(57)【要約】【課題】加熱処理の際における接続部などの破断を防止し、且つ、実装密度の低下を生じさせない電子部品内蔵基板を提供する。【解決手段】電子部品内蔵基板１は、電子部品２１を実装した基板２と、この基板２に実装した電子部品２１を覆い、封止する封止層３と、を備えている。また、この封止層３は、絶縁層であり、多孔質部材３１と、この多孔質部材３１を覆う樹脂３２とで形成している。さらに、封止層３は、その一部において、多孔質部材３１が露出している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面に実装した電子部品を封止層で覆って封止した電子部品内蔵基板において、
前記封止層は、多孔質部材と、絶縁性の樹脂とを用いて形成した層であり、且つ、前記多孔質部材が前記絶縁性の樹脂に覆われた被覆部分と、前記絶縁性の樹脂に覆われていない露出部分とを有する、電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記封止層は、前記多孔質部材の前記露出部分の一部、または全部を、前記基板の主面に当接する当接面と、この当接面に対向する対向面と、の間に位置する側面に形成している、請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記多孔質部材は、前記基板の主面に実装している電子部品の周辺に配置している、請求項１、または２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
前記多孔質部材は、前記基板の主面に実装している電子部品の周囲を囲むように配置している、請求項３に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項５】
前記多孔質部材は、前記基板の主面に対向する両面が前記絶縁性の樹脂に覆われている、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】
前記多孔質部材は、前記基板の主面上に載置している、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７】
基板の主面に実装した電子部品を封止層で覆って封止した電子部品内蔵基板の製造方法であって、
前記電子部品を前記基板の主面に実装する第１の工程と、
多孔質部材と、絶縁性の樹脂とを用いて前記封止層を形成する第２の工程と、を備え、
前記第２の工程は、前記多孔質部材が前記絶縁性の樹脂に覆われた被覆部分と、前記絶縁性の樹脂に覆われていない露出部分とを形成する、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、基板の主面に実装した電子部品を封止層で覆って封止した電子部品内蔵基板、および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、この樹脂の基板の主面に当接する当接面に対向する対向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当接面に対向する対向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】
この種の電子部品内蔵基板は、樹脂の流動性能や埋設される電子部品の表面に対する濡れ性等に起因して、内部に微小な隙間空間が発生することがある。そして、この隙間空間には気体や液体が存在する。このため、リフロー工程での熱処理のような急激な加熱処理を行うと、隙間空間に存在する気体の熱膨張や、液体が気化した際の体積膨張により、樹脂に亀裂が発生したり、接続部などの破断を引き起こしたりすることがあった。そこで、樹脂で封止する電子部品に対して、基板の主面と反対側に配置した多孔質部材を備えるとともに、この多孔質部材の電子部品と反対面側に、外部に通じる貫通孔を形成することが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
この特許文献１は、上述のリフロー工程での熱処理等の急激な加熱処理を行っても、このときに発生した気体を、貫通孔を通して外部に逃がす構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−３０６０７７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、多孔質部材の電子部品と反対面側に、外部に通じる貫通孔を形成することから、この貫通孔が電子部品を封止した樹脂の基板の主面に当接する当接面に対向する対向面に達している。すなわち、貫通孔を形成する領域を、電子部品を封止した樹脂の基板の主面に当接する当接面に対向する対向面に確保しなければならず、この領域を確保することで、樹脂の基板の主面に当接する当接面に対向する対向面における回路パターンの形成領域が削減される。その結果、実装密度を低下させるというおそれがあった。
