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JP7718491B2 - METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC COMPONENT DEVICE AND ELECTRONIC COMPONENT DEVICE - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC COMPONENT DEVICE AND ELECTRONIC COMPONENT DEVICE

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JP7718491B2
JP7718491B2 JP2023543522A JP2023543522A JP7718491B2 JP 7718491 B2 JP7718491 B2 JP 7718491B2 JP 2023543522 A JP2023543522 A JP 2023543522A JP 2023543522 A JP2023543522 A JP 2023543522A JP 7718491 B2 JP7718491 B2 JP 7718491B2
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Description

本開示は、電子部品装置を製造する方法、及び電子部品装置に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing an electronic component device and an electronic component device.

高周波対応の電子部品を含む半導体パッケージにおいて、電磁波シールドのために、電子部品を囲むコンパートメントシールドを設けることが検討されている。 In semiconductor packages containing high-frequency electronic components, the provision of a compartment shield surrounding the electronic components is being considered for electromagnetic wave shielding.

コンパートメントシールドを形成する方法として、フォトレジストを用いる方法、及びレーザー加工による方法が提案されている。フォトレジストを用いる方法は、通常、基材上に設けられたレジスト層の露光及び現像によって開口を有するパターンを形成することと、開口を充填する導電層を形成することと、レジスト層を剥離することと、基材上にチップ部品等の電子部品を配置することと、電子部品及び導電層を封止する封止樹脂層を形成することとを含む。レーザー加工による方法は、チップ部品を封止する封止樹脂層を形成することと、封止樹脂層のレーザー加工によってビア孔を形成することと、ビア孔を充填する導電性ビアを形成することとを含む。 Methods proposed for forming compartment shields include a method using photoresist and a method using laser processing. Methods using photoresist typically involve forming a pattern with openings by exposing and developing a resist layer provided on a substrate, forming a conductive layer that fills the openings, peeling off the resist layer, placing electronic components such as chip components on the substrate, and forming an encapsulating resin layer that encapsulates the electronic components and the conductive layer. Laser processing methods involve forming an encapsulating resin layer that encapsulates the chip components, forming via holes by laser processing the encapsulating resin layer, and forming conductive vias that fill the via holes.

米国特許出願公開第2014/0252646号明細書US Patent Application Publication No. 2014/0252646 国際公開第2020/179874号International Publication No. 2020/179874

本開示の一側面は、封止樹脂層を貫通し、コンパートメントシールドとして機能する導電性ビアを有する電子部品装置を、少ない工程で効率的且つ容易に製造できる方法に関する。 One aspect of the present disclosure relates to a method for efficiently and easily manufacturing electronic component devices having conductive vias that penetrate an encapsulating resin layer and function as compartment shields using a small number of steps.

本開示の一側面は、基材の主面上に配置された1個以上の電子部品、及び前記電子部品を封止する硬化性の封止樹脂層を有する封止構造体を、前記基材上に設けることと、前記封止樹脂層に対して前記基材とは反対側からモールドを押し込むことを含むインプリント法によって、前記封止樹脂層の厚さ方向に延びる複数のビア孔を形成することと、前記封止樹脂層を硬化することと、複数の前記ビア孔のそれぞれを充填する複数の導電性ビアを形成することとを含む、電子部品装置を製造する方法に関する。1個以上の前記電子部品が、前記基材の前記主面における1個以上の搭載領域内に配置される。前記複数のビア孔のうち一部又は全部が、1本以上の列を形成するように互いに間隔を空けて配置される。前記搭載領域は、1本以上の前記列によって囲まれた領域である。One aspect of the present disclosure relates to a method for manufacturing an electronic component device, including: providing, on a substrate, an encapsulating structure having one or more electronic components disposed on a main surface of the substrate and a curable encapsulating resin layer encapsulating the electronic components; forming a plurality of via holes extending in a thickness direction of the encapsulating resin layer by an imprinting method including pressing a mold into the encapsulating resin layer from the side opposite the substrate; curing the encapsulating resin layer; and forming a plurality of conductive vias filling each of the via holes. One or more of the electronic components are disposed within one or more mounting regions on the main surface of the substrate. Some or all of the plurality of via holes are spaced apart from one another to form one or more rows. The mounting region is an area surrounded by the one or more rows.

本開示の別の一側面は、配線構造体と、前記配線構造体の主面上に搭載された1個以上の電子部品と、前記電子部品を封止する封止樹脂層と、前記封止樹脂層を貫通する複数の導電性ビアと、を備える電子部品装置に関する。1個以上の前記電子部品が、前記配線構造体の前記主面における1個以上の搭載領域内に配置される。前記複数の導電性ビアのうち一部又は全部が、2本以上の列を形成するように互いに間隔を空けて配置され、1個以上の前記搭載領域は、前記搭載領域それぞれの外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の前記列によって囲まれた領域である。1個以上の前記搭載領域それぞれの外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の前記列が、千鳥配列で配置された複数の前記導電性ビアを含んでもよい。Another aspect of the present disclosure relates to an electronic component device comprising a wiring structure, one or more electronic components mounted on a main surface of the wiring structure, an encapsulating resin layer that encapsulates the electronic components, and a plurality of conductive vias penetrating the encapsulating resin layer. The one or more electronic components are disposed within one or more mounting regions on the main surface of the wiring structure. Some or all of the plurality of conductive vias are spaced apart to form two or more rows, and the one or more mounting regions are regions surrounded by two or more rows that extend along the periphery of each of the mounting regions and do not intersect with each other. The two or more rows that extend along the periphery of each of the one or more mounting regions and do not intersect with each other may include a plurality of the conductive vias arranged in a staggered arrangement.

本開示の一側面によれば、封止樹脂層を貫通し、コンパートメントシールドとして機能する導電性ビアを有する電子部品装置を、少ない工程で効率的且つ容易に製造できる。 According to one aspect of the present disclosure, an electronic component device having conductive vias that penetrate an encapsulating resin layer and function as a compartment shield can be manufactured efficiently and easily with a small number of steps.

電子部品装置を製造する方法の一例を示す工程図である。1A to 1C are process diagrams illustrating an example of a method for manufacturing an electronic component device. 電子部品装置を製造する方法の一例を示す工程図である。1A to 1C are process diagrams illustrating an example of a method for manufacturing an electronic component device. 電子部品装置を製造する方法の一例を示す工程図である。1A to 1C are process diagrams illustrating an example of a method for manufacturing an electronic component device. 電子部品装置の一例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of an electronic component device. 電子部品装置の一例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of an electronic component device.

本発明は以下の例に限定されるものではない。 The present invention is not limited to the following examples.

図1、図2及び図3は、電子部品装置を製造する方法の一例を示す工程図である。図1~3に示される方法は、平板状の基材1の主面1S上に電子部品であるチップ部品2及びチップ型の受動部品3を配置することと、電子部品(チップ部品2及び受動部品3)を封止する硬化性の封止樹脂層7を形成し、それにより電子部品(チップ部品2及び受動部品3)及び封止樹脂層7を有する封止構造体20を基材1上に設けることと、封止樹脂層7に対して基材1とは反対側からモールド10を押し込むことを含むインプリント法によって、封止樹脂層7の厚さ方向に延びる複数のビア孔15を形成することと、封止樹脂層7を硬化することと、複数のビア孔15のそれぞれを充填する複数の導電性ビア5a,5bを形成することと、封止樹脂層7を覆い、導電性ビア5a,5bの先端と接続された導電性のシールド膜8を形成することとを含む。1, 2, and 3 are process diagrams illustrating an example of a method for manufacturing an electronic component device. The method illustrated in FIGS. 1 to 3 includes arranging chip components 2 and chip-type passive components 3, which are electronic components, on the main surface 1S of a flat substrate 1; forming a curable encapsulating resin layer 7 that encapsulates the electronic components (chip components 2 and passive components 3), thereby providing an encapsulating structure 20 on the substrate 1, including the electronic components (chip components 2 and passive components 3) and the encapsulating resin layer 7; forming multiple via holes 15 extending in the thickness direction of the encapsulating resin layer 7 using an imprinting method that includes pressing a mold 10 into the encapsulating resin layer 7 from the side opposite the substrate 1; curing the encapsulating resin layer 7; forming multiple conductive vias 5a, 5b that fill each of the multiple via holes 15; and forming a conductive shielding film 8 that covers the encapsulating resin layer 7 and is connected to the tips of the conductive vias 5a, 5b.

