(57)【要約】  電子部品内蔵基板（１）は、基板（２）と封止層（３）とを積層した構成である。基板（２）は、電子部品（２１）を第１の主面に実装している。封止層（３）は、絶縁性の樹脂で構成され、第１の主面に実装されている電子部品（２１）を封止する。ピン（５ａ、５ｂ）は、導電性であり、基板（２）の厚さよりも長い。また、ピン（５ａ、５ｂ）は、基板（２）に貫通させて立設している。ピン（５ａ）は、電子部品内蔵基板（１）の第１の主面と反対面である第２の主面と、封止層の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面において露出している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を第１の主面に実装した基板と、  前記基板の前記第１の主面に実装した前記電子部品を覆って封止する絶縁性の封止層と、  前記基板の厚さよりも長く、前記基板に貫通させて立設した導電性のピンと、を有し、  前記ピンは、前記基板の前記第１の主面と反対面である第２の主面と、前記封止層の前記第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面において露出している、電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記封止層の前記第１の主面に当接する面と反対面に回路パターンを形成する導電層を有し、  前記ピンは、前記基板に形成している回路パターンと、前記導電層の回路パターンと、を電気的に接続する、請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記基板は、回路パターンを前記第１の主面、および前記第２の主面に形成しており、  前記ピンは、前記基板の前記第１の主面に形成している回路パターンと、前記第２の主面に形成している回路パターンと、を電気的に接続する、請求項１、または２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面に実装する前記電子部品の電極をはんだ付けするランド周辺に配置している、請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品内蔵基板。
【請求項５】
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面側に突出している請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品内蔵基板。
【請求項６】
電子部品を基板の第１の主面に実装する工程と、  前記基板の厚さよりも長い導電性のピンを、前記基板に貫通させて立設する工程と、  前記基板の前記第１の主面に実装した前記電子部品を絶縁性の封止層で覆って封止する工程と、を有する電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項７】
前記ピンを、軸方向にカットし、前記ピンのカット面を前記基板の前記第１の主面と反対面である第２の主面と、前記封止層の前記第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面に露出させる工程を有する電子部品内蔵基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、基板の第１の主面に実装した電子部品を絶縁性の封止層で覆って封止した電子部品内蔵基板、および、この電子部品内蔵基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、電子部品内蔵基板は、高密度実装化のために、基板の主面に実装した半導体素子や、コンデンサ等の電子部品を樹脂で封止するとともに、この樹脂の基板に当接する面と反対面にも回路パターンを形成している。基板に形成した回路パターンと、樹脂の基板の主面に当接する面と反対面に形成した回路パターンとは、ビア等を形成して電気的に接続している。【０００３】  また、電子部品内蔵基板は、外部回路との電気的接続に使用する電極を、基板の主面と、この主面に対向する面との間に位置する基板の側面に形成している。基板の側面に形成した電極を、ここでは側面電極という。例えば、基板に形成したスルーホールに、はんだ濡れ性を有する金属材料を充填し、このスルーホールのほぼ軸芯を通る仮想線に沿って切断することにより、側面電極を基板の側面に形成した電子部品内蔵基板がある（特許文献１参照）。【０００４】  また、多層基板において、異なる層に形成した回路パターンを導電性のピンで電気的に接続した電子部品内蔵基板もある（特許文献２参照）。特許文献２は、導電性のピンを、異なる層に形成した回路パターンを電気的に接続するビアとして利用する構成を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３５４１４９１号公報
