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WO2004026010A1 - 回路部品内蔵モジュール - Google Patents

回路部品内蔵モジュール Download PDF

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WO2004026010A1
WO2004026010A1 PCT/JP2003/011296 JP0311296W WO2004026010A1 WO 2004026010 A1 WO2004026010 A1 WO 2004026010A1 JP 0311296 W JP0311296 W JP 0311296W WO 2004026010 A1 WO2004026010 A1 WO 2004026010A1
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WO
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circuit component
insulating resin
solder
circuit
module
Prior art date
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Application number
PCT/JP2003/011296
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English (en)
French (fr)
Inventor
Eiji Kawamoto
Masaaki Hayama
Masaaki Katsumata
Hiroki Yabe
Takeo Yasuho
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to US10/499,036 priority Critical patent/US7382628B2/en
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit component built-in module in which a circuit component is disposed on a wiring board and is covered with an insulating resin.
  • FIG. 8 shows a conventional circuit component built-in module (hereafter referred to as module) 10.
  • module a circuit pattern 11 and an electrode 30 are formed on the surface of a wiring board 20 and further covered with a solder resist 60. Then, the circuit component 40 and the electrode 30 are connected with the solder 50. Next, the surface of the wiring board 20 is covered with an insulating resin 70 so as to surround the circuit component 40. Finally, an electromagnetic shielding layer 15 made of metal plating is provided on the outermost layer to constitute a module.
  • the wiring board 20 has an inner via 80, an internal circuit pattern 12, a back electrode 13, and a solder 14 provided on the back electrode 13.
  • the conventional module has a configuration in which the circuit component 40 and the wiring board 20 are connected by the solder 50, and the insulating resin 70 covers the circuit component 40 from above.
  • the gap between the circuit component 40 and the wiring board 20 after mounting is only about 10 m, and when the insulating resin 70 is formed, the gap between the circuit component 40 and the wiring board 20 is insulated. A space is created because the resin 70 is not enough to enter.
  • the solder 50 is re-melted in the module.
  • a method has been proposed to prevent the solder 50 from re-melting in the module when the module is mounted on a mother board.
  • the method is to use a high melting point solder with a melting point exceeding 280 ° C as the material of the solder 50, and to fill the gap between the circuit component 40 and the wiring board 20 with insulating resin by vacuum printing. .
  • a process of passing a temperature of 280 ° C. or more is required. Therefore, there is a problem that a material having low heat resistance, such as a wiring board made of a crystal part or a resin, cannot be used for the circuit component 40 or the wiring board 20 used for the module.
  • the present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a circuit component built-in module having excellent connection reliability. Disclosure of the invention
  • a circuit component comprising at least one electronic component; A wiring board having electrodes and a solder resist for mounting the circuit component on the surface layer and having at least one or more wiring layers; and A first groove formed in a solder resist existing between two electrodes to which the circuit component is connected, wherein Provided is a circuit component built-in module in which a space between a first groove and the circuit component is filled with the first insulating resin.
  • a circuit component comprising at least one or more electronic components, a wiring board having at least one or more wiring layers having electrodes and a solder register for mounting the circuit components on a surface layer
  • a circuit component built-in module comprising: a first insulating resin for connecting and covering the circuit components with the electrodes of the wiring board by solder and covering them; and a circuit component built-in module having an electromagnetic field shield layer on the outermost layer, wherein the circuit components are connected.
  • a first groove is formed in a solder resist existing between the two electrodes to be formed, a second insulating resin is filled in a space between the first groove and the circuit component, and the first groove is formed.
  • a circuit component built-in module in which an insulating resin is formed so as to cover the circuit component.
  • FIG. 1 is a sectional view of a circuit component built-in module according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of a main part of the wiring board according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 3 is a top view of a main part of a wiring board according to Embodiment 1 of the present invention. You.
  • FIG. 4 is a main part top view of the wiring board according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 5 is a top view of a main part of the wiring board according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view of a circuit component built-in module according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional view of a circuit component built-in module according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional circuit component built-in module. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional circuit component built-in module.
  • the wiring board 102 has a surface electrode 103 and a circuit pattern 111, an internal circuit pattern 112 and an inner via 110, and a back electrode 113 on a back surface.
  • the multilayer wiring board has the solder resist 106 formed on the front and back surfaces.
  • the circuit pattern 111 and the internal circuit pattern 112 are made of a conductive material, for example, a Cu foil / conductive resin composition. In the present embodiment, Cu foil is used for them.
  • the inner via 110 is made of, for example, a thermosetting conductive resin composition.
  • Thermosetting conductive resin compositions are, for example, metal particles and thermosetting It is formed by mixing with a curable resin.
  • As the metal particles Au, Ag, or Cu can be used.
  • Au, Ag or Cu is preferable because of its high conductivity.
  • Cu is particularly preferable because of its high conductivity, low migration, and low cost.