電子部品(チップ部品2及び受動部品3)は、基材1の主面1Sにおける1個以上の搭載領域1A内に配置される。複数のビア孔15のうち一部又は全部が、1本以上の列を形成するように互いに間隔を空けて配置される。搭載領域1Aは、ビア孔15の列によって囲まれた領域である。ビア孔15は、形成される導電性ビア5a,5bに対応する位置に配置される。 Electronic components (chip components 2 and passive components 3) are arranged in one or more mounting areas 1A on the main surface 1S of the substrate 1. Some or all of the multiple via holes 15 are arranged at intervals to form one or more rows. The mounting area 1A is an area surrounded by the rows of via holes 15. The via holes 15 are arranged at positions corresponding to the conductive vias 5a and 5b to be formed.

インプリント法によってビア孔15を形成する段階の封止樹脂層7は、未硬化であってもよく、ビア孔15を形成可能な流動性を残す程度に半硬化していてもよい。言い換えると、モールド10が押し込まれる封止樹脂層7がBステージ状態にあってもよい。 The sealing resin layer 7 at the stage where the via holes 15 are formed by the imprinting method may be uncured, or may be semi-cured to the extent that it retains the fluidity necessary to form the via holes 15. In other words, the sealing resin layer 7 into which the mold 10 is pressed may be in a B-stage state.

封止樹脂層7の厚さは、通常、電子部品(チップ部品2及び受動部品3)の高さよりも大きい。封止樹脂層7の厚さは、例えば30~3000μm、又は300~3000μmであってもよい。封止樹脂層7の厚さは、通常、ビア孔15の深さと実質的に同じである。 The thickness of the encapsulating resin layer 7 is typically greater than the height of the electronic components (chip components 2 and passive components 3). The thickness of the encapsulating resin layer 7 may be, for example, 30 to 3000 μm, or 300 to 3000 μm. The thickness of the encapsulating resin layer 7 is typically substantially the same as the depth of the via hole 15.

封止樹脂層7は、電子部品を封止するために通常用いられている封止材を用いて形成することができる。例えば、フィルム状の封止材を封止樹脂層7として基材1上に積層してもよい。気泡の巻き込みを低減するため、真空ラミネータを用いて封止材を積層してもよい。通常、基材1上に電子部品(チップ部品2、受動部品3)を予め配置し、基材1上の電子部品を覆うように封止樹脂層7が形成される。The encapsulating resin layer 7 can be formed using an encapsulating material that is commonly used to encapsulate electronic components. For example, a film-like encapsulating material may be laminated on the substrate 1 as the encapsulating resin layer 7. To reduce the entrapment of air bubbles, the encapsulating material may be laminated using a vacuum laminator. Typically, the electronic components (chip components 2, passive components 3) are placed on the substrate 1 in advance, and the encapsulating resin layer 7 is formed to cover the electronic components on the substrate 1.

インプリント法においては、ビア孔15に対応する形状を有する柱状の突起部10Aを複数有するモールド10が用いられる(図2の(c))。モールド10の突起部10Aは、その高さ方向に対して実質的に垂直な表面である先端面を有する。モールド10は、特に制限されないが、例えばシリコン製、又は金属製であることができる。モールド10を封止樹脂層7に対して押し込むために、フリップチップボンダを用いてもよい。インプリント法のために適用可能なフリップチップボンダの市販品の例として、東レエンジニアリング(株)製のFC3000Wが挙げられる。 In the imprinting method, a mold 10 is used that has multiple columnar protrusions 10A that have a shape corresponding to the via holes 15 (Figure 2(c)). The protrusions 10A of the mold 10 have tip surfaces that are substantially perpendicular to their height direction. The mold 10 is not particularly limited, but can be made of, for example, silicon or metal. A flip-chip bonder may be used to press the mold 10 into the encapsulating resin layer 7. An example of a commercially available flip-chip bonder that can be used for the imprinting method is the FC3000W manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.

モールド10、封止樹脂層7又はこれらの両方を所定の温度(モールド温度)に加熱しながら、モールド10の突起部が封止樹脂層7に対して押し込まれてもよい。その際、封止樹脂層7に押し込まれるモールド10に対して、封止樹脂層7の厚さ方向に所定の荷重が印加される。インプリント法のためのモールド温度及び荷重は、目標とする深さのビア孔15が形成されるように、設定される。 The protrusions of the mold 10 may be pressed into the sealing resin layer 7 while the mold 10, the sealing resin layer 7, or both are heated to a predetermined temperature (mold temperature). At this time, a predetermined load is applied to the mold 10 being pressed into the sealing resin layer 7 in the thickness direction of the sealing resin layer 7. The mold temperature and load for the imprinting method are set so that a via hole 15 of the desired depth is formed.

モールド温度は、例えば55~110℃であってもよい。封止樹脂層7を形成するために用いられる封止材が、モールド温度においてある程度低い溶融粘度を示すと、幅に対する深さの比率の大きいビア孔を特に容易に形成することができる。具体的には、封止材が、55~110℃の範囲のうち一部又は全部の温度、又は、モールド温度において、20000Pa・s以下、15000Pa・s以下、又は12000Pa・s以下、3000Pa・s以下、2500Pa・s以下、2000Pa・s以下、1500Pa・s以下、1400Pa・s以下、1300Pa・s以下、又は1200Pa・s以下の溶融粘度を示してもよい。55~110℃の範囲における封止材の溶融粘度の最小値は、例えば100Pa・sであってもよい。ここでの溶融粘度は、周波数0.5Hz、昇温速度10℃/分、せん断モードの条件で測定される複素粘性率を意味する。The molding temperature may be, for example, 55 to 110°C. If the encapsulating material used to form the encapsulating resin layer 7 exhibits a relatively low melt viscosity at the molding temperature, via holes with a large depth-to-width ratio can be particularly easily formed. Specifically, the encapsulating material may exhibit a melt viscosity of 20,000 Pa·s or less, 15,000 Pa·s or less, 12,000 Pa·s or less, 3,000 Pa·s or less, 2,500 Pa·s or less, 2,000 Pa·s or less, 1,500 Pa·s or less, 1,400 Pa·s or less, 1,300 Pa·s or less, or 1,200 Pa·s or less at some or all of the temperatures in the 55 to 110°C range or at the molding temperature. The minimum melt viscosity of the encapsulating material in the 55 to 110°C range may be, for example, 100 Pa·s. The melt viscosity here means the complex viscosity measured under the conditions of a frequency of 0.5 Hz, a temperature rise rate of 10° C./min, and a shear mode.

モールド15の先端面が基材1まで到達し、封止樹脂層7を貫通するビア孔15が形成される必要は必ずしもなく、ビア孔15の底部に封止樹脂層7の一部が残存してもよい。ビア孔15の底部に残存した封止樹脂層を、ウェットエッチング、ドライエッチング、研磨等の方法により除去してもよい。 It is not necessary for the tip surface of the mold 15 to reach the substrate 1 and for a via hole 15 to be formed that penetrates the sealing resin layer 7; a portion of the sealing resin layer 7 may remain at the bottom of the via hole 15. The sealing resin layer remaining at the bottom of the via hole 15 may be removed by methods such as wet etching, dry etching, or polishing.

