JP3916407B2

JP3916407B2 - Manufacturing method of multilayer electronic component mounted component, manufacturing method of electronic component mounted finished product, and electronic component mounted finished product

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Publication number: JP3916407B2
Application number: JP2001080441A
Authority: JP
Inventors: 法人塚原; 尚士秋口
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-03-21
Filing date: 2001-03-21
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2021-03-21
Also published as: JP2002280744A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップ等の電子部品を基材に実装して積層した積層型電子部品実装済部品の製造方法、該製造方法にて製造された上記積層型電子部品実装済部品を有する電子部品実装済完成品の製造方法、及び該電子部品実装済完成品製造方法にて製造される電子部品実装済完成品に関する。上記積層型電子部品実装済部品を構成する電子部品実装済部品は、例えば複数の半導体素子、コンデンサ、抵抗等の受動部品を一つのキャリア基板に実装したＭＣＭ（マルチチップモジュール）や、複数個のメモリーチップを多段に重ねてなるスタックＩＣモジュールや、メモリーカード等が相当する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電子部品実装済完成品の製造方法について、図２２及び図２３を参照しながら以下に説明する。従来、複数の半導体素子、受動部品等の電子部品が実装されたＭＣＭ（マルチチップモジュール）、スタックＩＣモジュール、メモリーモジュールにおいては、キャリア基板上に半導体素子をワイヤボンディング法により接続し、多層化していく方法がとられている。又、電子部品は、キャリア基板上の所定の回路パターンにクリーム半田を印刷し、リフローする方法により、実装されている。
【０００３】
図２２に示すように、従来のＭＣＭモジュール１０における複数個、本例の場合には３個の半導体素子１は、キャリア基板３上に積層され、キャリア基板３上に形成されている所定の回路パターン４と、ワイヤボンディング法により形成されたＡｕ、Ｃｕ、アルミニウムのワイヤ８を介して接続されている。１２は、ワイヤ８を含み半導体素子１を保護するための封止剤である。
又、電子部品５は、キャリア基板３上の所定の電極４と電子部品５の電極６とがクリーム半田７を介して接続されている。尚、９は、図示していないマザー基板と、当該ＭＣＭモジュール１０とを電気的に接続するための外部電極端子である。該外部電極端子９は、ＭＣＭモジュール１０単体で製品としての機能を果たすモジュールの場合は必要には無い。又、１１は、キャリア基板３の実装面側の回路パターンと外部電極端子９との電気的導通を図るためのスルーホールである。
【０００４】
その製造工程は、図２３に示すように、まずステップ（図内では「Ｓ」にて示す）１では、キャリア基板３上の所定の電極４上にクリーム半田を印刷して塗布する。クリーム半田７の印刷は、一般的にスクリーン印刷法により実施される。次のステップ２では、上記印刷により形成したクリーム半田７上に電子部品５を位置合わせして実装する。その次のステップ３では、電子部品５が実装されたキャリア基板３をリフロー炉に通し、クリーム半田７を溶融し、その後、硬化させる。
その次のステップ４では、キャリア基板３の厚み方向に沿って半導体素子１を積み重ねる。尚、図中には示していないが、半導体素子１とキャリア基板３との間、及び各半導体素子１同士の間は、Ａｇペーストで接合されるのが一般的である。
次のステップ５では、半導体素子１の電極２とキャリア基板３の所定の電極４とをＡｕ、Ｃｕ、半田等にてなる金属ワイヤ８を用いたワイヤボンディング法により接合する。次のステップ６では、半導体素子１を保護するために、封止樹脂１２が塗布される。その次のステップ７では、バッチ炉に投入し封止剤１２を硬化させる。
このようにして、電子部品実装済部品を有する電子部品実装済完成品としてのＭＣＭモジュール１０が作製される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の電子部品実装済部品を有する電子部品実装済完成品の製造方法、及び該電子部品実装済完成品製造方法にて製造される電子部品実装済完成品としてのＭＣＭモジュール、メモリーモジュール等の構成では、以下の問題があった。
キャリア基板３上に半導体素子１等の電子部品を積み上げていくために、モジュールの厚み方向の高さが高くなり、薄型化が要求される最近の製品ニーズに答えられない。又、半導体素子１を積み上げていく際、ワイヤボンディングするため、電極２を半導体素子１の外周部に配置しておく必要があるため、図示するように必然的に積み重ねられる半導体素子１は平面的に順次小さいものを用いる必要があり、使用可能な半導体素子１のサイズが限られる。逆に言うと、電極２が半導体素子１の外周部以外にある、いわゆるエリアパッドと呼ばれる半導体素子では、積み重ねができない。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、薄型化が可能であり、使用可能な電子部品の制約が少ない、複数層構造にてなる積層型電子部品実装済部品の製造方法、該製造方法にて作製された積層型電子部品実装済部品を有する電子部品実装済完成品の製造方法、及び該電子部品実装済完成品製造方法にて製造される電子部品実装済完成品を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様の積層型電子部品実装済部品の製造方法は、熱可塑性樹脂材にてなり回路パターン形成面を熱プレス板に接触させて載置された第１基材と、上記回路パターン形成面に対向する上記第１基材の裏面に載置され加熱された電子部品とを相対的に押圧して、上記電子部品の電極と上記回路パターン形成面との間に上記第１基材の残余部分を存在させて上記第１基材内へ上記電子部品を埋設し、さらに上記回路パターン形成面側より露出用部材にて上記残余部分を押し退け上記電極を上記回路パターン形成面に露出させ、さらに、上記電子部品の露出した電極と電気的に接続する回路パターンを、上記第１基材の回路パターン形成面に形成して上記電極と上記回路パターンとの電気的接続を図った第１実装済部品を作製し、
上記第１実装済部品と同様に作製された一又は複数の第２実装済部品、及び上記第１実装済部品について、上記第１実装済部品及び上記第２実装済部品の一方における上記回路パターンと、他方における上記第１基材とを電気的に接続させて互いの厚み方向に沿って重ね合わせる、
ことを特徴とする。
【０００８】
又、本発明の第２態様の電子部品実装済完成品の製造方法は、上記第１態様の積層型電子部品実装済部品の製造方法を用いて積層型電子部品実装済部品を製造した後、上記積層型電子部品実装済部品の厚み方向から第２基材及び第３基材にて上記積層型電子部品実装済部品のラミネート処理を行なうことを特徴とする。
【０００９】
又、上記第２態様において、上記ラミネート処理前に、上記第２基材及び上記第３基材の少なくとも一方に、上記積層型電子部品実装済部品内の上記回路パターンと電気的に接続される外部通信用電極を設け、上記ラミネート処理の際には上記外部通信用電極と上記回路パターンとを電気的に接続して上記ラミネート処理を行なうこともできる。
【００１０】
さらに、上記第２態様において、上記ラミネート処理後、上記外部通信用電極を露出させることもできる。
【００１１】
さらに又、本発明の第３態様の電子部品実装済完成品は、上記第２態様における電子部品実装済完成品の製造方法にて製造されたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である、積層型電子部品実装済部品の製造方法、電子部品実装済完成品の製造方法、及び電子部品実装済完成品について、図を参照しながら以下に説明する。ここで、上記電子部品実装済完成品の製造方法は、上記積層型電子部品実装済部品の製造方法にて製造された積層型電子部品実装済部品を有する電子部品実装済完成品を製造する方法であり、上記電子部品実装済完成品は、上記電子部品実装済完成品の製造方法にて製造されたものである。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。
又、上記積層型電子部品実装済部品として、本実施形態では多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品を例に採るが、勿論これに限定されるものではない。又、第１〜第３の実装済部品の機能を果たす一例として、本実施形態では電子部品内蔵コアモジュールを例に採る。さらに又、上記電子部品実装済完成品の機能を果たす一例として、本実施形態では上記多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品を有するＭＣＭ（マルチチップモジュール）を例に採るが、勿論これに限定されるものではない。
【００１３】
第１実施形態
図１は、本実施形態の上記多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品の製造方法を用いて作製された多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００を示している。