  • the thermosetting resin for example, an epoxy resin, a phenol resin, or a cyanate resin can be used. Epoxy resins are particularly preferred because of their high heat resistance.
  • the circuit component 104 is mounted at a predetermined position on the wiring board 102 by using solder 105.
  • the circuit component 104 is composed of, for example, an active component and a passive component.
  • the active component for example, a semiconductor device such as a transistor, IC, or LSI is used.
  • passive components chip components such as resistors, capacitors or inductors, vibrators, filters, etc. are used.
  • solder 105 For the solder 105, use Pb-Sn-based eutectic solder or Pb-free solder (for example, Sn-Ag_Cu-based, Au-Sn-based, or Sn-Zn-based). Can be used. In each case, the melting point of the solder is 230 ° C. or less, so that components having low heat resistance can be used. Also, the solder 105 for mounting the circuit components 104 and the solder 114 for mounting the module on a motherboard (not shown) may be the same material. Also, different materials may be used. However, considering the recent environmental issues, it is preferable to use Pb-free solder.
  • the first insulating resin 107 is formed so as to completely cover the circuit component 104.
  • the first insulating resin 107 is made of a mixture containing an inorganic filler and a thermosetting resin.
  • Inorganic fillers include, for example, Al Mina, M G_ ⁇ can have use BN, A 1 N, silica and B a T i ⁇ 3 and the like.
  • As the thermosetting resin an epoxy resin, a phenol resin, or a cyanate resin is preferable. Epoxy resins are particularly preferred because of their high heat resistance.
  • a metal film 115 is formed on the surface layer (outermost layer) of the first insulating resin 107 by, for example, plating, and serves as an electromagnetic field shield layer.
  • the metal film 115 is formed using at least one of the group consisting of materials such as Au, Ag, Cu, Ni, Cr, Zn, Ti, and A1.
  • the module 101 of the present embodiment includes a solder register 106 on a wiring board 102 located immediately below a circuit component 104, as shown in FIG. The grooves 1 1 6 are formed. By doing so, the gap between the circuit component 104 and the solder resist 106, which normally had only a gap of about 10 m, can be increased by the thickness of the solder resist 106. .
  • the thickness of the solder resist 106 varies depending on the material used, it usually has a thickness of about 30 to 40 m. When a material having a thickness of 40 m is used, the resulting gap between the circuit component 104 and the wiring board 102 is about 50 m. This gap of about 50 m makes it possible to easily fill the first insulating resin 107 directly below the circuit component 104. Also, the width of the first groove 116 formed in the solder resist 106 is 5 or more. When the width of the first groove 1 16 is less than 50 ⁇ m, the groove is very narrow and has a high aspect ratio in view of the thickness of the solder resist 106. As a result, it is very difficult to fill the first groove 116 with the first insulating resin 107.
  • the width of the first groove 1 16 is the same as the distance between the electrodes 103, in the case of the conventional example, the following occurs.
  • the solder paste leaks (bleeds) between the electrodes 103.
  • an excessive supply of solder 105 occurs, causing a short circuit of the solder 105 between the electrodes 103.
  • the first grooves 1 16 formed between the two electrodes 103 are at least 25 m away from the electrodes 103 respectively. Further, the length of the first groove 1 16 is set to be 50 or more longer than the width of the circuit component 104. By doing so, a filling port for filling the first insulating resin 107 directly under the circuit component 104 can be secured.
  • the first insulating resin 10 can be easily inserted into the gap between the circuit component 10 4 and the solder register 10 6, which was conventionally difficult to fill with the first insulating resin 10 7. 7 can be filled.
  • the first insulating resin 107 is filled between the electrodes 103 when the solder 105 is re-melted when the module 101 is mounted on a mother board (not shown).
  • the flexural modulus of the first insulating resin 107 is less than 20 GPa.
  • the flexural modulus acts on resin 107.
  • a stress acts to suppress the volume expansion of the solder 105.
  • the first insulating resin 107 can deform and follow the volume expansion of the solder 105 during melting. Therefore, no crack is generated in the first insulating resin 107. As a result, the outflow of the molten solder 105 can be prevented, so that a solder short circuit does not occur. In this manner, the reliability of the connection of the module 101 can be ensured.
  • the adjacent first grooves 1 16 are connected as shown in FIG. This makes it possible to efficiently fill the first insulating resin 107.
  • a second groove 117 having a larger opening than the first groove 116 may be connected to an end of the first groove 116. It is possible to more reliably fill the first insulating resin 107 under the circuit component 104.
  • a plurality of second grooves 117 may be provided. With this configuration, the first insulating resin 107 can be filled regardless of the direction in which the first insulating resin 107 is filled, so that work efficiency can be improved.
  • the solder resist between the two electrodes 103 on which the circuit components 104 on the wiring board 102 are mounted is described.
  • a first groove 1 16 is formed in the gate 106.
  • the module 101 can be re-melted when it is mounted on the mother board.
