JP2017157739A - 電子部品付き配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品付き配線板の製造効率および信頼性向上。【解決手段】実施形態の製造方法は、配線板１０よりも大きい第１支持板３を用意することと、第１支持板３の一面に複数の配線板１０を含む複数の配線集合基板１００を連結状態で形成することと、第１支持板３と配線集合基板１００とを分離することと、連結状態の複数の配線集合基板１００を個別に分割することと、配線板１０よりも平面視で大きく、かつ、第１支持板３よりも小さい第２支持板を配線集合基板１００の表面に接着することと、配線集合基板１００内の複数の配線板１０それぞれに電子部品を実装することと、配線集合基板１００内の複数の配線板１０を個片に分割することと、第２支持板と配線板１０とを分離することと、を含んでおり、電子部品の複数の配線板１０への実装は、第２支持板上で行われる。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、配線板と配線板に実装されている電子部品とを有する電子部品付き配線板の製造方法に関する。

特許文献１には、銅などの金属板からなる支持体上に配線基板を形成し、支持体の除去後の配線基板上に、または、支持体上の配線基板上に、半導体素子を実装する半導体装置の製造方法が開示されている。

特開２０１２−２０９５８０号公報

特許文献１の方法では、１つの支持体上で１つの配線基板が形成され、その配線基板を含む１つの半導体装置が製造される。配線基板および半導体装置の製造効率が低いと考えられる。また、半導体素子などの電子部品の実装が支持体の除去後に行われると、主に薄い樹脂層や金属層で構成される配線基板の反りや撓みのために、電子部品の位置ずれなどの実装不良が生じ易いと推察される。一方、支持体上の配線基板に電子部品が実装される場合は、配線基板の製造効率化を意図して用いられる大きな支持体のために、実装工程で大型の設備が必要になると考えられる。また、電子部品を高い位置精度で実装することが困難になると推察される。電子部品の実装歩留り、および、電子部品と配線基板との接続信頼性が低いと考えられる。

本発明の電子部品付き配線板の製造方法は、電子部品の接続パッドを有する配線板と前記配線板に実装されている電子部品とを有する電子部品付き配線板の製造方法である。そして、前記方法は、前記配線板よりも平面視で大きい第１サイズを有する第１支持板を用意することと、前記第１支持板の一面に導体層および絶縁層を形成することにより、複数の前記配線板を並べて形成してなる複数の配線集合基板を連結状態で形成することと、前記第１支持板と前記配線集合基板とを分離することと、前記連結状態の複数の前記配線集合基板を個別の前記配線集合基板に分割することと、前記配線板よりも平面視で大きく、かつ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズを有する第２支持板を前記配線集合基板の表面に接着することと、前記配線集合基板内の複数の前記配線板それぞれに電子部品を実装することと、前記配線集合基板内の複数の前記配線板を個片に分割することと、前記第２支持板と前記配線板とを分離することと、を含んでおり、前記電子部品の前記複数の配線板への実装は、前記第２支持板上で行われる。

本発明の実施形態によれば、配線板の形成および電子部品の実装を、各工程に適した大きさの支持板上で複数の配線板について行うことができる。電子部品の実装歩留りが高く、しかも、配線板と電子部品との接続品質が高いと推察される。信頼性の高い電子部品が効率よく製造されると考えられる。

本発明の一実施形態の製造方法の概要を説明する平面図。 図１ＡのＩＢ−ＩＢ線での断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の概要を説明する平面図。 図１ＣのＩＤ−ＩＤ線での断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の概要を説明する平面図。 図１ＥのＩＦ−ＩＦ線での断面図。 本発明の一実施形態の製造方法により製造される電子部品付き配線板の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す平面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の一例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の他の例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の他の例を示す平面図。 本発明の一実施形態の製造方法の他の例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の他の例を示す断面図。 本発明の一実施形態の製造方法の他の例を示す断面図。

本発明の電子部品付き配線板の製造方法の一実施形態が説明される。まず、一実施形態の概要が、図１Ａ〜１Ｆを参照して説明される。なお、図１Ａ〜１Ｆは、一実施形態の製造方法の概要が理解され易いように、配線板１０などの厚さ方向（各図面の上下方向）および面方向（各図面の左右方向）それぞれについて適宜拡大されている。

本実施形態では、図１Ａおよび図１Ｂに示されるように、電子部品付き配線板を構成する配線板１０よりも平面視で大きい第１サイズＳ１を有する第１支持板３が用意される。第１支持板３の一面３ｄに、図示しない導体層および絶縁層を形成することにより、複数の配線集合基板１００が連結状態で形成される。配線集合基板１００は、並べて形成される複数の配線板１０により構成されている。そして、第１支持板３と配線集合基板１００とが分離される。その分離と共に、または、その分離の後もしくは前に、連結状態の配線集合基板１００が個別の状態に分割される（図１Ｃ参照）。

図１Ｃおよび図１Ｄに示されるように、第２支持板４が、個別に分割された配線集合基板１００の一方の表面に接着される。そして、第２支持板４上で、配線集合基板１００内の複数の配線板１０それぞれに電子部品２が実装される。第２支持板４は、配線板１０よりも平面視で大きく、かつ、第１サイズＳ１（図１参照）よりも小さい第２サイズＳ２を有している。そして、図１Ｅおよび図１Ｆに示されるように、配線集合基板１００内の複数の配線板１０が個片に分割される。その複数の配線板１０の分割と共に、または、その複数の配線板１０の分割の前もしくは後に、第２支持板４と配線板１０とが分離される。配線板１０は、平面視において、電子部品付き配線板１ａの平面視における外形サイズとほぼ同じ第３サイズＳ３を有している。

