线路板及其制造方法

专利名称：线路板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种内置例如电阻、电容器等电子部件的线路板及其制造方法。
背景技术：
专利文献1公开了一种电子部件内置线路板及其制造方法。在该制造方法中，作 业人员将电子部件嵌入到基板内部，通过通路孔(Via Hole)将基板的导体图案与电子部件 的端子电极(电极焊盘)电连接，由此来制造电子部件内置线路板。专利文献1 日本国专利公开2006-32887号公报

发明内容
发明要解决的问题然而，根据这种电子部件内置线路板及其制造方法，在例如将贴片电容(Chip Capacitor)器内置到树脂基板内的情况下，担心贴片电容器的性能劣化。具体地说，贴片电容器通常具备电容器主体以及例如由导电性膏膜、镀覆膜等金 属膜构成的一对电极。电极形成在电容器主体的外周的一部分上。当将这种贴片电容器的 电极设为较厚时，安装之后由于基板与贴片电容器之间的热膨胀系数的差而容易产生热应 力。并且，由于这种热应力弓丨起的应力、安装时贴片电容器所受到的应力，担心在贴片电容 器的电极形成部与电极非形成部之间的边界附近产生裂纹等。另一方面，当使电极变薄时，由贴片电容器产生的热的散热性变差，因此在贴片电 容器与导体图案(线路)之间的连接部容易产生上述热应力。由此，担心基板与电子部件 之间的导通不良等。本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够保持较高强度并且抑 制由热应力等应力引起的性能劣化的线路板及其制造方法。用于解决问题的方案本发明的第一观点所涉及的线路板具备导体图案；电子部件，其至少在一个表 面上具有电极；以及基板，其中，上述电子部件被配置在上述基板的内部，在上述电子部件 的规定的面上，上述电极通过通路孔与上述导体图案相连接，上述规定的面上的上述电极 的厚度比通过上述通路孔而与该电极相连接的上述导体图案的厚度薄。此外，在“配置在基板的内部”中，除了整个电子部件完全嵌入到基板内部的情况 以外，还包括仅电子部件的一部分配置在形成在基板上的凹部内的情况等。总之，电子部件 的至少一部分被配置在基板内部即可。另外，在厚度不均勻的情况下，“电极的厚度”和“导体图案的厚度”意味着平均值。本发明的第二观点涉及线路板的制造方法，该线路板具备导体图案；电子部件， 其至少在一个表面上具有电极，该电极在规定的面上通过通路孔与该导体图案相连接；以 及基板，其内部配置有上述电子部件，该线路板的制造方法包括以下工序使上述规定的面 上的上述电极的厚度比通过上述通路孔而与该电极相连接的上述导体图案的厚度薄。
发明的效果根据本发明，能够保持较高的强度并且抑制由热应力等应力引起的性能劣化。


图1是本发明的实施方式1所涉及的线路板的截面图。图2是内置在线路板内的电子部件的截面图。图3是表示电子部件的端子电极与通路孔之间的位置关系的图。图4A是内置在线路板内的电子部件的放大图。图4B是图4A的一部分放大图。图5A是用于说明电子部件产生裂纹的情形的图。图5B是用于说明电子部件产生裂纹的情形的图。图6是表示使用于模拟的试样的图。图7是用于说明模拟方法的图。图8是表示模拟结果的图表。图9A是表示模拟结果的图。图9B是表示模拟结果的图。图10是用于说明裂纹的产生机理的图。图11A是用于说明裂纹的产生机理的图。图11B是用于说明裂纹的产生机理的图。图12是表示本发明的实施方式1所涉及的线路板的制造方法的过程的流程图。图13A是用于说明将电子部件配置到载体上的工序的图。图13B是用于说明将电子部件配置到载体上的工序的图。图13C是用于说明将电子部件配置到载体上的工序的图。图13D是用于说明将电子部件配置到载体上的工序的图。图14A是用于说明将电子部件内置(嵌入)到基板内的工序的图。图14B是用于说明将电子部件内置到基板内的工序的图。图14C是用于说明将电子部件内置到基板内的工序的图。图15A是用于说明形成导体图案的工序的图。图15B是用于说明形成导体图案的工序的图。图15C是用于说明形成导体图案的工序的图。图16A是本发明的实施方式2所涉及的线路板的截面图。图16B是内置在线路板内的电子部件的放大图。图17A是用于说明准备基板的工序的图。图17B是用于说明在基板上形成用于内置电子部件的空间的工序的图。图17C是用于说明将基板载置到载体上的工序的图。图17D是用于说明将电子部件配置到载体上的工序的图。图18A是用于说明将电子部件内置(嵌入)到基板内的工序的图。图18B是用于说明将电子部件内置到基板内的工序的图。图18C是用于说明形成通路孔的工序的图。
