申请/专利权人：株式会社村田制作所

申请日：2016-06-01

公开（公告）日：2020-07-17

公开（公告）号：CN107615894B

主分类号：H05K1/18(20060101)

分类号：H05K1/18(20060101);H01L21/60(20060101);H01L23/12(20060101);H05K3/34(20060101)

优先权：["20150603 JP 2015-112830"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.17#授权;2018.02.13#实质审查的生效;2018.01.19#公开

摘要：层间连接导体20贯穿层叠体10的第一层1～6，从上表面10S突出。元器件安装基板200中，在层叠方向上，对层间连接导体20距离上表面10S的突出长度进行调整，以使得层间连接导体20及导电接合部112在层叠方向上的连接位置与连接电极30及导电接合部122在层叠方向上的连接位置之差成为差分d1。层叠方向上的导电接合部112的长度与导电接合部122的长度的差分d2与该差分d1相抵消。其结果是，通过使上表面10S与下表面101S平行，能够防止高频元器件100相对于安装基板90发生倾斜，且能够防止因该倾斜而引起的电连接不良和接合强度的降低。

主权项：1.一种元器件安装基板，具备：具有第一柱状电极及第二柱状电极的功率放大器；以及在主面安装有所述功率放大器的层叠结构的安装基板，该元器件安装基板的特征在于，所述安装基板具有第一连接导体和2个以上的第二连接导体，所述功率放大器具有与所述第一柱状电极及所述第一连接导体接合的第一导电接合部，以及与所述第二柱状电极及2个以上的所述第二连接导体中的至少2个第二连接导体接合的第二导电接合部，所述第一柱状电极在与所述主面平行的方向上的截面积小于所述第二柱状电极在所述方向上的截面积，在所述安装基板的层叠方向上，所述第一连接导体与所述第一导电接合部的连接部的位置比至少2个所述第二连接导体与所述第二导电接合部的连接部的位置更远离所述主面的位置。

