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JP5110164B2 - 部品内蔵モジュール及びその製造方法 - Google Patents
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JP5110164B2 - 部品内蔵モジュール及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は部品内蔵モジュール及びその製造方法に関し、詳しくは、樹脂基板内に回路部品を内蔵する部品内蔵モジュール及びその製造方法に関する。
従来、樹脂基板内に回路部品を内蔵する部品内蔵モジュールが種々提案されている。
例えば図6の断面図に示すように、回路部品204を、導電性接着剤205を介して銅箔203に実装し、その上に、貫通孔201に導電性樹脂202が充填された、熱硬化性樹脂を含む板状部材200と、銅箔206とを重ねて加熱し、板状部材200を軟化させて電気絶縁性基板207内に回路部品204を内蔵した後、配線パターン209,210を形成する(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−220262号公報
しかしながら、半田等の導電材料を用いて実装された回路部品を樹脂に埋設するため樹脂を加熱すると、半田等の導電材料が再溶融し、ショートが発生するおそれがある。そのため、回路部品の端子電極間のピッチが狭い場合や、樹脂内に埋設する回路部品の隙間が小さい場合には、部品内蔵モジュールを製造することが困難になる。
本発明は、かかる実情に鑑み、導電材料の溶融等によるショートが発生することがない、部品内蔵モジュール及びその製造方法を提供しようとするものである。
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した部品内蔵モジュールを提供する。
部品内蔵モジュールは、(a)複数の樹脂層が接合された基板本体と、(b)端子電極と前記端子電極を覆う誘電体層とを有し、前記基板本体の内部に配置された回路部品と、(c)少なくとも1層の前記樹脂層の主面に接して配置された配線パターンとを備える。前記回路部品の前記端子電極と前記配線パターンとが、前記誘電体層を介して容量結合している。
上記構成によれば、半田等の導電材料を用いて回路部品を配線パターンに実装する必要がないので、樹脂層を接合する際の加熱によって導電材料が溶融する等によりショートが発生することがない。
好ましくは、前記樹脂層の主面に接して配置された配線パターンをさらに備える。前記樹脂層の前記主面に垂直な方向から透視すると、前記配線パターンは前記回路部品を含む。
この場合、回路部品の上側および/または下側に配線パターンが設けられており、配線パターンは、これを平面視したとき、その投影面が回路部品の投影面を含むように形成されている。
樹脂シートを積層してなる樹脂基板が特に可撓性を有している場合、樹脂基板に衝撃が加わって樹脂基板が変形すると、埋設された回路部品がダメージを受ける可能性がある。そこで、回路部品を包み込むように配線パターンを設けることで、回路部品が受けるダメージを最小限に抑えることができる。また、樹脂基板が変形すると、回路部品の端子電極と配線パターンとの間に形成された容量値が変動する可能性があるが、その変動を最小限に抑えることもできる。
好ましくは、対向する一対の前記配線パターンと、該一対の前記配線パターン間を接続するビアホール導体とを備える。前記回路部品は、該一対の前記配線パターン間に配置されている。
この場合、回路部品の上側および下側に配線パターンが設けられており、配線パターン同士は互いにビアホール導体で接続されている。ビアホール導体は、回路部品の上下の配線パターン間の支柱として機能するため、回路部品が受けるダメージをより効果的に抑制できるとともに、容量値の安定化を図ることができる。
また、本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した部品内蔵モジュールの製造方法を提供する。
部品内蔵モジュールの製造方法は、複数の樹脂層が接合された基板本体の内部に回路部品が配置された部品内蔵モジュールの製造方法である。部品内蔵モジュールの製造方法は、(i)前記樹脂層の間に、端子電極と前記端子電極を覆う誘電体層とを有する回路部品を配置した状態で、前記樹脂層を積層する第1の工程と、(ii)積層された前記樹脂層を加熱・圧着する第2の工程とを備える。前記第1の工程において、前記樹脂層の間に配線パターンを配置し、該配線パターンに前記回路部品の前記誘電体層が接する状態で、前記樹脂層を積層する。
上記方法によれば、配線パターンと回路部品の端子電極とを容量結合させることができる。容量結合させると、半田等の導電材料を用いて回路部品を配線パターンに実装する必要がないので、樹脂層の加熱によって導電材料が溶融する等によりショートが発生することがない。
好ましくは、前記第1の工程において、固定材を用いて、前記樹脂層の一方主面に前記回路部品を固定した後、前記回路部品が固定された前記樹脂層の前記一方主面に少なくとも1層の他の前記樹脂層を積層する。前記固定材は、前記第2の工程において積層された前記樹脂層を加熱・圧着する前に、消失する。
この場合、固定材により、回路部品が固定された樹脂層の一方主面に他の樹脂層を積層したときに、回路部品が動かないように固定することができる。樹脂層を積層した後、固定材が消失してから、積層された樹脂層を加熱・圧着するため、固定材は、部品内蔵モジュールの内部に残らない。そのため、固定材は、樹脂層の間に閉じ込められてクラック発生の原因になる等の悪影響を及ぼすことがない。