【特許文献２】特表２００９−５２８７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献１は、側面電極を基板の側面に形成する構成であることから、側面電極の高さが基板の厚さによって制限されていた。すなわち、形成可能な側面電極の高さが、最大で基板の厚さであった。側面電極の高さが低いと、外部回路と電気的に接続するはんだ付けにおいて、はんだフィレットが良好に形成できず、接続不良や接合強度不足が生じやすい。【０００７】  なお、基板の厚さを大きくすれば、側面電極の高さも高くできるが、電子部品内蔵基板を大型化することになる。【０００８】  また、特許文献２は、異なる層に形成した回路パターンを導電性のピンで電気的に接続する構成であって、特許文献１と同様に、側面電極の高さによって生じる、上述の接続不良や接合強度不足を抑えることはできない。【０００９】  この発明の目的は、電子部品内蔵基板を大型化することなく、外部回路との電気的接続における接続不良や接合強度不足が生じるのを抑えることができる電子部品内蔵基板、およびこの電子部品内蔵基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  この発明の電子部品内蔵基板は、上記課題を解決し、その目的を達するために以下のように構成している。【００１１】  この発明にかかる電子部品内蔵基板は、基板の第１の主面に実装した電子部品を絶縁性の封止層で覆って封止している。また、電子部品内蔵基板は、基板の厚さよりも長い導電性のピンを、この基板に貫通させて立設している。電子部品内蔵基板は、基板の第１の主面と反対面である第２の主面と、封止層の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面において、ピンが露出している。【００１２】  したがって、このピンを、外部回路との電気的接続に使用する電極（ここでは、この電極を側面電極と言う。）として使用することで、基板の厚さによって制限されず、側面電極の高さを基板の厚さよりも高くできる。これにより、外部回路と電気的に接続するはんだ付けにおいて、はんだフィレットを良好に形成することができ、接続不良や接合強度不足が生じるのを抑えられる。【００１３】  また、封止層の第１の主面に当接する面と反対面に回路パターンを形成する導電層を設けてもよい。この場合、基板に形成している回路パターンと、導電層の回路パターンと、をピンで電気的に接続する構成とするのが好ましい。【００１４】  これにより、ピンを、基板に形成している回路パターンと、導電層の回路パターンとを電気的に接続するビアとして利用することができる。したがって、ビアを形成する工程を不要にできる。【００１５】  また、基板の第１の主面、および第２の主面に形成している回路パターンをピンで電気的に接続してもよい。これにより、基板の第１の主面、および第２の主面に形成している回路パターンを電気的に接続するスルーホールを形成する工程を不要にできる。【００１６】  また、ピンは、基板の第１の主面に実装する電子部品の電極をはんだ付けするランド周辺に配置するのが好ましい。このようにすれば、電子部品の電極を基板のランドに接続するはんだ付けにおいても、はんだフィレットを良好に形成することができる。【００１７】  また、ピンは、電子部品を基板の第１の主面に実装する第１の主面側に突出し、この第１の主面の反対面である第２の主面側に突出しないように、立設するのが好ましい。これにより、電子部品内蔵基板の大型化も抑えられる。【００１８】  さらに、上述の電子部品内蔵基板は、  電子部品を基板の第１の主面に実装するとともに、この基板の厚さよりも長い導電性のピンを、この基板に貫通させて立設し、その後、基板の第１の主面に実装した電子部品を絶縁性の封止層で覆って封止することによって製造すればよい。【００１９】  また、ピンを軸方向にカットし、このピンのカット面を基板の第１の主面の反対面である第２の主面と、封止層の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面に露出させてもよい。
【発明の効果】
【００２０】  この発明によれば、電子部品内蔵基板を大型化することなく、外部回路との電気的接続における接続不良や接合強度不足が生じるのを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電子部品内蔵基板の断面図である。
【図２】電子部品内蔵基板の平面図である。
【図３】基板の一部を示す第１の主面側の平面図である。
【図４】電子部品、およびピンを基板にはんだ付けした状態を示す図である。
【図５】実装した電子部品、およびピンを熱硬化性樹脂でモールドした状態を示す図である。
【図６】熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面に銅箔を貼り付けた状態を示す図である。
【図７】熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面に貼り付けた銅箔を回路パターンに形成した状態を示す図である。
【図８】別の例にかかる基板の一部を示す実装面側の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】  以下、この発明の実施形態である電子部品内蔵基板について説明する。
【００２３】  図１は、電子部品内蔵基板の断面図である。図２は、電子部品内蔵基板の平面図である。この電子部品内蔵基板１は、基板２と、封止層３と、導電層４と、を積層した構成である。図２では、封止層３、および導電層４については図示を省略している。