全文数据：元器件安装基板技术领域[0001]本发明涉及元器件安装基板，该元器件安装基板包括具有多个柱状电极的元器件和在主面安装有该元器件的安装基板。背景技术[0002]目前已知在底面具有多个柱状电极例如由铜构成的支柱电极）的倒装芯片元器件参照专利文献1。倒装芯片元器件中，底面的各个柱状电极经由导电接合部，与安装基板的主面的各个连接电极实现电连接和物理连接。[0003]专利文献1所掲示的倒装芯片元器件具有与底面平行的方向上的截面积互不相同的多个柱状电极。现有技术文献专利文献[0004]专利文献1:日本专利特开2001-223321号公报发明内容发明所要解决的技术问题[0005]然而，如专利文献1所揭示的倒装芯片元器件那样，在将截面积互不相同的多个柱状电极安装至安装基板之前，若用焊锡形成导电接合部，则形成于柱状电极的前端的焊锡量取决于柱状电极的截面积，因此，柱状电极的截面积越大导电接合部越厚。由此，具有截面积互不相同的多个柱状电极的倒装芯片元器件若被安装至安装基板，则相对于安装基板的主面会发生倾斜。其结果是，会发生出现电连接不良、或者接合强度降低的问题。[0006]因而，本发明的目的在于，提供一种元器件安装基板，即使将具有截面积互不相同的多个柱状电极的元器件安装至安装基板的主面，也能够防止电连接不良及接合强度的降低。解决技术问题的技术方案[0007]本发明的元器件安装基板具备:具有第一柱状电极及第二柱状电极的元器件；以及在主面安装有所述元器件的层叠结构的安装基板。所述安装基板具有第一连接导体和第二连接导体。所述元器件具有配置于所述第一柱状电极与所述第一连接导体之间的第一导电接合部，以及配置于所述第二柱状电极与所述第二连接导体之间的第二导电接合部。[0008]所述第一柱状电极在与所述主面平行的方向上的截面积小于所述第二柱状电极在所述方向上的截面积。因此，因柱状电极的截面积之差引起的镀覆膜的成长速度的差异使得第二导电接合部的厚度层叠方向的长度比第一导电接合部的厚度要厚。[0009]因此，本发明的元器件安装基板具有如下特征:在所述安装基板的层叠方向上，所述第一连接导体与所述第一导电接合部的连接部的位置比所述第二连接导体与所述第二导电接合部的连接部的位置更远离所述主面的位置。[0010]本发明的元器件安装基板中，利用安装基板的第一连接导体及第二连接导体的各个连接部在层叠方向上的位置之差来抵消因元器件的第一柱状电极与第二柱状电极的截面积之差而引起的第一导电接合部与第二导电接合部的厚度之差，因此，能够防止元器件在安装时相对于安装基板的主面发生倾斜。其结果是，本发明的元器件安装基板在安装时，能够防止因元器件相对于安装基板的倾斜而引起的电连接不良及接合强度的降低。[0011]为了抵消因元器件的第一柱状电极与第二柱状电极的截面积之差而引起的第一导电接合部与第二导电接合部的厚度之差，具体以如下方式构成安装基板。[0012]所述第一连接导体是沿着所述层叠方向延伸的第一层间连接导体。所述第二连接导体具有配置于所述主面的连接电极，以及连接至所述连接电极且沿着所述层叠方向延伸的至少一个第二层间连接导体。而且，所述第一层间连接导体从所述主面突出。[0013]S卩，第一层间连接导体与第一柱状电极经由第一导电接合部实现电连接和物理连接。第二连接导体的连接电极与第二柱状电极经由第二导电接合部实现电连接和物理连接。[0014]为了形成从主面突出的第一层间连接导体，例如以使所述第一层间连接导体的体积大于所述第二层间连接导体的体积的方式来形成层叠结构的安装基板。例如使层叠方向上第一层间连接导体与第二层间连接导体的长度相等，且形成为第一层间连接导体比第二层间连接导体要粗。于是，在烧结安装基板时，体积较大的第一层间连接导体比第二层间连接导体膨胀得更多，从主面突出。[0015]但是，也可以通过使所述第一层间连接导体的热膨胀率大于所述第二层间连接导体的热膨胀率，从而形成从主面突出的第一层间连接导体。[0016]另外，还可以通过按如下方式构成，来使得第一连接导体与第一导电接合部的连接部远离主面。[0017]所述安装基板在层间具有被涂布形成的电极。若沿着所述层叠方向观察所述层叠体，则存在于所述第一连接导体的区域的所述电极的数量多于存在于所述第二连接导体的区域的所述电极的数量。[0018]S卩，第一连接导体与第一导电接合部的连接部中仅被涂布的电极这部分数量的连接部远离主面。[0019]另外，所述第二连接导体可以具有多个所述第二层间连接导体。由此，利用经由连接电极的多个第二层间连接导体，能够有效地冷却元器件的第二柱状电极。[0020]另外，可以用以下方式构成本发明的元器件安装基板，以取代使第一连接导体从主面突出的方式。[0021]在本发明的元器件安装基板中，所述安装基板的特征在于，在所述主面中所述第二连接电极的区域形成为凹部。[0022]S卩，利用安装基板的主面的凹部的阶差来抵消因第一柱状电极与第二柱状电极的截面积之差而引起的第一导电接合部与第二导电接合部的厚度之差。[0023]具体而言，若从所述安装基板的层叠方向观察，则通过使所述第一连接电极的区域的层数多于所述第二连接电极的区域的层数，来形成所述凹部。发明效果[0024]根据本发明的元器件安装基板，即使将具有截面积互不相同的多个柱状电极的元器件安装至安装基板的主面，也能够防止电连接不良及接合强度的降低。附图说明[0025]图1是本发明第一实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。图2是本发明第一实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。图3是本发明第二实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。图4是本发明第三实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。