すなわち、一実施形態の電子部品付き配線板の製造方法によれば、第１支持板３上での複数の配線板１０の形成後、第１支持板３と配線板１０とが分離される。そして、電子部品２の実装前に第２支持板４が配線集合基板１００に接着される。電子部品２は、第２支持板４上の配線板１０に実装される。第２支持板４には、適度な剛性を有する材料、たとえば、プリプレグからなる樹脂基板や、金属板などが用いられ得る。剛性を有する第２支持板４に配線板１０が支持されているため、電子部品２の実装時の反りや撓みが少ないと考えられる。電子部品２の実装歩留りが高いと考えられる。電子部品２と配線板１０とが確実に接続される。電子部品２と配線板１０との接続の信頼性が高いと推察される。

第２支持板４は第１支持板３のサイズ（第１サイズＳ１）よりも小さい第２サイズＳ２を有している。また、電子部品２の実装前に、連結状態の配線集合基板１００が個片状態に分割される。そのため、第１支持板３上で連結状態の配線集合基板１００内の配線板１０に電子部品２が実装される場合と比べて、実施形態の製造方法は大型の実装設備を要しないと考えられる。電子部品２の配置範囲が狭いため、実装設備の部品配置精度が高められ易いと考えられる。この観点からも、電子部品２の実装歩留りが高く、電子部品２と配線板１０との接続の信頼性が高いと推察される。

なお、「平面視」は、配線板１０や第１および第２支持板３、４などの板状体を外部から見るときの見方に関し、板状体をその厚さ方向に沿って見ることを意味している。そして「平面視で大きい」は、平面視において、たとえば２つの板状体の一方の面積が他方の面積よりも大きく、かつ、一方の輪郭内に他方の輪郭が全て収まることを意味している。

配線板１０は、平面視で配線板１０のサイズ（第３サイズＳ３）よりも大きい第１サイズＳ１を有する第１支持板３上で形成される。複数の配線板１０が配線集合基板１００として第１支持板３上で同時に形成され得る。加えて、配線集合基板１００自身も、複数個連結状態で、すなわち複数個同時に形成される。従って、数多くの配線板１０が同時に形成され得る。配線板１０が非常に効率良く製造され得る。第１支持板３にも、適度な剛性を有する樹脂基板や金属板などが用いられ得る。工程中の配線板１０が第１支持板３に支持されるため、配線板１０を構成する導体層１１ａ（図２参照）などが、容易に、かつ、設計寸法に対して正確な配線幅やギャップ幅で形成される。品質の良好な配線板１０が製造されると考えられる。

すなわち、実施形態の製造方法によれば、配線板１０の形成、および、電子部品２の配線板１０への実装の両方が、それぞれに適した大きさの支持板上で、複数個同時に効率よく行われる。加えて、配線板１０の形成、および、電子部品２の実装が、高い歩留まりで、精度良くかつ品質良く行われる。短期間で大量に、かつ、低コストで、信頼性の高い電子部品付き配線板を製造することができる。

なお、図１Ｂ、１Ｄおよび１Ｆ、ならびに、後述の図３Ａおよび３Ｈでは、符号Ｓ１〜Ｓ３は、それぞれ、矩形の形状の第１支持板３、第２支持板４および配線板１０それぞれの一辺の長さを示すように記載されている。しかし、各図中の符号Ｓ１〜Ｓ３は、第１および第２支持板３、４ならびに配線板１０の大きさを規定する要素の一例として各支持板や配線板１０の各辺を指すように記載されているに過ぎない。すなわち、第１〜第３サイズＳ１〜Ｓ３は、一辺の長さに限らず、第１および第２支持板３、４ならびに配線板１０それぞれの「大きさ」を規定し得る何らかの幾何的な量を意味し得る。その「大きさ」が、前述の「平面視で大きい」の定義に基づいて比較される。たとえば、第１支持板３、第２支持板４、または配線板１０の外周の特定部分の長さもしくは全長、または、特定領域の面積もしくは全体の面積などが、第１〜第３サイズＳ１〜Ｓ３によって意味される幾何的な量となり得る。

図２には、一実施形態の製造方法による結果物の一例として、電子部品付き配線板１が示されている。電子部品付き配線板１は、導体層１１ａ〜１１ｄおよび樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃを有する配線板１０と、配線板１０に実装されている電子部品２とを有している。配線板１０の表層部の導体層１１ｄは電子部品２との接続パッド１４を含んでいる。接続パッド１４に電子部品２が接合材１７により接続されている。樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃそれぞれには、ビア導体１３ａ〜１３ｃが形成されている。ビア導体１３ａ〜１３ｃによって、各樹脂絶縁層の両側の導体層同士が接続されている。

図２の例では、配線板１０は、さらに導体層１１ｄおよび樹脂絶縁層１２ｃ上にソルダーレジスト層１５を有している。ソルダーレジスト層１５は、接続パッド１４上に開口１５ａを有しており、開口１５ａ内に露出する接続パッド１４に電子部品２が接続されている。電子部品２は、ソルダーレジスト層１５上に形成されている封止部材５によって被覆されている。導体層１１ａは、一面を配線板１０の第１面１０ａに露出している。

