集合基板及其制造方法转让专利

申请号 : CN200810144217.4

文献号 : CN101355850B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 金丸善一川畑贤一

申请人 : TDK株式会社

摘要 :

本发明提供一种处理容易而且可以抑制弯曲的发生的,生产率和经济性优异的集合基板及其制造方法。工作板(100),在大致矩形状的基板(11)的一个面上具有绝缘层(21),在绝缘层(21)的内部埋设有电子部件(41)和板状一体框(51)。板状一体框(51),在内周壁(52a)上并排设置有多个凹部(53),以包围多个电子部件(41)(群)的方式配置在电子部件(41)的非载置部。

权利要求 :

1.一种集合基板,在其表面方向含有多个个别基板,所述集合基板包括:基板;

分别与个别基板相应地形成的配线层;和框体,其相对于多个含有至少一个个别基板的集合体配置,以包围各个集合体的外周,且所述框体具有沿着其内周并列配置的多个凹部。

2.根据权利要求1所述的集合基板,其中所述框体是具有多个窗的格子框,且所述多个凹部装在每个窗的内周处。

3.根据权利要求1所述的集合基板,其中所述凹部从其开口向内延伸。

4.根据权利要求1所述的集合基板,其中所述框体在连接相邻凹部的直线上具有孔。

5.一种集合基板的制造方法,所述集合基板在其表面方向含有多个个别基板,所述方法包括:制备具有分别与个别基板相应地形成的配线层的基板的步骤;和相对于多个含有至少一个个别基板的集合体,配置框体以包围各个集合体的外周的步骤,所述框体具有与其内周并列设置的多个凹部。

说明书 :

技术领域

本发明涉及在面方向包括多个个别基板的集合基板及其制造方法。

背景技术

近年来,伴随着电子技术的进步,广泛使用要求印制电路布线基板的高密度化,层叠有多个配线图案和绝缘层的多层印制电路布线基板。
以往,为了提高生产率,在这种用途中使用的印制电路布线基板通过用切割等分别分割设有多个印制电路布线基板用的配线图案群(配线层)的例如300~500mm的四面的工作片(集合基板)而得到多个印制电路布线基板(个别基板、单片、单件)的所谓多个获取制造。这种工作片通常通过交互地组合(build up)配线图案和绝缘层而作成多层。而且,一般利用减法或加法形成配线图案等,利用热固化性树脂的热固化形成绝缘层。
在上述现有的工作片的制造中,由于在形成绝缘层时施加应力,所以不可避免地产生工作片的弯曲。因此,为了抑制工作片的弯曲,例如在专利文献1中提出了在工作片上设置多个印制电路布线基板用的配线图案群(配线层),同时形成槽(slit),以包围这些配线图案群的方式设置不连续的框状导电图案,在进行组合或表面安装等加工后,以除去框状导电图案的方式切断工作片,得到多个个别基板的制法。
[专利文献1]:日本特开2005-167141号公报