图5是本发明第四实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。图6是本发明第五实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。图7是本发明第六实施方式所涉及的元器件安装基板的侧面剖视图。具体实施方式[0026]参照附图对本发明的第一实施方式所涉及的元器件安装基板200进行说明。图1及图2分别是元器件安装基板200的侧面剖视图。此处，图1示出了将高频元器件100安装至安装基板90之前的状态，图2示出了将高频元器件100安装至安装基板90之后的状态。[0027]如图1及图2所示，本实施方式所涉及的元器件安装基板200具有安装基板90、高频元器件100。[0028]安装基板90具有层叠体10,层间连接导体20,连接电极30,层间连接导体31、32、33。如图2所示，在层叠体10的上表面10S安装有高频元器件100。高频元器件100是所谓的倒装芯片元器件，具有基板101、柱状电极111、柱状电极121。柱状电极111及柱状电极121配置于基板101的下表面101S。高频元器件100在基板101的上表面及内部具有未图示的功率放大器、双工器、以及开关电路。功率放大器等被连接至用于收发高频信号的未图示的天线。[0029]层叠体10由第六层6、第五层5、第四层4、第三层3、第二层2以及第一层1依次沿着层叠方向进行层叠而得到。第一层1〜第六层6分别由绝缘体片材例如包含玻璃环氧树脂的片材来构成。[0030]层间连接导体20从第一层1一直贯穿到第六层6,且从层叠体10的上表面10S突出。为了使层间连接导体20从层叠体1〇的上表面10S突出，只要利用与层间连接导体31〜33的导电材料相比热膨胀率较高的导电材料来形成层间连接导体20即可。由此，在烧结层叠体10时，层间连接导体20比层间连接导体31〜33膨胀得更多，会从层叠体10的上表面10S突出。[0031]另外，为了形成从上表面10S突出的层间连接导体2〇,通过使向形成于绝缘体片材的孔中填充导电材料的次数多于向用于形成层间连接导体31〜33的绝缘体片材的孔中填充导电材料的次数，从而可以形成为层间连接导体20从层叠体1〇的上表面10S突出。当然也可以通过组合导电材料的填充次数和易膨胀的材料的选择，来形成层间连接导体20。[0032]连接电极30配置于层叠体1〇的上表面10S。层间连接导体31〜33—直贯穿至第一层1〜第六层6。层间连接导体31〜33的上端分别连接至连接电极30。[0033]如图1及图2所示，若沿着层叠方向观察层叠体10,则层间连接导体2〇与所安装的高频元器件100的柱状电极111重叠。若沿着层叠方向观察层叠体10,则连接电极30与所安装的高频元器件1〇〇的柱状电极121重叠。[0034]在将高频元器件100安装至安装基板90时，使用导电接合剂例如焊锡）。如图丄所示，在安装之前，利用包含焊锡的金属，在高频元器件100的柱状电极111的端部预先形成能够实现物理接合和电导通的导电接合部112。同样地，在安装之前，在高频元器件100的柱状电极121的端部预先形成导电接合部122。[0035]此处，镀覆膜的成长速度取决于柱状电极111及柱状电极121的截面积。优选柱状电极111及柱状电极121是利用由铜形成的支柱电极设置得到的柱状的结构物。但是，柱状电极111及柱状电极121的截面积是利用与高频元器件100的基板101的下表面101S平行的平面对柱状电极111及柱状电极121进行截面时的面积。换言之，柱状电极111及柱状电极121的截面积是与安装时的层叠体10的上表面10S平行地截断柱状电极111及柱状电极121时的面积。在从基板101的下表面101S突出的柱状电极111具有固定的截面积的情况下，从柱状电极111延长的方向观察高频元器件100的下表面101S而得到的柱状电极111的面积与从高频元器件100突出的柱状电极111的截面积相同。[0036]由于截面积越大则焊锡量越多，因此截面积较小的柱状电极121的导电接合部122比截面积较大的柱状电极111的导电接合部112要厚。即，如图1所示，层叠方向上的导电接合部122的长度比导电接合部112的长度要长差分d2。关于距离基板101的下表面101S的距离，设置于面积较大的柱状电极121的导电接合部122的该距离要长于设置于面积较小的柱状电极111的导电接合部112的该距离。然而，与实际相比，图1中以更为强调地放大的方式示出了差分d2。从基板101的下表面101S突出的柱状电极111与柱状电极121的长度大致相等。[0037]因而，在本实施方式所涉及的元器件安装基板200中，在层叠方向上，层间连接导体20距离上表面10S的突出长度被调整为使得层间连接导体20及导电接合部112在层叠方向上的连接位置与连接电极30及导电接合部122在层叠方向上的连接位置之差成为差分dl〇[0038]如图2所示，层叠方向上的导电接合部112的长度与导电接合部122的长度的差分d2与该差分dl相抵消。即，本实施方式所涉及的元器件安装基板200利用层间连接导体20及导电接合部112在层叠方向上的连接位置与连接电极30及导电接合部122在层叠方向上的连接位置之差来抵消导电接合部112及导电接合部122的厚度之差。其结果是，本实施方式所涉及的元器件安装基板200中，在将高频元器件100安装至安装基板90的情况下，通过使层叠体10的上表面10S与基板101的下表面101S平行，从而能够防止高频元器件100相对于安装基板90发生倾斜。而且，本实施方式所涉及的元器件安装基板200能够防止因该倾斜而引起的电连接的不良以及接合强度的降低。[0039]此处，差分dl与差分d2可以不严格地相等。在差分dl与差分d2不严格地相等的情况下，也能够抑制安装时高频元器件100的倾斜程度。[0040]另外，连接至连接电极30的层间连接导体31〜33可以只有1个。