【００２４】  基板２は、第１の主面、および、この第１の主面と反対面である第２の主面のそれぞれに回路パターン（不図示）を形成している。この実施形態では、第１の主面が、電子部品２１を実装する実装面である。回路パターンは、基板２の第１の主面にのみ形成されていてもよい。また、基板２は、半導体素子や、コンデンサ等の電子部品２１の電極を接続するランド２２を第１の主面に形成している。また、基板２は、スルーホール２３を形成している。
【００２５】  封止層３は、絶縁性の樹脂で構成され、基板２の第１の主面に実装されている電子部品２１を覆って封止する。基板２の第１の主面に実装されている電子部品２１は、封止層３によって埋設している。
【００２６】  導電層４は、封止層３の第１の主面に当接する面と反対面に形成した回路パターンである。この導電層４は、例えば銅箔で形成した回路パターンである。
【００２７】  また、ピン５（５ａ、５ｂ）は、基板２に形成している回路パターンと、導電層４（導電層４が形成する回路パターン）と、を電気的に接続する。ピン５は、図示するように、基板２の厚さよりも長く、一端が導電層４の回路パターンに達しており、他端が基板２のスルーホール２３に達している。すなわち、ピン５は、基板２を貫通し、スルーホール２３から導電層４に渡る長さである。なお、ピン５の他端は、基板２の第２の主面側においては、この第２の主面に形成しているランド２２の表面とほぼ同じ高さにしている。
【００２８】  また、この実施形態では、ピン５ａは、基板２の第２の主面と、封止層３の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する電子部品内蔵基板１の側面において露出している。ピン５ｂは、基板２の第２の主面と、封止層３の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する電子部品内蔵基板１の側面において露出していない。ピン５ａは、外部回路との電気的接続に使用する電極（ここでは、この電極を側面電極と言う。）である。このピン５ａは、後述するように、軸芯のほぼ中心で軸方向に切断した切断面が基板２の第２の主面と、封止層３の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する電子部品内蔵基板１の側面に露出している。
【００２９】  ピン５は、はんだ濡れ性の良好な導電性の金属である。例えば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ−ＣｒめっきされたＣｕ，やリフロー温度よりも高融点をもつはんだ（一般的なＰｂフリーはんだのリフローに耐える融点（２４５℃程度）をもつはんだ）である。また、その形状は、円柱、角柱、Ｔ字型などであればよい。さらに、ピン５は、樹脂との密着強度を十分に確保するため、その外面を粗化している。
【００３０】  この電子部品内蔵基板１は、上述したように、側面電極として外部回路との電気的接続に用いる金属ピン５ａが基板２から導電層４に渡っている。また、ピン５ａの他端は、基板２の第２の主面側においては、この第２の主面に形成しているランド２２の表面とほぼ同じ高さにしており、ほとんど突出させていない。したがって、電子部品内蔵基板１は、基板２の厚さを増すことなく、側面電極の高さを高くすることができる。これにより、電子部品内蔵基板１は、大型化することなく、側面電極（ピン５ａ）と外部回路とを電気的に接続するはんだ付けにおいて、はんだフィレットを良好に形成でき、接続不良や接合強度不足が生じるのを抑えられる。
【００３１】  また、ピン５ａは、上述したように、基板２から導電層４に渡っているので、基板２側に限らず、導電層４側で外部回路に接続することもできるので、チップスタックとしての利用も可能になり、汎用性の向上が図れる。
【００３２】  また、電子部品内蔵基板１は、基板２の第１の主面に実装する電子部品２１の端子を接続するランド２２付近に形成したスルーホール２３にピン５を通している。このランド２２とスルーホール２３とは回路パターンにより電気的に接続されている。したがって、電子部品２１の端子をランド２２にはんだ付けするときも、ピン５により、はんだフィレットを良好に形成できる。すなわち、基板２の第１の主面に実装する電子部品２１のはんだ付けにおいても、接続不良や接合強度不足が生じるのを抑えられる。
【００３３】  次に、この電子部品内蔵基板１を製造する工程について説明する。この工程は、複数片の電子部品内蔵基板１を製造する工程である。
【００３４】  図３は、基板の一部を示す第１の主面側の平面図である。基板２には、電子部品内蔵基板１の個片毎に領域（個片領域）が割り当てられている。図３に示す破線で囲んだ矩形領域が、１つの個片領域である。
【００３５】  基板２は、個片領域毎に、回路パターン（不図示）を形成している。また、基板２は、第１の主面にランド２２を形成しているとともに、スルーホール２３を形成している。スルーホール２３は、隣接する個辺領域に跨がって形成されているものもあれば、１つの個辺領域内に形成されているものもある。スルーホール２３は、ランド２２付近に形成しており、そのランド２２と回路パターンによって電気的に接続している。
【００３６】  まず、はんだを、図３に示す基板２の第１の主面に塗布する。その後、電子部品２１を基板２の第１の主面の実装位置に載置するとともに、ピン５をスルーホール２３に通し、炉にいれてリフローする。ピン５は、基板２の第２の主面側に位置する他端を、この第２の主面に形成されているランド２２とほぼ同じ高さにしている。このリフローにより、電子部品２１、およびピン５が基板２にはんだ付けされ、図４に示す状態になる。図４は、断面図であり、破線は個片領域の分割ラインを示している。