ビア孔15の最大幅(又は導電性ビア5a,5bの最大幅)は、10~2000μmであってもよい。ビア孔15の最大幅に対するビア孔15の深さの比(以下「アスペクト比」という。)が、1以上、又は2以上であってもよく、10以下であってもよい。インプリント法によれば、大きなアスペクト比を有する複数のビア孔15を一括して容易に形成することができる。導電性ビア5a,5bも、通常、ビア孔15のアスペクト比と同程度のアスペクト比を有する。 The maximum width of the via hole 15 (or the maximum width of the conductive vias 5a, 5b) may be 10 to 2000 μm. The ratio of the depth of the via hole 15 to its maximum width (hereinafter referred to as the "aspect ratio") may be 1 or greater, or 2 or greater, or 10 or less. The imprint method makes it easy to simultaneously form multiple via holes 15 with large aspect ratios. The conductive vias 5a, 5b also typically have an aspect ratio similar to that of the via hole 15.

ビア孔15が形成された後、封止樹脂層7を硬化してもよい。硬化は、通常、熱硬化である。その後、ビア孔15を充填する導電性ビア5a,5bが形成される(図3の(e))。導電性ビア5a,5bは、それぞれ列を形成するように間隔を空けて基材1上に配置される。導電性ビア5a,5bを含み、電子部品(チップ部品2及び受動部品3)を囲む導電性ビア群50が、コンパートメントシールドとして機能することができる。基材1上に、電子部品を囲む列を構成しない導電性ビアが更に設けられてもよい。 After the via holes 15 are formed, the encapsulating resin layer 7 may be cured. Curing is typically performed by thermal curing. Then, conductive vias 5a, 5b are formed to fill the via holes 15 (see (e) of Figure 3). The conductive vias 5a, 5b are arranged on the substrate 1 at intervals so as to form rows. A group 50 of conductive vias including the conductive vias 5a, 5b and surrounding the electronic components (chip components 2 and passive components 3) can function as a compartment shield. Further conductive vias that do not form a row surrounding the electronic components may be provided on the substrate 1.

導電性ビア5a,5bは、例えば、ビア孔15に導電体前駆体を充填することと、ビア孔15に充填された導電体前駆体を加熱することにより、導電性ビア5a,5bを形成することを含む方法によって形成される。この場合、導電体前駆体がビア孔15に充填された後、封止樹脂層7を硬化してもよい。導電体前駆体をビア孔15に充填する方法は、スクリーン印刷等の印刷法であってもよい。複数回の印刷により、導電体前駆体をビア孔15に充填してもよい。導電体前駆体を減圧下でビア孔15に充填してもよい。ビア孔15内の導電体前駆体を加熱することにより、導電体前駆体の硬化体である導電性ビア5a,5bを形成することができる。 The conductive vias 5a, 5b are formed, for example, by a method that includes filling the via holes 15 with a conductive precursor and heating the conductive precursor filled in the via holes 15 to form the conductive vias 5a, 5b. In this case, the sealing resin layer 7 may be cured after the conductive precursor is filled in the via holes 15. The method for filling the via holes 15 with the conductive precursor may be a printing method such as screen printing. The conductive precursor may be filled into the via holes 15 by multiple printing processes. The conductive precursor may be filled into the via holes 15 under reduced pressure. By heating the conductive precursor in the via holes 15, the conductive vias 5a, 5b, which are cured versions of the conductive precursor, can be formed.

導電性ビア5a,5bを形成するための導電体前駆体が、複数の金属粒子及び該複数の金属粒子が分散した有機バインダーを含有する導電性ペーストであってもよい。導電性前駆体としての導電性ペーストは特には制限されず、焼結銅ペースト、焼結銀ペースト、又ははんだペーストであってもよい。導電性前駆体としての導電性ペーストが、遷移的液相焼結が可能な複数の金属粒子を含む、遷移的液相焼結型金属接着剤であってもよい。この場合、導電性ペーストの焼結により、複数の金属粒子同士が融合し、それにより金属焼結体を含む電体である導電性ビア5a,5bが形成される。ここで、「遷移的液相焼結」(Transient Liquid Phase Sintering)とは、TLPSとも称され、一般に、低融点金属の粒子界面における加熱による液相への転移と、形成された液相への高融点金属の反応拡散により進行する焼結をいう。遷移的液相焼結によれば、形成される金属焼結体の融点が、焼結のための加熱温度を上回ることができる。The conductive precursor for forming the conductive vias 5a and 5b may be a conductive paste containing multiple metal particles and an organic binder in which the multiple metal particles are dispersed. The conductive paste used as the conductive precursor is not particularly limited and may be a sintered copper paste, a sintered silver paste, or a solder paste. The conductive paste used as the conductive precursor may be a transient liquid phase sintering (TLPS) metal adhesive containing multiple metal particles capable of transient liquid phase sintering. In this case, sintering of the conductive paste fuses the multiple metal particles together, thereby forming the conductive vias 5a and 5b, which are conductors containing a metal sintered body. "Transient liquid phase sintering," also known as TLPS, generally refers to sintering that proceeds by heating the particle interfaces of a low-melting-point metal to a liquid phase, followed by reactive diffusion of a high-melting-point metal into the resulting liquid phase. Transient liquid phase sintering allows the melting point of the resulting metal sintered body to exceed the heating temperature for sintering.

遷移的液相焼結が可能な複数の金属粒子は、高融点の金属と低融点の金属との組み合わせを含んでいてもよい。複数の金属粒子が、高融点の金属粒子を含む第1の金属粒子及び低融点の金属を含む第2の金属粒子を別々に含んでいてもよいし、高融点の金属及び低融点の金属が1個の金属粒子中に含まれていてもよい。The plurality of metal particles capable of transient liquid phase sintering may include a combination of a high-melting point metal and a low-melting point metal. The plurality of metal particles may include separate first metal particles including high-melting point metal particles and second metal particles including low-melting point metal particles, or the high-melting point metal and the low-melting point metal may be included in a single metal particle.

導電体前駆体が、遷移的液相焼結が可能な複数の金属粒子を含む場合、導電体前駆体を複数の金属粒子の液相転移温度以上に加熱することによって、導電性ビア5を形成することができる。液相転移温度は、DSC(Differential scanning calorimetry、示差走査熱量測定)により、50ml/分の窒素気流下にて、10℃/分の昇温速度で25℃から300℃まで複数の金属粒子を加熱する条件で測定することができる。金属粒子が複数種の金属を含む場合、最も低い温度で観測される液相転移の温度が、金属粒子の液相転移温度とみなされる。例えば、Sn-3.0Ag-0.5Cu合金の液相転移温度は217℃である。When the conductive precursor contains multiple metal particles capable of transition liquid phase sintering, the conductive via 5 can be formed by heating the conductive precursor to a temperature equal to or higher than the liquid phase transition temperature of the multiple metal particles. The liquid phase transition temperature can be measured by DSC (differential scanning calorimetry) under conditions of heating the multiple metal particles from 25°C to 300°C at a heating rate of 10°C/min in a nitrogen gas flow of 50 ml/min. When the metal particles contain multiple metals, the liquid phase transition temperature observed at the lowest temperature is considered to be the liquid phase transition temperature of the metal particles. For example, the liquid phase transition temperature of a Sn-3.0Ag-0.5Cu alloy is 217°C.