图19是表示通路孔的另一例的图。图20A是表示使用填充通路孔的线路板的例子的图。图20B是表示使用填充通路孔的线路板的例子的图。图21A是表示电子部件的端子电极和通路孔的形态的另一例的图。图21B是表示电子部件的端子电极和通路孔的形态的另一例的图。图21C是表示电子部件的端子电极和通路孔的形态的另一例的图。图22A是表示电子部件的端子电极和通路孔的形态的另一例的图。图22B是表示电子部件的端子电极和通路孔的形态的另一例的图。图22C是表示电子部件的端子电极和通路孔的形态的另一例的图。附图标记说明10、20 电子部件内置线路板；100,300 基板；101,102 绝缘层；102a 树脂；110、 120,310,320 布线层(导体图案)；111、121 第一布线层(导体图案)；112、122 第二布 线层(导体图案)；200 电子部件(贴片电容器)；200a 粘接剂；201 :电容器主体；201a、 202a、410a、420a 通路孔；210、220、400a 端子电极(电极焊盘)；210a、220a 贯通孔； 210b、220b、410b、420b 导体；211 214,221 224 导体层；231 239 介电层；400 电 子部件(IC芯片)；410、420 绝缘层；C1、C2 通路孔的底面与壁面之间的边界部。
具体实施例方式下面，参照附图详细说明将本发明具体化了的实施方式。(实施方式1)如图1所示，本实施方式的电子部件内置线路板10具备基板100、作为导体图案的 布线层110和120以及电子部件200。基板100由方形的绝缘层101和102构成，该绝缘层101和102例如由固化的预浸 料构成。预浸料优选例如通过树脂浸渗处理而包含玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等加强材 料。加强材料是热膨胀率小于主材料(预浸料)的材料。绝缘层101具有与电子部件200 的外形对应的形状的空间(空隙)R11。空间R11为基板100的凹部。此外，能够根据用途等变更基板100的形状、材料等。例如也能够使用将环氧树 脂、双马来酰亚胺_三嗪树脂(BT树脂)、酰亚胺树脂(聚酰亚胺)、烯丙基化聚苯醚树脂 (A-PPE树脂)等树脂浸渗在玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维的基材中而得到的材料作为预浸 料。另外，能够使用液状或薄膜状的热固化性树脂、热可塑性树脂来代替预浸料。作为热固 化性树脂，例如能够使用环氧树脂、酰亚胺树脂(聚酰亚胺)、BT树脂、烯丙基化聚苯醚树 脂、芳香族聚酰胺树脂等。另外，作为热可塑性树脂，例如能够使用液晶聚合物(LCP)、PEEK 树脂、PTFE树脂(氟树脂)等。期望从绝缘性、介电特性、耐热性、机械特性的观点出发根据 需要来选择这些树脂。此外，这些树脂还能够含有固化剂、稳定剂、填料等作为添加剂。另 外，也可以使用RCFOtesinCoated copper Foil 背胶铜箔)等来代替预浸料。在基板100的表面(两面)上形成有布线层110和120。在基板100的下表面(箭 头Y1侧的面)形成有布线层100，并且在基板100的上表面(箭头Y2侧的面)形成有布线 层 120。布线层110具有第一布线层111和第二布线层112。另外，布线层120由第一布线层121和第二布线层122构成。第一布线层111和121例如由铜箔构成。第二布线层112 和122例如由铜镀覆膜构成。布线层110、120包括第一布线层111、121(金属箔)以及第 二布线层112、122(镀覆膜)，由此第一布线层111、121与绝缘层101、102之间的密合性提 高，从而不易发生分层。布线层110和120的厚度例如为15 40 ym。此外，能够根据用途 等变更布线层110和120的材料、厚度等。在绝缘层101的空间R11内配置具有与绝缘层101相同程度的厚度的电子部件 200。电子部件200与基板100之间的边界部被用于固定电子部件200的粘接剂200a填充 和从绝缘层101和102渗出(流出)的绝缘性树脂102a填充。树脂102a完全覆盖电子部 件200周围。由此，电子部件200被树脂102a保护，并且被固定在规定的位置上。粘接剂200a例如由NCP (非导电性液状聚合物)等绝缘材料构成。在绝缘性的粘 接剂200a上形成有锥状的通路孔201a和202a。详细地说，在第一布线层111以及粘接剂 200a上形成与电子部件200连接的锥状的贯通孔210a、220a。通路孔201a、202a形成为贯 通孔210a、220a的一部分。另外，在贯通孔210a、220a的壁面和底面上形成与第二布线层 112连续的导体210b、220b。因而，在作为贯通孔210a、220a的一部分的通路孔201a、202a 的壁面和底面上也分别形成导体210b、220b。通路孔201a和导体210b、通路孔202a和导 体220b分别构成保形通路孔(Conformal Via)。