【００３７】  上述したように、スルーホール２３をランド２２付近に形成しているので、電子部品２１とランド２２とのはんだ付けは、ピン５により、はんだフィレットを良好に形成することができる。したがって、電子部品２１とランド２２との電気的な接続において、接続不良や接続強度不足が生じるのを抑えられる。
【００３８】  次に、基板２の第１の主面に対して、はんだ付けした電子部品２１を絶縁性の熱硬化性樹脂でモールドする（図５参照）。この熱硬化性樹脂が封止層３を形成する。熱硬化性樹脂をモールドする高さは、電子部品２１の第１の主面側に突出しているピン５の一端に達する高さである。電子部品２１の第１の主面側においてピン５の一端が突出している高さは、基板２の第１の主面に実装した電子部品２１が第１の主面に対して突出している高さよりも高い。
【００３９】さらに、モールドした熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面を研磨して、余剰な熱硬化性樹脂を取り除くとともに、ピン５の一端を熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面において露出させる。
【００４０】  熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面に銅箔を貼り付ける（図６参照）。このとき、銅箔は、熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面に露出させたピン５の先端が密着するように貼り付け、ピン５と、銅箔とを電気的に接続する。この銅箔が、導電層４を形成する。そして、ホットプレート上に載置し、熱硬化性樹脂を完全に硬化させる。
【００４１】  次に、封止層３を形成する熱硬化性樹脂の第１の主面に当接する面と反対面に貼り付けた銅箔に対して、フォトリソ、およびエッチングを行い、所望の回路パターンに形成する（図７参照）。
【００４２】  基板２に形成した回路パターンと、導電層４の回路パターンとは、ピン５によって電気的に接続されているので、これらの回路パターンを電気的に接続するためのビアを形成する必要はない。すなわち、基板２に形成した回路パターンと、導電層４の回路パターンとを電気的に接続するビアを形成する工程が不要である。
【００４３】  最後に、ダイヤモンドカッタ等の切断機で、分割ラインに沿ってカットし、図１に示した電子部品内蔵基板１を得る。このとき、分割ライン上に位置するピン５については、その軸心で軸方向にカットする。したがって、個辺に切断した電子部品内蔵基板１は、基板２の第２の主面と、封止層３の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面に、ピン５ａの切断面が露出する。この露出しているピン５ａが、側面電極として使用できる。
【００４４】  また、上記の説明では、スルーホール２３を基板２に形成しているとしたが、図８に示すように、スルーホール２３を形成していない基板２であってもよい。図８に示す基板２も、図３に示す基板２と同様に、ランド２２や回路パターンを形成している。
【００４５】  この図８に示す基板２を用いて、上述の電子部品内蔵基板１を製造するときには、まず、はんだを、図８に示す基板２の第１の主面に塗布する。そして、基板２に対して、ピン５を打ち込む。ピン５を打ち込む位置は、上述した例のスルーホール２３に対応する位置である。
【００４６】  その後、電子部品２１を基板２の第１の主面の実装位置に載置し、炉にいれてリフローする。これにより、電子部品２１、およびピン５が基板２にはんだ付けされる。そして、上述した熱硬化性樹脂をモールドする工程以降を行う。
【００４７】  この製造方法では、基板２に対してスルーホール２３を形成する工程が不要になり、電子部品内蔵基板１の製造コストを一層低減できる。
【符号の説明】
【００４８】  １…電子部品内蔵基板  ２…基板  ３…封止層  ４…導電層  ５（５ａ、５ｂ）…ピン  ２１…電子部品  ２２…ランド  ２３…スルーホール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月2日(2014.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
さらに、上述の電子部品内蔵基板は、
電子部品を基板の第１の主面に実装するとともに、この基板の厚さよりも長い導電性のピンを、この基板に貫通させて立設し、その後、基板の第１の主面に実装した電子部品を絶縁性の封止層で覆って封止する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
そして、ピンを軸方向にカットし、このピンのカット面を基板の第１の主面の反対面である第２の主面と、封止層の第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面に露出させることによって製造すればよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を第１の主面に実装した基板と、
前記基板の前記第１の主面に実装した前記電子部品を覆って封止する絶縁性の封止層と、
前記基板の厚さよりも長く、前記基板に貫通させて立設した導電性のピンと、を有し、