遷移的液相焼結が可能な複数の金属粒子が高融点の金属を含む第1の金属粒子と低融点の金属を含む第2の金属粒子との組み合わせを含む場合、第2の金属粒子に対する第1の金属粒子の質量比が、2.0~4.0、又は2.2~3.5であってもよい。 When the multiple metal particles capable of transient liquid phase sintering include a combination of first metal particles containing a high-melting point metal and second metal particles containing a low-melting point metal, the mass ratio of the first metal particles to the second metal particles may be 2.0 to 4.0, or 2.2 to 3.5.

高融点の金属及び低融点の金属を含有する金属粒子は、例えば、一方の金属を含む金属粒子の表面に、めっき、蒸着等により他方の金属を含む層を形成することにより得ることができる。一方の金属を含む金属粒子と他方の金属を含む金属粒子とを衝突等により複合化してもよい。 Metal particles containing a high-melting point metal and a low-melting point metal can be obtained, for example, by forming a layer containing one metal on the surface of a metal particle containing the other metal by plating, vapor deposition, etc. Metal particles containing one metal and metal particles containing the other metal may also be composited by collision, etc.

高融点の金属は、Au,Cu、Ag、Co及びNiからなる群より選ばれる少なくとも1種であってもよい。低融点の金属は、In、Sn又はこれらの組み合わせであってもよい。高融点の金属と低融点の金属との組み合わせの例としては、AuとInとの組み合わせ、CuとSnとの組み合わせ、AgとSnとの組み合わせ、CoとSnとの組み合わせ及びNiとSnとの組み合わせが挙げられる。 The high-melting point metal may be at least one selected from the group consisting of Au, Cu, Ag, Co, and Ni. The low-melting point metal may be In, Sn, or a combination thereof. Examples of combinations of high-melting point metals and low-melting point metals include a combination of Au and In, a combination of Cu and Sn, a combination of Ag and Sn, a combination of Co and Sn, and a combination of Ni and Sn.

CuとSnとの組み合わせは、焼結によって銅-錫金属化合物(Cu6Sn5)を生成する。この反応は250℃付近で進行するため、CuとSnとを組み合わせを含む導電体前駆体は、リフロー炉等の一般的な設備を用いた加熱によって焼結することができる。Snは、Sn金属単体として、又はSnを含む合金として金属粒子に含まれることができる。Snを含む合金の例としては、Sn-3.0Ag-0.5Cu合金が挙げられる。Sn-3.0Ag-0.5Cu合金は、合金の質量を基準として、3.0質量%のAg及び0.5質量%のCuを含む。 The combination of Cu and Sn produces a copper-tin metal compound (Cu6Sn5) upon sintering. This reaction occurs at around 250°C, so a conductor precursor containing a combination of Cu and Sn can be sintered by heating using common equipment such as a reflow oven. Sn can be contained in the metal particles either as simple Sn metal or as an alloy containing Sn. An example of an alloy containing Sn is the Sn-3.0Ag-0.5Cu alloy. The Sn-3.0Ag-0.5Cu alloy contains 3.0% by mass of Ag and 0.5% by mass of Cu, based on the mass of the alloy.

導電体前駆体における金属粒子の含有量は、導電体前駆体の質量を基準として、80質量%以上、85質量%以上、又は88質量%以上であってもよく、98質量%以下であってもよい。ここでの含有量は、導電体前駆体が後述の溶剤を含む場合、溶剤以外の成分の合計質量を基準とする割合である。The content of metal particles in the conductor precursor may be 80% by mass or more, 85% by mass or more, or 88% by mass or more, or 98% by mass or less, based on the mass of the conductor precursor. When the conductor precursor contains a solvent as described below, the content here is a percentage based on the total mass of components other than the solvent.

金属粒子の平均粒径は、0.5μm~80μm、1μm~50μm、又は1μm~30μmであってもよい。ここでの平均粒径は、レーザー回折式粒度分布計(例えば、ベックマン・コールター株式会社、LS 13 320型レーザー散乱回折法粒度分布測定装置)によって測定される体積平均粒径をいう。The average particle size of the metal particles may be 0.5 μm to 80 μm, 1 μm to 50 μm, or 1 μm to 30 μm. Here, the average particle size refers to the volume average particle size measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (e.g., Beckman Coulter, Inc., LS 13 320 Laser Scattering and Diffraction Particle Size Distribution Analyzer).

導電体前駆体中の有機バインダーは、熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。熱可塑性樹脂が、金属粒子の液相転移温度よりも低い軟化点を有していてもよい。熱可塑性樹脂の軟化点は、熱機械分析法により測定される値をいう。熱機械的分析法によって測定される軟化点は、熱可塑性樹脂を成膜して得た厚さ100μmフィルムを、昇温速度10℃/分にて加熱しながら、49mNの応力で厚み方向に圧縮したときに、80μmの変位が観測された時点の温度である。測定装置としては、例えば熱機械的分析装置(TMA8320、株式会社リガク製、測定用プローブ:圧縮加重法標準型)が用いられる。The organic binder in the conductor precursor may contain a thermoplastic resin. The thermoplastic resin may have a softening point lower than the liquid-phase transition temperature of the metal particles. The softening point of the thermoplastic resin is a value measured by thermomechanical analysis. The softening point measured by thermomechanical analysis is the temperature at which a displacement of 80 μm is observed when a 100 μm thick film obtained by forming a thermoplastic resin is compressed in the thickness direction with a stress of 49 mN while being heated at a heating rate of 10°C/min. A thermomechanical analyzer (TMA8320, manufactured by Rigaku Corporation, measurement probe: standard type for compression loading method) is used as the measurement device.

熱可塑性樹脂の軟化点は、金属粒子の液相転移温度よりも5℃以上低い温度、10℃以上低い温度、又は15℃以上低い温度であってもよい。熱可塑性樹脂の軟化点は、40℃以上、50℃以上、又は60℃以上であってもよい。The softening point of the thermoplastic resin may be 5°C or more lower, 10°C or more lower, or 15°C or more lower than the liquid phase transition temperature of the metal particles. The softening point of the thermoplastic resin may be 40°C or more, 50°C or more, or 60°C or more.

熱可塑性樹脂は、例えば、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種を含んでもよい。熱可塑性樹脂が、ポリオキシアルキレン基又はポリシロキサン基を含んでいてもよい。ポリオキシアルキレン基は、ポリオキシエチレン基、ポリオキシプロピレン基又はこれらの組み合わせであってもよい。 The thermoplastic resin may include, for example, at least one selected from the group consisting of polyamide resin, polyamideimide resin, polyimide resin, and polyurethane resin. The thermoplastic resin may include a polyoxyalkylene group or a polysiloxane group. The polyoxyalkylene group may be a polyoxyethylene group, a polyoxypropylene group, or a combination thereof.

熱可塑性樹脂が、ポリオキシアルキレン鎖又はポリシロキサン鎖を含む、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂及びポリウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂であってもよい。例えば、ポリオキシアルキレン基若しくはポリシロキサン基を有するジアミン化合物、又はポリオキシアルキレン基若しくはポリシロキサン基を有するジオール化合物を単量体として用いることにより、これら樹脂中にポリオキシアルキレン基又はポリシロキサン基を導入することができる。 The thermoplastic resin may be at least one resin selected from the group consisting of polyamide resins, polyamideimide resins, polyimide resins, and polyurethane resins, each containing a polyoxyalkylene chain or a polysiloxane chain. For example, polyoxyalkylene groups or polysiloxane groups can be introduced into these resins by using a diamine compound containing a polyoxyalkylene group or a polysiloxane group, or a diol compound containing a polyoxyalkylene group or a polysiloxane group, as a monomer.