电子部件200与布线层110通过该保形 通路孔电连接。此外，贯通孔210a、220a的下侧(箭头Y1侧)开口直径dl例如为60 y m， 贯通孔210a、220a的上侧(箭头Y2侧)开口直径d2例如为50 y m。另外，贯通孔210a和 220a的形状不限定于锥状，是任意的。通路孔201a和202a的直径(例如贯通孔210a、220a的上侧开口直径d2)优选 为30 90 ii m，特别优选为50 60 ii m。当通路孔201a或202a的直径过小时，连接可靠 性下降。另一方面，当通路孔201a或202a的直径过大时，电子部件200的端子电极210和 220(电极焊盘)的所需面积变大，因此难以高密度地配置电子部件200。关于这一点，如果 通路孔201a和202a的直径在上述范围内，则成为在这些方面不利较少的电子部件内置线 路板10。通路孔201a和202a的深度d3优选为1 10 y m，特别优选为5 u m。当通路孔 201a和202a的深度过小时，难以均勻地形成通路孔。另一方面，当通路孔201a和202a的 深度过大时，在形成上花费时间，在制造效率方面不利。关于这一点，如果通路孔201a和 202a的深度在上述范围内，则成为在这些方面不利较少的电子部件内置线路板10。电子部件200例如是贴片电容器。详细地说，例如如图2中示出其截面结构那样， 电子部件200具备电容器主体201以及U字状的端子电极210和220 (电极焊盘)。电容 器主体201例如由陶瓷构成的多个介电层231 239和多个导体层211 214以及221 224交替层叠而构成。在电容器主体201的两端部分别形成有端子电极210和220。这样， 在电容器主体201的两端部、详细地说从下面到侧面并且直至上面被端子电极210和220 所覆盖。这样，通过由端子电极210和220覆盖电容器主体201的侧面来提高发热效率。另 一方面，电容器主体201的中央部露出。端子电极210和220通过粘接剂200a被固定在布 线层110(特别是第一布线层111)上。由此，可靠地固定端子电极210和220。此外，电子 部件200并不限于贴片电容器，也能够采用贴片电阻等其它无源部件作为电子部件200。如图1所示，在内置于基板100内的状态下，电子部件200的端子电极210、220的
7下表面分别通过通路孔201a以及导体210b、通路孔202a以及导体220b与布线层110相 连接。在此，第二布线层112以及导体210b和220b例如由铜镀覆膜构成。因此，电子部件 200与布线层110之间的连接部分的可靠性较高。另外，在电子部件200的端子电极210的 表面上也形成镀覆膜，由此能够进一步提高电子部件200与布线层110之间的连接部分的
可靠性。另一方面，电容器主体201 (图2)的中央部被树脂102a所覆盖。这样，通过用树脂 102a覆盖电容器主体201的比较脆弱的部分即陶瓷露出部分(中央部)，利用该树脂102a 来保护电容器主体201。例如，如图3所示，通路孔201a、202a分别被配置在电子部件200的端子电极210、 220的中央。图4A放大示出电子部件200的一部分，图4B进一步放大示出图4A中的区域R100。 电子部件200例如具有1mm角的外形。并且，电子部件200的厚度d4例如为100 150 u m。 在电子部件200的下表面(箭头Y1侧的面)连接通路孔201a、202a。另外，通路孔201a、202a的底面与壁面之间的边界部C1带有圆角(Rounded)。 由此，从底面至壁面的弯曲情况变得缓和，从而导体210b、220b(镀覆膜)的布散能力 (Plating Performance)提高。此外，为了便于说明，图4A以及图4B仅图示端子电极210侧，但是端子电极220 侧也相同。端子电极210和220的表面为粗糙面。端子电极210和导体210b之间的连接面 210c为粗糙面，由此这些端子电极210和导体210b之间的密合性提高。端子电极210和220的厚度(特别是与导体210b和220b连接的下面侧的厚度 T11)优选为2 1511111，特别优选为511111。端子电极210或220越薄强度越小。因而，当端子电极210或220过薄时，担心在 利用激光等来形成通路孔201a或202a时钻孔加工不会停止在端子电极210或220上而在 端子电极210或220上也开出孔。另一方面，当端子电极210或220过厚时，如图5A或图5B所示那样，担心在电子部 件200的电极形成部与电极非形成部之间的边界附近产生裂纹CK。此外，当电子部件200 继续小型化时，电子部件200容易弯曲成向下(箭头Y1侧)突出(图5A)或向上(箭头Y2 侧)突出(图5B)。电子部件200的弯曲量d5例如为5 15 ii m。另外，电子部件内置线路板10随着端子电极210或220的厚膜化而大型化，因此 在安装空间等方面不利。