  • Solder 105 can be prevented from flowing out of the predetermined electrode. Furthermore, even when a plurality of circuit components 104 are mounted, the first insulating resin 107 can be easily filled.
  • the re-melted solder 105 can be prevented from flowing out of the predetermined electrode. It is important to use a material having a flexural modulus of less than 20 GPa for the first insulating resin 107. In this way, the first insulating resin 107 can follow the volume expansion of the re-melted solder 105, so that it is possible to prevent the solder 105 from flowing out without generating cracks. And
  • FIG. 6 shows a cross-sectional view of module 101 according to the second embodiment of the present invention.
  • the same structures as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • a solder register 106 is machined directly below a circuit component 104 to form a first groove 116.
  • a wide space is formed between the wiring board 102 and the circuit component 104.
  • This space is filled with the second insulating resin 108, and the first insulating resin 107 is covered so as to cover the circuit component 104, the second insulating resin 108, and the wiring board 102.
  • a metal film 115 is formed on the outermost layer, for example, by plating, and functions as an electromagnetic field shield layer.
  • the second insulating resin 108 fills only the space portion directly below the circuit component 104, the second insulating resin 108 can be easily filled without injecting a void due to a capillary phenomenon. It is possible.
  • the second insulating resin 108 has a flexural modulus of less than 20 GPa, as does the first insulating resin 107.
  • the second Cracks occur in the insulating resin 108.
  • the melted solder 105 flows out into the cracks, causing deterioration in characteristics.
  • the flexural modulus to less than 20 GPa, no crack is generated in the second insulating resin 108 with respect to the volume expansion of the solder 105 during melting.
  • the outflow of the molten solder 105 can be prevented, so that no solder shot occurs. In this way, it is possible to prevent the characteristics of the module 101 from deteriorating.
  • the first groove 1 16 2 grooves 1 1 7 are provided.
  • the second insulating resin 108 can be favorably filled.
  • the first groove 1 16 is formed in the solder register 106 between the electrodes 103 on which the circuit components 104 on the wiring board 102 are mounted. I do. Then, before sealing the whole with the first insulating resin 107, the second insulating resin 108 is Fill grooves 1 1 6 In this way, the groove can be reliably filled with the second insulating resin 108.
  • the solder melted when the module is mounted on the mother board can be obtained. Can be prevented from flowing out of the predetermined electrode.
  • the solder resist 106 is formed directly below the circuit component 104 to form the first groove 1 16 as in the second embodiment, and the wiring board 10 is formed.
  • a large space is formed between 2 and the circuit component 104.
  • the space is filled with the second insulating resin 108, and the periphery of the circuit component 104 is covered with the second insulating resin 108.
  • a first insulating resin 107 is formed so as to cover the circuit component 104, the second insulating resin 108, and the wiring board 102.
  • a metal film 115 is formed on the surface layer of the first insulating resin 107 to act as an electromagnetic field shield layer.
  • the second insulating resin 108 When filling the second insulating resin 108 directly below the circuit component 104, apply a large amount to the filling opening of the first groove 1 16 or the second groove 1 17 I do. In this way, the space under the circuit component 104 can be easily filled by capillary action. Then, the second insulating resin 108 that is not filled under the circuit component 104 is formed around the circuit component 104. By doing so, there is no need to finely control the amount of the second insulating resin 108 to be applied, and the manufacturing process can be simplified. As described above, in the third embodiment, the second insulating resin 108 is surely injected into the space between the circuit component 104 and the wiring board 102 which is a feature of the second embodiment. Further, it is not necessary to finely control the amount of application of the second insulating resin 108 when the second insulating resin 108 is injected, so that the manufacturing process can be simplified. Industrial applicability
  • the first groove is formed in the solder resist on the surface layer of the wiring board to form a certain space or more between the circuit component and the wiring board. Then, be sure to fill the insulating resin directly below the circuit components.
  • the insulating resin is present between the circuit component and the wiring board, it is possible to prevent the re-melted solder from flowing out of the predetermined electrode when the module is mounted on the mother board. Furthermore, even when a plurality of circuit components are mounted, the same effect can be obtained because the insulating resin can be easily filled.
  • a material having a flexural modulus of less than 20 GPa is used for the insulating resin. As a result, it is possible to prevent the solder from flowing out without generating cracks in the insulating resin.