導電体前駆体における熱可塑性樹脂の含有量は、導電体前駆体の質量を基準として、5~30質量%、6~28質量%、又は8~25質量%であってもよい。ここでの含有量は、導電体前駆体が後述の溶剤を含む場合、溶剤以外の成分の合計質量を基準とする割合である。 The content of the thermoplastic resin in the conductor precursor may be 5 to 30 mass%, 6 to 28 mass%, or 8 to 25 mass%, based on the mass of the conductor precursor. When the conductor precursor contains a solvent, as described below, the content here is a percentage based on the total mass of the components other than the solvent.

有機バインダーは、溶剤を含んでいてもよく、溶剤及び熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。溶剤は極性溶媒であってもよい。溶剤の沸点は200℃以上であってもよく、300℃以下であってもよい。 The organic binder may contain a solvent, or may contain a solvent and a thermoplastic resin. The solvent may be a polar solvent. The boiling point of the solvent may be 200°C or higher or 300°C or lower.

溶剤の例としては、テルピネオール、ステアリルアルコール、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(エトキシエトキシエタノール)、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコール-n-プロピルエーテル、ジプロピレングリコール-n-ブチルエーテル、トリプロピレングリコール-n-ブチルエーテル、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、プロピレングリコールフェニルエーテル、及び2-(2-ブトキシエトキシ)エタノール等のアルコール;クエン酸トリブチル、γ-ブチロラクトン、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、及びグリセリントリアセテート等のエステル;イソホロン等のケトン;N-メチル-2-ピロリドン等のラクタム;フェニルアセトニトリル等のニトリル;4-メチル-1,3-ジオキソラン-2-オン;並びにスルホランを挙げることができる。溶剤は、1種類を単独で又は2種類以上を組み合わせて使用してもよい。Examples of solvents include alcohols such as terpineol, stearyl alcohol, tripropylene glycol methyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether (ethoxyethoxyethanol), diethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol-n-propyl ether, dipropylene glycol-n-butyl ether, tripropylene glycol-n-butyl ether, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, propylene glycol phenyl ether, and 2-(2-butoxyethoxy)ethanol; esters such as tributyl citrate, γ-butyrolactone, diethylene glycol monoethyl ether acetate, dipropylene glycol methyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, and glycerin triacetate; ketones such as isophorone; lactams such as N-methyl-2-pyrrolidone; nitriles such as phenylacetonitrile; 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one; and sulfolane. The solvents may be used alone or in combination of two or more.

溶剤の含有量は、導電体前駆体の質量を基準として、0.1~10質量%、2~7質量%、又は3~5質量%であってもよい。 The solvent content may be 0.1 to 10 mass%, 2 to 7 mass%, or 3 to 5 mass%, based on the mass of the conductor precursor.

導電体前駆体中の有機バインダーは、熱硬化性樹脂、ロジン、活性剤、チキソ剤等のその他の成分を更に含んでいてもよい。 The organic binder in the conductor precursor may further contain other components such as thermosetting resins, rosins, activators, and thixotropic agents.

熱硬化性樹脂の例としては、エポキシ樹脂、オキサジン樹脂、ビスマレイミド樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及びシリコーン樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂の例としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂及び環式脂肪族エポキシ樹脂が挙げられる。Examples of thermosetting resins include epoxy resins, oxazine resins, bismaleimide resins, phenolic resins, unsaturated polyester resins, and silicone resins. Examples of epoxy resins include bisphenol A epoxy resins, bisphenol F epoxy resins, bisphenol S epoxy resins, phenol novolac epoxy resins, cresol novolac epoxy resins, naphthalene epoxy resins, biphenol epoxy resins, biphenyl novolac epoxy resins, and cycloaliphatic epoxy resins.

ロジンの例としては、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸、ネオアビエチン酸、ジヒドロピマル酸、ピマル酸、イソピマル酸、テトラヒドロアビエチン酸、及びパラストリン酸が挙げられる。Examples of rosins include dehydroabietic acid, dihydroabietic acid, neoabietic acid, dihydropimaric acid, pimaric acid, isopimaric acid, tetrahydroabietic acid, and palustric acid.

活性剤の例としては、アミノデカン酸、ペンタン-1,5-ジカルボン酸、トリエタノールアミン、ジフェニル酢酸、セバシン酸、フタル酸、安息香酸、ジブロモサリチル酸、アニス酸、ヨードサリチル酸、及びピコリン酸が挙げられる。 Examples of activators include aminodecanoic acid, pentane-1,5-dicarboxylic acid, triethanolamine, diphenylacetic acid, sebacic acid, phthalic acid, benzoic acid, dibromosalicylic acid, anisic acid, iodosalicylic acid, and picolinic acid.

チキソ剤の例としては、12-ヒドロキシステアリン酸、12-ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド、エチレンビスステアリン酸アマイド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アマイド、及びN,N’-ジステアリルアジピン酸アマイドが挙げられる。 Examples of thixotropic agents include 12-hydroxystearic acid, 12-hydroxystearic acid triglyceride, ethylene bisstearic acid amide, hexamethylene bisoleic acid amide, and N,N'-distearyl adipamide.

導電体前駆体は、金属粒子と、有機バインダーを構成する成分とを混合することにより得ることができる。混合のための装置は、例えば、3本ロールミル、プラネタリーミキサ、遊星式ミキサ、自転公転型撹拌装置、らいかい機、二軸混練機、又は薄層せん断分散機であってもよい。The conductor precursor can be obtained by mixing metal particles with the components that make up the organic binder. The mixing device may be, for example, a three-roll mill, a planetary mixer, a planetary mixer, a rotation-revolution type agitator, a mortar mixer, a twin-screw kneader, or a thin-layer shear disperser.

封止樹脂層7によって封止される電子部品は、チップ部品(半導体素子)、チップ型の受動部品、又はこれらの組み合わせであることができる。チップ部品は、ICチップであってもよい。受動部品は、例えばアンテナ、又はコンデンサであってもよい。電子部品が高周波の電磁波を発するものであっても、導電性ビアによって十分な電磁波シールド効果を得ることができる。そのため、例えば、複数の電子部品のうち一部又は全部が、動作時に周波数3.6GHz以上の電磁波を発するものであってもよい。電子部品が発する電磁波の上限は、通常、300GHz程度である。 The electronic components encapsulated by the encapsulating resin layer 7 can be chip components (semiconductor elements), chip-type passive components, or a combination of these. The chip components may be IC chips. The passive components may be, for example, antennas or capacitors. Even if the electronic components emit high-frequency electromagnetic waves, the conductive vias can provide sufficient electromagnetic wave shielding. Therefore, for example, some or all of the multiple electronic components may emit electromagnetic waves with a frequency of 3.6 GHz or higher during operation. The upper limit of electromagnetic waves emitted by electronic components is typically around 300 GHz.

基材1は、導電性ビア5a,5bが形成された後、封止構造体20から剥離される仮固定材層を有する仮固定用の基材であってもよい。仮固定材層は、例えば、加熱、光照射、又は機械剥離により、封止樹脂層7から剥離される。基材1が仮固定用の基材である場合、電子部品装置を製造する方法は、封止構造体20から基材1を剥離することと、封止構造体20上に、電子部品に接続された再配線、及び絶縁層を含む平板状の配線構造体6を形成することとを更に含んでもよい。あるいは、基材1が再配線を含む配線構造体を含んでいてもよく、その配線構造体上に封止構造体20が設けられてもよい。その場合、導電性ビア5a,5bが形成された後、基材1のうち配線構造体の部分は剥離されることなく電子部品装置100を構成する。配線構造体6の封止構造体20とは反対側の面上に半田ボール9が設けられてもよい。The substrate 1 may be a substrate for temporary fixing having a temporary fixing material layer that is peeled off from the sealing structure 20 after the conductive vias 5a, 5b are formed. The temporary fixing material layer is peeled off from the sealing resin layer 7, for example, by heating, light irradiation, or mechanical peeling. When the substrate 1 is a substrate for temporary fixing, the method for manufacturing an electronic component device may further include peeling the substrate 1 from the sealing structure 20 and forming a planar wiring structure 6 on the sealing structure 20, the planar wiring structure 6 including rewiring connected to the electronic component and an insulating layer. Alternatively, the substrate 1 may include a wiring structure including rewiring, and the sealing structure 20 may be provided on the wiring structure. In this case, after the conductive vias 5a, 5b are formed, the wiring structure portion of the substrate 1 is not peeled off to form the electronic component device 100. A solder ball 9 may be provided on the surface of the wiring structure 6 opposite the sealing structure 20.