发明内容

近来,以提高生产率为目的,研究制造作为包括多个工作片的大面积的集合基板的工作板,利用切块机等切断该工作板,制成多个小面积的工作片,进一步切断得到的工作片,制造多个个别基板。
当在这种工作板的制造中使用上述现有的制法时,由于不连续地设置框状导电图案,所以得到的工作板的非框状导电图案部分的基板强度低,不但搬送或切断等制造加工时的处理困难,而且不能充分地抑制弯曲。这些问题,伴随着工作板的薄膜化和大面积化,更加显著。
另一方面,切断上述工作板得到的各个工作片,由于除去框状导电图案,所以与工作板相比,基板强度大幅度降低,处理困难,同时不能完全抑制弯曲,结果,产生搬送不良,组合时和表面安装时的位置精度降低等缺点。因此,当在工作板的制造中使用上述现有的制法时,不但造成成品率降低等,生产率和经济性降低,而且导致得到的个别基板的安装可靠性降低。
本发明是鉴于这些问题而提出的,其目的在于提供处理容易,而且可以抑制弯曲的发生,在面方向包括多个个别基板的集合基板和可以不需要繁杂的工序,以低成本,简单地制造这种集合基板的生产率和经济性优异的制造方法。
为了解决上述课题,集合基板,在其表面方向含有多个个别基板,上述集合基板包括:基板;分别与个别基板相应地形成的配线层;和框体,其相对于多个含有至少一个或多个单个基板的集合体配置,以包围各个集合体的外周,且上述框体具有沿着其内周并列配置的多个凹部。
另外,在本说明书中,所谓“在表面方向含有多个个别基板的集合基板”表示在表面方向形成有多个上述的个别基板(单片,单件)的集合基板(工作板)。此外,所谓“包括至少1个以上的个别基板的集合体”表示在集合基板中包括的多个个别基板中,至少1个以上的个别基板的集合,表示所谓的工作片。也可以在这种工作板上安装以半导体IC等主动元件或变阻器、电阻、电容器等从动元件等为代表的电子部件。这些电子部件可以安装在基板表面上,也可以埋入基板内部,也可以埋入基板内部,仅一部分露出,例如,电连接用的端子等配线结构的一部分露出外部。
此外,在本说明书中,“配线层”在基板表面、基板背面和基板内部中至少1个地方以上形成即可。
另外,在本说明书中,“框体”,可以一体地形成,也可以将分开形成的多个部件一体框状地实质上没有间隙地连接。此外,“框体”可以直接载置在基板表面或背面上,也可以配置在基板内部。
在上述结构中,由于以包围各集合体的外周的方式配置框体,所以基板强度不会局部极端地不同(即没有方向各向异性),大致相等地提高。即,框体可作为大致相等地提高集合基板的机械强度的结构体起作用,可以抵抗应力施加,抑制基板的形状变化。因此,由于这种集合基板弯曲被抑制,基板强度提高,所以搬送或截断(切断)等制造加工时的处理容易,同时,可以有效地抑制弯曲的发生,结果,生产率和经济性提高,得到的个别基板的安装可靠性提高。
而且,由于在上述结构中利用沿着内周并排设置有多个凹部的框体,所以当将集合基板切断为横切(横断)这种框体的各凹部的线状(即以沿着该线的面作为截断面)时,可以制作框体的切片(切断片)在外周(外边缘)呈框状保存的基板片(工作片或个别基板)。由此,容易从配置有框状部件的集合基板(工作板)得到现有得不到的,框状部件在外周(外边缘)保存的基板片(工作片或个别基板),结果,可以充分地维持得到的基板片(工作片或个别基板)的基板强度,同时可以有效地抑制弯曲的发生。因此,得到的基板片(工作片或个别基板)搬送或截断(切断)、组合、表面安装等制造加工时的处理变得容易,结果,可抑制以后的制造加工故障的发生,成品率提高,因此生产率和经济性提高,得到的个别基板的安装可靠性提高。
另外,当如上述那样切断集合基板时,由于在截断面上,框体的有效截断面积减少各凹部的量,所以切断加工变得容易,同时可减轻例如切割机的刀刃上的负荷,实现切断用具长寿命化。
更具体地说,框体为具有多个窗的格子框,换句话说,为由设在外框内的格子区划成多个窗的格子框,优选在这些窗的内周(区划成各窗的格子和外框)上具有多个凹部。当利用这种格子框作为框体时,格子作为增强外框的梁起作用,可以相等地进一步提高基板强度,搬送或切断等的制造加工时的处理变得极其容易,同时,能够更有效地抑制弯曲的发生。而且,由于当将集合基板切断为横切这种框体的各凹部的线状时,与各窗对应,可以制作框体的切片保存在外周(外边缘)上的基板片(工作片或个别基板),因此生产率提高。
此外,优选凹部为从其开口向着内部,连续地(慢慢地)或阶段地延伸的结构。由此,当以这样构成凹部,横切宽度部分(宽度比开孔大的部分)的方式线状地切断集合基板时,由于能够进一步减少框体的有效截断面积,所以能够进一步减少对切断用具的负荷,切断加工变得更容易,同时,切断用具的寿命更长。另外,由于能够减少在得到的基板片(工作片或个别基板)的外周壁(截断面)上露出的框体的切片的露出面积,所以可以抑制在该外周壁上产生的膜的剥离。
进一步,优选框体在连接相邻的凹部的直线上具有孔。当像这样构成孔,以横切相邻的凹部和孔的方式线状地切断集合基板时,可进一步减少框体的有效截断面积,所以可进一步减少对切断用具的负荷,切断加工变得更容易,同时,切断用具的寿命更长。而且,由于减少在得到的寿命更长。另外,由于能够减少在得到的基板片(工作片或个别基板)的外周壁(截断面)上露出的框体的切片的露出面积,所以可以抑制在外周壁上产生的膜的剥离。
另外,本发明的集合基板的制造方法,用于有效地制造本发明地集合基板,其包括:制备具有分别与单个基板相应地形成的配线层的基板的步骤;和相对于多个含有至少一个或多个单个基板的集合体,配置框体以包围各个集合体的外周的步骤,上述框体具有与其内周并列设置的多个凹部。通过如上述那样按横切多个凹部的线状切断如此得到的集合基板,可制造框体的切片(截断片)呈框状保存在外周(外边缘)上的基板片(工作片或个别基板)。
根据本发明的集合基板及基制造方法,由于基板强度不会局部地极端不同(即,没有方向各向异性),可以大致相等地提高,缓和不均匀的内部应力,因此可抑制基板的弯曲,并且能够进一步提高基板强度,因此搬送或切断等制造加工时的处理变得容易。另外,当以横切框体的各凹部的方式线状地切断集合基板时,可减轻对切断用具的负荷,可以不需要繁杂的工序,以低成本,简单地从配置有框体部件的集合基板制造框体的切保存在外周(外边缘)上的基板片(工作片或个别基板)。因此可抑制搬送时、切断加工时、组合时或表面安装时的不良的发生,提高成品率等,提高生产率和经济性,提高安装可靠性。