【０００７】
この発明の目的は、加熱処理の際における接続部などの破断を防止し、且つ、実装密度の低下を生じさせない電子部品内蔵基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
【０００９】
この発明にかかる電子部品内蔵基板は、基板の主面に実装した電子部品を封止層で覆って封止している。
【００１０】
また、封止層は、多孔質部材と、絶縁性の樹脂とを用いて形成した層である。さらに、封止層は、多孔質部材が絶縁性の樹脂により覆われている被覆部分と、覆われていない露出部分と、を有する。
【００１１】
したがって、樹脂の流動性能や埋設される電子部品の表面に対する濡れ性等に起因して、発生した内部の微小な隙間空間に存在する気体や液体が、リフロー工程での熱処理のような急激な加熱処理を行ったときに膨張（熱膨張や、液体が気化した際の体積膨張）しても、この露出部分から放出できる。したがって、樹脂に亀裂が発生したり、接続部などの破断を引き起こしたりするのを防止できる。
【００１２】
また、露出部分については、その一部、または全部を、基板の主面に当接する当接面と、この当接面に対向する対向面と、の間に位置する側面に形成するのが好ましい。このようにすれば、樹脂の基板の主面に当接する当接面に対向する対向面において、加熱処理を行ったときに膨張した気体を放出する貫通孔を形成する領域が抑えられる。特に、露出部分の全部を、基板の主面に当接する当接面と、この当接面に対向する対向面と、の間に位置する側面に形成すれば、樹脂の基板の主面に当接する当接面に対向する対向面に貫通孔を形成する必要がない。したがって、封止層の基板の主面に当接する当接面に対向する対向面全体が回路パターンの形成領域として利用できるので、実装密度の低下を生じさせることもない。
【００１３】
また、多孔質部材は、基板の主面に実装している電子部品の周辺に配置するのが好ましい。このように構成すれば、電子部品の周辺で発生した気体を、効率的に外部に放出することができる。
【００１４】
また、多孔質部材は、基板の主面に実装している電子部品の周囲を囲むように配置してもよい。このように構成すれば、電子部品の周辺で発生した気体を、一層効率的に外部に放出することができる。
【００１５】
また、多孔質部材は、基板の主面に対向する両面が絶縁性の樹脂に覆われている構成であってもよいし、基板の主面上に載置した構成であってもよい。
【００１６】
さらに、上述の電子部品内蔵基板は、電子部品を基板の主面に実装する第１の工程と、多孔質部材と、絶縁性の樹脂とを用いて封止層を形成する第２の工程と、を備え、
第２の工程を、多孔質部材が絶縁性の樹脂に覆われた被覆部分と、絶縁性の樹脂に覆われていない露出部分とを形成する工程とすることにより製造すればよい。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、加熱処理の際における接続部などの破断を防止し、且つ、実装密度の低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【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導電層側から見た透視図である。
【図３】電子部品内蔵基板の導電層側から見た透視図である。
【図４】電子部品内蔵基板の製造工程を示す図である。
【図５】電子部品内蔵基板の製造工程を示す図である。
【図６】別の電子部品内蔵基板の製造工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図１は、電子部品内蔵基板の断面図である。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。基板２の主面には、半導体素子や、コンデンサ等の電子部品２１が半田付けにより実装されている。また、基板２は、少なくとも電子部品２１の主面に回路パターンを形成している。
【００２１】
封止層３は、基板２の主面に実装されている電子部品２１を覆って封止する。すなわち、基板２の主面に実装されている電子部品２１は、封止層３により埋設されている。封止層３は、多孔質部材３１と、絶縁性の樹脂３２とを用いて形成した絶縁層である。多孔質部材３１は、例えば、ゼオライトである。細孔径は、０．４〜０．８ｍｍである。また、樹脂３２は、熱硬化性樹脂であり、例えばエポキシ樹脂にシリカのフィラーを混錬したものである。
【００２２】
導電層４は、封止層３における、基板２の主面に当接する当接面に対向する対向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。
【００２３】