図4は、電子部品装置における導電性ビアの配列の一例を示す平面図である。図4において、封止樹脂層7及びシールド膜8は省略されている。図4に示される電子部品装置100において、複数の導電性ビア5a,5bは、1本以上の閉じた環状の列を形成するように配線構造体6の主面上に配置されている。導電性ビア5a,5bによって形成された列(導電性ビア群50)は、配線構造体6の主面を複数の搭載領域6A,6B,6Cに区分している。搭載領域6A,6B,6C内に、電子部品(チップ部品2A,2B,2C及び受動部品3)が配置されている。例えば、チップ部品2A及びその周囲に配置された受動部品3は、これらが配置された搭載領域6Aの外周に沿って延在する2本の列L1,L2によって囲まれている。列L1及びその外側の列L2は、それぞれ、導電性ビア5a及びその外側に配置された導電性ビア5bによって形成されている。列L1及びその外側の列L2は、互いに交差することなくチップ部品2A及び受動部品3を囲んでいる。チップ部品2B,2Cが配置された搭載領域6B,6Cも、その外周に沿って延在する2本の列によって囲まれている。チップ部品2A及び搭載領域6Aを囲む列L1,L2の一部は、チップ部品2B,2Cが配置される搭載領域6B,6Cの外周に沿って延在する列を兼ねている。導電性ビア5a,5bを形成するためのビア孔15は、導電性ビア5a,5bの列に対応する列を基材1の主面上に形成するように配置される。 Figure 4 is a plan view showing an example of an arrangement of conductive vias in an electronic component device. The encapsulating resin layer 7 and shielding film 8 are omitted from Figure 4. In the electronic component device 100 shown in Figure 4, multiple conductive vias 5a and 5b are arranged on the main surface of the wiring structure 6 to form one or more closed, circular rows. The rows (conductive via groups 50) formed by the conductive vias 5a and 5b divide the main surface of the wiring structure 6 into multiple mounting regions 6A, 6B, and 6C. Electronic components (chip components 2A, 2B, and 2C and passive components 3) are arranged within the mounting regions 6A, 6B, and 6C. For example, chip component 2A and the passive components 3 arranged around it are surrounded by two rows L1 and L2 extending along the periphery of the mounting region 6A in which they are arranged. Row L1 and the outer row L2 are formed by conductive vias 5a and conductive vias 5b arranged outside it, respectively. The row L1 and the outer row L2 surround the chip component 2A and the passive component 3 without intersecting each other. The mounting areas 6B and 6C in which the chip components 2B and 2C are arranged are also surrounded by two rows extending along their peripheries. Parts of the rows L1 and L2 surrounding the chip component 2A and the mounting area 6A also serve as rows extending along the peripheries of the mounting areas 6B and 6C in which the chip components 2B and 2C are arranged. The via holes 15 for forming the conductive vias 5a and 5b are arranged so as to form rows on the main surface of the substrate 1 that correspond to the rows of the conductive vias 5a and 5b.

複数の導電性ビアによって構成された1本以上の列の内側の搭載領域それぞれに、通常、1個以上の電子部品が配置される。搭載領域の外周に沿って延在する環状の列の数は、2本以上又は3本以上であってもよく、5本以下であってもよい。導電性ビアによって形成された2本以上の列によって電子部品が囲まれると、より一層高い電磁波シールド効果が得られ易い。 One or more electronic components are typically placed in each mounting area inside one or more rows formed by multiple conductive vias. The number of annular rows extending along the periphery of the mounting area may be two or more, three or more, or five or less. When an electronic component is surrounded by two or more rows formed by conductive vias, an even greater electromagnetic wave shielding effect is likely to be achieved.

同一の任意の1本の列において隣り合う2本の導電性ビア5a又は5bの間の距離Wは、例えば10mm以下であってもよい。導電性ビアが互いに間隔を空けながら配置されていても、距離Wが小さいと十分な電磁波シールド効果が得られ易い。同様の観点から、距離Wは、10mm以下、1mm以下、100μm以下、50μm以下、又は10μm以下であってもよい。工程の安定性、及び必要とされる導電性ビアの数の低減等の観点から、距離Wは0μmを超える。同様の観点から、距離Wは10μm以上、50μm以上、100μm以上、1mm以上又は10mm以上であってもよい。距離Wが、遮蔽される電磁波(電子部品が発する電磁波)の波長の1/10以下であってもよい。The distance W between two adjacent conductive vias 5a or 5b in any one row may be, for example, 10 mm or less. Even if the conductive vias are arranged with a gap between them, a small distance W makes it easier to achieve a sufficient electromagnetic wave shielding effect. From a similar perspective, the distance W may be 10 mm or less, 1 mm or less, 100 μm or less, 50 μm or less, or 10 μm or less. From the perspective of process stability and reducing the number of required conductive vias, the distance W may be greater than 0 μm. From a similar perspective, the distance W may be 10 μm or more, 50 μm or more, 100 μm or more, 1 mm or more, or 10 mm or more. The distance W may be 1/10 of the wavelength of the electromagnetic waves to be shielded (electromagnetic waves emitted by electronic components).

電子部品が配置される搭載領域の外周に沿って2本以上の列が延在する場合、隣り合う2本の列の間の間隔(例えば、列L1と列L2との間の間隔)は、10μm以上1mm以下であってもよい。隣り合う2本の列の間の間隔は、ぞれぞれの列を構成する導電性ビアの中心位置を結ぶ線同士の間隔を意味する。 When two or more rows extend along the periphery of the mounting area where electronic components are placed, the distance between two adjacent rows (e.g., the distance between row L1 and row L2) may be 10 μm or more and 1 mm or less. The distance between two adjacent rows refers to the distance between the lines connecting the center positions of the conductive vias that make up each row.

図5に示される別の例のように、電子部品が配置される搭載領域の外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の列(例えば列L1,L2)において、複数の導電性ビア5a,5bが千鳥配列で配置されていてもよい。「千鳥配列」とは、隣り合う2本の列が延在する方向において、2本の列それぞれを構成する導電性ビア(又はビア孔)が互い違いに配置された配列を意味する。導電性ビア5a,5bが千鳥配列に配置されると、より少ない数の導電性ビアにより、高い電磁波シールド効果を得ることができる。As another example shown in Figure 5, multiple conductive vias 5a, 5b may be arranged in a staggered pattern in two or more rows (e.g., rows L1, L2) that extend along the periphery of the mounting area where electronic components are placed and do not intersect with each other. "Staggered pattern" refers to an arrangement in which the conductive vias (or via holes) that make up each of two adjacent rows are arranged alternately in the direction in which the two rows extend. When conductive vias 5a, 5b are arranged in a staggered pattern, a high electromagnetic wave shielding effect can be achieved with a smaller number of conductive vias.