附图说明

图1为表示本发明的集合基板的第一实施方式的主要部分的平面图。
图2为沿着图1中的II-II线的截面图。
图3为表示电子部件41的大致结构的立体图。
图4为表示板状一体框51的大致结构的平面图。
图5为表示板状一体框51的主要部分的平面图。
图6为表示制造工作片100的顺序的一个例子的工序图。
图7为表示制造工作片100的顺序的一个例子的工序图。
图8为表示制造工作片100的顺序的一个例子的工序图。
图9为表示制造工作片100的顺序的一个例子的工序图。
图10为表示制造工作片100的顺序的一个例子的工序图。
图11为表示沿着图10中的XI-XI线的截面图。
图12为表示制造工作片100的顺序的一个例子的工序图。
图13为表示工作片100的大致结构的截面图。
图14为表示制造工作片200的顺序的一个例子的工序图。
图15为沿着图14中的XV-XV线的截面图。
图16为表示工作片200的主要部分的平面图。
图17为沿着图16中的X VII-X VII的截面图。
图18为表示制造个别基板300的顺序的一个例子的工序图。
图19为表示制造个别基板300的顺序的一个例子的工序图。
图20为表示制造个别基板300的顺序的一个例子的工序图。
图21为表示制造个别基板300的顺序的一个例子的工序图。
图22为表示电子部件内置模块201的大致结构的截面图。
图23为表示制造个别基板300的顺序的一个例子的工序图。
图24为沿着图23中的X XIV-X XIV线的截面图。
图25为表示个别基板300的大致结构的截面图。
图26为表示板状一体框51的变形例的平面图。
图27为表示板状一体框51的变形例的平面图。
图28为表示工作板100的变形例的主要部分的截面图。
图29为表示工作板100的变形例的主要部分的截面图。
符号说明
11-基板,12、13、21、31-绝缘层,12a、12b、21a、61a-配线层,14,24、34-通路(via),41-电子部件,41a-主面,41b-背面,42-焊盘(land)电极,43-凸起,51-板状一体框(框体),51a-切片,52-框部,52a-内周壁(内周),53-凹部,54、55-孔,54a-凹部,61-从动部件,81a-倾斜面,100-工作板(集合基板),200-工作片(集合基板),201-电子部件内置模块(集合基板),300-个别基板,S1~S4-制品区域,T-非制品区域,W-窗。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的实施方式。另外,在图中,相同的要素用相同的符号表示,并省略重复的说明。上下左右等的位置关系,只要没有特别事先说明,为根据图面所示的位置关系。另外,图面的尺寸比率,并不限定于图示的比率。
(第一实施方式)
图1和图2为概略地表示本发明的集合基板的第一实施方式的结构的主要部分放大平面图和截面图。工作片100为在片面内的面方向上包括多个可制作多个个别基板的工作片(集合体)的电子部件内置集合基板,在大致矩形的基板11的一个面(图示的上面)上具有绝缘层21,在绝缘层21的内部的规定位置埋设有电子部件41和板状一体框51(框体)。
基板11,在绝缘层12的两个面上形成有配线层(图案)12a、12b,其具有在配线层12a上通过真空压接绝缘性的树脂薄膜而层叠的绝缘层13。配线层(图案)12a、12b分别与作为目标的个别基板对应形成。而且,配线层12a和配线层12b通过贯通绝缘层12的通路14与每个作为目标的基板电连接。
在绝缘层12、13中使用的材料,只要是能够成型为片状或膜状的材料,则没有特别限制都可以使用。具体而言,例如可以列举出乙烯基苄基树脂、聚乙烯基苄基醚化合物树脂、双马来酸酐缩亚胺三嗪树脂(BT树脂)、聚苯醚(Polyphenylene ether Oxide)树脂(PPE、PPO)、氰酸酯树脂、环氧+活性酯固化树脂、聚苯醚树脂(PolyphenyleneOxide树脂)、固化性聚烯烃树脂、苯并环丁烯树脂、聚酰亚胺树脂、芳香族聚酯树脂、芳香族液晶聚酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚醚醚酮树脂、氟树脂、环氧树脂、酚醛树脂或苯并噁嗪树脂的单体或者在这些树脂中添加有硅石、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸铝晶须、钛酸钾纤维、氧化铝、玻璃片、玻璃纤维、氮化钽、氮化铝等的材料,还可以是在这些树脂中添加有含镁、硅、钛、锌、钙、锶、锆、锡、钕、钐、铝、铋、铅、镧、锂和钽中的至少1种金属的金属氧化物粉末的材料,并且还可以是在这些树脂中配合有玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等树脂纤维等的材料,或者使这些树脂浸渍在玻璃布、芳族聚酰胺纤维、无纺布等中的材料等。