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Abstract

回路部品内蔵モジュールを、マザー基板へはんだを用いて実装する際に、再溶融したはんだが所定の電極外へ流出することを防止できる回路部品内蔵モジュールを提供する。回路部品（１０４）が接続される２つの電極（１０３）間に存在するソルダーレジスト（１０６）に、第１の溝（１１６）を形成しする。そして、この第１の溝（１１６）と回路部品（１０４）との間にある空間内を第１の絶縁樹脂（１０７）が充填する構成とする。

Description

明細書
回路部品内蔵モジュール 技術分野
本発明は、 配線基板の上部に回路部品を配置し、 これを絶縁樹 脂で覆った回路部品内蔵モジュールに関する。 背景技術
近年、 配線基板上に複数の回路部品を搭載して構成される小型 の電子機器が急速に普及している。 このような従来技術が特開平 1 1 — 1 6 3 5 8 3号公報、 特開 2 0 0 1 — 2 4 3 1 2号公報、 特開 2 0 0 1 — 1 6 8 4 9 3号公報などに開示されている。
図 8は、 従来の回路部品内蔵モジュール （以下、 モジュールと いう） 1 0 を示す。 図 8 に示すように、 配線基板 2 0の表面に 回路パターン 1 1や電極 3 0 を形成し、 さらにソルダ一レジス ド 6 0で覆っている。 そして、 回路部品 4 0 と電極 3 0 とをはんだ 5 0で接続する。 次に、 回路部品 4 0を包み込むように配線基板 2 0の表面上を絶縁樹脂 7 0で覆う。 そして最後に、 最外層に金 属めっきによる電磁界シールド層 1 5 を設けてモジュールが構成 されている。 なお、 配線基板 2 0はインナービア 8 0、 内部の回 路パターン 1 2、 裏面電極 1 3、 この裏面電極 1 3上に設けたは んだ 1 4 とを有している。 このように、 従来のモジュールは、 回 路部品 4 0 と配線基板 2 0 をはんだ 5 0で接続し、 その上から絶 縁樹脂 7 0で覆った構成である。
—方、 特に最近の 1 . 0 X 0 . 5 mmサイズや 0 . 6 X 0 . 3 m mサイズのような小型の回路部品においては、 実装時のはんだ ショートを回避するために、塗布するはんだ量を少なく している。 そのため実装後の回路部品 4 0 と配線基板 2 0 との隙間が約 1 0 m程度しかなく、 絶縁樹脂 7 0 を形成する際に、 回路部品 4 0 と配線基板 2 0 との隙間部分に絶縁樹脂 7 0が十分入りきらずに 空間ができる。 この回路部品 4 0 と配線基板 2 0 との間に空間が できた状態で、モジュールとマザ一基板とをはんだ接合を行う と、 上記はんだ 5 0がモジュール内で再溶融する。 そして、 溶融した はんだ 5 0が回路部品 4 0 と配線基板 2 0 の隙間部分へ流出する < その結果、 電極 3 0間でショートが発生しモジュールの機能を害 する。 これに対して、 マザ一基板へモジュールを実装する際に、 はんだ 5 0がモジュール内で再溶融することを防止する方法が提 案されている。 それは、 はんだ 5 0の材料として融点が 2 8 0 °C を越える高融点はんだを用い、 さ らに真空印刷により回路部品 4 0 と配線基板 2 0の隙間部分へ絶縁樹脂を充填する方法である。 しかしながら、 回路部品 4 0を配線基板 2 0に実装する際に、 2 8 0 °C以上の温度を経る工程が必要である。 そのため、 モジュ —ルに使用する回路部品 4 0や配線基板 2 0に耐熱性の低い材料. 例えば水晶部品や樹脂からなる配線基板等を用いることができな いという問題点を有している。
本発明は上記従来の問題を解決し、 接続の信頼性に優れる回路 部品内蔵モジュールを提供する。 発明の開示
少なく とも 1つ以上の電子部品からなる回路部品と、 前記回 路部品を表層に実装するための電極及びソルダーレジ'ス トを有し 少なく とも一層以上の配線層を有する配線基板と、 前記回路部品 を前記配線基板の電極とはんだで接続しこれらを覆う第 1 の絶縁 樹脂と、 最外層に電磁界シールド層とを備えた回路部品内蔵モジ ユールにおいて、 前記回路部品が接続される 2つの電極間に存在 するソルダーレジス トに第 1 の溝を形成し、 前記第 1 の溝と前記 回路部品との間にある空間内に前記第 1 の絶縁樹脂が充填された 回路部品内蔵モジュールを提供する。
さ らに、 少なく とも 1つ以上の電子部品からなる回路部品と、 前記回路部品を表層に実装するための電極及びソルダ一レジス ト を有し少なく とも一層以上の配線層を有する配線基板と、 前記回 路部品を前記配線基板の電極とはんだで接続しこれらを覆う第 1 の絶縁樹脂と、 最外層に電磁界シ一ルド層とを備えた回路部品内 蔵モジュールにおいて、 前記回路部品が接続される 2つの電極間 に存在するソルダーレジス トに第 1 の溝を形成し、 前記第 1 の溝 と前記回路部品との間にある空間内に第 2の絶縁樹脂が充填され 前記第 1 の絶縁樹脂が前記回路部品を覆うように形成された回路 部品内蔵モジュールを提供する。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の実施の形態 1 による回路部品内蔵モジュールの 断面図である。