図２に示される電子部品付き配線板１を例に、一実施形態の電子部品付き配線板の製造方法の一例が、図３Ａ〜３Ｋを参照して、さらに詳細に説明される。

図３Ａに示されるように、第１支持板３が用意される。たとえば、ガラス繊維などの補強材を含むプリプレグを硬化してなる樹脂基板、または、銅などからなる金属板が第１支持板３として用意される。また、プリプレグの両面に銅箔を熱圧着してなる両面銅張積層板が第１支持板３に用いられてもよい。第１支持板３の材料は、第１支持板３上で配線板１０（図１Ａ参照）を安定して形成し得る程度の剛性を有しているものであれば、これらに限定されない。適度な剛性を有し得る任意の材料が第１支持板３に用いられる。

第１支持板３は、平面視で、配線板１０のサイズ（第３サイズＳ３）よりも大きい第１サイズＳ１を有している。なお、図３Ａには、複数の配線板１０の形成領域３ａ、および複数の形成領域３ａを含む配線集合基板１００の形成領域３ｂが二点鎖線で示されている（明確性のために、符号３ａ、３ｂの後に、それぞれ、符号１０、１００が括弧で囲んで添えられている）。図３Ａは、第１支持板３の外周の一辺（たとえば符号Ｘで示されるＸ方向に沿う辺）およびこの一辺に直交する他辺（たとえば符号Ｙで示されるＹ方向に沿う辺）に沿ってそれぞれ６つずつ、全部で３６個の配線板１０が形成される例である。また、図３Ａは、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに３個ずつ並べて形成されている９個の配線板１０により配線集合基板１００が構成される例である。図３Ａの例では、第１支持板３上に、Ｘ方向およびＹ方向それぞれに２つずつ、全部で４個の配線集合基板１００が連結して形成される。

第１支持板３上に形成される配線板１０および配線集合基板１００の数は、図３Ａの例に限定されない。また、たとえば矩形の外周形状を有する第１支持板３の一辺に沿って形成される配線板１０および配線集合基板１００の数も図３Ａの例に限定されない。同様に、配線集合基板１００を構成する配線板１０の数、および、配線集合基板１００の一辺に沿って形成される配線板１０の数も、図３Ａの例に限定されない。本実施形態では、複数の配線板１０により構成される配線集合基板１００が複数個連結状態で第１支持板３上に形成される。従って、少なくとも４つの配線板１０および少なくとも２つの配線集合基板１００が、第１支持板３上に形成される。

好ましくは、連結状態で形成される複数の配線集合基板１００全体の大きさと同じか、または、複数の配線集合基板１００全体の大きさよりも大きい第１支持板３が用いられる。たとえば、平面視で矩形の外形を有する第１支持板３上に、平面視で矩形の外形を有する複数の配線板１０が向きを揃えてアレイ状に形成される場合が考えられる。その場合、第１支持板３のＸ方向の辺は、好ましくは、Ｘ方向に沿って形成される複数の配線板１０のＸ方向の辺の長さの総和以上の長さを有している。同様に、第１支持板３のＹ方向の辺は、好ましくは、Ｙ方向に沿って形成される複数の配線板１０のＹ方向の辺の長さの総和以上の長さを有している。全ての配線板１０が第１支持板３上で安定して形成され得る。

図３Ａの例では、第１支持板３は、平面視でほぼ正方形の外周形状を有している。第１支持板３の平面視での外周形状は、図３Ａに示される正方形に限定されず、たとえば、長方形や円形であってもよい。電子部品付き配線板１の平面形状に応じて任意の形状の第１支持板３が用いられ得る。

第１支持板３は、配線集合基板１００の形成領域３ｂ以外に、複数の配線集合基板１００の形成領域３ｂ全体の外縁と第１支持板３の端縁との間に余白領域３ｃを有している。第１支持板３は、複数の配線集合基板１００の形成領域３ｂの大きさおよび余白領域３ｃの大きさを含む第１サイズＳ１を有している。

一実施形態の製造方法では、前述の第１支持板３の一面３ｄ上への配線集合基板１００の形成の前に、第１支持板３の一面３ｄに金属箔２２（図３Ｂ参照）が設けられてもよい。金属箔は、配線集合基板１００の形成や、その後の第１支持板３と配線集合基板１００との分離を容易にすることがある。金属箔２２は、たとえば銅箔などを接着剤などにより接着することにより第１支持板３の一面３ｄに設けられる。たとえば、図３Ａに示されるように、第１支持板３の一面３ｄ上の周縁部に接着剤２１が印刷などにより枠状に塗布される（図３Ａでは、接着剤２１の塗布形状が理解され易いように接着剤２１にハッチングが付されている）。枠状に成形されたフィルム状の接着剤２１が、第１支持板３の一面３ｄ上の周縁部に載置されてもよい。接着剤２１上に金属箔２２が重ねられ、接着剤２１により接着される。

図３Ｂに、金属箔２２が接着された状態の第１支持板３が示されている。なお、図３Ｂ〜３Ｋには、工程中の電子部品付き配線板１の断面図が示されている。図３Ｂ〜３Ｋは、工程中の電子部品付き配線板１の構造が明確に示されるように、第１支持板３や配線板１０などの厚さ方向（各図面の上下方向）および面方向（各図面の左右方向）それぞれについて適宜拡大されている。接着剤２１は、加熱、紫外線照射、または所定時間の室温保管などにより硬化し、それにより第１支持板３と金属箔２２とが接着される。