可以从电气特性、机械特性、吸水性、耐逆流性等观点出发适当选择使用。
绝缘层21由热固化性树脂构成,作为该树脂材料,例如可以列举出环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基苄基醚化合物树脂、双马来酸酐缩亚胺三嗪树脂、氰酸酯类树脂、聚酰亚胺、聚烯烃类树脂、聚脂、聚苯醚、液晶聚合物、有机硅树脂、氟类树脂等,可以将这些树脂单独使用或多个组合使用。并且,也可以是丙烯酸橡胶、乙烯丙烯酸橡胶等橡胶材料或含有部分橡胶成分的树脂材料。还可以是在这些树脂中添加有硅石、滑石、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸铝晶须、钛酸钾纤维、氧化铝、玻璃片、玻璃纤维、氮化钽、氮化铝等的材料,还可以是在这些树脂中添加有含镁、硅、钛、锌、钙、锶、锆、锡、钕、钐、铝、铋、铅、镧、锂和钽中的至少1种金属的金属氧化物粉末的材料,并且还可以是在这些树脂中配合有玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维等树脂纤维等的材料,或者使这些树脂浸渍在玻璃布、芳族聚酰胺纤维、无纺布等中的材料等。可以从电气特性、机械特性、吸水性、耐逆流性等观点出发适当选择使用。
图3为概略地表示电子部件41的结构的立体图。该电子部件41为裸芯片状态的半导体IC(模型),在成为大致矩形板状的主面41a上具有多个焊盘电极42。在图示中,只在四个拐角处表示焊盘电极42和后述的凸起43(端子),省略除此之外的焊盘电极42的表示。另外,电子部件41的种类没有特别的限制,例如,可举出如CPU或DSP那样动作频率非常高的数字IC。
对电子部件41的背面41b进行研磨,由此,电子部件41的厚度t1(从主面41a至背面41b的距离),比通常的半导体IC薄。具体而言,电子部件41的厚度t1例如为200μm以下,更优选为100μm以下,特优选为20~50μm左右。另外,电子部件41的背面41b优选进行使其薄膜化或粘合性提高的蚀刻、等离子体处理、激光处理、喷砂研磨、抛光研磨、药品处理等使表面变粗的处理。
另外,优选电子部件41的背面41b的研磨,在晶片状态下对多个电子部件41同时进行,然后,利用切割分离成个别的电子部件41。在利用研磨变薄之前,利用切割分离成个别的电子部件41的情况下,可以在利用热固化性树脂等覆盖电子部件41的主面41a的状态下,研磨背面41b。
在各焊盘电极42上形成有作为导电性突起物的一种的凸起43(端子)。凸起43的种类没有特别的限制,可以例示螺柱式(stud)凸起、板式凸起、电镀式凸起、球式凸起等各种凸起。在图示中,例示了螺柱式凸起。在使用螺柱式凸起作为凸起43的情况下,可以通过银(Ag)或铜(Cu)的引线焊接形成,在使用板式凸起的情况下,可利用电镀、溅射或蒸镀而形成。另外,在使用电镀式凸起的情况下,可利用电镀形成,在使用球式凸起的情况下,在将焊锡球载置在焊盘电极42上后,熔融该焊锡球,或将膏状焊锡印刷在焊盘电极上后,通过熔融该膏状焊锡形成。另外,可以使用对导电性材料进行网板印刷,使其固化的圆锥状、圆柱状等凸起,或印刷纳米膏,利用加热烧结该纳米膏而形成的凸起。
作为可以在凸起43中使用的金属种类,没有特别的限制,例如可举出金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、镍(Ni)、锡(Sn)、铬(Cr)、镍铬合金、焊锡等。其中,当考虑连接性或迁移时,优选使用金或铜,更优选使用铜。当使用铜作为凸起43的材料时,例如与使用金的情况比较,可以得到相对于焊盘电极42高的接合强度,可以提高电子部件41自身的可靠性。