図 2は本発明の実施の形態 1 による配線基板の要部上面図であ る。
図 3は本発明の実施の形態 1 による配線基板の要部上面図であ る。
図 4は本発明の実施の形態 1 による配線基板の要部上面図であ る。
図 5は本発明の実施の形態 1 による配線基板の要部上面図であ る。
図 6は本発明の実施の形態 2 による回路部品内蔵モジュールの 断面図である。
図 7は本発明の実施の形態 3 による回路部品内蔵モジュールの 断面図である。
図 8は従来の回路部品内蔵モジュールの断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 なお、 図面は模式図であり、 各位置を寸法的に正しく示したも のではない。
(実施の形態 1 )
図 1 に示すように、 配線基板 1 0 2は、 表面の電極 1 0 3や回 路パターン 1 1 1、 内部の回路パターン 1 1 2やインナービア 1 1 0、 裏面に裏面電極 1 1 3、 そして表裏面にソルダーレジス ト 1 0 6が形成された多層配線基板である。
回路パターン 1 1 1や内部の回路パターン 1 1 2は、 導電性材 料、 たとえば C u箔ゃ導電性樹脂組成物などから構成される。 本実施の形態では、 C u箔をそれらに用いる。 インナービア 1 1 0は、 たとえば熱硬化性の導電性樹脂組成物などから構成さ れる。 熱硬化性の導電性樹脂組成物は、 たとえば金属粒子と熱硬 化性樹脂とを混合して形成される。 金属粒子としては、 A u， A gまたは C uなどを用いることができる。 A u， A gまたは C uは導電性が高いために好ましい。 その中でも、 C uは導電性 が高くマイグレーショ ンも少なく、 低コス トであるため特に好ま しい。 熱硬化性樹脂としては、 たとえば、 エポキシ樹脂、 フエノ ール樹脂またはシァネート樹脂を用いることができる。 ェポキ シ樹脂は耐熱性が高いために特に好ましい。
この配線基板 1 0 2上の所定の位置にはんだ 1 0 5を用いて回 路部品 1 0 4を実装する。 回路部品 1 0 4は、 たとえば、 能動部 品および受動部品から構成される。 能動部品としては、 たとえば、 トランジスタ、 I C、 L S I などの半導体素子が用いられる。 受動部品としては、 抵抗、 コンデンサまたはインダクタなどの チップ部品や振動子、 フィルタ等が用いられる。
はんだ 1 0 5 には P b— S n系の共晶はんだや P bフリーはん だ （例えば S n— A g _ C u系、 A u— S n系または S n— Z n 系） を用いることができる。 何れの場合も融点が 2 3 0 °C以下の はんだであるから、 耐熱性の低い部品であっても使用することが できる。 また、 回路部品 1 0 4を実装するためのはんだ 1 0 5 と、 モジュールをマザ一基板 （図示せず） へ実装するためのはん だ 1 1 4 とは同一材料であってもよい。 また、 異なる材料を用 いてもよい。 しかしながら、 近年の環境問題への配慮を考える と、 P bフリーはんだを用いる方が望ましい。
第 1 の絶縁樹脂 1 0 7は回路部品 1 0 4を完全に覆うように形 成される。 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7は、 無機フイ ラ一と熱硬化性樹 脂とを含む混合物からなる。 無機フィ ラーには、 たとえば、 アル ミナ， M g〇， B N , A 1 N , シリカおよび B a T i 〇3などを用 いることができる。 熱硬化性樹脂には、 エポキシ樹脂、 フエノー ル樹脂、 またはシァネート樹脂が好ましい。 エポキシ樹脂は、 耐 熱性が高いために特に好ましい。
そして、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7の表層 （最外層） に、 例えばめ つきによる金属膜 1 1 5 を形成し、 電磁界シールド層として作用 させる。 金属膜 1 1 5は、 A u， A g， C u , N i , C r , Z n， T i , A 1 等の材料からなる群のうち少なく とも 1つを用いて形 成する。 本実施の形態のモジュール 1 0 1 は、 図 1 に示すように 回路部品 1 0 4の真下に位置する配線基板 1 0 2上のソルダーレ ジス ト 1 0 6 に、 図 2 に示すように第 1 の溝 1 1 6 を形成する。 こうすることで、 通常約 1 0 m程度の隙間しかなかった回路部 品 1 0 4 とソルダーレジス ト 1 0 6 との間隔をソルダーレジス 卜 1 0 6の厚み分だけ隙間を広くすることができる。 ソルダ一レジ ス ト 1 0 6の厚みは、 用いる材料によって違いはあるが、 通常 3 0〜 4 0 m程度の厚みを有している。 厚みが 4 0 mである材 料を用いた場合、 その結果できる回路部品 1 0 4 と配線基板 1 0 2 との隙間は約 5 0 mとなる。 この約 5 0 mの隙間により、 回路部品 1 0 4の真下へ第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を容易に充填する ことが可能となる。 また、 ソルダーレジス ト 1 0 6 に加工してい る第 1 の溝 1 1 6の幅は 5 以上である。 