下表面的上述電極的厚度比上述導體圖案的厚度薄。
17.根據(jù)權利要求15所述的線路板的制造方法，其特征在于， 包括使上述電極的厚度為上述導體圖案的厚度的1/2以下的工序。
18.根據(jù)權利要求15至17中的任一項所述的線路板的制造方法，其特征在于， 包括利用激光來形成上述通路孔的工序。
全文摘要
提供一種能夠保持較高強度并且抑制由熱應力等應力引起的性能劣化的線路板及其制造方法。線路板具備導體圖案(110)、具有電極(210)的電子部件以及基板。在此，電子部件被配置在基板內(nèi)部。另外，電子部件的電極通過通路孔(201a)與導體圖案(110)相連接。并且，該電子部件的電極的厚度比導體圖案(110)的厚度薄。更優(yōu)選為電子部件的電極的厚度在導體圖案(110)的厚度的1/2以下。
文檔編號H05K1/18GK101815401SQ20091017960
公開日2010年8月25日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權日2009年2月20日
發(fā)明者川村洋一郎, 清水敬介 申請人:揖斐電株式會社