关于这一点，如果端子电极210和220的厚度在上述范围内，则成为不论在强度方 面还是在裂纹等方面不利都较少的电子部件内置线路板10。布线层110的厚度T12优选为15 40 ii m，特别优选为30 u m。当布线层110过薄时，电阻增大，在能量效率等方面不佳。另一方面，当布线层110过厚时，在形成上花费时间，在制造效率方面不佳。特别 是在通过电镀来形成布线层110的情况下，还存在镀膜难以均勻或者难以形成和去除抗镀 层的不利点。关于这一点，如果布线层110的厚度在上述范围内，则成为不论在能量效率等方面还是在制造效率方面不利都较少的电子部件内置线路板10。另外，关于端子电极210或220的厚度(特别是下面侧的厚度T11)与布线层110 的厚度T12之间的比率，优选设定为端子电极210或220的厚度小于布线层110的厚度，特 别优选设定为端子电极210或220的厚度为布线层110的厚度的一半(1/2)以下。根据这 种比率，通过使端子电极210或220变薄，能够抑制电子部件200的裂纹等。另外，其另一 方面，通过相对地加厚布线层110来补足端子电极210或220变薄的部分，能够保持较高的 散热性。关于之前的图5A或图5B示出的裂纹CK，参照图6 图11B来说明其模拟结果以 及发明者所考虑的产生机理。对试样Legl Leg6执行了模拟。关于试样Legl Leg4，电容器主体201没有翘 曲。试样Leg5是12iim的弯曲量d5(图5A)，电容器主体201翘曲成凹状。试样Leg6是 12um的弯曲量d5 (图5B)，电容器主体201翘曲成凸状。关于这些试样Legl Leg6的图 6示出的尺寸，电容器主体201的厚度T3为150iim，电容器主体201的宽度T4为1000 y m， 端子电极210与端子电极220之间的距离T5为380 u m。关于端子电极210和220的上下 厚度T1，在试样Legl中为25. 0 ii m、在试样Leg2中为12. 5 y m、在试样Leg3中为6. 25 y m、 在试样Leg4中为3. 13 ii m、在试样Leg5中为12. 5 y m、在试样Leg6中为12. 5 y m。关于端 子电极210和220的侧面厚度T2，在试样Legl中为32. 5 y m、在试样Leg2中为20. Oym、 在试样Leg3中为13. 75iim、在试样Leg4中为10. 63iim、在试样Leg5中为20. Oym、在试 样Leg6中为20.0iim。此外，关于杨氏模量(GPa)，在电容器主体201中为129.5，在铜中为 97.2。关于泊松比，在电容器主体201中为0.28，在铜中为0.3。在本次的模拟中，作为杨 氏模量和泊松比，代用了接近作为电容器主体201的主成分的钛酸钡的硅的值。测量者设定虚拟的数值0. OOOOOlPa作为压力，如图7所示那样，在对与安装面S1 相反侧的压力面S2施加垂直的压力F的情况下，计算下面的测量点P1和上面的测量点P2 的应力。此时，在不考虑由温度引起的CTE(热线膨胀率)、仅固定横向的条件下，进行中心 线L0 (图6)的1/2对称模型的2D稳定计算。将测量点P1和P2设为实际成为破坏产生点 (参照图5A和图5B)的点、即电容器主体201与端子电极210或220之间的高度差部(特 别是与电容器主体201的接触点)。图8的图表、以及图9A和图9B的图示出试样Legl Leg6的模拟结果。如图9A 所示，不管在测量点P1和P2的哪一点上，只要端子电极210或220的上下厚度T1越薄应 力就越减轻。另外，如图9B所示那样，关于试样Leg5和试样Leg6，由于电容器主体201翘 曲而上部的破坏可能性增加，下部的破坏可能性减少。当比较试样Leg5与试样Leg6时，试 样Leg6的上部和下部的破坏可能性都较高。发明者考虑为该模拟结果是由力矩引起的。力矩相当于要转动的力。例如，如图 10所示，当将固定点P3固定、对距固定点P3距离L的作用点P4施加相对于固定点P3的方 向为垂直方向(横向)的力F2时，产生F2XL大小的力矩。例如在电容器主体201凸状翘曲的试样Leg6的模拟中，如图11A所示，作为压力 F的分力，端子电极210或220的厚度方向的力F1和横向的力F2 —起被施加到测量点P2。 由此，产生力矩，从而容易产生裂纹CK。如果压力F固定，则相当于距离L(图10)的端子电 极210或220的上下厚度T1 (特别是高度差部分的厚度)越大，力矩就越大。并且，当力矩变大时应力变大，从而容易产生裂纹CK。此外，电容器主体201凹状地翘曲的试样Leg5也 相同。另一方面，在电容器主体201没有翘曲的试样Legl Leg4的模拟中，如图11B所 示，在对端子电极210或220的端部的作用点P4施加压力F(图7)的情况下，在相当于固 定点P3的测量点P2上不会产生力矩。