第 1 の溝 1 1 6 の 幅が 5 0 ^ m未満の場合は非常に狭く、 ソルダーレジス ト 1 0 6 の厚みから考えてアスペク ト比の高い溝となる。 その結果、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を第 1 の溝 1 1 6へ充填することは非常に困難 になる。 一方、 第 1 の溝 1 1 6の幅が電極 1 0 3 の間隔と同じ場 合、 つまり電極 1 0 3間にソルダーレジス ト 1 0 6が存在しない 従来例の場合は以下のことが起こる。 はんだペース ト （図示せ ず） を印刷する際に、 電極 1 0 3間へはんだべ一ス トの流出 （に じみ） が発生する。 その結果、 はんだ 1 0 5の過剰供給となり、 電極 1 0 3間でのはんだ 1 0 5のショートを引き起こす。 これを 防ぐためには、 電極 1 0 3の周囲にソルダ一レジス ト 1 0 6が存 在することは重要である。 加工精度や材料特性を考慮すると、 電 極 1 0 3 と第 1 の溝 1 1 6 との間に残すソルダ一レジス ト 1 0 6 ' の幅は 2 5 m以上必要である。 このようにして、 2つの電極 1 0 3の間に形成する第 1の溝 1 1 6は、 電極 1 0 3からそれぞ れ 2 5 m以上離れていることになる。 また、 第 1 の溝 1 1 6の 長さは回路部品 1 0 4の幅より 5 0 以上長くする。 こうする ことで回路部品 1 0 4の真下へ第 1 の絶縁樹脂 1 0 7を充填する ための充填口を確保することができる。 以上の構造により、 従来、 第 1の絶縁樹脂 1 0 7 を充填することが困難であった回路部品 1 0 4とソルダ一レジス ト 1 0 6の隙間に、 容易に第 1の絶縁樹脂 1 0 7 を充填することが可能となる。 そして、 モジュール 1 0 1 をマザ一基板 （図示せず） へ実装する際に起こるはんだ 1 0 5の 再溶融に際しても、 電極 1 0 3間に第 1 の絶縁樹脂 1 0 7が充填 されているため、 はんだ 1 0 5の流出防止壁となる。 このように して、 両電極 1 0 3間でのショートを防止することができる。 また、 この時、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 の曲げ弾性率は、 2 0 G P a未満とすることが重要である。 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 に 2 0 G P a以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いた場合、 以下のことが 起こる。 はんだ 1 0 5の再溶融時の体積膨張により第 1 の絶縁 樹脂 1 0 7 に応力が働く。 この時、 曲げ弾性率が高いため、 はん だ 1 0 5の体積膨張を押さえつけよう とする応力も働く。 これら の応力は釣り合いをとることができず、 結果的に第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 にクラックが発生する。 その結果、 このクラック部へ溶融 したはんだ 1 0 5が流出して特性劣化を招く ことになる。
しかしながら、 曲げ弾性率を 2 0 G P a未満とすると、 はんだ 1 0 5の溶融時の体積膨張に対して、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7が変 形して追従することができる。 そのため第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 に クラックを発生することがない。 その結果、 溶融したはんだ 1 0 5の流出を防止することができるため、 はんだショートを起こす ことがない。 このようにして、 モジュール 1 0 1 の接続の信頼性 を確保することができる。
また、 複数個の回路部品 1 0 4を、 例えば 2 5 0 i m以下の間 隔で狭隣接実装を行う場合、 図 3に示すように隣接する第 1 の溝 1 1 6 どう しを接続する。 このようにすれば、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7を効率よく充填することが可能となる。
また、 図 4に示すように、 第 1の溝 1 1 6の端に第 1の溝 1 1 6より開口部の広い第 2の溝 1 1 7 を接続してもよい。 より確実 に回路部品 1 0 4の下へ第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を充填することが 可能となる。 また、 図 5 に示すように、 第 2 の溝 1 1 7 を複数箇 所設けてもよい。 このようにすれば、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を充 填する際の方向性を選ばずに行う ことが可能であるため、 作業の 効率化を図ることが可能となる。