図３Ｂは、プリプレグなどを硬化してなるベース基板３１の両面に銅箔３２を接合してなる両面銅張積層板を第１支持板３として用いる例を示している。第１支持板３の一面３ｄと反対側の他面３ｅ上にも金属箔２２が接着されている。すなわち、第１支持板３の一面３ｄおよび他面３ｅそれぞれの面において、配線板１０（図１Ｅ参照）が同時に形成され得る。配線板１０を効率よく製造することができる。なお、図３Ｃ〜３Ｆおよび以下の説明では、第１支持板３の他面３ｅ側の図示および説明は省略されている。

前述の図３Ａ、および図３Ｂに示される例では、金属箔２２は、第１支持板３の外周部とだけ接合される。特に、第１支持板３の余白領域３ｃ内だけに接着剤２１が塗布または載置され、金属箔２２は第１支持板３の余白領域３ｃだけに接着されている。後述されるように、第１支持板３と配線集合基板１００（図１Ｃ参照）との分離が容易になることがある。図３Ａや図３Ｂの例と異なり、第１支持板３の一面３ｄの全面に接着剤２１が供給され、金属箔２２と第１支持板３とが、互いの対向面の全面において接着されてもよい。金属箔２２と第１支持板３とが強固に接着されるので、配線板１０がいっそう安定して形成されると考えられる。

前述のように、金属箔２２は、配線集合基板１００の形成や、第１支持板３と配線集合基板１００との分離を容易にすることがある。たとえば、金属箔２２をシード層として用いることで、配線集合基板１００の導体層１１ａ（図３Ｃ参照）が電解めっきにより容易に短い時間で形成され得る。また、金属箔２２との接合部で第１支持板３を金属箔２２から剥離することで、第１支持板３が容易に配線集合基板１００から分離され得る。なお、金属箔２２は、必ずしも設けられなくてもよい。たとえば、導体層１１ａを無電解めっきだけで第１支持板上に直接形成することも可能である。また、比較的薄い金属板からなる第１支持板をエッチングで除去することや、樹脂基板からなる第１支持板を研磨などで除去することにより、第１支持板と配線集合基板とを分離することも可能である。

金属箔２２は、前述の機能を発揮し得るものであれば銅箔に限定されない。たとえば、ニッケル箔が用いられてもよい。金属箔２２の厚さは、たとえば３μｍ以上、１０μｍ以下である。導体層１１ａの形成時に十分に電気抵抗の低いシード層として機能すると考えられる。また、エッチングなどにより短時間で除去され得る。接着剤２１は、配線板１０の形成中に、金属箔２２と第１支持板３との間に過度の位置ずれや剥離を生じさせることなく、両者の接合状態を維持し得るものであれば特に限定されない。接着機構のタイプとして、熱硬化性、紫外線硬化性、または常温硬化性の接着剤が用いられてもよい。第１支持板３と配線集合基板１００との分離を容易にする熱可塑性の接着剤が用いられてもよい。

図３Ｃに示されるように、金属箔２２上に配線板１０を構成する導体層１１ａが形成される。なお、図３Ｃならびに後述の図３Ｄには、第１支持板３のうち、１つの配線板の形成領域３ａの周辺部だけが面方向に拡大して示されている。導体層１１ａは、所定の導体パターンを有するように形成される。導体層１１ａは、たとえば、所定の導体パターンの形成領域に開口を有するめっきレジストを用いて電解めっきにより形成される。金属箔２２がシード層として用いられ得る。比較的短い時間で導体層１１ａが形成され得る。また、エッチングを用いないので、ファインピッチで導体層１１ａが形成され得る。しかし、導体層１１ａの形成方法は、電解めっきに限定されない。たとえば、前述のように、金属箔２２が設けられない場合は、導体層１１ａは、無電解めっきなどにより形成されてもよい。導体層１１ａの材料は、良好な導電性を有するものであれば特に限定されない。銅やニッケルなどが例示される。好ましくは、導体層１１ａは銅により形成される。

図３Ｄに示されるように、導体層１１ａ上、および導体層１１ａに覆われずに露出する金属箔２２上に、樹脂絶縁層１２ａ、導体層１１ｂ、樹脂絶縁層１２ｂ、導体層１１ｃ、樹脂絶縁層１２ｃ、および導体層１１ｄが、順に形成される。導体層１１ｂ〜１１ｄは、それぞれ、所定の導体パターンを有するように形成される。導体層１１ａ〜１１ｄのうち最上層の導体層１１ｄは、電子部品２（図２参照）の接続パッド１４を有するように形成される。また、樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃには、各樹脂絶縁層の両側の導体層を接続するビア導体１３ａ〜１３ｃが形成される。

樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃ、導体層１１ｂ〜１１ｄ、およびビア導体１３ａ〜１３ｃは、たとえば、一般的なビルドアップ配線板の製造方法と同様の方法で形成され得る。たとえば、樹脂絶縁層１２ａが、導体層１１ａおよび金属箔２２の露出部分上にフィルム状のエポキシ樹脂などを熱圧着することにより形成される。銅箔などの金属箔がフィルム状のエポキシ樹脂上に積層されてエポキシ樹脂と共に熱圧着されてもよい。レーザー光の照射などにより樹脂絶縁層１１ａにビアホールが形成され、無電解めっきもしくはスパッタリングなどによるシード金属膜の形成、および、パターンめっきによる電解めっき膜の形成により導体層１１ｂおよびビア導体１３ａが形成される。シード金属膜およびその下の金属箔の不要部分はエッチングなどにより除去される。そして、樹脂絶縁層１２ｂ、導体層１１ｃおよびビア導体１３ｂが、樹脂絶縁層１２ａ、導体層１１ｂおよびビア導体１３ａの形成方法とそれぞれ同様の方法で形成される。さらに、同様の方法を繰り返すことにより、樹脂絶縁層１２ｃ、導体層１１ｄおよびビア導体１３ｃが形成される。導体層１１ｂ〜１１ｄは、シード金属膜の形成後のパネルめっきと、テンティング法によるパターニングとにより形成されてもよい。