因此，压力F原样被传到测量点P2。但是，即使是没 有翘曲的试样Legl Leg4，在从外部等施加压力的情况下电容器主体201也变形，由此，与 试样Leg5、Leg6同样地，如之前的图11A所示那样横向的力F2作为压力F的分力而施加到 测量点P2。由此产生力矩，从而容易产生裂纹CK。发明者考虑为通过上述机理，端子电极210或220的上下厚度T1越小，应力就越 减轻，从而不容易产生裂纹CK。另外，试样Leg5与试样Leg6相比不容易产生裂纹CK。在制造电子部件内置线路板10的情况下，作业人员例如执行图12示出的一系列处理。首先，在步骤S11中，作业人员例如根据所使用的电子部件200的端子电极210或 220的厚度T11来决定布线层110的厚度T12(参照图4B)。详细地说，使厚度T11与厚度 T12的比率(T11/T12)在1/2以下。接着，在步骤S12中，作业人员例如经过图13A 图13D以及图14A 图14C示出 的工序等来嵌入电子部件200。详细地说，例如如图13A所示那样，作业人员准备在一面具有导体膜1111的载体
1110。载体1110和导体膜1111例如由铜构成。其中，载体1110比导体膜1111厚。接着，如图13B所示那样，作业人员例如利用UV激光等来开孔，该孔仅贯通导体膜
1111。由此，形成开口部201b、202b、lllla、llllb。开口部1111a和1111b作为对准目标而使用。接着，如图13C所示那样，作业人员通过涂敷例如NCP等在至少包括开口部201b 和202b的载体1110和导体膜1111的中央部涂覆粘接剂200a。由此，在开口部201b和 202b内填充粘接剂200a。接着，如图13D所示那样，作业人员将电子部件200安装在开口部201b和202b上。具体地说，准备具有端子电极210和220的电子部件200。端子电极210和220的 表面为粗糙面。在将该电子部件200载置到粘接剂200a上之后，例如通过加压以及加热来 将电子部件200固定在该位置上。此时，挤压电子部件200使得在电子部件200之下粘接 剂200a的厚度均勻并且在内部不会残留气泡。这些对于在后面的工序中确保通路孔201a 和202a的连接可靠性很重要。此外，通常，在形成电极时形成端子电极210和220的粗糙 面。但是，也可以根据需要在形成电极之后例如利用化学药品等将其表面粗糙化。接着，例如如图14A所示那样，在例如由铜构成的载体1110以及导体膜1111上与 电子部件200并列地配置例如由预浸料构成的绝缘层101，并且在其上配置例如由预浸料 构成的绝缘层102、然后分别配置例如由铜构成的导体膜1211和载体1210。电子部件200 被配置在绝缘层101中央的空间R11内。接着，例如如图14B所示那样，作业人员对它们进行加压(例如热压)。由此，从绝 缘层101和102挤出树脂102a。即，通过该加压，树脂102a从构成绝缘层101和102的各 预浸料渗出(流出)，填充到电子部件200与绝缘层101之间(边界部)。之后，例如通过
10加热处理等使绝缘层101和102固化。接着，例如如图14C所示那样，作业人员去除载体1110和1210。由此，导体膜1111 和1211以及填充到开口部201b和202b中的粘接剂200a露出。这样，将电子部件200嵌入到基板100内。电子部件200被配置在基板100的凹 部(空间R11)内。接着，在图12的步骤S13中，作业人员例如经过图15A 图15C示出的工序等来 形成导体图案。将导体图案加工成在步骤S11中决定的厚度。详细地说，例如如图15A所示那样，作业人员进行C02激光清洁和去沾污。由此， 去除导体膜1111表面的粘接剂200a。但是，该清洁和去沾污的工序并非必须，也可以适当 省略。接着，例如如图15B所示那样，作业人员例如利用激光等在导体膜1111和粘接剂 200a上形成到达电子部件200的贯通孔210a、220a。由此，通路孔201a、202a形成为贯通 孔210a、220a的一部分。接着，例如如图15C所示那样，作业人员通过PN镀膜(例如化学镀铜和电镀铜)， 在贯通孔210a和220a以及包括开口部1111a和1111b的导体膜1111和1211的表面上形 成导体膜1121和1221 (铜镀覆膜)。接着，作业人员例如经过规定的光刻工序(前处理、层压、曝光、显影、蚀刻、剥膜、 内层检查等)，将导体膜1111和1211以及1211和1221图案化为之前的图1示出那样的形 态。由此，形成第一布线层111和第二布线层112 (布线层110)、以及第一布线层121和第 二布线层122 (布线层120)。也能够使用在绝缘层101和102上形成抗镀层且通过镀图案 (例如化学镀铜和电镀铜)来形成布线层110和120的方法即所谓半添加(SAP)法来代替 这种利用减去法的导体图案的形成。