以上に示すように、 実施の形態 1 においては、 配線基板 1 0 2 上の回路部品 1 0 4を実装する両電極 1 0 3間のソルダ一レジス ト 1 0 6 に、 第 1 の溝 1 1 6 を形成する。 その結果、 第 1 の絶縁 樹脂 1 0 7 を容易に回路部品 1 0 4 と配線基板 1 0 2間へ充填す ることが可能となる。 このように、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を確実 に回路部品 1 0 4 と配線基板 1 0 2 との間へ存在させることで、 モジュール 1 0 1 をマザ一基板へ実装する際に再溶融したはんだ 1 0 5が所定の電極外へ流出することを防止することができる。 更に、 複数個の回路部品 1 0 4を実装する場合においても、 容易 に第 1 の絶緣樹脂 1 0 7 を充填することが可能である。 その結果 上述したように、 再溶融したはんだ 1 0 5が所定の電極外へ流出 することを防止することができる。 また、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 には 2 0 G P a未満の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重 要である。 このようにして、 第 1の絶縁樹脂 1 0 7は再溶融した はんだ 1 0 5 の体積膨張に追従することができので、 クラックを 発生させることなくはんだ 1 0 5の流出を防止することが可能と なる。
(実施の形態 2 )
図 6は本発明の実施の形態 2 によるモジュール 1 0 1の断面図 を示し、 実施の形態 1 と同一の構造については、 同一番号を付与 して説明を省略する。
図 6及び図 2 に示すように、 実施の形態 1 と同様に回路部品 1 0 4の真下にソルダ一レジス ト 1 0 6 を加工して第 1 の溝 1 1 6 を形成する。 このようにして、 配線基板 1 0 2 と回路部品 1 0 4 との間に広い空間を形成 ている。 この空間部に第 2の絶縁樹脂 1 0 8を充填し、 回路部品 1 0 4、 第 2の絶縁樹脂 1 0 8及び配 線基板 1 0 2 を覆うように第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を形成する。 次に、 最外層に例えばめつきによる金属膜 1 1 5 を形成して、 電磁界シールド層として作用させる。
第 2の絶縁樹脂 1 0 8は回路部品 1 0 4の真下の空間部分のみ に充填するため、 毛細管現象によりポイ ドを嚙み込むことなく容 易に第 2の絶縁樹脂 1 0 8 を充填することが可能である。
また、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 と同様に第 2 の絶縁樹脂 1 0 8 も 曲げ弾性率が 2 0 G P a未満であることが重要である。 実施の形 態 1 と同様の理由によ り、 第 2の絶縁樹脂 1 0 8に 2 0 G P a以 上の曲げ弾性率を持つ材料を用いると、 はんだ 1 0 5の再溶融時 に第 2の絶縁樹脂 1 0 8にクラックが発生する。 その結果、 この クラック部へ溶融したはんだ 1 0 5が流出して特性劣化を招く こ とになる。 しかしながら、 曲げ弾性率を 2 0 G P a未満とするこ とで、 はんだ 1 0 5の溶融時の体積膨張に対して、 第 2の絶縁樹 脂 1 0 8にクラックを発生することがない。 その結果、 溶融した はんだ 1 0 5の流出を防止することができるので、 はんだショ一 トを起こすことがない。 このようにして、 モジュール 1 0 1 の特 性を劣化させることを防ぐことができる。
また、 複数個の回路部品 1 0 4を内蔵する場合においても、 図 3〜図 5に示すように、 実施の形態 1 と同様な配線基板 1 0 2上 の第 1 の溝 1 1 6及び第 2の溝 1 1 7 を設ける。 このようにして、 第 2の絶縁樹脂 1 0 8 の充填を良好に行う ことができる。
以上に示すように、 実施の形態 2においては、 配線基板 1 0 2 上の回路部品 1 0 4を実装する電極 1 0 3間のソルダーレジス 卜 1 0 6に第 1 の溝 1 1 6 を形成する。 そして、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7で全体を封止する前に、 第 2 の絶縁樹脂 1 0 8 を予め第 1 の 溝 1 1 6へ充填する。 このようにして、 確実に溝部内に第 2の絶 縁樹脂 1 0 8 を充填することができる。
この第 2の絶縁樹脂 1 0 8 を確実に回路部品 1 0 4 と配線基板 1 0 2 との間に存在させることで、 モジュールをマザ一基板へ実 装する際に再溶融したはんだ 1 0 5が所定の電極外へ流出するこ とを防止することができる。
また、 第 1及び第 2の絶縁樹脂 1 0 7 , 1 0 8 には 2 0 G P a 未満の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要である。
こうすることで、 再溶融したはんだ 1 0 5の体積膨張に追従す ることができるので、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7及び第 2の絶縁樹脂 1 0 8にクラックは発生しない。 その結果、 はんだ 1 0 5の流出 を防止することが可能となる。
(実施の形態 3 )