凸起43的尺寸形状可以根据焊盘电极42间的间隔(间距)适当设定,例如,在焊盘电极42的间距约为100μm的情况下,凸起43的最大直径为10~90μm左右,高度为2~100μm即可。另外,凸起43在利用晶片的切割切断分离为个别的电子部件41后,可以利用焊线机,与各焊盘电极42接合。
图4和图5为概略地表示板状一体框51的结构的平面图和主要部分放大平面图。在本实施方式中使用的板状一体框51为由呈格子状区划4个矩形的窗W的板状体构成的框部52所构成。框部52的外形为与基板11的外形大致相似的大致矩形,其外尺寸设计成比基板11稍小一些。另外,如图1所示,优选框部52的厚度t2(最厚部)比电子部件41的厚度t1稍薄。
在框部52的格子窗W的内周壁52a(内周)上,等间隔地并排设置有多个具有Δs的开口宽度的凹部53。换句话说,通过以等间隔将框部52的各窗W的内周壁52a的一部分切成大致长方体形状,形成多个凹部53。这种凹部53与后述的个别基板300的边界(截断面)对应地形成。另外,在相邻的凹部53、53之间形成有孔54。在连接相邻的凹部53的直线上,以等间距形成有多个孔54。另外,在孔54的外周,以与孔54的配置间隔相等的间距形成有多个孔55。
作为能够在板状一体框51中使用的材料,如果满足下述式(1):
α1<α3,且α2<α3……(1)
(式中,α1表示电子部件41的线热膨胀系数(ppm/K),α2表示板状一体框51的线热膨胀系数(ppm/K),α3表示上述基板11、各配线层或各绝缘层的线热膨胀系数(ppm/K)),则没有特别的限制,都可使用。由于在这种用途中使用的电子部件、基板、配线层和绝缘层中,通常α1为1~8ppm/K左右,α3为14~20左右,因此α2优选为3~16(ppm/K)。进一步具体而言,可以列举出线热膨胀系数为3~16(ppm/K)的金属、合金和树脂等,例如可以列举出SUS400(11ppm/K)、SUS410(11ppm/K)、SUS430(10.5ppm/K)、SUS630(11ppm/K)、SUS631(10ppm/K)、SUS316(16ppm/K)、42合金(4.5ppm/K)、镍铬铁耐热合金(14ppm/K)、镍(12.5ppm/K)、镍铬钼钢(11ppm/K)、铁(11ppm/K)、铸铁(10ppm/K)、钛(9ppm/K)、芳香族聚酰胺(制品名:MICTRONGQ,13ppm/K)、芳香族聚酰胺(制品名:MICTRON ML,3ppm/K)、PET(15ppm/K)、聚酰亚胺(3~15ppm/K)等。其中,从加工性和获得性、刚性、成本等观点出发,优选使用SUS430或镍铬铁耐热合金,其中更优选使用SUS430。
以下,参照图6~图15说明作为上述工作板100,包括4个内置多个电子部件41的工作片的制造方法。
首先,使用在两面贴铜的环氧玻璃上钻孔,再进行无电解电镀、电解电镀后,通过蚀刻除去不需要部分等的众所周知的方法,准备形成有配线层(图案)12a、12b和通路14的基板11(图6)。在此,在与板状一体框51的各格子窗W对应的4个地方分别离开地形成由配线层12a、12b和通路14构成的电路结构群(图中没有示出)。与作为目标的个别基板对应个别地形成各个电路结构。然后,在基板11的配线层12a上形成绝缘层13(图7)。然后,将利用上述操作得到的基板11载置固定在图中未示的不锈钢制的工作站上的规定位置,并进行以下的工序。
其次,将电子部件41载置在基板11的绝缘层13上的制品区域S1~S4内的规定位置上(图8和图9)。在此,制品区域S1~S4为根据配线层12a、12b和通路14等电路结构群划定的作为目标的个别基板的制作区域。另外,在图9中,为了容易理解,省略电子部件41的记载。在此,如上所述,由于在基板11上,在与板状一体框51的各格子窗W对应的4个地方形成有4个相同的电路结构群,与此对应,可以划定2×2棋盘状的分别分离地配置的制品区域S1~S4以及格子状的非制品区域T(除去制品区域S1~S4的区域)(图9)。