該多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００は、３つの上記電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２を、互いの厚み方向に沿って重ね合わせて３層に積層して形成されている。その内の、上記第１実装済部品に相当する電子部品内蔵コアモジュール２００を例に採り構造を説明する。尚、電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２の製造方法を含めて多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００の製造方法については以下に詳しくする。
【００１４】
電子部品の一例としての半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５は、導電性貫通穴としての機能を果たす一例であるスルーホール１１１を有するシート状の第１熱可塑性樹脂基材５０に予め埋め込まれている。尚、第１基材の機能を果たす一例が上記第１熱可塑性樹脂基材５０に相当する。該第１熱可塑性樹脂基材５０の回路パターン形成面１２３に露出した、半導体素子１０１のバンプ１１３及びコンデンサ部品１０５の電極１０６と接触するように、上記回路パターン形成面１２３に回路パターン１０４が形成される。多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００は、上述のように構成される電子部品内蔵コアモジュール２００と同様の構成を有する電子部品内蔵コアモジュール２０１、２０２をそれぞれ重ね合わせることで作製される。各電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２は、スルーホール１１１により電気的に導通している。
【００１５】
図２は、本実施形態の電子部品実装済完成品の製造方法を用いて作製され、上記多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００を備えた上記ＭＣＭ３０１を示している。以下にその構造を簡単に説明する。５１、５２は、第２基材及び第３基材の機能を果たす一例であり、半導体素子１０１、コンデンサ部品１０５及び回路パターン１０４を有する多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００を保護するためにラミネート処理を行なう第２熱可塑性樹脂基材及び第３熱可塑性樹脂基材である。
【００１６】
以下に、電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２の製造方法、及び多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００の製造方法を含み、ＭＣＭ３０１の製造方法について図３〜図１２を参照して説明する。
図３は、半導体部品に相当する半導体素子１０１を示しており、１０２は半導体素子１０１の電極、１１２は半導体素子１０１のアクティブ面を保護するパッシベーション膜を示す。
図１２に示すステップ（図１２では「Ｓ」にて示す）１０１において、半導体素子１０１の電極１０２上にＡｕやＣｕ、半田等にてなる金属ワイヤを用いたワイヤボンディング法により、バンプ１１３を形成する。尚、バンプ１１３の形成方法は、上記ワイヤボンディング法に限定されるものではなく、メッキ法でも良い。又、図４は、コンデンサ部品１０５を示し、１０６はコンデンサ部品１０５の外部電極である。
【００１７】
次のステップ１０２では、バンプ１１３を形成した半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５を、ポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリカーボネイト、アクリロニトリルブタジエンスチレン等の電気的絶縁性を有する熱可塑性樹脂で形成されたシート状の第１熱可塑性樹脂基材５０上に載置する。半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５は、それぞれ複数個搭載する場合もあり、又、コンデンサ部品１０５は搭載しない場合もある。第１熱可塑性樹脂基材５０には、該第１熱可塑性樹脂基材５０の厚み方向に沿って該第１熱可塑性樹脂基材５０を貫通し、導電性材料を有するスルーホール１１１が設けてある。尚、スルーホール１１１は、図７に示すように半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５を第１熱可塑性樹脂基材５０に埋設した後に設けても良い。又、スルーホール１１１の形成は、金型によるプレスやＮＣパンチャーを用いて行う。
【００１８】
ここで、第１熱可塑性樹脂基材５０の厚みは、本実施形態の場合、後述するようにバンプ１１３及び外部電極１０６を第１熱可塑性樹脂基材５０の回路パターン形成面１２３に露出させる必要から、基本的に半導体素子１０１の厚み以上、半導体素子１０１の厚みとバンプ１１３の高さを合わせた厚み以下にすることが望ましい。例えば、半導体素子１０１の厚みが０．１８ｍｍ、バンプ１１３の高さが０．０４ｍｍの場合、第１熱可塑性樹脂基材５０の厚みは０．２ｍｍが好ましい。又、コンデンサ部品１０５は、第１熱可塑性樹脂基材５０の厚みに対して５０μｍ程度厚い厚みのものを用いることが好適である。少なくとも、コンデンサ部品１０５の厚みが第１熱可塑性樹脂基材５０の厚み以下になることは避ける必要がある。
【００１９】
次のステップ１０３では、図５に示すようにバンプ１１３付の半導体素子１０１、及びコンデンサ部品１０５が載置された第１熱可塑性樹脂基材５０を、図６に示すように、熱プレス板１７１、１７２間に狭み、バンプ１１３付半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５と、第１熱可塑性樹脂基材５０とを加熱装置１７３にて加熱しながら、押圧装置１７４にて相対的に押圧して、半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５を第１熱可塑性樹脂基材５０内に押し込み埋設する。該熱プレス動作の条件は、例えばポリエチレンテレフタレート製の第１熱可塑性樹脂基材５０を用いた場合、圧力３０×１０^５Ｐａ、温度１６０℃、プレス時間１分である。尚、上記温度、圧力の各値は、第１熱可塑性樹脂基材５０の材質により異ならせる。又、半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５の押圧動作は、それぞれ別々の熱プレス板を用いて個別に実施しても良い。
【００２０】
次のステップ１０４に対応する図７は、上記プレス後における半導体素子１０１、コンデンサ部品１０５及び第１熱可塑性樹脂基材５０の状態を示した断面図である。第１熱可塑性樹脂基材５０への半導体素子１０１、コンデンサ部品１０５の上記挿入動作により、本実施形態では図７に示すように、バンプ１１３の端面１１３ａ、及びコンデンサ部品１０５の電極１０６の端面１０６ａ、つまり上記プレス動作によりバンプ１１３及び電極１０６が熱プレス板１７１に接触した面を第１熱可塑性樹脂基材５０の回路パターン形成面１２３に露出させ、該状態で半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５は、第１熱可塑性樹脂基材５０に埋設される。
このとき、本実施形態では、薄型化を図るため、半導体素子１０１の上記アクティブ面に対向する裏面１０１ａ及びコンデンサ部品１０５の片面側１０５ａと、上記回路パターン形成面１２３に対向する第１熱可塑性樹脂基材５０の裏面１２２ａとは、図示するように同一面となるようにしているが、これに限定されるものではない。つまり、製造する電子部品内蔵コアモジュール２００によっては、上述した第１熱可塑性樹脂基材５０の厚みや、熱プレス基板１７１、１７２の押圧力等の調整により、例えば、第１熱可塑性樹脂基材５０の裏面１２２ａより半導体素子１０１の裏面１０１ａ及びコンデンサ部品１０５の端面１０５ａを突出させても良い。
【００２１】
次のステップ１０５では、図８に示すように、Ａｇ、Ｃｕ等の導電性ペーストを用いて、バンプ１１３の端面１１３ａ、及びコンデンサ部品１０５の電極１０６の端面１０６ａに接触するように、半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５と電気的に接続される回路パターン１０４を、第１熱可塑性樹脂基材５０の回路パターン形成面１２３上に形成する。上記導電性ペーストによる回路パターン１０４の形成は、一般的にスクリーン印刷やオフセット印刷やグラビア印刷等によって行われる。例えばスクリーン印刷の場合、１６５メッシュ／インチ、乳剤厚み１０μｍのマスクを介して導電性ペーストを印刷し、導体厚み約３０μｍの回路パターン１０４を形成する。又、回路パターン１０４の形成とともに、スルーホール１１１内にも導電性ペーストが充填される。
尚、回路パターン１０４の形成方法は、導電性ペーストの印刷による形成方法に限定されるものではなく、Ｃｕ、Ｎｉ、アルミニウム等の金属メッキにより形成しても良い。該メッキによる回路パターン１０４の形成の際にも、スルーホール１１１内には同時にメッキが施される。
このようにして、回路パターン１０４への半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５の実装が行なわれる。又、図８に示す状態の構成部分を、電子部品内蔵コアモジュール２００とする。