実施の形態 1及び 2 と同一の構造については、 同一番号を付与 して説明を省略する。 図 7及び図 2に示すように、 実施の形態 2 と同様に回路部品 1 0 4の真下にソルダーレジス ト 1 0 6 を加工 して第 1 の溝 1 1 6 を形成し、 配線基板 1 0 2 と回路部品 1 0 4 との間に広い空間を形成している。 そしてこの空間部に第 2の絶 縁樹脂 1 0 8 を充填するとともに、 回路部品 1 0 4の周囲を第 2 の絶縁榭脂 1 0 8で覆う。 その後、 回路部品 1 0 4、 第 2の絶縁 樹脂 1 0 8及び配線基板 1 0 2 を覆うように第 1 の絶縁樹脂 1 0 7 を形成する。 そして、 第 1 の絶縁樹脂 1 0 7の表層には金属膜 1 1 5を形成し、 電磁界シールド層として作用させている。
第 2の絶縁樹脂 1 0 8 を回路部品 1 0 4の真下へ充填する際に 第 1 の溝 1 1 6 または第 2の溝 1 1 7の充填開始口へ多めに塗布 する。 このよう にすれば、 回路部品 1 0 4 の下へは毛細管現象に より容易に充填することが可能である。 そして、 回路部品 1 0 4 の下へ充填されなかった第 2 の絶縁樹脂 1 0 8は回路部品 1 0 4 の周囲に形成される。 こうすることで、 第 2の絶縁樹脂 1 0 8の 塗布量を細かく制御する必要がなく、 製造工程を簡略化させるこ とが可能となる。 以上に示すように、 実施の形態 3 においては、 実施の形態 2の特徴である回路部品 1 0 4 と配線基板 1 0 2間の 空間へ確実に第 2の絶縁樹脂 1 0 8 を注入することが可能となる, さ らに、 第 2の絶縁樹脂 1 0 8の注入に際してその塗布量を細か く制御する必要がなく、 製造工程を簡略化させることが可能であ る。 産業上の利用可能性
以上のように本発明によれば、 配線基板の表層にあるソルダー レジストに第 1 の溝を形成して回路部品と配線基板間に一定以上 の空間を形成する。 そして、 回路部品の真下に確実に絶縁樹脂を 充填する。 このよう に、 絶縁樹脂を確実に回路部品と配線基板 間へ存在させることにより、 モジュールをマザ一基板へ実装する 際に再溶融したはんだが、 所定の電極外へ流出することを防止で きる。 更に、 複数個の回路部品を実装する場合においても、 容易 に絶縁樹脂を充填することが可能であるため、 同様な効果を奏す る。 また、 絶縁樹脂には 2 0 G P a未満の曲げ弾性率を有する材 料を用いる。 この結果、 絶縁樹脂にクラックを発生させることな く、 はんだの流出を防止することが可能となる。

Claims

請求の範囲
1 . 少なく とも 1つ以上の電子部品からなる回路部品と、 前 記回路部品を表層に実装するための電極及びソルダーレジス トを 有し少なく とも一層以上の配線層を有する配線基板と、 前記回路 部品を前記配線基板の電極とはんだで接続しこれらを覆う第 1の 絶縁樹脂と、 最外層に電磁界シールド層とを備えた回路部品内蔵 モジュールにおいて、 前記回路部品が接続される 2つの電極間に 存在する前記ソルダーレジス トに第 1 の溝を形成し、 前記第 1 の 溝と前記回路部品との間にある空間内に前記第 1 の絶縁樹脂が充 填された回路部品内蔵モジュール。
2 . 少なく とも 1つ以上の電子部品からなる回路部品と、 前 記回路部品を表層に実装するための電極及びソルダーレジス トを 有し少なく とも一層以上の配線層を有する配線基板と、 前記回路 部品を前記配線基板の電極とはんだで接続しこれらを覆う第 1の 絶縁樹脂と、 最外層に電磁界シールド層とを備えた回路部品内蔵 モジュールにおいて、 前記回路部品が接続される 2つの電極間に 存在する前記ソルダーレジス トに第 1 の溝を形成し、 前記第 1の 溝と前記回路部品との間にある空間内に第 2の絶縁樹脂が充填さ れ、 前記第 1の絶縁樹脂が前記回路部品を覆うように形成された 回路部品内蔵モジュール。
3 . 前記第 1 の溝の幅を 5 O ^ m以上とした請求項 1 または 2記載の回路部品内蔵モジュール。
4 . 前記第 1 の溝は、 前記回路部品の電極からそれぞれ 2 5 m以上離れている請求項 1 または 2に記載の回路部品内蔵モジ ユール。
5. 前記第 1 の溝の長さを、 前記回路部品の幅より 5 0 m 以上長く した請求項 1 または 2 に記載の回路部品内蔵モジュール。
6. 複数個の前記回路部品の電極間に設けた前記第 1 の溝を 連結した請求項 1 または 2 に記載の回路部品内蔵モジュール。
7. 前記回路部品を実装する部分以外の前記ソルダーレジス トに、 前記第 1の溝と結合し前記第 1の溝の幅より広い前記第 2 の溝を形成した請求項 2 に記載の回路部品内蔵モジュール。
8. 前記第 2の溝が複数個存在する請求項 2に記載の回路部 品内蔵モジュール。
9. 前記第 2の絶縁樹脂で前記回路部品と接合しているはん だ部を覆うとともに、 前記第 1 の絶縁樹脂で前記回路部品を覆つ た請求項 2に記載の回路部品内蔵モジュール。
1 0. 前記第 1 の絶縁樹脂の曲げ弾性率を、 2 0 G P a未満 とした請求項 1 または 2 に記載の回路部品内蔵モジュール。
1 1. 前記第 2の絶縁樹脂の曲げ弾性率を、 2 0 G P a未満 とした請求項 2に記載の回路部品内蔵モジュール。
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