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面と反対面である第２の主面と、前記封止層の前記第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面において露出している、電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記封止層の前記第１の主面に当接する面と反対面に回路パターンを形成する導電層を有し、
前記ピンは、前記基板に形成している回路パターンと、前記導電層の回路パターンと、を電気的に接続する、請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記基板は、回路パターンを前記第１の主面、および前記第２の主面に形成しており、
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面に形成している回路パターンと、前記第２の主面に形成している回路パターンと、を電気的に接続する、請求項１、または２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面に実装する前記電子部品の電極をはんだ付けするランド周辺に配置している、請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品内蔵基板。
【請求項５】
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面側に突出している請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品内蔵基板。
【請求項６】
電子部品を基板の第１の主面に実装する工程と、
前記基板の厚さよりも長い導電性のピンを、前記基板に貫通させて立設する工程と、
前記基板の前記第１の主面に実装した前記電子部品を絶縁性の封止層で覆って封止する工程と、
前記ピンを、軸方向にカットし、前記ピンのカット面を前記基板の前記第１の主面と反対面である第２の主面と、前記封止層の前記第１の主面に当接する面と反対面と、の間に位置する側面に露出させる工程と、を有する電子部品内蔵基板の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年12月19日(2014.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面および前記第１主面の反対面である第２主面を有するとともに、前記第２の主面に設けられた回路パターンを備える基板と、
前記基板の前記第１の主面に実装した電子部品と、
前記基板に貫通させて立設された導電性のピンと、
前記電子部品および前記ピンを樹脂でモールド封止した絶縁性の封止層と、
前記封止層の前記第１の主面に当接する面とは反対側の面に形成され、前記ピンにより前記回路パターンと電気的に接続された導電層と、
を有する、電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記ピンは、前記基板の前記第２の主面と、前記封止層の前記第１の主面に当接する面とは反対側の面と、の間に位置する側面に露出するカット面を有している、請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記基板は、回路パターンを前記第１の主面、および前記第２の主面に形成しており、
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面に形成している回路パターンと、前記第２の主面に形成している回路パターンと、を電気的に接続する、請求項１、または２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面に実装する前記電子部品の電極をはんだ付けするランド周辺に配置している、請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品内蔵基板。
【請求項５】
前記ピンは、前記基板の前記第１の主面側に突出している請求項１〜４のいずれかに記載の電子部品内蔵基板。
【請求項６】
第１主面および前記第１主面の反対面である第２主面を有するとともに、前記第２の主面に設けられた回路パターンを備える基板を用意し、電子部品を前記第１の主面に実装する工程と、
導電性のピンを、前記基板に貫通させて立設する工程と、
前記基板の前記第１の主面に実装した前記電子部品および前記基板に立設した前記ピンを樹脂でモールド封止することで絶縁性の封止層を形成し、前記ピンの一端を前記封止層の第１の主面に当接する面とは反対側の面に露出させる工程と、
前記封止層の第１の主面に当接する面とは反対側の面に導電層を形成する工程と、を備え、
前記導電層と前記基板の第２の主面に形成された回路パターンとは前記ピンにより接続される、電子部品内蔵基板の製造方法。
【請求項７】
前記基板と前記封止層との積層体をカットし、前記ピンの軸方向に延びるカット面を前記基板の前記第２の主面と、前記封止層の前記第１の主面に当接する面とは反対側の面と、の間に位置する側面に露出させる工程を更に有する、請求項６に記載の電子部品内蔵基板の製造方法。
【国際調査報告】
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