而且，层间连接导体31〜33分别可以不从层叠体10的上表面10S贯穿至下表面，其下端可以不到达第六层6。[0041]但是，通过将连接至连接电极30的层间连接导体设置得更多、更长，从而能更有效地对连接至连接电极30的柱状电极121进行散热。因此，在沿着层叠体10的层叠方向观察到高频元器件100在与柱状电极121对应的位置处具有功率放大器的情况下，若将连接至连接电极30的层间连接导体设置得更多、更长，则能够有效地对该功率放大器进行散热。[0042]接着，利用图3对第二实施方式涉及的元器件安装基板200A进行说明。图3是元器件安装基板200A的安装基板90A的侧面剖视图。本实施方式所涉及的元器件安装基板2〇〇A与第一实施方式所涉及的元器件安装基板200的区别在于，安装基板9〇A的层间连接导体20A的截面积较大这一点。换言之，层间连接导体2〇A比层间连接导体31〜33要粗。[0043]为了形成这样的层间连接导体20A，与形成层间连接导体31〜33的情况相比，只要增大形成于绝缘体片材的孔，增加填充至该孔中的导电材料的填充量即可。于是，在烧结层叠体10时，层间连接导体20A比层间连接导体31〜33膨胀得更多，会从上表面10S突出。[0044]接着，利用图4对第三实施方式涉及的元器件安装基板200B进行说明。图4是元器件安装基板200B的安装基板90B的侧面剖视图。本实施方式所涉及的元器件安装基板200B与第二实施方式所涉及的元器件安装基板200A的区别在于，安装基板90B的层间连接导体20B的一部分比层间连接导体31〜33要粗这一点。[0045]如图4所示，层间连接导体20B包括细径部20B1和粗径部20B2。细径部20B1从第一层1贯穿至第三层3,从上表面10S突出。粗径部20B2从第四层4一直贯穿至第六层6。[0046]由此，即使层间连接导体20B局部地比层间连接导体31〜33要粗，由于整体体积较大，所以在烧结层叠体10之后，层间连接导体20B也仍会从上表面10S突出。另外，图4示出了一个示例，粗径部存在于第一层1〜第六层6中的任意层皆可。[0047]接着，利用图5对第四实施方式涉及的元器件安装基板200C进行说明。图5是元器件安装基板200C的安装基板90:的侧面剖视图。本实施方式所涉及的元器件安装基板2〇〇C与第一实施方式所涉及的元器件安装基板200的区别在于，安装基板90C的层间连接导体20C包括多个层间连接导体20C1和夹在各个层间连接导体20C1中的印刷电极20C2这一点。[0048]通过在填充了层间连接导体20C1用的导电材料的孔上再涂布导电材料，从而形成印刷电极20C2。图5中，层间连接导体31〜33不具有印刷电极，但是在不超过层间连接导体20C所具有的印刷电极的数量的范围内，可以具有印刷电极。[0049]接着，利用图6对第五实施方式涉及的元器件安装基板200D进行说明。图6是元器件安装基板200D的安装基板90D的侧面剖视图。本实施方式所涉及的元器件安装基板200D中组合了第二实施方式所涉及的元器件安装基板200A的特征和第四实施方式所涉及的元器件安装基板200C的特征。[0050]具体而言，层间连接导体20D的直径大于层间连接导体31〜33的直径，且具有多个印刷电极20D1。在安装基板90D是包含LTCC、HTCC等陶瓷的烧成型多层基板的情况下，通过将与面积较小的柱状电极111相连接的层间连接导体20D的直径设置得比层间连接导体31〜33的直径要大，能够减小烧成时层叠方向上层间连接导体20D附近的多层基板的收缩率，能够使多层基板的表面的层叠方向上距离安装基板90D的第一层1的层间连接导体20D的高度大于层间连接导体31〜33的高度，因此是优选的。另外，由于易于将从安装基板90D的上表面10S突出的层间连接导体20D的距离形成得较长，且能够使因安装时的按压而对安装基板90D产生的应力相对较低，因此是优选的。而且，由于从层叠方向观察安装基板90D时，若配置成使得被配置于陶瓷层间的多个印刷电极20D1与层间连接导体20D重叠，则能够使多层基板的表面的层叠方向上距离安装基板90D的第一层1的层间连接导体20D的高度与层间连接导体31〜33的高度的距离之差较大，因此是优选的。[0051]当然，也可以通过组合第三实施方式所涉及的元器件安装基板200B的特征和第四实施方式所涉及的元器件安装基板200C的特征，来形成具有印刷电极且仅一部分较粗的层间连接导体。[0052]接着，利用图7对第六实施方式涉及的元器件安装基板200E进行说明。图7是元器件安装基板200E的侧面剖视图。本实施方式所涉及的元器件安装基板200E与第一实施方式所涉及的元器件安装基板200的区别在于，安装基板9〇E的连接电极20E1与导电接合部112实现物理连接和电连接这一点，以及层叠体10E在上表面10S具有凹部40这一点。[0053]如图7所示，通过使层叠体10E的一部分由包含第七层7的七层来构成，其它部分由六层来构成，从而形成凹部40。具体而言，形成凹部40,以使得沿着层叠方向观察层叠体10E时，该凹部40包含柱状电极121。上表面10S的除了凹部40以外的区域即第七层7层叠于第一层1上。[0054]连接导体20E具有连接电极20E1和层间连接导体20E2。连接电极20E1配置于上表面10S中层叠有第七层7的区域。设定第七层7的厚度，以使得层叠方向上连接电极20E1的位置与连接电极30的位置的差分dl等于高频元器件100上的差分d2。标号说明[0055]10，10E层叠体20,20A，20B，20C，20D层间连接导体20B1细径部20B2粗径部20C1层间连接导体20C2,20D1印刷电极20E连接导体20E1连接电极20E2层间连接导体30连接电极31，32,33层间连接导体40凹部200，200A，200B，200C，200D，200E元器件安装基板90,90A，90B，90C，90D，90E安装基板100高频元器件101基板111，121柱状电极112，122导电接合部