以上の動作により、電子部品内蔵コアモジュール２００が製造され、これと同様にして電子部品内蔵コアモジュール２０１，２０２が製造される。
【００２２】
次のステップ１０６では、上述した電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２について、図９に示すように、隣接する電子部品内蔵コアモジュール同士にて上記回路パターン１０４と上記スルーホール１１１とを電気的に接続させて互いの厚み方向に沿って重ね合わせる。次のステップ１０７にて、これら電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２のラミネート処理を行なう。該ラミネート処理は、加熱装置３０３にて加熱された平面プレス板３０１、３０２により加熱され、押圧装置３０４にて加圧して実施する。処理条件は、各電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２において、例えばポリエチレンテレフタレート製の熱可塑性樹脂基材５０が使用されている場合、圧力３０×１０^５Ｐａ、温度１６０℃、昇圧時間１分、圧力保持時間１分である。
以上の動作により、上記多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品が作製される。
【００２３】
次に、ステップ１０８において、図１０に示すように、上記多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００をその厚み方向からポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリカーボネイト、アクリロニトリルブタジエンスチレン等の電気的絶縁性を有するシート状の第２熱可塑性樹脂基材５１及び第３熱可塑性樹脂基材５２にてサンドイッチして、ラミネート処理し、多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００の封止を行なう。該ラミネート処理は、加熱された平面プレス板３０１、３０２により加熱、加圧して実施される。処理条件は、例えばポリエチレンテレフタレート製の熱可塑性樹脂基材５０を用いた場合、圧力３０×１０^５Ｐａ、温度１６０℃、昇圧時間１分、圧力保持時間１分である。
【００２４】
又、該ラミネート処理は、図１１に示すロールプレス方式により実施しても良い。図１１において、３１０、３１１は、加熱装置３１２にて加熱され、駆動装置３１３にて回転されるローラーである。多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００をその厚み方向からサンドイッチする形でポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリカーボネイト、アクリロニトリルプタジエンスチレン等の電気的絶縁性を有するシート状の第２熱可塑性樹脂基材３２１及び第３熱可塑性樹脂基材３２２をローラー３１０、３１１間に供給し、多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００をその厚み方向からラミネート処理していく。処理条件は、例えばポリエチレンテレフタレート製の熱可塑性樹脂基材５０を用いた場合、圧力３０×１０^５Ｐａ、温度１４０℃、ラミネート速度０．１ｍ／分である。
【００２５】
以上の工程を経て、図２に示すような、半導体素子１０１及びコンデンサ部品１０５を実装したモジュールとしての電子部品実装済完成品としての機能を果たす一例に相当するＭＣＭ３０１が完成する。
このように本実施形態によれば、モジュールが半導体素子１０１やコンデンサ部品１０５を、基板である熱可塑性樹脂基材５０に埋設してなる電子部品内蔵コアモジュール２００〜２０２を積み重ねてＭＣＭ３０１を形成する構造であることから、キャリア基板３上に部品を積み上げていく従来の構造と異なり、キャリア基板３の厚み分、ＭＣＭの厚みを薄くすることができる。よって、薄型化が要求される最近の製品ニーズを満足することが可能となる。
【００２６】
さらに、半導体素子１０１のバンプ１１３やコンデンサ部品１０５の電極１０６に直接接触するように回路パターン１０４を形成することから、ワイヤボンディング用の電極２を半導体素子１の周囲部分に形成する必要がない。よって、半導体素子を積み上げていく際、任意のサイズの半導体素子を用いることができる。さらに、半導体素子の電極位置に制限が無いため、エリアパッドタイプの半導体素子を積み重ねることが可能となる。
【００２７】
第２実施形態
上述の第１実施形態では、半導体素子１０１のバンプ１１３等が第１熱可塑性樹脂基材５０のパターン形成面１２３に露出可能な場合を例に採ったが、例えば第１熱可塑性樹脂基材５０の厚みよりかなり厚みの薄い半導体素子１０１やコンデンサ部品１０５を第１熱可塑性樹脂基材５０に埋設する場合には、図１３に示すように、埋設工程のみでは半導体素子１０１のバンプ１１３上やコンデンサ部品１０５の電極１０６上には未だ樹脂の残余部分５０１が存在し、上記パターン形成面１２３にバンプ１１３や電極１０６を露出できないときもある。
【００２８】
当該第２実施形態は、このような場合に対応するものである。即ち、上記ステップ１０４の後、上記ステップ１０５の前に、図１３に示すように、第１熱可塑性樹脂基材５０の回路パターン形成面１２３側より、半導体素子１０１のバンプ１１３及びコンデンサ部品１０５の電極１０６上を押圧部材５００で押圧し、図１４に示すように、バンプ１１３及び電極１０６上の樹脂の残余部分５０１を押しのけ、形成された凹部１１５にてバンプ１１３及び電極１０６を露出させる。上記押圧部材５００は、加熱装置５０２にて加熱され、駆動装置５０３にて第１熱可塑性樹脂基材５０の厚み方向に沿って移動する。上記押圧部材５００による押圧条件は、例えば、押圧部材５００を２００℃に加熱し、荷重９８０ｍＮの力で押圧する。
【００２９】
これにより、例えば第１熱可塑性樹脂基材５０に比べてかなり厚みの薄い半導体素子１０１やコンデンサ部品１０５を第１熱可塑性樹脂基材５０に埋設しただけでは、回路パターン形成面１２３にバンプ１１３や電極１０６を露出できない場合であっても、上記ステップ１０５以降の工程を実行することができる。
したがって、図１５に示すように、電極１０２上にバンプ１１３を形成していない半導体素子の使用が可能となり、又、電極が突起していないフィルム状のコンデンサ部品が使用可能となる等、電子部品の形状の選択範囲を拡大することができる。
又、上記押圧部材５００による押圧工程により、回路パターン形成面１２３における電極の露出面積をより拡大することもできる。よって、図７に示すように埋設工程により回路パターン形成面１２３にバンプ１１３等が既に露出している場合であっても押圧部材５００による押圧工程を実行することができる。
【００３０】
第３実施形態
第３実施形態では、図１６に示すように、上記ステップ１０８にて使用する第３熱可塑性樹脂基材５２には、当該第３熱可塑性樹脂基材５２が接触する電子部品内蔵コアモジュール２００に形成されている回路パターン１０４の内、外部との通信に関与する部分に対応して、予め外部電極端子６００を埋設しておく。上記外部電極端子６００は、ＭＣＭと外部との通信を行うための電極であり、例えばＣｕ、ステンレス、アルミニウム等の金属箔や、ガラスエポキシ基板にＡｕメッキが施されたような、電気的導通が可能な材料で構成される。
又、第３熱可塑性樹脂基材５２に対する外部電極端子６００の埋設は、半導体素子１０１やコンデンサ部品１０５を第１熱可塑性樹脂基材５０に埋設したときと同様、熱プレスにより実施する。
又、図１７に示すように、外部電極端子６００は、第３熱可塑性樹脂基材５２に埋設しておくのではなく、多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００の回路パターン１０４における上記外部との通信に関与する部分に予め配置しておく構成でも良い。
【００３１】
図１６及び図１７における構成にてラミネート処理を実施することで、図１８に示すようなＭＣＭ３３１が形成される。尚、上記ラミネート処理は、図１０に示す面プレス方式や、図１１に示すロールラミネート方式のどちらでも実施することができる。
上記ラミネート処理後、第３熱可塑性樹脂基材５２において上記外部電極端子６００に対向する露出用部分６０１の樹脂を除去することで、図１９に示すように外部電極端子６００が外部通信用窓６０２にて外部に露出させる。これにて、外部と電気的導通が可能な端子として外部電極端子６００は機能する。
尚、本第３実施形態では、外部電極端子６００は１箇所にのみ埋設されているが、これに限定されるものではなく、複数個に埋設しても良い。
【００３２】
このような構成を有し、電子部品実装済完成品の機能を果たす一例としてのＭＣＭ３３１は、他の電子部品搭載基板と接続が可能になる。又、例えばＩＣカードの一種であるコンビカードにおける接触カード用コンタクト端子として外部電極端子６００を用いれば、ＭＣＭ３３１内の回路パターン１０４でコイルを形成することで、ＭＣＭ３３１単体でコンビカードを形成することができる。
【００３３】
第４実施形態
上述の第３実施形態では、第３熱可塑性樹脂基材５２の露出用部分６０１の樹脂を除去して外部通信用窓６０２を形成したが、外部通信用窓６０２の形成方法はこれに限定されない。例えば、当該第４実施形態では、図２０に示すように、上記外部通信用窓６０２を予め形成し、該外部通信用窓６０２に対向して上記外部電極端子６００を埋設した第３熱可塑性樹脂基材５３を用い、上記回路パターン１０４の内、外部との通信に関与する部分に外部電極端子６００を対応させて第３熱可塑性樹脂基材５３を配置する。外部電極端子６００の埋設動作は、本実施形態では、半導体素子１０１やコンデンサ部品１０５を第１熱可塑性樹脂基材５０に埋設する場合と同様に、第３熱可塑性樹脂基材５３に対し、熱プレスにより実施する。