導体層１１ｂ〜１１ｃおよびビア導体１３ａ〜１３ｃの材料は、良好な導電性を有し、めっきによる形成やエッチングによる除去の容易な材料であれば特に限定されない。好ましくは、各導体層および各ビア導体は銅により形成される。また、樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃの材料は、良好な絶縁性や導体層との密着性、および適度な熱膨張率特を有するものであれば特に限定されない。好ましくは、樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃはエポキシ樹脂で形成される。樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃは、シリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。

接続パッド１４上に開口１５ａを有するソルダーレジスト層１５が、導体層１１ｄ、および導体層１１ｄから露出する樹脂絶縁層１２ｃの表面上に形成される。たとえば、感光性のエポキシ樹脂からなる層が、導体層１１ｄ上および樹脂絶縁層１２ｃ上に印刷やスプレーコーティングなどにより形成され、フォトリソグラフィ技術により開口１５ａが形成される。図３Ｄに示されるように、第１支持板３の一面３ｄの上に、導体層および樹脂絶縁層を交互に積層してなる配線板１０が形成される。

配線板１０の形成後の第１支持板３全体の断面が、図３Ｂとほぼ同じ厚さ方向および面方向の倍率で図３Ｅに示されている。なお、導体層１１ａ〜１１ｄおよびビア導体層１３ａ〜１３ｃは省略されている（後述の図３Ｆ〜３Ｈ、３Ｊおよび３Ｋにおいても、各導体層および各ビア導体は省略されている）。

図３Ｅに示されるように、複数の配線板１０が互いに隣接して並べて形成されている。これら複数の配線板１０により構成される配線集合基板１００が複数個（図３Ｅの例では、図面上、左右方向に２個）連結状態で形成されている。各配線集合基板１００は、複数の配線板１０の周囲にダミーエリア１０２を有し、隣接する配線集合基板１００のダミーエリア１０２同士が連結されている。配線集合基板１００は金属箔２２上に形成されている。連結状態の配線集合基板１００全体の周囲には、配線集合基板１００と同様の積層構造を有し得るダミー部材１０１が形成されている。配線板１０および配線集合基板１００は、第１支持板３側に向けられている第１面１０ａを有している。

図３Ｆに示されるように、配線集合基板１００と第１支持板３とが分離される。図３Ｆの例では、第１支持板３を金属箔２２から剥離することにより、第１支持板３が配線集合基板１００から分離される。たとえば、接着剤２１（図３Ｅ参照）に熱可塑性接着剤が用いられている場合、接着剤２１が加熱される。加熱により接着剤２１が軟化している状態で、第１支持板３と配線集合基板１００とが引き離される。比較的柔らかく、接着力の弱い接着剤２１が用いられている場合は、単に、第１支持板３と配線集合基板１００とを互いに逆方向に機械的に引っ張ることにより両者が分離されてもよい。たとえば、第１支持板３の縁部に露出する接着剤２１に薄板状もしくは針状の治具などを挿し入れることにより接着剤に破断箇所が形成される。その破断箇所を起点に破断箇所と反対側の縁部に向って次第に配線集合基板１００が金属箔２２と共に第１支持板３から剥離されてもよい。

また、図３Ａ〜３Ｅに示される例では、第１支持板３と金属箔２２とは外周部だけで接合されているので、この接着材２１による外周部の接合部分を切除することにより、第１支持板３と配線集合基板１００とが分離されてもよい。たとえば、接合部分よりも内周側の切断線Ｄ１（図３Ｅ参照）の位置で第１支持板３の余白領域３ｃおよびダミー部材１０１をルーターなどで切断することにより、第１支持板３と配線集合基板１００とが分離され得る。

第１支持板３の分離後、金属箔２２が、たとえば、エッチングなどにより除去される。前述のように、金属箔２２は、電解めっきによるファインピッチパターンを有する導体層１１ａ（図３Ｂ参照）の形成や第１支持板３と配線集合基板１００との分離の容易化に寄与し得る。実施形態の製造方法では、電子部品２（図２参照）の実装前に第１支持板３が分離されるため、第１支持板３の除去により露出する金属箔２２が、この時点で除去され得る。すなわち、電子部品２の実装前に金属箔２２の除去のためのエッチングが行われ得る。第１支持板３上で電子部品２の実装を行い、その後、第１支持板３の分離および金属箔２２の除去を行う場合と比べて、エッチングによる電子部品２へのダメージの懸念が少ないと考えられる。電子部品２の保護用の部材などを要さずに、金属箔２２が容易に除去され得る。

図３Ｇに示されるように、連結状態の複数の配線集合基板１００が個片状態に分割される。また、配線集合基板１００とダミー部材１０１（図３Ｆ参照）とが分離され、ダミー部材１０１が除去される。個々の配線集合基板１００の縁部の位置、たとえば、切断線Ｄ２、Ｄ３（図３Ｆ参照）に示される位置で、ルーター加工や金型加工などにより樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃが切断される。その結果、図３Ｇに示されるように、配線集合基板１００が個片の状態に分割される。なお、配線集合基板１００の第１面１０ａが金属箔２２の除去により露出している。