权利要求：1.一种元器件安装基板，具备：具有第一柱状电极及第二柱状电极的元器件；以及在主面安装有所述元器件的层叠结构的安装基板，该元器件安装基板的特征在于，所述安装基板具有第一连接导体和第二连接导体，所述元器件具有配置于所述第一柱状电极与所述第一连接导体之间的第一导电接合部，以及配置于所述第二柱状电极与所述第二连接导体之间的第二导电接合部，所述第一柱状电极在与所述主面平行的方向上的截面积小于所述第二柱状电极在所述方向上的截面积，在所述安装基板的层叠方向上，所述第一连接导体与所述第一导电接合部的连接部的位置比所述第二连接导体与所述第二导电接合部的连接部的位置更远离所述主面的位置。2.如权利要求1所述的元器件安装基板，其特征在于，所述第一连接导体是沿着所述层叠方向延伸的第一层间连接导体，所述第二连接导体具有配置于所述主面的连接电极，以及连接至所述连接电极且沿着所述层叠方向延伸的至少一个第二层间连接导体，所述第一层间连接导体从所述主面突出。3.如权利要求2所述的元器件安装基板，其特征在于，所述第一层间连接导体的体积大于所述第二层间连接导体的体积。4.如权利要求2或3所述的元器件安装基板，其特征在于，所述第一层间连接导体的热膨胀率大于所述第二层间连接导体的热膨胀率。5.如权利要求2至4中任一项所述的元器件安装基板，其特征在于，所述第二连接导体具有多个所述第二层间连接导体。6.如权利要求1至5中任一项所述的元器件安装基板，其特征在于，所述安装基板在层间具有被涂布形成的电极，若沿着所述层叠方向观察所述安装基板，则存在于所述第一连接导体的区域的所述电极的数量多于存在于所述第二连接导体的区域的所述电极的数量。7.—种元器件安装基板，具备：具有第一柱状电极及第二柱状电极的元器件；以及在主面安装有所述元器件的层叠结构的安装基板，该元器件安装基板的特征在于，所述安装基板具有配置于所述主面的第一连接电极，以及配置于所述主面的第二连接电极，所述元器件具有配置于所述第一柱状电极与所述第一连接导体之间的第一导电接合部，以及配置于所述第二柱状电极与所述第二连接导体之间的第二导电接合部，所述第一柱状电极在与所述主面平行的方向上的截面积小于所述第二柱状电极在所述方向上的截面积，所述安装基板中，所述主面的所述第二连接电极的区域形成为凹部。8.如权利要求7所述的元器件安装基板，其特征在于，通过使沿着所述安装基板的层叠方向观察时所述第一连接电极的区域中所述安装基板的层数多于所述第二连接电极的区域中所述安装基板的层数，来形成所述凹部。

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