进一步,将板状一体框51载置在基板11的绝缘层13上(图10~图12)。另外,在图12中,为了容易理解,省略电子部件41的记载。在此,将板状一体框51载置在作为电子部件41的非载置部的非制品区域T的规定位置上,使得板状一体框51的各格子窗W与制品区域S1~S4一致。这样,以包围制品区域S1~S4的方式载置板状一体框51(图10~图12)。另外,将电子部件41和板状一体框51载置在基板11的绝缘层13上的同一平面上(图11)。另外,板状一体框51的载置可以在电子部件41的载置之前进行,也可以与电子部件41的载置同时进行。
然后,以覆盖如上所述载置在基板11的绝缘层13上的电子部件41和板状一体框51的方式,形成绝缘层21(图13)。具体而言,将未固化或半固化状态的热固化性树脂涂敷在基板11的绝缘层13上,通过加热使其固化,从而形成绝缘层21。利用上述的操作得到本实施方式的工作板100。
这里,优选绝缘层21的形成在涂敷未固化或半固化状态的热固化性树脂后,在加热半固化后,利用压制装置固化成形。由此,可以提高配线层12a、12b,绝缘层12、13、21,电子部件41和板状一体框51之间的粘合性。这种固化成形,也可以根据需要,一边加热一边进行。即,对于绝缘层21的形成,可以采用各种众所周知的方法,例如除了网板印刷、旋转涂胶等方法之外,可以采用压制、真空层叠、常压层叠等。
此外,如本实施方式那样在使用比电子部件41的厚度t1薄的板状一体框51的情况下,由于在绝缘层21中占有的空间体积率向着基板11的外周方向减小,在绝缘层21的固化压制成形时,未固化(半固化)树脂容易从制品区域S1~S4通过非制品区域T,向基板11的外周方向流动。因此容易将压力均匀地施加在制品区域S1~S4上,配线层12a、12b,绝缘层12、13、21,电子部件41、板状一体框51间的粘合性提高,同时工作板100的厚度的均匀性和平坦性提高。另外,可以有效地排除存在和混入配线层12a、12b,绝缘层12、13、21,电子部件41、板状一体框51间的气泡等,可以抑制制造加工故障的发生,可以提高成品率和安装可靠性。
另外,通过以沿着连接并且横切多个凹部53和孔54的直线(图示A-A线)的面作为截断面,利用切断机等切断用具切断由上述操作得到的工作板100等众所周知的方法,与板状一体框51一起切断基板11,由此可得到在每个大致制品区域S1~S4中被分割的4个工作片200(图14和图15)。
图16和图17为概略地表示工作片200的结构的主要部分放大平面图和主要部分截面图。工作片200为可制作多个个别基板的电子部件内置集合基板,在大致矩形的基板11的一个面(图示的上面)上具有绝缘层21,在绝缘层21的内部的规定位置上埋设有电子部件41和板状一体框51。
如上所述,工作片200为通过切断工作板100形成的多个板状一体框51的切片51a(切断片)分别离开呈框状存放在外周(外边缘)上的结构。切片51a为具有通过切断板状一体框51的孔54的一部分形成的凹部54a的コ字形(大致C字形)的结构物,在工作片200的外周壁(外周面)上,成为与凹部54a一起露出的状态。
以下,参照图18~图25说明从上述工作片200制作个别基板300的方法。
首先,除去工作片200的绝缘层21的一部分,露出电子部件41的凸起43(图18)。该绝缘层21的除去方法,可以适当选择众所周知的方法,具体而言,可举出使用研磨机的研磨、喷砂处理、碳酸气体激光器的照射等。
另外,利用众所周知的方法,分别形成贯通绝缘层13、21的通路24(图19),接着,利用减法或加法等众所周知的方法,在绝缘层31上形成配线层21a,由此通过通路14、24将电子部件41、凸起43、配线导21a和12a电连接(图20)。
然后,按照定规,在绝缘层21上形成由热固化树脂构成的绝缘层31,由此得到图21所示结构的工作片200。该绝缘层31可以使用与上述绝缘层21同样的树脂材料和复合材料,此外,还可以采用与上述绝缘层21同样的形成方法。优选与上述绝缘层21的形成同样,在绝缘层21上涂敷作为未固化或半固化状态的热固化性树脂的绝缘性环氧树脂后,加热使其半固化后,利用压制装置固化,由此形成绝缘层31。
由此,当与上述绝缘层21同样,固化压制成形绝缘层31时,配线层12a、12b、21a,绝缘层12、13、21、31,电子部件41、板状一体框51、切片51a间的粘合性提高,同时,工作片200的厚度的均匀性、制品区域S1~S4的厚度的均匀性和平坦性提高。另外,可以有效地排除在配线层21a、绝缘层21、31之间存在和混入的气泡等,可抑制制造加工故障的发生,可提高成品率和安装可靠性。