【００３４】
さらに又、外部通信用窓６０２に対向して上記外部電極端子６００を予め埋設した第３熱可塑性樹脂基材５３を用いるのではなく、図２１に示すように、外部電極端子６００は、多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品３００の回路パターン１０４における上記外部との通信に関与する部分に予め配置しておく構成でも良い。そして、外部通信用窓６０２を設けた第３熱可塑性樹脂基材５４を、外部電極端子６００と上記外部通信用窓６０２とが対向するように配置して、上記ラミネート処理を行うようにすることもできる。
このような第４実施形態のＭＣＭでも、上述の第３実施形態のＭＣＭ３３１の場合と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の第１態様の積層型電子部品実装済部品の製造方法によれば、第１基材内へ電子部品を埋設して構成される第１〜第３実装済部品を重ね合わせることから、キャリア基板上に電子部品を積層してなる従来の積層型電子部品実装済部品に比べて上記キャリア基板の厚さ分、積層型電子部品実装済部品の厚みを薄くすることができる。よって、薄型化が要求される最近の製品ニーズを満足することが可能となる。
又、上記電子部品と上記第１基材上の回路パターンとはワイヤボンディングではなく直接に電気的接続を図ることから、使用される電子部品が従来のように周囲部分に電極を配置した電子部品に限定されることはなく、さらに電子部品の大きさが制限されることもない。
【００３６】
又、上記電子部品の第１基材への埋設後、該電子部品の電極を露出させた後、回路パターンの形成を行なうことで、例えば第１基材の厚みよりかなり厚みの薄い電子部品を第１基材に埋設した場合であっても、埋設した電子部品と上記回路パターンとを電気的に接続することができる。よって、種々の形態の電子部品が使用可能となり電子部品の選択範囲を拡大することができる。
【００３７】
又、本発明の第２態様の電子部品実装済完成品の製造方法、及び第３態様の電子部品実装済完成品によれば、上述した第１態様の積層型電子部品実装済部品を用いることから、上述のように、電子部品実装済完成品の薄型化、及び使用可能な電子部品の選択範囲の拡大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品の断面図である。
【図２】本発明の実施形態における電子部品実装済完成品の断面図である。
【図３】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品に備わる半導体素子を示す図である。
【図４】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品に備わる電子部品の図である。
【図５】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０２における状態を示す図である。
【図６】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０３における状態を示す図である。
【図７】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０４における状態を示す図である。
【図８】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０５における状態を示す図である。
【図９】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０６における状態を示す図である。
【図１０】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０７における状態を示す図である。
【図１１】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を説明するための図であり、図１２に示すステップ１０７における他の実施形態を示す図である。
【図１２】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の製造過程を示すフローチャートである。
【図１３】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の第２実施形態を示す図であって、図１２に示すステップ１０４後、ステップ１０５前に実行される押圧動作を示す図である。
【図１４】図１３に示す押圧動作後の状態を示す図である。
【図１５】図１３に示す押圧動作を実行して形成される多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品の変形例における断面図である。
【図１６】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の第３実施形態を示す図である。
【図１７】図１６に示す第３実施形態の多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の変形例を示す図である。
【図１８】図１６に示す第３実施形態の電子部品実装済完成品を示す図である。
【図１９】図１６に示す第３実施形態の電子部品実装済完成品を示す図である。
【図２０】図１、図２に示す多層構造電子部品内蔵コアモジュール部品、電子部品実装済完成品の第４実施形態を示す図である。
【図２１】図２０に示す電子部品実装済完成品の変形例を示す図である。
【図２２】従来のＭＣＭの構造を示す断面図である。
【図２３】従来のＭＣＭの製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
５０…第１熱可塑性樹脂基材、５１…第２熱可塑性樹脂基材、
５２…第３熱可塑性樹脂基材、
１０１…半導体素子、１０２…電極、１０４…回路パターン、
１０５…コンデンサ部品、１０６…電極、１１１…スルーホール、
１２３…回路パターン形成面、
２００〜２０２…電子部品内蔵コアモジュール、
３００…多層構造電子部品内蔵コアモジュール、３０１…ＭＣＭ、
６００…外部通信用電極。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a method for manufacturing a stacked electronic component mounted component in which an electronic component such as an IC chip is mounted on a substrate and stacked, and an electronic component having the stacked electronic component mounted component manufactured by the manufacturing method The present invention relates to a method for manufacturing a mounted finished product, and an electronic component mounted finished product manufactured by the electronic component mounted finished product manufacturing method. The electronic component mounted component constituting the stacked electronic component mounted component is, for example, an MCM (multichip module) in which passive components such as a plurality of semiconductor elements, capacitors, resistors, etc. are mounted on one carrier substrate, This corresponds to a stack IC module in which memory chips are stacked in multiple stages, a memory card, or the like.
[0002]
[Prior art]
A conventional method for manufacturing a finished product mounted with electronic components will be described below with reference to FIGS. Conventionally, in an MCM (multi-chip module), stack IC module, and memory module on which electronic components such as a plurality of semiconductor elements and passive components are mounted, the semiconductor elements are connected to a carrier substrate by a wire bonding method to be multilayered. There is a way to go. The electronic component is mounted by a method of printing cream solder on a predetermined circuit pattern on the carrier substrate and reflowing it.