また、基板２に形成されている回路パターンは、ビア５により導電層４の回路パターンと電気的に接続している。
【００２４】
図２、および図３は、電子部品内蔵基板の導電層側から見た透視図である。図２、および図３は、導電層４の図示を省略している。図２は、多孔質部材３１を、半田スプラッシュが発生する可能性が高い電子部品２１（半導体素子）周辺にのみ配置した例を示す図である。図３は、多孔質部材３１を、基板２の主面に実装されている電子部品２１（半導体素子やコンデンサ等）周辺にも配置した例を示す図である。
【００２５】
図２では、多孔質部材３１は、電子部品２１の周囲を囲む形状である。また、図３では、多孔質部材３１は、実装されている電子部品２１を複数のグループに分割し、グループ毎に、そのグループに属する電子部品２１を囲む形状である。図３では、多孔質部材３１の外形は、基板２の外形と略同じである。
【００２６】
さらに、図１〜図３に示すように、多孔質部材３１は、封止層３の基板２の主面に当接する当接面と、この当接面に対向する対向面（導電層４を形成している面）と、の間に位置する側面において露出している。
【００２７】
この電子部品内蔵基板１は、樹脂３２の流動性能や埋設されている電子部品２１の表面に対する濡れ性等に起因して封止層３内に生じた微小な隙間空間に気体や液体が存在することがある。電子部品内蔵基板１は、リフロー工程等の急激な加熱処理を行ったときに、封止層３内に存在する気体の熱膨張や、液体が気化した際の体積膨張を生じる。膨張した気体は、多孔質部材３１の孔を通って、封止層３の基板２の主面に当接する当接面と、この当接面に対向する対向面と、の間に位置する側面（多孔質部材３１の露出している側面）から外部に放出される。したがって、この電子部品内蔵基板１は、その内部において生じた、気体の熱膨張や、液体が気化した際の体積膨張により、樹脂３２に亀裂が発生したり、接続部などの破断（半田スプラッシュ等）を引き起こしたりするのを防止できる。また、電子部品内蔵基板１は、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面全体を、導電層４による回路パターンの形成領域として利用できるので、実装密度の低下を招くこともない。
【００２８】
次に、この電子部品内蔵基板１の製造工程について説明する。図４、および図５は、電子部品内蔵基板の製造工程を示す図である。
【００２９】
電子部品２１を基板２の主面に実装する（図４（Ａ）参照）。具体的には、電子部品２１を基板２の主面に載置して半田付けを行う。基板２の主面には、電子部品２１の端子をはんだ付けするランドが形成されている（ただし、ランドは図示していない。）。
【００３０】
多孔質部材３１を樹脂３２で挟んだ封止層３を生成する。具体的には、樹脂シートを積層した下側樹脂部材３２ａの上に、多孔質部材３１を載置し、さらに、この多孔質部材３１の上に、樹脂シートを積層した上側樹脂部材３２ｂを載置する（図４（Ｂ）参照）。多孔質部材３１は、基板２の主面に実装した電子部品２１を通す開口部を形成している。樹脂シートの外形形状は、基板２の外形形状と略同じである。
【００３１】
また、多孔質部材３１が、基板２の主面に近くなるように、下側樹脂部材３２ａの厚さを、上側樹脂部材３２ｂの厚さよりも薄くしている。また、生成する封止層３が、基板２の主面に実装されている電子部品２１を覆って封止できるように、下側樹脂部材３２ａ、および上側樹脂部材３２ｂの厚さを決めている。
【００３２】
そして、真空プレスにより、多孔質部材３１を下側樹脂部材３２ａ、および上側樹脂部材３２ｂで挟んだ封止層３を形成する（図４（Ｃ）参照）。このとき、多孔質部材３１の開口部に樹脂３２が流れ込む。この時点では、樹脂３２は、半硬化状態である。
【００３３】
この封止層３を、電子部品２１を実装した基板２の主面上に載置し、真空プレスにより基板２の主面に実装されている電子部品２１を樹脂３２で封止する（図４（Ｄ）参照）。この工程では、電子部品２１が多孔質部材３１の開口部を通るように、ピンラミネーション方等で封止層３の位置合わせを行う。この時点でも、樹脂３２は、半硬化状態である。
【００３４】
封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面全体に銅箔を貼り付け、半硬化状態である樹脂３２を完全に硬化させる（図５（Ｅ）参照）。
【００３５】
先の工程で封止層３の上面全体に貼り付けた銅箔に対し、ビアを形成する位置に穴を開ける（図５（Ｆ）参照）。この工程では、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面全体に貼り付けた銅箔に対する、フォトリソ、およびエッチングを行い、銅箔に穴を形成する。
【００３６】