另外,通过将所希望的电子部件表面安装在上述工作片200上,能够得到电子部件内置模块(工作片;电子部件内置基板)。作为其一个例子,图示在形成贯通配线层61a和绝缘层31的通路34的同时,设置有电阻和电容器等从动部件61的电子部件内置模块201(图22)。
然后,通过将如上述那样得到的电子部件内置模块201分割成规定尺寸,能够得到个别基板300(电子部件内置基板)(图23~图25)。具体而言,以连接电子部件内置模块201的切片51a间的直线(图示B-B线,相当于在板状一体框51的凹部53之间)作为截断面,通过利用刳刨机(router)切断等众所周知的方法,切断电子部件内置模块201,由此除去切片51a,得到各个个别基板300(图23~图25)。
在此,在本实施方式中,如上所述,在板状一体框51中,与个别基板300的边界(截断面)对应,形成凹部53,切断连接并且横切多个凹部53的直线(A-A线),制作工作片200(电子部件内置模块201)。因此,可以沿着连接切片51a间的直线(图示B-B线)切断得到的工作片200(电子部件内置模块201),在进行这种切断的情况下,由于在该截断面上没有切片51a,所以切断加工变得容易,并且可减轻在钻孔机床的刀刃上的负荷等,实现切断用具的长寿命化。
根据上述的工作板100的制造方法,由于能够以包围包括多个个别基板300的集合体的方式,将板状一体框51载置在基板11的电子部件41的非载置部上,所以基板强度不会局部极端不同(没有方向各向异性),可以大致相等地提高。因此,可抑制得到的工作板100发生弯曲,提高基板强度,搬送或切断等制造加工时的处理变得容易。
此外,由于使用格子状的板状一体框51,可以没有方向各向异性,进一步提高基板强度。
此外,由于使用在内周壁52a上并排设置有多个凹部53的板状一体框51,可按横切多个凹部53的线状,与板状一体框51一起切断基板11,因此容易制作板状一体框51的切片51a在外周上呈框状存放的工作片200。因此,可以将得到的工作片200的基板强度维持为大致与工作板相等,同时可抑制弯曲的发生。而且,在这种情况下,由于在截断面上,板状一体框51的有效截断面积减小各凹部53的量,所以切断加工变得容易,并且切割机的刀刃上的负荷减轻等,可实现切断用具的长寿命化。而且,由于能够减小从得到的工作片200的外周壁(截断面)上露出的切片51a的露出面积,所以可以抑制在外周壁上产生的膜的剥落(剥离)。
另外,由于在板状一体框51上,在连接相邻的凹部53的直线上设置有孔54,所以将相邻的凹部53和孔54以横切的方式切断成线状时,可以进一步减小板状一体框51的有效截断面积,并且能够进一步减小从得到的工作片200的外周壁(截断面)上露出的切片51a的露出面积。
此外,由于在板状一体框51上设置有孔54、55,所以在绝缘层21的固化压制成形时,未固化(半固化)的树脂,更容易从制品区域S1~S4通过非制品区域T,向基板11的外周方向流动。
而且,由于使用线热膨胀系数满足上述式(1)的板状一体框51,所以电子部件41和基板11,配线层12a、12b、21a和绝缘层12、13、21、31的线热膨胀系数的差异所引起的热膨胀和热收缩的程度的差异减小。即,通过使电子部件41的非载置部全体(非制品区域T)的线热膨胀系数接近电子部件41的载置部全体(制品区域S1~S4)的线热膨胀系数,可使电子部件41的载置部全体和非载置部全体的热膨胀和热收缩的程度差异减少。因此,可缓和绝缘层21、31形成时等的加热、冷却时产生的不均匀的内部应力,可以抑制工作板100,工作片200,电子部件内置模块201、以及由它们制作的个别基板300的弯曲的发生。