[0003]
As shown in FIG. 22, a plurality of semiconductor elements 1 in the conventional MCM module 10, in the case of this example, three semiconductor elements 1 are stacked on a carrier substrate 3, and a predetermined circuit formed on the carrier substrate 3. It is connected to the pattern 4 via Au, Cu, and aluminum wires 8 formed by a wire bonding method. Reference numeral 12 denotes a sealant for protecting the semiconductor element 1 including the wire 8.
In the electronic component 5, a predetermined electrode 4 on the carrier substrate 3 and an electrode 6 of the electronic component 5 are connected via cream solder 7. Reference numeral 9 denotes an external electrode terminal for electrically connecting a mother board (not shown) and the MCM module 10. The external electrode terminal 9 is not necessary in the case of a module that functions as a product with the MCM module 10 alone. Reference numeral 11 denotes a through hole for electrical connection between the circuit pattern on the mounting surface side of the carrier substrate 3 and the external electrode terminal 9.
[0004]
In the manufacturing process, as shown in FIG. 23, first, in step (indicated by “S” in the figure) 1, cream solder is printed on a predetermined electrode 4 on the carrier substrate 3 and applied. The printing of the cream solder 7 is generally performed by a screen printing method. In the next step 2, the electronic component 5 is positioned and mounted on the cream solder 7 formed by the above printing. In the next step 3, the carrier substrate 3 on which the electronic component 5 is mounted is passed through a reflow furnace, the cream solder 7 is melted, and then cured.
In the next step 4, the semiconductor elements 1 are stacked along the thickness direction of the carrier substrate 3. Although not shown in the figure, the semiconductor element 1 and the carrier substrate 3 and between the semiconductor elements 1 are generally joined with an Ag paste.
In the next step 5, the electrode 2 of the semiconductor element 1 and the predetermined electrode 4 of the carrier substrate 3 are joined by a wire bonding method using a metal wire 8 made of Au, Cu, solder or the like. In the next step 6, a sealing resin 12 is applied to protect the semiconductor element 1. In the next step 7, the encapsulant 12 is cured by charging into a batch furnace.
In this way, the MCM module 10 is manufactured as an electronic component mounted finished product having electronic component mounted components.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, a manufacturing method of an electronic component mounted finished product having the above-described conventional electronic component mounted component, and an MCM module and memory as an electronic component mounted finished product manufactured by the electronic component mounted finished product manufacturing method The configuration of the module has the following problems.
Since electronic parts such as the semiconductor element 1 are stacked on the carrier substrate 3, the height of the module in the thickness direction is increased, and it is not possible to answer the recent product needs that require a reduction in thickness. Further, when the semiconductor elements 1 are stacked, it is necessary to arrange the electrodes 2 on the outer periphery of the semiconductor element 1 in order to perform wire bonding. Therefore, the semiconductor elements 1 that are necessarily stacked as shown in FIG. It is necessary to use successively smaller ones, and the size of the usable semiconductor element 1 is limited. In other words, a semiconductor element called an area pad in which the electrode 2 is located outside the outer periphery of the semiconductor element 1 cannot be stacked.
The present invention has been made to solve such problems, and is capable of reducing the thickness of the electronic component mounted component having a multilayered structure having a multi-layer structure with few restrictions on usable electronic components. Method, manufacturing method of electronic component mounted finished product having laminated electronic component mounted component produced by the manufacturing method, and electronic component mounted finished product manufactured by the electronic component mounted finished product manufacturing method The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a laminated electronic component mounted component, comprising: a first substrate made of a thermoplastic resin material and placed on a circuit pattern forming surface in contact with a hot press plate; Relatively pressing the heated electronic component placed on the back surface of the first base material facing the pattern forming surface, The remaining portion of the first base material is present between the electrode of the electronic component and the circuit pattern forming surface. The electronic component is embedded in the first base material, Furthermore, the electrode is exposed to the circuit pattern forming surface by pushing away the remaining portion with an exposing member from the circuit pattern forming surface side, and Of the above electronic components Exposed electrode A circuit pattern electrically connected to the circuit pattern forming surface of the first base material, electrode And a first mounted component that is electrically connected to the circuit pattern,
The circuit pattern in one of the first mounted component and the second mounted component with respect to one or a plurality of second mounted components manufactured in the same manner as the first mounted component and the first mounted component. And electrically connecting the first base material on the other side and overlapping each other along the thickness direction,
It is characterized by that.
[0008]
Moreover, the manufacturing method of the electronic component mounted finished product of the second aspect of the present invention is the manufacturing method of the stacked electronic component mounted component using the manufacturing method of the stacked electronic component mounted component of the first aspect, The laminated electronic component mounted component is laminated on the second base material and the third base material from the thickness direction of the stacked electronic component mounted component.
[0009]
In the second aspect, prior to the laminating process, the circuit pattern in the multilayer electronic component mounted component is electrically connected to at least one of the second base material and the third base material. An external communication electrode may be provided, and the laminating process may be performed by electrically connecting the external communication electrode and the circuit pattern during the laminating process.
[0010]
Further, in the second aspect, the external communication electrode can be exposed after the laminating process.
[0011]
Furthermore, the electronic component mounted finished product according to the third aspect of the present invention is manufactured by the electronic component mounted finished product manufacturing method according to the second aspect.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A manufacturing method of a laminated electronic component mounted component, a manufacturing method of an electronic component mounted finished product, and an electronic component mounted finished product, which are embodiments of the present invention, will be described below with reference to the drawings. Here, the manufacturing method of the electronic component mounted finished product is a method of manufacturing an electronic component mounted finished product having the stacked electronic component mounted component manufactured by the manufacturing method of the stacked electronic component mounted component. The electronic component mounted finished product is manufactured by the electronic component mounted finished product manufacturing method. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component in each figure.
Further, as the multilayer electronic component mounted component, in this embodiment, a core module component incorporating a multilayer electronic component is taken as an example, but it is of course not limited thereto. In addition, as an example of fulfilling the functions of the first to third mounted components, an electronic component built-in core module is taken as an example in the present embodiment. Furthermore, as an example of fulfilling the function of the electronic component mounted finished product, in the present embodiment, an MCM (multichip module) having the above-described core module component with a built-in multilayer electronic component is taken as an example. It is not a thing.
[0013]
First embodiment
FIG. 1 shows a core module component 300 with a multilayered electronic component built in by using the method for manufacturing a core module component with a multilayered electronic component according to this embodiment.
The multilayer electronic component built-in core module component 300 is formed by stacking the three electronic component built-in core modules 200 to 202 in three layers in the thickness direction. The structure will be described by taking the electronic component built-in core module 200 corresponding to the first mounted component among them as an example. In addition, the manufacturing method of the multilayer module electronic component built-in core module component 300 including the manufacturing method of the electronic component built-in core modules 200 to 202 will be described in detail below.
[0014]
The semiconductor element 101 and the capacitor component 105 as an example of an electronic component are embedded in advance in a sheet-like first thermoplastic resin base material 50 having a through hole 111 that is an example of functioning as a conductive through hole. An example that fulfills the function of the first substrate corresponds to the first thermoplastic resin substrate 50. The circuit pattern 104 is formed on the circuit pattern forming surface 123 so as to be in contact with the bump 113 of the semiconductor element 101 and the electrode 106 of the capacitor component 105 exposed on the circuit pattern forming surface 123 of the first thermoplastic resin substrate 50. Is done. The multilayer electronic component built-in core module component 300 is produced by superposing electronic component built-in core modules 201 and 202 having the same configuration as the electronic component built-in core module 200 configured as described above. Each of the electronic component built-in core modules 200 to 202 is electrically connected through the through hole 111.