另外，也能够在形成导体图案之前事先设置贯通绝缘 层101和102的开口，在形成布线层110和120的同时对该开口部进行电镀来设置通孔。另外，作业人员根据需要例如通过化学镀金等来形成电极，并且进行外形加工、翘 曲校正、通电检查、外观检查以及最终检查。由此，完成之前的图1示出的电子部件内置线 路板10。在本实施方式中，电子部件200的端子电极210或220的厚度T11与布线层110 的厚度T12之间的比率(T11/T12)优选在1以下，更优选在1/2以下。通过相对加厚布线层110来提高电子部件内置线路板10的散热效率。因此，电子 部件内置线路板10例如在-25 140°C的热循环中，通路孔201a和202a的连接可靠性优 异。其结果，能够使通路孔201a和202a小径化。另外，通过将端子电极210或220的厚度设定在适当的范围内来防止裂纹等并且 保持较高的电子部件200的强度。其结果，即使是较薄的电子部件200，内置到基板内时的 可靠性也较高。根据本实施方式的制造方法，能够以简易的方法容易地制造具有上述结构的电子 部件内置线路板10。(实施方式2)如图16A所示，本实施方式的电子部件内置线路板20具备基板300、作为导体图案 的布线层310和320以及电子部件400。电子部件内置线路板20内置有电子部件400。电子部件400是集成了规定的电路的IC芯片。电子部件400在一面具有多个端子电极400a (电 极焊盘)。端子电极400a的表面为粗糙面。此外，在此所指的IC芯片还包括在晶圆的状态 下形成保护膜、端子等并且进行再布线等之后进行了单片化的所谓晶圆级CSP。另外，电子 部件400也可以例如在两面具有端子电极400a。基板300例如由环氧树脂构成。环氧树脂优选例如通过树脂浸渗处理而包含玻璃 纤维、芳香族聚酰胺纤维等加强材料。加强材料是热膨胀率小于主材料(环氧树脂)的材 料。基板300的厚度例如为0. 1mm。此外，能够根据用途等变更基板300的形状、厚度、材料寸。基板300具有通孔301a。在通孔301a的内壁上形成导体膜301b。并且，基板300 具有与电子部件400的外形对应的形状的空间(空隙)R21。基板300的表面(两面)上分别形成有布线层300a、300b。布线层300a和布线层 300b通过形成在通孔301a内的导体膜301b相互电连接。在基板300的下表面(箭头Y 1侧的面)按顺序层叠有绝缘层410以及布线层 310。另外，在基板300的上表面(箭头Y2侧的面)按顺序层叠有绝缘层420以及布线层 320。绝缘层410和420例如由固化的预浸料构成。另外，布线层310和320例如由铜镀覆 膜构成。电子部件400被配置在空间R21内。在电子部件400与基板300之间的边界部填 充有绝缘层420。绝缘层410形成为覆盖电子部件400的下表面以及布线层300a。其中，在规定的 位置形成与布线层300a连接的锥状的通路孔410a。在通路孔410a的壁面和底面上形成导 体410b。通路孔410a和导体410b构成保形通路孔。并且，布线层300a和布线层310通过 该保形通路孔而电连接。另一方面，绝缘层420形成为覆盖电子部件400的上表面、布线层300b以及端子 电极400a。其中，在规定的位置上形成与布线层300b、端子电极400a连接的锥状的通路孔 420a。在通路孔420a的壁面和底面上形成导体420b。通路孔420a和导体420b构成保形 通路孔。并且，布线层300b以及端子电极400a和布线层320通过该保形通路孔而被电连 接。在此，布线层320和导体420b例如由铜镀覆膜构成。因此，电子部件400和布线层320 之间的连接部分的可靠性较高。电子部件400的周围完全被绝缘层410和420所覆盖。由此，电子部件400被绝 缘层410和420保护，并且被固定在规定的位置上。例如如图16B(与图4B对应的图)所示那样，在电子部件400中也与电子部件200 同样地，端子电极400a的厚度T21优选为2 15 ii m，特别优选为5 u m。布线层320的厚 度T22优选为15 40 y m,特别优选为30 u m。另外，优选将端子电极400a的厚度T21与 布线层320的厚度T22之间的比率设定为端子电极400a的厚度小于布线层320的厚度，特 别优选设定为端子电极400a的厚度在布线层320的厚度的一半(1/2)以下。另外，通路孔420a的底面与壁面之间的边界部C2带有圆角。由此，从底面到壁面 的弯曲情况变得缓和，导体420b (镀覆膜)的布散能力提高。此外，为了便于说明，仅对一个端子电极400a进行图示说明了其周面结构，但是 其它端子电极400a也相同。
12