ここで、切断線Ｄ１（図３Ｅ参照）により示される位置と、切断線Ｄ２（図３Ｆ参照）により示される位置とは、ほぼ同じであってもよい。すなわち、前述のように、第１支持板３と配線集合基板１００との分離が接合部分の切除により行われる場合、切断線Ｄ１の位置での樹脂絶縁層１２ａ〜１２ｃおよび第１支持板３の切断により、第１支持板３の分離と共に、ダミー部材１０１が除去されてもよい。さらに、この切断線Ｄ１での切断と同じ工程で、切断線Ｄ３（図３Ｆ参照）の位置での切断が行われてもよい。第１支持板３の分離と配線集合基板１００の個片状態への分割とがほぼ同時に行われ得る。電子部品付き配線板１が効率よく製造され得る。

図３Ｈに示されるように、個片状態に分割された配線集合基板１００の表面に、第２支持板４が接着される。第２支持板４は、図３Ｈの例では、配線集合基板１００の第１面１０ａに接着剤４１により接着されている。たとえば、第２支持板４の一方の表面（接着面）の周縁部に、接着剤４１が印刷などにより塗布される。配線集合基板１００が、第２支持板４の接着面上に重ねられる。加熱、紫外線照射、または所定時間の室温保管などにより接着剤４１が硬化し、図３Ｈに示されるように、第２支持板４と配線集合基板１００とが、それぞれの外周部で接着剤４１により接合される。第２支持板４の接着面、および／または、配線集合基板１００の第１面１０ａの全面に接着剤４１が塗布され、第２支持板４と配線集合基板１００とが、互いの対向面の全面において接着されてもよい。第２支持板４と配線集合基板１００とが強固に接着されるので、電子部品２（図２参照）がいっそう安定して実装されると考えられる。

第２支持板４は、平面視で、配線板１０のサイズ（第３サイズ）よりも大きく、かつ、第１支持板３のサイズ（第１サイズ）よりも小さい第２サイズＳ２を有している。好ましくは、平面視で配線集合基板１００の大きさと同じか、または、配線集合基板１００の大きさよりも大きい第２支持板４が用いられる。たとえば、平面視で矩形の外形を有する配線集合基板１００に対して、平面視で矩形の外形を有する第２支持板４が用いられる場合、好ましくは、第２支持板４の直交する２辺の一方の長さは、配線集合基板１００の直交する２辺のいずれか一方の長さより長い。そして、好ましくは、第２支持板４の直交する２辺の他方の長さは、配線集合基板１００の直交する２辺の他方の長さより長い。全ての配線板１０が第２支持板４に全面で支持される。電子部品２が、全ての配線板１０に良好な品質で実装され得る。

第２支持板４の材料は、電子部品２が第２支持板４上で安定して配線板１０に実装される程度の剛性を有しているものであれば、特に限定されない。たとえば、第１支持板３と同様に、樹脂基板、銅などからなる金属板、または、両面銅張積層板などが第２支持板４として用いられ得る。また、第２支持板４は、平面視で任意の外周形状を有し得る。たとえば、第２支持板４は、平面視で配線集合基板の外形とほぼ相似形、好ましくは、ほぼ同一の形状を有している。

接着剤４１は、電子部品２の実装中に、第２支持板４と配線集合基板１００との間に過度の位置ずれや剥離を生じさせることなく、両者の接着状態を維持し得るものであれば特に限定されない。接着剤４１には、第１支持板３と金属箔２２との接着に用いられる接着剤３１（図３Ｂ参照）と同じ接着剤が用いられてもよい。しかし、接着剤４１としては、後述の第２支持板４と配線集合基板１００との分離後に、配線集合基板１００の接着面に残存し難い性状を有するものが好ましい。すなわち、接着剤４１としては、強固な接着力を発現しないものの、表面に適度な密着性を有し、容易に内部破断することなく一体的に接着対象物の接着面から剥離され得るものが好ましい。たとえば、フッ素系樹脂やシリコーン系樹脂などが例示される。

図３Ｉに示されるように、第２支持板４上の配線板１０に電子部品２が実装される。なお、図３Ｉには、配線集合基板１００のうち、１つの配線板１０の周辺部だけが面方向に拡大して示されている。また、導体層１１ａ〜１１ｄおよびビア導体１３ａ〜１３ｃが省略されずに示されている。電子部品２は、配線板１０の導体層１１ｄ内の接続パッド１４上に接合材１７により接続されている。接合材１７は、電子部品２と接続パッド１４とを好ましくは低い電気抵抗で接続し得るものであれば、特に限定されない。たとえば、はんだや導電性接着剤が例示される。はんだが用いられる場合、たとえば、はんだバンプが電子部品２または接続パッド１４上に形成され、接続パッド１４上に電子部品２を搭載後、はんだリフローが行われる。導電性接着剤が用いられる場合、接続パッド１４への導電性接着剤の塗布および接続パッド１４上への電子部品２の搭載後、加熱などにより導電性接着剤が硬化されてもよい。電子部品２の実装方法はこれらに限定されない。任意の適切な方法により電子部品２が実装され得る。電子部品２は、配線集合基板１００内の複数の配線板１０それぞれに実装される。

電子部品２としては、ベアチップ、ＷＬＰ、もしくは他の形態の集積回路装置、トランジスタ、またはダイオードなどの能動部品が例示される。電子部品２はこれらに限定されず、たとえば、表面実装型もしくは他の形態のインダクタ、コンデンサ、および抵抗などの受動部品の他、任意の電子部品が接続パッド１４上に実装され得る。