[0015]
FIG. 2 shows the MCM 301 that is manufactured by using the manufacturing method of a finished product mounted with an electronic component according to the present embodiment and includes the core module component 300 with a built-in multilayer structure electronic component. The structure will be briefly described below. Reference numerals 51 and 52 are examples that perform the functions of the second base material and the third base material, and are laminated to protect the core module component 300 with a multilayer structure electronic component having the semiconductor element 101, the capacitor component 105, and the circuit pattern 104. It is the 2nd thermoplastic resin base material and 3rd thermoplastic resin base material which process.
[0016]
Below, the manufacturing method of MCM301 is demonstrated with reference to FIGS. 3-12 including the manufacturing method of the core modules 200-202 with a built-in electronic component, and the manufacturing method of the core module component 300 with a multilayer structure electronic component.
FIG. 3 shows a semiconductor element 101 corresponding to a semiconductor component, where 102 is an electrode of the semiconductor element 101, and 112 is a passivation film that protects the active surface of the semiconductor element 101.
In step (shown by “S” in FIG. 12) 101 shown in FIG. 12, bump 113 is formed on electrode 102 of semiconductor element 101 by wire bonding using a metal wire made of Au, Cu, solder or the like. To do. Note that the method of forming the bump 113 is not limited to the above-described wire bonding method, and may be a plating method. FIG. 4 shows a capacitor component 105, and 106 is an external electrode of the capacitor component 105.
[0017]
In the next step 102, the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 on which the bump 113 is formed are formed into a sheet-shaped first resin formed of an electrically insulating thermoplastic resin such as polyethylene terephthalate, vinyl chloride, polycarbonate, acrylonitrile butadiene styrene or the like. 1 It mounts on the thermoplastic resin base material 50. A plurality of semiconductor elements 101 and a plurality of capacitor parts 105 may be mounted, respectively, or the capacitor parts 105 may not be mounted. The first thermoplastic resin base material 50 is provided with a through hole 111 having a conductive material that penetrates the first thermoplastic resin base material 50 along the thickness direction of the first thermoplastic resin base material 50. is there. The through hole 111 may be provided after the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are embedded in the first thermoplastic resin base material 50 as shown in FIG. The through hole 111 is formed using a press with a die or an NC puncher.
[0018]
Here, in the case of the present embodiment, the thickness of the first thermoplastic resin substrate 50 is required to expose the bumps 113 and the external electrodes 106 on the circuit pattern forming surface 123 of the first thermoplastic resin substrate 50 as will be described later. Therefore, it is basically desirable that the thickness is not less than the thickness of the semiconductor element 101 and not more than the total thickness of the semiconductor element 101 and the bump 113. For example, when the thickness of the semiconductor element 101 is 0.18 mm and the height of the bump 113 is 0.04 mm, the thickness of the first thermoplastic resin substrate 50 is preferably 0.2 mm. Moreover, it is preferable to use a capacitor component 105 having a thickness about 50 μm thick with respect to the thickness of the first thermoplastic resin substrate 50. At least, it is necessary to avoid that the thickness of the capacitor component 105 is equal to or less than the thickness of the first thermoplastic resin substrate 50.
[0019]
In the next step 103, as shown in FIG. 5, the first thermoplastic resin base material 50 on which the semiconductor element 101 with the bump 113 and the capacitor component 105 are placed, as shown in FIG. , 172, while relatively heating the semiconductor element 101 with the bump 113 and the capacitor component 105 and the first thermoplastic resin substrate 50 with the heating device 173, with the pressing device 174, The semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are pushed and embedded in the first thermoplastic resin base material 50. The conditions for the hot press operation are, for example, a pressure of 30 × 10 when a first thermoplastic resin substrate 50 made of polyethylene terephthalate is used. ⁵ Pa, temperature 160 ° C., press time 1 minute. In addition, each value of the said temperature and pressure changes with the materials of the 1st thermoplastic resin base material 50. FIG. The pressing operation of the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 may be performed individually using separate hot press plates.
[0020]
FIG. 7 corresponding to the next step 104 is a cross-sectional view showing the state of the semiconductor element 101, the capacitor component 105, and the first thermoplastic resin substrate 50 after the pressing. By the above-described operation of inserting the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 into the first thermoplastic resin base material 50, the end surface 113a of the bump 113 and the end surface 106a of the electrode 106 of the capacitor component 105 in this embodiment as shown in FIG. That is, the surface where the bump 113 and the electrode 106 are in contact with the hot press plate 171 by the pressing operation is exposed to the circuit pattern forming surface 123 of the first thermoplastic resin base material 50, and in this state, the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are The first thermoplastic resin base material 50 is embedded.
At this time, in this embodiment, in order to reduce the thickness, the first thermoplastic resin facing the back surface 101a facing the active surface of the semiconductor element 101 and the one surface 105a of the capacitor component 105 and the circuit pattern forming surface 123 are formed. The back surface 122a of the base material 50 is made to be the same surface as shown in the figure, but is not limited to this. That is, depending on the core module 200 with built-in electronic components, for example, the first thermoplastic resin base material 50 can be adjusted by adjusting the thickness of the first thermoplastic resin base material 50 and the pressing force of the hot press substrates 171 and 172, for example. The back surface 101a of the semiconductor element 101 and the end surface 105a of the capacitor component 105 may protrude from the back surface 122a of 50.
[0021]
In the next step 105, as shown in FIG. 8, the semiconductor element 101 is brought into contact with the end surface 113a of the bump 113 and the end surface 106a of the electrode 106 of the capacitor component 105 using a conductive paste such as Ag or Cu. The circuit pattern 104 electrically connected to the capacitor component 105 is formed on the circuit pattern forming surface 123 of the first thermoplastic resin base material 50. The formation of the circuit pattern 104 by the conductive paste is generally performed by screen printing, offset printing, gravure printing, or the like. For example, in the case of screen printing, a conductive paste is printed through a mask of 165 mesh / inch and an emulsion thickness of 10 μm to form a circuit pattern 104 having a conductor thickness of about 30 μm. In addition to the formation of the circuit pattern 104, the through-hole 111 is filled with a conductive paste.
Note that the method of forming the circuit pattern 104 is not limited to the method of forming the conductive paste by printing, and the circuit pattern 104 may be formed by metal plating such as Cu, Ni, and aluminum. When the circuit pattern 104 is formed by plating, the through hole 111 is also plated at the same time.
In this manner, the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are mounted on the circuit pattern 104. Further, the component in the state shown in FIG. 8 is an electronic component built-in core module 200.
Through the above operation, the electronic component built-in core module 200 is manufactured, and the electronic component built-in core modules 201 and 202 are manufactured in the same manner.
[0022]
In the next step 106, as shown in FIG. 9, the circuit pattern 104 and the through hole 111 are electrically connected to each other between the electronic component built-in core modules 200 to 202 described above. And overlap each other along the thickness direction. In the next step 107, these electronic component built-in core modules 200 to 202 are laminated. The laminating process is performed by heating by the flat press plates 301 and 302 heated by the heating device 303 and applying pressure by the pressing device 304. The processing conditions are as follows. When the thermoplastic resin substrate 50 made of, for example, polyethylene terephthalate is used in each of the electronic component built-in core modules 200 to 202, the pressure is 30 × 10. ⁵ Pa, temperature 160 ° C., pressurization time 1 minute, pressure holding time 1 minute.