电子部件内置线路板20也与电子部件内置线路板10同样地，例如 能够由作业人 员通过执行之前的图12示出的一系列处理来制造。具体地说，首先，在步骤S11中，作业人 员例如根据所使用的电子部件400的端子电极400a的厚度T21来决定布线层320的厚度 T22(参照图16B)。详细地说，将厚度T21与厚度T22的比率(T21/T22)设为1/2以下。接着，在步骤S12中，作业人员例如经过图17A 图17D以及图18A 图18C示出 的工序等来嵌入电子部件400。详细地说，例如如图17A所示那样，作业人员准备具有通孔301a、导体膜301b以及 布线层300a和300b的基板300。该基板300相当于电子部件内置线路板20的芯部。接着，例如如图17B所示那样，作业人员例如利用激光等进行中空加工，在基板 300上形成空间R21。接着，例如如图17C所示，作业人员在基板300的一面上设置例如由PET(聚对苯 二甲酸乙二醇酯)构成的载体2110。例如通过层压将载体2110粘接在基板300上。接着，如图17D所示那样，作业人员例如在常温下将电子部件400的端子电极400a 朝上(与载体2110相反侧)地将电子部件400载置在载体2110上(详细地说是空间R21)。 端子电极400a表面为粗糙面。此外，通常在形成电极时形成端子电极400a的粗糙面。但 是也可以根据需要在形成电极之后例如利用化学药品等将其表面粗糙化。接着，如图18A所示那样，作业人员例如通过真空层压来形成绝缘层420以覆盖电 子部件400和基板300。由此，端子电极400a被绝缘层420覆盖。并且，通过加热来熔化绝 缘层420并填充到空间R21中。由此，电子部件400被固定在规定的位置上。接着，作业人员从基板300的下表面(与绝缘层420相反侧的面)剥下并去除载 体2110。然后，例如如图18B所示那样，在该基板300的下表面形成绝缘层410。由此，电 子部件400被嵌入到基板300内。接着，如图18C所示那样，作业人员例如利用激光等在绝缘层410、420上形成通路 孑 L410a、420a。接着，在图12的步骤S13中，作业人员例如通过半添加法在电子部件400上形成 导体图案、即布线层310和320。详细地说，例如利用图案化了的抗镀层来覆盖电子部件400 的两面，选择性地对没有抗蚀剂的部分进行电解镀。由此，将布线层320加工成在步骤S11 中决定的厚度。此外，也可以利用减去法代替半添加法来形成布线层310和320。之后，作业人员根据需要例如通过化学镀金等形成电极，并且进行外形加工、翘曲 校正、通电检查、外观检查以及最终检查。由此，完成之前的图16A所示的电子部件内置线 路板20。根据本实施方式的电子部件内置线路板20及其制造方法也能够得到与上述实施 方式1的效果相当的效果。以上对本发明的实施方式所涉及的线路板及其制造方法进行了说明，但是本发明 并不限定于上述实施方式。例如也能够如下面那样进行变形来实施。例如如图19(为了便于说明，仅对通路孔201a侧进行图示)所示，也可以将通路 孔201a和202a设置在电子部件200的两面。电子部件400也同样。通路孔201a、202a、410a、420a不限于构成保形通路孔，也可以如图20A、20B所示 那样，例如构成填充有导体210b、220b、410b、420b的填充通路孔(Filled Via)。
能够任意地变更电子部件的端子电极以及通路孔的数量和形态。例如在实施方 式1中，在一个端子电极210、220上分别形成一个通路孔201a、202a，但是也可以例如如图 21A(与图3对应的图)所示那样，在一个端子电极210、220上形成多个(例如两个)通路孔 201a、202a。另外，也可以例如如图21B所示那样，将端子电极210和220以及通路孔201a 和202a配置在电容器主体201的四个角上。另外，还可以例如如图21C所示那样，将端子 电极210和220以及通路孔201a和202a配置在电容器主体201的对角上。对于实施方式 2也是相同的。在实施方式1中，在电子部件200的端部上连接了通路孔201a和202a，但是并不 限于此，也可以例如如图22A所示那样，在电容器主体201的中央部配置端子电极210以及 通路孔201a。另外，也可以例如如图22B所示那样，相对于电容器主体201的边倾斜地配置 端子电极210和通路孔201a。另外，还可以例如如图22C所示那样，在电容器主体201的整 个面上配置端子电极210。电子部件200的端子电极210和220的形状并不限定于U字形状，也可以是由平 板状的电极对夹住电容器主体201的形状。电子部件200、400是任意的。例如，除了 IC电路等有源部件以外，还能够采用电 容器、电阻、线圈等无源部件等任意的电子部件。在上述实施方式中，能够任意地变更各层的材质、尺寸、层数等。之前的图1或者图16A所示那样的简单的结构的电子部件内置线路板10、20有利 于例如削减制造成本等，但是并不限定于此，例如为了实现高功能化等，也可以在完成图1 或者图16A示出的结构之后还继续层叠而构成为更多层(例如八层等)的电子部件内置线 路板。上述实施方式的工序能够在不脱离本发明的宗旨的范围内任意地变更顺序。另 外，根据用途等，也可以省略不需要的工序。以上，说明了本发明的实施方式，但是应该理解为根据设计上的方便、其它因素所 需的各种修改、组合包含于与在“权利要求”中记载的发明、在“具体实施方式