図３Ｉに示されるように、好ましくは、電子部品２を被覆する封止部材５が電子部品２および配線板１０上に形成される。たとえば、フィルム状に成型された樹脂材料が、電子部品２およびソルダーレジスト層１５を覆うように配線板１０の上に積層される。ペースト状または液状の樹脂材料が、マスク印刷やノズルからの吐出などにより、電子部品２およびソルダーレジスト層１５の上に塗布されてもよい。樹脂材料が所定の硬化温度で加熱されて本硬化することにより、封止部材５が形成され得る。封止部材５の材料としては、エポキシ樹脂が例示される。エポキシ樹脂はシリカなどの無機フィラーを含んでいてもよい。

図３Ｊに示されるように、第２支持板４と配線板１０とが分離される。なお、図３Ｊには、電子部品２実装後の配線集合基板１００全体の断面が、図３Ｈとほぼ同じ厚さ方向および面方向の倍率で示されている。第２支持板４の分離は、たとえば、前述の第１支持板３と配線集合基板１００との分離（図３Ｆ参照）と同様に行われ得る。すなわち、加熱状態で第２支持板４と配線集合基板１００とが引き離されてもよく、非加熱状態で第２支持板４の縁部に設けられる接着剤４１の破断部を起点に両者が互いから剥離されてもよい。また、配線集合基板１００および第２支持板４の外周部の両者の接合部分が切除されてもよい。

第２支持板４と配線板１０との分離の前または後に、配線集合基板１００内の複数の配線板１０が個片に分割される。また、配線板１０と、配線集合基板１００のダミーエリア１０２とが分離され、ダミーエリア１０２が除去される。第２支持板４の分離後に配線板１０の分割が行われる場合は、たとえば、図３Ｊに示される切断線Ｄ４の位置、すなわち複数の配線板１０それぞれの縁部で、ルーター加工などにより配線集合基板１００が封止部材５と共に切断される。

第２支持板４の分離前に、配線板１０の分割が行われる場合は、配線集合基板１００や封止部材５と共に第２支持板４も切断線Ｄ４の位置で切断される。その後、前述の第２支持板４の分離方法と同様の方法で、第２支持板４と個片に分割済みの配線板１０とが分離される。

その結果、図３Ｋに示されるように、電子部品を備える個片状態の複数の配線板１０が得られる。以上の工程を経ることにより、図２に例示される電子部品付き配線板１が完成する。

なお、一実施形態の電子部品付き配線板の製造方法は、図３Ａ〜３Ｋを参照して説明された方法に限定されない。個々の工程は、前述の説明に対して種々の変更を伴って実施されてもよい。

たとえば、図４に示されるように、第１支持板３と配線集合基板１００との分離前に、配線集合基板１００が個片状態に分割されてもよい。この場合、第１支持板３も配線集合基板１００の分割に応じて切断される。切断された個々の第１支持板３は、前述の図３Ｆを参照して説明された方法と同様の方法で、配線集合基板１００から分離される。

図４に示されるように配線集合基板１００が分割される場合、金属箔２２が第１支持板３と外周部だけで接着されて中央部で接着されていないと（図３Ｂ参照）、配線集合基板１００の分割時に、連結状態の配線集合基板１００が上下に撓み得ると考えられる。さらに、第１支持板３が余白領域３ｃ（図３Ｅ参照）内だけで金属箔２２と接着されていると、たとえば、切断線Ｄ２（図３Ｆ参照）に沿う端縁においても、配線集合基板１００が分割時に第１支持板３から浮き上がり得ると考えられる。連結状態の配線集合基板１００が、安定して正確な位置で分割され難いと考えられる。

図４に示される例では、個々の配線集合基板１００の外周に沿って第１支持板３と金属箔２２とが、接着剤２１により接着されている。第１支持板３の分離前に配線集合基板１００が分割される場合でも、配線集合基板１００が安定して正確な位置で分割されると考えられる。

図５には、図４に示されるように第１支持板３と金属箔２２とが接着される場合に、第１支持板３の一面３ｄ上に供給される接着剤２１の塗布パターンの一例が示されている。図５に示されるように、接着剤２１は、第１支持板３の配線集合基板１００の形成領域３ｂそれぞれの端縁に沿って、その端縁を跨ぐ所定の幅を有する部分に供給され得る。このように接着剤２１を第１支持板３上に供給し、その接着剤２１で金属箔２２を接着することにより、第１支持板３の分離前であっても、配線集合基板１００が安定して正確な位置で分割され得る。

第２支持板４は、図３Ｈに示される例と異なり、図６Ａに示されるように、配線集合基板１００の第１面１０ａと反対側の第２面１０ｂに接着されてもよい。すなわち、第１支持板３および金属箔２２の除去により露出する表面と反対側の表面上に第２支持板４が接着されてもよい。図６Ａの例では、第２支持板４は、配線集合基板１００の第２面１０ｂを構成するソルダーレジスト層１５上に接着剤４１により接着されている。接着剤４１はソルダーレジスト１５の全面に設けられている。