Through the above operation, the core module component with a built-in multilayer electronic component is manufactured.
[0023]
Next, in step 108, as shown in FIG. 10, the core module component 300 with built-in multilayer structure electronic component is sheet-shaped having electrical insulation properties such as polyethylene terephthalate, vinyl chloride, polycarbonate, acrylonitrile butadiene styrene from the thickness direction. The second thermoplastic resin base material 51 and the third thermoplastic resin base material 52 are sandwiched and laminated to seal the core module component 300 with a built-in multilayer structure electronic component. The laminating process is performed by heating and pressing with heated flat press plates 301 and 302. For example, when a thermoplastic resin substrate 50 made of polyethylene terephthalate is used, the processing condition is a pressure of 30 × 10. ⁵ Pa, temperature 160 ° C., pressurization time 1 minute, pressure holding time 1 minute.
[0024]
Further, the laminating process may be performed by a roll press method shown in FIG. In FIG. 11, reference numerals 310 and 311 denote rollers that are heated by the heating device 312 and rotated by the driving device 313. A second thermoplastic resin base material 321 in the form of a sheet having electrical insulation properties such as polyethylene terephthalate, vinyl chloride, polycarbonate, acrylonitrile butadiene distyrene, etc. in a form of sandwiching the core module component with built-in multilayer structure electronic component 300 from the thickness direction; The third thermoplastic resin substrate 322 is supplied between the rollers 310 and 311, and the multilayer module electronic component built-in core module component 300 is laminated from the thickness direction. For example, when a thermoplastic resin substrate 50 made of polyethylene terephthalate is used, the processing condition is a pressure of 30 × 10. ⁵ Pa, temperature 140 ° C., laminating speed 0.1 m / min.
[0025]
Through the above-described steps, an MCM 301 corresponding to an example serving as an electronic component mounted finished product as a module on which the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are mounted as shown in FIG. 2 is completed.
As described above, according to this embodiment, the MCM 301 is formed by stacking the electronic component built-in core modules 200 to 202 in which the module embeds the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 in the thermoplastic resin base material 50 as a substrate. Because of the structure, unlike the conventional structure in which components are stacked on the carrier substrate 3, the thickness of the MCM can be reduced by the thickness of the carrier substrate 3. Therefore, it is possible to satisfy recent product needs that require thinning.
[0026]
Further, since the circuit pattern 104 is formed so as to be in direct contact with the bump 113 of the semiconductor element 101 and the electrode 106 of the capacitor component 105, it is not necessary to form the wire bonding electrode 2 in the peripheral portion of the semiconductor element 1. Therefore, when stacking semiconductor elements, semiconductor elements of any size can be used. Further, since there is no restriction on the electrode position of the semiconductor element, it is possible to stack area pad type semiconductor elements.
[0027]
Second embodiment
In the first embodiment described above, the case where the bumps 113 and the like of the semiconductor element 101 can be exposed on the pattern formation surface 123 of the first thermoplastic resin base material 50 is taken as an example, but for example, the first thermoplastic resin base material 50 is used. When the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 having a thickness much smaller than the thickness of the first thermoplastic resin substrate 50 are embedded in the first thermoplastic resin substrate 50, as shown in FIG. There is still a resin residual portion 501 on the electrode 106 of the component 105, and the bump 113 and the electrode 106 may not be exposed on the pattern forming surface 123.
[0028]
The second embodiment corresponds to such a case. That is, after step 104 and before step 105, as shown in FIG. 13, from the circuit pattern forming surface 123 side of the first thermoplastic resin substrate 50, the bump 113 and the capacitor component 105 of the semiconductor element 101 are formed. As shown in FIG. 14, the electrode 106 is pressed by the pressing member 500, and the bump 113 and the remaining resin portion 501 on the electrode 106 are pushed away, and the bump 113 and the electrode 106 are exposed in the formed recess 115. The pressing member 500 is heated by the heating device 502 and moves along the thickness direction of the first thermoplastic resin base material 50 by the driving device 503. The pressing condition by the pressing member 500 is, for example, that the pressing member 500 is heated to 200 ° C. and pressed with a force of 980 mN.
[0029]
Thus, for example, if the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 that are considerably thinner than the first thermoplastic resin substrate 50 are embedded in the first thermoplastic resin substrate 50, the bumps 113 and the like are formed on the circuit pattern formation surface 123. Even when the electrode 106 cannot be exposed, the steps after the step 105 can be executed.
Therefore, as shown in FIG. 15, it is possible to use a semiconductor element in which no bump 113 is formed on the electrode 102, and it is also possible to use a film-like capacitor part in which no electrode protrudes. The selection range of the shape can be expanded.
Further, the exposed area of the electrode on the circuit pattern forming surface 123 can be further increased by the pressing step by the pressing member 500. Therefore, as shown in FIG. 7, even if the bump 113 and the like are already exposed on the circuit pattern forming surface 123 by the embedding process, the pressing process by the pressing member 500 can be executed.
[0030]
Third embodiment
In the third embodiment, as shown in FIG. 16, the third thermoplastic resin base material 52 used in step 108 is connected to the electronic component built-in core module 200 in contact with the third thermoplastic resin base material 52. The external electrode terminal 600 is embedded in advance corresponding to the part involved in communication with the outside in the formed circuit pattern 104. The external electrode terminal 600 is an electrode for performing communication between the MCM and the outside, and has electrical continuity such as Au plating on a metal foil such as Cu, stainless steel, and aluminum, or a glass epoxy substrate. Composed of possible materials.
The external electrode terminal 600 is embedded in the third thermoplastic resin base material 52 by hot pressing as in the case where the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are embedded in the first thermoplastic resin base material 50.
In addition, as shown in FIG. 17, the external electrode terminal 600 is not embedded in the third thermoplastic resin base material 52, but is connected to the outside in the circuit pattern 104 of the core module component 300 incorporating the multilayer electronic component. It may be configured to be arranged in advance in a part related to communication.
[0031]
By performing the laminating process with the configuration shown in FIGS. 16 and 17, an MCM 331 as shown in FIG. 18 is formed. The laminating process can be performed by either the surface pressing method shown in FIG. 10 or the roll laminating method shown in FIG.
After the laminating process, the resin of the exposed portion 601 facing the external electrode terminal 600 in the third thermoplastic resin substrate 52 is removed, so that the external electrode terminal 600 becomes the external communication window 602 as shown in FIG. To expose to the outside. Thus, the external electrode terminal 600 functions as a terminal capable of electrical continuity with the outside.
In the third embodiment, the external electrode terminal 600 is embedded only in one place, but the present invention is not limited to this, and a plurality of external electrode terminals 600 may be embedded.
[0032]
The MCM 331 as an example having such a configuration and fulfilling the function of an electronic component mounted finished product can be connected to another electronic component mounting board. Further, for example, when the external electrode terminal 600 is used as a contact card contact terminal in a combination card which is a kind of IC card, a combination card can be formed by a single MCM331 by forming a coil with the circuit pattern 104 in the MCM331. it can.