”中记载的具 体例对应的发明的范围内。本申请基于2009年2月20日申请的美国专利临时申请第61/154081号以及2009 年8月19日申请的美国专利申请第12/543644号。在本说明书中取入美国专利临时申请 第61/154081号以及美国专利申请第12/543644号的说明书、权利要求书以及附图的全部 内容。产业上的可利用性本发明的线路板适用于内置的电子部件的电路的形成。另外，本发明的线路板的 制造方法适用于线路板的制造。
权利要求
一种线路板，其特征在于，具备导体图案；电子部件，其至少在一个表面上具有电极；以及基板，其中，上述电子部件被配置在上述基板的内部，在上述电子部件的规定的面上，上述电极通过通路孔与上述导体图案相连接，上述规定的面上的上述电极的厚度比通过上述通路孔而与该电极相连接的上述导体图案的厚度薄。
2.根据权利要求1所述的线路板，其特征在于，上述电极通过上述通路孔与处于上述电子部件之上或者之下的上述导体图案相连接， 上述电子部件的上表面或者下表面的上述电极的厚度比上述导体图案的厚度薄。
3.根据权利要求1所述的线路板，其特征在于， 上述电极的厚度为上述导体图案的厚度的1/2以下。
4.根据权利要求1所述的线路板，其特征在于， 上述电极的厚度为2 15 μ m。
5.根据权利要求1所述的线路板，其特征在于， 上述导体图案的厚度为15 40 μ m。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述电子部件为无源部件。
7.根据权利要求6所述的线路板，其特征在于， 上述电子部件为贴片电容器。
8.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述电极覆盖上述电子部件的侧面。
9.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述通路孔的底面与壁面之间的边界部带有圆角。
10.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述电极由粘接剂固定在上述导体图案上。
11.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述通路孔构成保形通路孔。
12.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述通路孔构成填充通路孔。
13.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 在上述基板与上述电子部件之间填充有树脂。
14.根据权利要求1至5中的任一项所述的线路板，其特征在于， 上述导体图案包括金属箔和镀覆膜。
15.一种线路板的制造方法，该线路板具备导体图案；电子部件，其至少在一个表面 上具有电极，该电极在规定的面上通过通路孔与该导体图案相连接；以及基板，其内部配置 有上述电子部件，该线路板的制造方法的特征在于，包括以下工序使上述规定的面上的上述电极的厚度比通过上述通路孔而与该电极相连接的上述导体图案的厚度薄。
16.根据权利要求15所述的线路板的制造方法，其特征在于，上述电极通过上述通路孔与处于上述电子部件之上或者之下的上述导体图案相连接， 在上述工序中，使上述电子部件的上表面或者下表面的上述电极的厚度比上述导体图案的厚度薄。
17.根据权利要求15所述的线路板的制造方法，其特征在于， 包括使上述电极的厚度为上述导体图案的厚度的1/2以下的工序。
18.根据权利要求15至17中的任一项所述的线路板的制造方法，其特征在于， 包括利用激光来形成上述通路孔的工序。
全文摘要
提供一种能够保持较高强度并且抑制由热应力等应力引起的性能劣化的线路板及其制造方法。线路板具备导体图案(110)、具有电极(210)的电子部件以及基板。在此，电子部件被配置在基板内部。另外，电子部件的电极通过通路孔(201a)与导体图案(110)相连接。并且，该电子部件的电极的厚度比导体图案(110)的厚度薄。更优选为电子部件的电极的厚度在导体图案(110)的厚度的1/2以下。
文档编号H05K1/18GK101815401SQ20091017960
公开日2010年8月25日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年2月20日
发明者川村洋一郎, 清水敬介 申请人:揖斐电株式会社