図4及び図5に例示される、電子部品を囲む1本以上の列を形成するように配置された導電性ビアを有する電子部品装置は、インプリント法による上述の方法によって効率的に製造することができる。ただし、インプリント法に代えて、フォトリソグラフィーを用いる方法、又はレーザー加工による方法によって、同様の形態で配置された導電性ビアを有する電子部品装置を製造してもよい。 Electronic component devices having conductive vias arranged to form one or more rows surrounding the electronic components, as illustrated in Figures 4 and 5, can be efficiently manufactured using the above-described imprinting method. However, instead of the imprinting method, electronic component devices having conductive vias arranged in a similar pattern may also be manufactured using a photolithography method or a laser processing method.

以下、導電性ビアによる電磁波シールドの効果を検証した結果について説明する。 Below, we will explain the results of verifying the effectiveness of electromagnetic wave shielding using conductive vias.

(検証試験1)
解析モデルとして、周波数4GHz、30GHz又は70GHzの電磁波を発振するアンテナが組み込まれた電子部品と、電子部品を囲む列を形成する導電性ビアと、電子部品及び導電性ビアを封止する封止樹脂層を有する電子部品装置を用いた。導電性ビアの直径は100μm、導電性ビアのピッチ(隣り合う導電性ビアの中心位置の間の距離)は200μm又は400μmに設定した。
(Verification test 1)
The analytical model used was an electronic component device having an antenna that oscillates electromagnetic waves at frequencies of 4 GHz, 30 GHz, or 70 GHz, conductive vias that form a row surrounding the electronic component, and a sealing resin layer that seals the electronic component and the conductive vias. The diameter of the conductive vias was set to 100 μm, and the pitch of the conductive vias (the distance between the centers of adjacent conductive vias) was set to 200 μm or 400 μm.

導電性ビアを、電子部品を囲む13.4mm×15.4mmの矩形の枠に沿う1本又は3本の列が形成されるように配置した。3本の列の場合の導電性ビアの配置は、図4の例のように隣り合う列における導電性ビアの位置が揃えられた配列(等間隔)、又は図5の例のような千鳥配列とした。The conductive vias were arranged in one or three rows along a 13.4 mm x 15.4 mm rectangular frame surrounding the electronic component. In the case of three rows, the conductive vias were arranged in an aligned arrangement (equally spaced) in adjacent rows, as in the example of Figure 4, or in a staggered arrangement, as in the example of Figure 5.

FDTD法(Finite-Difference Time-Domain Method)による解析により、導電性ビアの外側で、チップ部品の中心から所定の距離の位置における電界強度を求めた。表1に示される遮蔽効果は、導電性ビア無しの場合の電界強度と導電性ビアが設けられた場合の電界強度との差分である。 The electric field strength was determined at a position outside the conductive via, a specified distance from the center of the chip component, using analysis using the FDTD (Finite-Difference Time-Domain Method). The shielding effect shown in Table 1 is the difference between the electric field strength without the conductive via and the electric field strength with the conductive via.

表1に示される解析結果から、導電性ビアが良好な電磁波シールド効果を有するコンパートメントシールドとして機能することが確認された。 The analysis results shown in Table 1 confirm that the conductive vias function as compartment shields with good electromagnetic wave shielding effects.

(検証試験2)
厚さ300μmのフィルム状の半硬化の封止材をシリコン基板上に積層した。シリコン基板及び封止材の試験体をフリップチップボンダ―のステージ上に置き、シリコン基板上の封止材(封止樹脂層)に対してモールドを押し込むインプリント法により、3本の列を形成する743個のビア孔(直径100μm)を形成した。隣り合うビア孔の中心位置同士の間隔を200μmとした。ビア孔の3本の列は、15.2mm×13.2mmの矩形の辺に沿って延在するように配置された。インプリント法において、フリップチップボンダ―のステージ及びモールドを60℃に加熱し、100Nの荷重がモールドに加えられた。モールドを封止材から引き抜いた後、試験体を140℃で2時間加熱することにより、封止材を硬化した。
(Verification Test 2)
A 300 μm thick semi-cured film of encapsulant was laminated on a silicon substrate. The silicon substrate and encapsulant specimen were placed on the stage of a flip-chip bonder, and 743 via holes (100 μm diameter) were formed in three rows by an imprinting method in which a mold was pressed into the encapsulant (encapsulating resin layer) on the silicon substrate. The spacing between the centers of adjacent via holes was 200 μm. The three rows of via holes were arranged to extend along the sides of a 15.2 mm x 13.2 mm rectangle. In the imprinting method, the flip-chip bonder stage and mold were heated to 60°C, and a load of 100 N was applied to the mold. After the mold was removed from the encapsulant, the specimen was heated at 140°C for two hours to cure the encapsulant.

続いて、真空スクリーンプリンター(LS-100VC、ニューロング精密工業)を用いた印刷により、銅を含み遷移的液相焼結により導電性ビアを形成する導電体前駆体のペーストでビア孔を充填した。100℃で30分間の加熱により導電体前駆体をプリベークした後、260℃のリフロー炉により、銅を含む高さ370μmの導電性ビアを形成させた。封止材(封止樹脂層)のシリコン基板とは反対側の面を覆う、銅を含むシールド膜をスパッタリングにより形成した。Next, the via holes were filled with a copper-containing conductor precursor paste that forms conductive vias by transient liquid phase sintering using a vacuum screen printer (LS-100VC, Newlong Precision Industry Co., Ltd.). The conductor precursor was pre-baked by heating at 100°C for 30 minutes, and then placed in a reflow furnace at 260°C to form copper-containing conductive vias with a height of 370 μm. A copper-containing shielding film was formed by sputtering to cover the surface of the encapsulant (encapsulating resin layer) opposite the silicon substrate.

導電性ビアを有する試験体を、アンテナ部を有する配線構造体上に搭載し、減衰器を介してアンテナ部に信号発生器を接続した。信号発生器によってアンテナ部から4GHzの電磁波を発生させ、試験体を中心とする50mm角の正方形の領域における電界強度を測定した。比較のため、導電性ビア及びシールド膜を有しない試験体1、及び導電性ビアを有しない試験体2を準備し、それらの電界強度も同様に測定した。 A test specimen with conductive vias was mounted on a wiring structure with an antenna section, and a signal generator was connected to the antenna section via an attenuator. The signal generator generated 4 GHz electromagnetic waves from the antenna section, and the electric field strength was measured in a 50 mm square area centered on the test specimen. For comparison, test specimen 1, which did not have conductive vias or a shielding film, and test specimen 2, which did not have conductive vias, were prepared, and their electric field strengths were measured in the same way.

表2に測定結果が示される。電界強度最大値は、導電性ビアの枠の外側における電界強度の最大値である。遮蔽効果は、試験体1の電界強度最大値に対する試験体2又は3の電界強度最大値の減少量である。導電性ビアを設けることにより、優れた電磁波シールドの効果が得られることが確認された。 The measurement results are shown in Table 2. The maximum electric field strength is the maximum electric field strength outside the frame of the conductive via. The shielding effect is the amount of reduction in the maximum electric field strength of test specimen 2 or 3 compared to the maximum electric field strength of test specimen 1. It was confirmed that the provision of conductive vias provides excellent electromagnetic wave shielding effects.

1…基材、2,2A,2B…チップ部品(電子部品)、3…受動部品(電子部品)、5a,5b…導電性ビア、6A,6B,6C…搭載領域、7…封止樹脂層、8…シールド膜、9…半田ボール、10…モールド、15…ビア孔、20…封止構造体、50…導電性ビア群、100…電子部品装置、L1,L2…導電性ビアの列。 1...substrate, 2, 2A, 2B...chip components (electronic components), 3...passive components (electronic components), 5a, 5b...conductive vias, 6A, 6B, 6C...mounting area, 7...encapsulating resin layer, 8...shielding film, 9...solder balls, 10...mold, 15...via holes, 20...encapsulating structure, 50...group of conductive vias, 100...electronic component device, L1, L2...row of conductive vias.