本发明者们发现,根据上述的热膨胀系数的不同,电子部件内置基板的弯曲,与没有内置电子部件41的基板的制造比较,有恶化的倾向,而且,在电子部件内置基板的厚度为500μm以下,特别是400μm以下的薄型化的情况下,或在使电子部件内置基板面积增大的情况下,作为电子部件内置基板的全体,有产生几十mm左右的过剩的弯曲的倾向。即,根据本发明者的认识,通常由于电子部件的线热膨胀系数比基板或绝缘层、配线层的线热膨胀系数小,所以当使电子部件内置时,电子部件的非载置区域和载置区域的线热膨胀系数的差比没有内置电子部件的基板的制造更大,弯曲恶化。为了改善这种关系,在本制法中,将由线热膨胀系数比基板或绝缘层、配线层小的材料构成的框体载置在电子部件的非载置部上,使得非载置区域的线热膨胀系数与制品区域的线热膨胀系数同样地小。因此,通过抑制这种过剩的弯曲,可抑制搬送时或组合时的位置精度降低、表面安装时的安装位置精度的降低等制造加工故障的发生,而且,由于可提高制造加工时的处理性,所以能够提高成品率和安装可靠性。
此外,由于在本实施方式中使用格子状的板状一体框51,所以在片面内没有方向各向异性,能够减少热膨胀和热收缩的程度的差异。另外,由于将板状一体框51配置在与电子部件41相同的平面上,所以可以缓和基极11厚度方向的不均匀的内部应力,可以进一步抑制弯曲的发生。
而且,由于得到的工作板100的弯曲被抑制,基板强度提高,所以搬送、组合、表面安装等制造加工时的处理性提高。因此,通过使用这种工作板100,可以抑制以后制造加工故障的发生,提高成品率,同时提高安装可靠性。
另外,上述实施方式是用于说明本发明的例示,本发明并不仅限于该实施方式。即,只要不偏离其精神,就可以进行各种各样的变更实施。
例如,如图26和图27所示,也可以将板状一体框51的凹部53的形状,作成从凹部开口向着内部连续地或阶段地延伸的结构,即内部空间的宽度Δr比凹部开口宽度Δs大的结构。
将如上述那样构成,沿着连接多个凹部53的内部的宽度部分的直线(图示A-A线)的面作为截断面,以基板11和板状一体框51一起被切断的方式切断工作板100,可以容易地制作在外周框状地存放有板状一体框51的切片51a的工作片200,可起到与上述第一实施方式同样的作用效果。此外,由于可以在截断面上进一步减小板状一体框51的有效截断面积,所以切断加工变得容易,并且可减轻向切割机的刀刃的负荷,可以实现切断用具的长寿命化。而且,由于能够省略上述第一实施方式的孔54的形成,所以结构变得简单,生产率提高。
此外,例如,也可以将板状一体框51的框部52的表面(图13中所示的上面)作成粗糙面。由此,当如这样作成粗糙面时,与绝缘层21的粘合性提高,可减少由板状一体框51的浮起或剥落引起的处理时的强度降低,或切出时的绝缘层13、21的脱落或飞散,对提高处理性有帮助。
另外,例如,也可以将板状一体框51的孔54、55作成非贯通的孔(凹陷、凹部)代替贯通的孔。
另一方面,在上述第一实施方式中,沿着图示A-A线的面切断图15所示的工作板100,但这种工作板100的切断也可以在作出上述凸起43的工序、形成通路24和配线层21a的工序、和形成绝缘层31的工序后进行。在图28中表示这种情况下的工作板100的大致结构的主要部分截面图。另外,工作板100的切断也可以在表面安装电子部件41的工序后进行。在图29中表示这种情况下的工作板100的大致结构的主要部分的截面图。
另外,在上述第一实施方式中,在工作片200的状态下安装电子部件等,制作电子部件内置模块201,通过切断该电子部件内置模块201来制作成个别基板300,但安装电子部件的时间没有特别的限制,例如,也可以在工作板100的时刻安装电子部件,或在切断工作片200,得到个别基板后,安装电子部件等。
另外,在上述第一实施方式中,说明了将电子部件41内置在基板11上的集合基板,但即使是没有内置电子部件41的基板,也可有效地实施本发明。另外,即使板状一体框51的设置地方为绝缘层12、13、21、31的表面或内部的任何一处,也可有效地实施本发明。此外,也可以将板状一体框51形成为图案状。
另外,在上述第一实施方式和变形例中,作为电子部件41,说明了内置半导体IC的集合基板以及个别基板,但本发明代替这种半导体IC,和/或与这种半导体IC一起,内置变阻器、电阻、电容器、电感器、滤波器、天线、变压器等电子部件,同样可以实施。
产业上利用的可能性
如上所述,根据本发明的集合基板及其制造方法,可以不需要繁杂的工序,以低成本和简单的结构,提高基板强度,能够有效地抑制弯曲的发生,提高生产率和经济性以及制品的可靠性,因此有助于在将电子部件模块化时的进一步薄膜化,并且可在内置薄膜型的电子部件的电子机器、装置、系统、各种器件等,特别是要求小型化、薄膜化和高性能化的装置,以及它们的制造中广泛并且有效地利用。