図６Ａに示されるように配線集合基板１００の第２面１０ｂに第２支持板４が接着される場合、配線集合基板１００の第１面１０ａ側に電子部品が実装されてもよい。

好ましくは、図６Ｂに示されるように、金属箔２２（図３Ｆ参照）の除去により露出する配線集合基板１００の第１面１０ａにソルダーレジスト層１６が形成される。ソルダーレジスト層１６は、前述のソルダーレジスト層１５の形成方法と同様の方法で形成され得る。ソルダーレジスト層１６の所定の位置に、導体層１１ａ内の接続パッド１４ａを露出する開口１６ａが形成される。なお、図６Ｂおよび後述の図６Ｃには、図３Ｉと同様に、配線集合基板１００のうち、１つの配線板１０の周辺部だけが面方向に拡大して示されている。

図６Ｃに示されるように、電子部品２が接続パッド１４ａに実装され、電子部品２を被覆する封止部材５ａが形成される。電子部品２の実装および封止部材５の形成は、前述の図３Ｉを参照して説明された接続パッド１４への電子部品２の実装および封止部材５の形成と同様の方法で行われ得る。図６Ａ〜６Ｃに示される方法では、電子部品２は導体層１１ａ内の接続パッド１４ａに実装される。導体層１１ａは、前述のように、エッチングを用いずに形成され得るので、ファインピッチで形成される導体パターンを有し得る。狭ピッチで並ぶ端子（図示せず）を有する電子部品を実装することができる。電子部品２の実装後、図３Ｊおよび図３Ｋを参照して説明された方法と同様の方法で第２支持板４が分離され、配線板１０が分割され得る。配線板１０の一面に電子部品を有する電子部品付き配線板を得ることができる。

一実施形態の製造方法の個々の工程は、図４〜６Ｃを参照して説明された変形例の他にも、種々の変更を伴って実施されてもよい。たとえば、金属箔２２（図３Ｆ参照）の除去は、連結状態の配線集合基板１００の個片状態への分割工程（図３Ｇ参照）後に行われてもよい。また、前述のように、配線集合基板１００の第２面１０ｂに第２支持板４が接着される場合は、第２支持板４の接着後に金属箔２２が除去されてもよい。配線集合基板１００の第２面１０ｂ側が、第２支持板４によって金属箔２２の除去時にエッチング液から保護され得る。

一実施形態の電子部品付き配線板の製造方法には、前述の各工程以外に任意の工程が追加されてもよく、前述の説明で説明された工程のうちの一部が省略されてもよい。

１、１ａ 電子部品付き配線板
２ 電子部品
３ 第１支持板
３ａ 配線板の形成領域
３ｂ 配線集合基板の形成領域
３ｄ 第１支持板の一面
４ 第２支持板
５、５ａ 封止部材
１０ 配線板
１０ａ 配線板（配線集合基板）の第１面
１０ｂ 配線板（配線集合基板）の第２面
１００ 配線集合基板
１１ａ〜１１ｄ 導体層
１２ａ〜１２ｃ 樹脂絶縁層
１３ａ〜１３ｃ ビア導体
１４、１４ａ 接続パッド
１５、１６ ソルダーレジスト層
２１、４１ 接着剤
２２ 金属箔

Claims (6)

1. 電子部品の接続パッドを有する配線板と前記配線板に実装されている電子部品とを有する電子部品付き配線板の製造方法であって、前記方法は、
   前記配線板よりも平面視で大きい第１サイズを有する第１支持板を用意することと、
   前記第１支持板の一面に導体層および絶縁層を形成することにより、複数の前記配線板を並べて形成してなる複数の配線集合基板を連結状態で形成することと、
   前記第１支持板と前記配線集合基板とを分離することと、
   前記連結状態の複数の前記配線集合基板を個別の前記配線集合基板に分割することと、
   前記配線板よりも平面視で大きく、かつ、前記第１サイズよりも小さい第２サイズを有する第２支持板を前記配線集合基板の表面に接着することと、
   前記配線集合基板内の複数の前記配線板それぞれに電子部品を実装することと、
   前記配線集合基板内の複数の前記配線板を個片に分割することと、
   前記第２支持板と前記配線板とを分離することと、を含んでおり、
   前記電子部品の前記複数の配線板への実装は、前記第２支持板上で行われる。
2. 請求項１記載の電子部品付き配線板の製造方法であって、
   前記連結状態の複数の前記配線集合基板は、前記第１支持板と前記配線集合基板との分離後に、個別の前記配線集合基板に分割される。
3. 請求項１記載の電子部品付き配線板の製造方法であって、
   前記配線集合基板は、前記第１支持板との分離前の状態で前記第１支持板側に向けられている第１面を有し、
   前記第２支持板は前記配線集合基板の第１面と反対側の第２面に接着される。
4. 請求項３記載の電子部品付き配線板の製造方法であって、さらに、
   前記配線集合基板の前記第１面に、所定の位置に開口を有するソルダーレジスト層を形成することを含んでおり、
   前記電子部品は、前記開口内に露出する接続パッドに実装される。
5. 請求項１記載の電子部品付き配線板の製造方法であって、
   前記第１支持板を用意する工程は、前記第１支持板の前記一面に金属箔を設けることを含み、
   前記複数の配線集合基板は前記金属箔上に形成され、
   前記第１支持板と前記配線集合基板とを分離する工程は、前記金属箔を前記配線集合基板から除去することを含んでいる。
6. 請求項５記載の電子部品付き配線板の製造方法であって、
   前記金属箔は、前記第１支持板の外周部とだけ接合することにより前記第１支持板の前記一面に設けられ、
   前記第１支持板と前記配線集合基板との分離は、前記個別の配線集合基板への分割と共に、前記第１支持板の前記外周部の前記金属箔との接合部分を切除することにより行われる。

Images