Claims (12)

基材の主面上に配置された1個以上の電子部品、及び前記電子部品を封止する硬化性の封止樹脂層を有する封止構造体を、前記基材上に設けることと、
前記封止樹脂層に対して前記基材とは反対側からモールドを押し込むことを含むインプリント法によって、前記封止樹脂層の厚さ方向に延びる複数のビア孔を形成することと、
前記封止樹脂層を硬化することと、
複数の前記ビア孔のそれぞれを充填する複数の導電性ビアを形成することと、
を含み、
1個以上の前記電子部品が、前記基材の前記主面における1個以上の搭載領域内に配置され、
前記複数のビア孔のうち一部又は全部が、1本以上の列を形成するように互いに間隔を空けて配置され、前記搭載領域が、1本以上の前記列によって囲まれた領域であ
1本の前記列において隣り合う前記ビア孔の間の距離が、100μm以上10mm以下である、
電子部品装置を製造する方法。
providing, on the substrate, an encapsulating structure having one or more electronic components arranged on a main surface of the substrate and a curable encapsulating resin layer encapsulating the electronic components;
forming a plurality of via holes extending in a thickness direction of the sealing resin layer by an imprint method including pressing a mold into the sealing resin layer from an opposite side to the substrate;
curing the sealing resin layer;
forming a plurality of conductive vias filling each of the plurality of via holes;
Including,
one or more of the electronic components are disposed in one or more mounting areas on the main surface of the substrate;
some or all of the plurality of via holes are arranged at intervals from one another to form one or more rows, and the mounting area is an area surrounded by the one or more rows;
the distance between adjacent via holes in one row is 100 μm or more and 10 mm or less;
A method for manufacturing an electronic component device.
1個以上の前記搭載領域それぞれが、前記搭載領域の外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の前記列によって囲まれた領域である、請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein each of the one or more mounting areas is an area surrounded by two or more of the rows that extend along the periphery of the mounting area and do not intersect with each other. 1個以上の前記搭載領域それぞれの外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の前記列が、千鳥配列で配置された複数の前記ビア孔を含む、請求項2に記載の方法。 The method of claim 2, wherein two or more of the rows extending along the periphery of each of the one or more mounting areas and not intersecting each other include a plurality of the via holes arranged in a staggered arrangement. 1個以上の前記搭載領域それぞれが、前記搭載領域の外周に沿って延在し互いに交差しない3本以上5本以下の前記列によって囲まれた領域である、請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1 , wherein each of the one or more mounting areas is an area surrounded by at least three but not more than five of the rows that extend along the periphery of the mounting area and do not intersect with each other . 当該方法が、前記封止樹脂層を覆い、前記導電性ビアの先端と接続された導電性のシールド膜を形成することを更に含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, further comprising forming a conductive shielding film that covers the sealing resin layer and is connected to the tip of the conductive via. 前記導電性ビアが、前記ビア孔に導電体前駆体を充填することと、前記ビア孔に充填された前記導電体前駆体を加熱することにより、前記導電性ビアを形成することとを含む方法によって形成され、
前記導電体前駆体が、複数の金属粒子及び該複数の金属粒子が分散した有機バインダーを含有し、
前記導電体前駆体が加熱されたときに、前記複数の金属粒子が、遷移的液相焼結により金属焼結体を形成し、それにより前記金属焼結体を含む前記導電性ビアが形成される、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
the conductive via is formed by a method including filling the via hole with a conductive precursor and heating the conductive precursor filled in the via hole to form the conductive via;
the conductor precursor contains a plurality of metal particles and an organic binder in which the plurality of metal particles are dispersed,
6. The method of claim 1, wherein when the electrical conductor precursor is heated, the plurality of metal particles form a metal sintered body by transient liquid phase sintering, thereby forming the conductive via comprising the metal sintered body.
前記封止構造体が、フィルム状の封止材を前記基材上に積層することによって前記基材上に設けられ、
前記封止材が、55~110℃の範囲のうち一部又は全部の温度において20000Pa・s以下の溶融粘度を示す、
請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
the sealing structure is provided on the substrate by laminating a film-like sealing material on the substrate,
The sealing material exhibits a melt viscosity of 20,000 Pa s or less at some or all of the temperatures in the range of 55 to 110°C.
The method according to any one of claims 1 to 6.
1個以上の前記電子部品のうち一部又は全部が、動作時に周波数3.6GHz以上の電磁波を発する、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 The method described in any one of claims 1 to 7, wherein some or all of the one or more electronic components emit electromagnetic waves with a frequency of 3.6 GHz or higher when in operation. 再配線を含む配線構造体と、
前記配線構造体の主面上に搭載された1個以上の電子部品と、
前記電子部品を封止する封止樹脂層と、
前記封止樹脂層を貫通する複数の導電性ビアと、
を備え、
1個以上の前記電子部品が、前記配線構造体の前記主面における1個以上の搭載領域内に配置され、
前記複数の導電性ビアのうち一部又は全部が、2本以上の列を形成するように互いに間隔を空けて配置され、1個以上の前記搭載領域が、前記搭載領域それぞれの外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の前記列によって囲まれた領域であり、
1個以上の前記搭載領域それぞれの外周に沿って延在し互いに交差しない2本以上の前記列が、千鳥配列で配置された複数の前記導電性ビアを含
1本の前記列において隣り合う前記導電性ビアの間の距離が、100μm以上10mm以下である、電子部品装置。
a wiring structure including rewiring;
one or more electronic components mounted on a main surface of the wiring structure;
a sealing resin layer that seals the electronic component;
a plurality of conductive vias penetrating the sealing resin layer;
Equipped with
one or more of the electronic components are disposed in one or more mounting regions on the main surface of the wiring structure;
some or all of the plurality of conductive vias are arranged at intervals from one another to form two or more rows, and one or more of the mounting regions are regions surrounded by two or more of the rows that extend along the periphery of each of the mounting regions and do not intersect with one another;
two or more rows extending along the periphery of each of the one or more mounting regions and not intersecting each other include a plurality of the conductive vias arranged in a staggered arrangement;
The electronic component device , wherein the distance between adjacent conductive vias in one row is 100 μm or more and 10 mm or less .
前記封止樹脂層を覆い、前記導電性ビアの先端と接続された導電性のシールド膜を更に備える、請求項9に記載の電子部品装置。 The electronic component device of claim 9, further comprising a conductive shielding film covering the sealing resin layer and connected to the tip of the conductive via. 1個以上の前記電子部品のうち一部又は全部が、動作時に周波数3.6GHz以上の電磁波を発する、請求項9又は10に記載の電子部品装置。 The electronic component device described in claim 9 or 10, wherein some or all of the one or more electronic components emit electromagnetic waves with a frequency of 3.6 GHz or higher when in operation. 前記複数の導電性ビアのうち一部又は全部が、3本以上5本以下の列を形成するように互いに間隔を空けて配置され、some or all of the plurality of conductive vias are spaced apart from one another to form rows of three or more and five or less;
1個以上の前記搭載領域それぞれの外周に沿って延在し互いに交差しない3本以上5本以下の前記列が、千鳥配列で配置された複数の前記導電性ビアを含む、the rows extending along the periphery of each of the one or more mounting regions and not intersecting each other are three to five rows each, and each row includes a plurality of the conductive vias arranged in a staggered arrangement;
請求項9~11のいずれか一項に記載の電子部品装置。The electronic component device according to any one of claims 9 to 11.

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