[0033]
Fourth embodiment
In the third embodiment described above, the resin for the exposed portion 601 of the third thermoplastic resin substrate 52 is removed to form the external communication window 602. However, the method for forming the external communication window 602 is not limited to this. . For example, in the fourth embodiment, as shown in FIG. 20, the third thermoplastic resin in which the external communication window 602 is formed in advance and the external electrode terminal 600 is embedded facing the external communication window 602. Using the base material 53, the third thermoplastic resin base material 53 is disposed so that the external electrode terminal 600 is made to correspond to the portion of the circuit pattern 104 that is involved in communication with the outside. In the present embodiment, the external electrode terminal 600 is embedded in the third thermoplastic resin base material 53 in the same manner as in the case where the semiconductor element 101 and the capacitor component 105 are embedded in the first thermoplastic resin base material 50. Implement by press.
[0034]
Furthermore, instead of using the third thermoplastic resin substrate 53 in which the external electrode terminal 600 is embedded in advance facing the external communication window 602, the external electrode terminal 600 has a multilayer structure as shown in FIG. The circuit pattern 104 of the electronic component built-in core module component 300 may be arranged in advance in a portion related to communication with the outside. Then, the third thermoplastic resin substrate 54 provided with the external communication window 602 is disposed so that the external electrode terminal 600 and the external communication window 602 face each other, and the laminating process is performed. You can also.
The MCM according to the fourth embodiment can obtain the same effects as those of the MCM 331 according to the third embodiment described above.
[0035]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the manufacturing method of the stacked electronic component mounted component of the first aspect of the present invention, the first to third mounted components configured by embedding the electronic component in the first base material. Since the components are overlapped, the thickness of the mounted electronic component mounted component is reduced by the thickness of the carrier substrate compared to the conventional stacked electronic component mounted component formed by stacking electronic components on the carrier substrate. be able to. Therefore, it is possible to satisfy recent product needs that require thinning.
In addition, since the electronic component and the circuit pattern on the first base material are not directly wire-bonded but directly connected to each other, the electronic component used is an electronic component in which electrodes are arranged in the peripheral portion as in the past. The size of the electronic component is not limited.
[0036]
Further, after embedding the electronic component in the first base material, exposing the electrodes of the electronic component and then forming a circuit pattern, for example, an electronic component that is considerably thinner than the thickness of the first base material. Even when embedded in the first substrate, the embedded electronic component and the circuit pattern can be electrically connected. Therefore, various types of electronic components can be used, and the selection range of electronic components can be expanded.
[0037]
Moreover, according to the manufacturing method of the electronic component mounted finished product of the second aspect of the present invention and the electronic component mounted finished product of the third aspect, the multilayer electronic component mounted component of the first aspect described above is used. Therefore, as described above, it is possible to reduce the thickness of the completed electronic component mounted product and to expand the selection range of usable electronic components.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a core module component with a built-in multilayer electronic component according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of an electronic component mounted finished product in the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a semiconductor element provided in the core module component with a built-in multilayer structure electronic component shown in FIGS. 1 and 2;
4 is a diagram of an electronic component provided in the core module component with a built-in multilayer structure electronic component shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 and an electronic component mounted finished product, and shows a state in step 102 shown in FIG. 12; is there.
6 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 and an electronic component mounted finished product, and shows a state in step 103 shown in FIG. 12; is there.
7 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 and an electronic component mounted finished product, and shows a state in step 104 shown in FIG. 12; is there.
8 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIGS. 1 and 2 and an electronic component mounted finished product, and shows a state in step 105 shown in FIG. 12; is there.
9 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIG. 1 and FIG. 2 and an electronic component mounted finished product, and shows a state in step 106 shown in FIG. 12; is there.
10 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIGS. 1 and 2 and an electronic component mounted finished product, and shows a state in step 107 shown in FIG. 12; is there.
11 is a diagram for explaining a manufacturing process of the core module component with built-in multilayer structure shown in FIGS. 1 and 2 and an electronic component mounted finished product, and shows another embodiment in step 107 shown in FIG. 12; FIG.
12 is a flowchart showing a manufacturing process of the core module component with a built-in multilayer electronic component shown in FIGS. 1 and 2 and a finished product mounted with an electronic component. FIG.
13 is a view showing a second embodiment of the core module component with built-in multilayer structure electronic component and the electronic component mounted finished product shown in FIGS. 1 and 2, after step 104 shown in FIG. 12 and before step 105; It is a figure which shows the press operation performed.
14 is a diagram showing a state after the pressing operation shown in FIG.
15 is a cross-sectional view of a modification of the core module component with a built-in multilayer structure electronic component formed by executing the pressing operation shown in FIG.
FIG. 16 is a diagram showing a third embodiment of the core module component with a built-in multilayer structure electronic component and the electronic component mounted finished product shown in FIGS. 1 and 2;
FIG. 17 is a diagram showing a modification of the core module component with a built-in multilayer structure electronic component and the electronic component mounted finished product of the third embodiment shown in FIG. 16;
FIG. 18 is a view showing a finished product mounted with electronic components of the third embodiment shown in FIG. 16;
FIG. 19 is a view showing a finished product mounted with electronic components of the third embodiment shown in FIG. 16;
FIG. 20 is a diagram showing a fourth embodiment of the core module component with built-in multilayer structure electronic component and the electronic component mounted finished product shown in FIGS. 1 and 2;
21 is a view showing a modification of the electronic component mounted finished product shown in FIG.
FIG. 22 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional MCM.
FIG. 23 is a flowchart showing a manufacturing process of a conventional MCM.
[Explanation of symbols]
50 ... 1st thermoplastic resin base material, 51 ... 2nd thermoplastic resin base material,
52 ... Third thermoplastic resin substrate,
101 ... Semiconductor element, 102 ... Electrode, 104 ... Circuit pattern,
105 ... Capacitor component, 106 ... Electrode, 111 ... Through hole,
123 ... Circuit pattern forming surface,
200-202 ... Core module with built-in electronic components,
300: Core module with built-in multilayer structure electronic component, 301: MCM,
600: Electrode for external communication.

Claims

A first substrate made of a thermoplastic resin material and placed on the circuit pattern forming surface in contact with the hot press plate, and placed on the back surface of the first substrate facing the circuit pattern forming surface and heated. The electronic component is relatively pressed against each other so that the remaining portion of the first base material exists between the electrode of the electronic component and the circuit pattern forming surface, and the electronic component is inserted into the first base material. A circuit pattern that is embedded and further pushes away the remaining portion with an exposing member from the circuit pattern forming surface side to expose the electrode to the circuit pattern forming surface, and further electrically connects to the exposed electrode of the electronic component Is formed on the circuit pattern forming surface of the first base material to produce a first mounted component that achieves electrical connection between the electrode and the circuit pattern,
The circuit pattern in one of the first mounted component and the second mounted component with respect to one or a plurality of second mounted components manufactured in the same manner as the first mounted component and the first mounted component. And electrically connecting the first base material on the other side and overlapping each other along the thickness direction,
A method for producing a component mounted with a multilayer electronic component.

After manufacturing the multilayer electronic component mounted component using the manufacturing method of the multilayer electronic component mounted component according to claim 1,
A laminated electronic component mounted component is laminated on the second base material and the third base material in the thickness direction of the multilayer electronic component mounted component, and a method for producing a finished electronic component mounted product is provided. .

Before the laminating process, at least one of the second base material and the third base material is provided with an external communication electrode that is electrically connected to the circuit pattern in the stacked electronic component mounted component, The method for manufacturing a finished product with electronic components mounted thereon according to claim 2, wherein the laminating process is performed by electrically connecting the external communication electrode and the circuit pattern .

The method for manufacturing a finished product mounted with an electronic component according to claim 3, wherein the external communication electrode is exposed after the laminating process .

An electronic component mounted finished product manufactured by the method for manufacturing an electronic component mounted finished product according to any one of claims 2 to 4.