銅箔に穴を開けた位置に、ビア穴を形成する（図５（Ｇ）参照）。このビア穴を形成する加工は、例えばレーザによる穴あけ加工で行う。ビア穴は、図５（Ｇ）に示すように、基板２の主面に達し、この基板２を貫通していない穴であってもよいし、基板２を貫通し基板２の下面まで達する穴であってもよい。
【００３７】
先の工程で形成したビア穴に対して、デスミア、および銅メッキを施し、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面に貼り付けている銅箔と、基板２に形成されている回路パターンと、を電気的に接続する（図５（Ｈ）参照）。
【００３８】
さらに、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面に貼り付けている銅箔にフォトリソ、およびエッチングを行い、所望の回路パターンを形成する（図５（Ｉ）参照）。
【００３９】
上述した図４（Ａ）〜図５（Ｉ）にかかる工程を行うことで、図１、および図２に示した電子部品内蔵基板１が製造される。
【００４０】
この電子部品内蔵基板１は、多孔質部材３１が、基板２の主面に実装されている電子部品２１を覆う樹脂３２に挟まれているので、この基板２の主面よりも封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面側に位置する。このため、電子部品内蔵基板１に対してリフロー工程等の急激な加熱処理を行ったときに、溶融した半田が多孔質部材３１の孔を塞いだり、多孔質部材３１の上方に漏れ出したりするのを防止できる。
【００４１】
また、上述したように、電子部品内蔵基板１内で膨張した気体は、多孔質部材３１の孔を通して、封止層３における基板２の主面に当接する当接面と、この当雪面に対向する対向面との間に位置する側面（多孔質部材３１が露出している側面）から外部に放出されるので、接続部などの破断が防止でき、信頼性を低下させることもない。
【００４２】
さらに、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面全体が、導電層４による回路パターンの形成領域として使用できるので、実装密度を低下させることもない。
【００４３】
次に、この発明の別の実施形態にかかる電子部品内蔵基板１を製造する工程について説明する。図６は、電子部品内蔵基板の製造工程を示す図である。
【００４４】
電子部品２１を基板２に実装する（図６（Ａ）参照）。この工程は、上述した図４（Ａ）の工程と同じであり、電子部品２１を基板２の主面に載置して半田付けを行う（ただし、ランドは図示していない。）。
【００４５】
基板２の主面に実装している電子部品２１を通す開口部を形成している多孔質部材３１の一方の面に接着剤（樹脂）を塗布する（図６（Ｂ）参照）。
【００４６】
ホットプレート上で、基板２の主面に、多孔質部材３１の接着剤を塗布した面を合わせ、この多孔質部材３１を基板２の主面に接着する（図６（Ｃ）参照）。
【００４７】
ホットプレート上で、多孔質部材３１を接着した基板２の主面に対して樹脂３２を、実装されている電子部品２１を覆うように塗布し、封止層３を形成する（図６（Ｄ）参照）。
【００４８】
樹脂３２が、完全に硬化していない半硬化状態で、樹脂３２の上面に銅箔を貼り付ける。そして、樹脂３２を完全に硬化させる（図６（Ｅ）参照）。
【００４９】
その後、上述した図５（Ｆ）以降の工程を実行し、電子部品内蔵基板１を製造する。
【００５０】
この電子部品内蔵基板１は、多孔質部材３１が基板２の主面に位置する。すなわち、多孔質部材３１は、電子部品２１の端子をはんだ付けするランド付近に位置する。したがって、電子部品内蔵基板１に対してリフロー工程等の急激な加熱処理を行ったとき、基板２と電子部品２１との接続部付近で発生した膨張した気体を効率的に多孔質部材３１の孔を通して、外部に放出することができる。
【００５１】
また、上記の例では、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面においては、多孔質部材３１が露出している箇所を設けない構成としたが、実装密度が確保できれば、封止層３の基板２の主面に当接する当接面に対向する対向面の一部においても、多孔質部材３１が露出している箇所を設けてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１…電子部品内蔵基板
２…基板
３…封止層
２１…電子部品
３１…多孔質部材
３２…樹脂
３２ａ…下側樹脂部材
３２ｂ…上側樹脂部材
４…導電層
５…ビア
【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５】
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【図６】
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