好ましくは、前記固定材が有機溶剤である。
有機溶剤は気化しやすく、消失しやすいため、作業が容易になる。
本発明によれば、導電材料の溶融等によるショートが発生することがない。そのため、部品内蔵モジュールに内蔵する回路部品の端子の狭ピッチ化に容易に対応することができる。
部品内蔵モジュールの断面図である。(実施例1) 部品内蔵モジュールの断面図である。(実施例2) 部品内蔵モジュールの断面図である。(実施例3) 部品内蔵モジュールの接合前の断面図である。(実施例4) 部品内蔵モジュールの断面図である。(実施例4) 部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図である。(従来例)
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図5を参照しながら説明する。
<実施例1> 実施例1の部品内蔵モジュール30について、図1を参照しながら説明する。図1(a)は、接合前の部品内蔵モジュール30の断面図である。図1(b)は、接合後の部品内蔵モジュール30の断面図である。
図1に示すように、部品内蔵モジュール30は、熱可塑性樹脂の樹脂層11,13,15,17,19が接合された基板本体32の内部や表面に、配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aや貫通導体11a,11b,13a,13b,15a,15b,17a,17b,19a,19bが形成され、基板本体32の内部には、ICチップやコンデンサ等の回路部品2が内蔵されている。回路部品2の端子電極6a,6bは、樹脂層13を介して、配線パターン14a,14bと容量結合している。
回路部品2の端子電極6a,6bと配線パターン14a,14bとが容量結合していると、回路部品2の端子電極6a,6bは、導電材料を介して配線パターンに接続しなくても、回路部品2と配線パターンとを電気的に接続することができる。よって、導電材料の溶融等によるショート等の危険性はない。また、回路部品2の端子電極6a,6bが狭くなっても、容易に対応することができる。また、複数の回路部品を、隙間を小さくして内蔵することもできる。
回路部品2の端子電極6a,6bと配線パターン14a,14bとの間に形成された容量は、部品内蔵モジュール30の内部に回路部品2と同様に設けられた他の回路素子(図示せず)とともに、部品内蔵モジュール30を構成する回路の一素子として利用することができる。たとえば、インピーダンスマッチング用のキャパシタンス素子として利用することもできる。内蔵されたインダクタンス素子とあわせて、LC共振回路のキャパシタンス素子として利用することもできる。また、サージ電圧が加わった時、直流電圧が回路部品に加わらないようにするための直流成分カット用素子としても利用される。
埋設された回路部品2の上側の配線パターン10aおよび下側の配線パターン16bは、これらを平面視したとき、その投影面が回路部品2の投影面を含むように形成されている。すなわち、配線パターン10aが配置されている樹脂層11の主面に垂直な方向から透視すると、配線パターン10aは回路部品2を含む。また、配線パターン16bが配置されている樹脂層17の主面に垂直な方向から透視すると、配線パターン16bは回路部品2を含む。
さらに、回路部品2の上側に設けられた配線パターン10aと、回路部品2の下側に設けられた配線パターン16bは、ビアホール導体11b,13b,15bにより接続されている。これらのビアホール導体11b,13b,15bは、配線パターン10aおよび配線パターン16bの支柱として機能するため、回路部品2が受けるダメージをより効果的に抑制できるとともに、回路部品2の端子電極6a,6bと配線パターン14a,14bとの間の容量値の安定化を図ることができる。
なお、このことから、回路部品の上下に設けられた配線パターン同士は、複数個所に設けられたビアホール導体を介して接続されていること(すなわち、回路部品の上下に配線パターンがあり、回路部品の周囲に複数のビアホール導体がある構造)が好ましい。
次に、部品内蔵モジュール30の製造方法について説明する。
(1)まず、図1(a)の断面図に示すように、所定の配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aを有する樹脂基板10,12,14,16,18を作製する。
樹脂基板10,12,14,16,18は、例えば、片面に金属箔を有する樹脂シートを用いて作製する。すなわち、樹脂シートの金属箔上に感光性レジストを塗布し、露光、現像を行い、所定のマスクパターンを形成し、マスクパターンを介して金属箔のエッチングを行った後、マスクパターンを除去することにより、樹脂シートの樹脂層11,13,15,17,19上に、金属箔を用いて所定形状の配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aを形成する。樹脂シート上に、インクジェットやメッキによって、配線パターンを形成してもよい。
また、樹脂シートにレーザー加工やドリル加工により貫通孔を形成した後、印刷等により導電性材料を貫通孔に充填して、貫通導体11a,11b,13a,13b,15a,15b,17a,17b,19a,19bを形成する。
樹脂シートは、樹脂層11,13,15,17,19となる。樹脂シートには、加工が簡単で、加工後の変形が少ない材料が適しており、可撓性を有することが好ましい。例えば、液晶ポリマー(LCP)、ポリイミド、フッ素樹脂等の熱可塑性樹脂を用いる。特に、液晶ポリマー(LCP)は、吸水性が低く、エッチング後の変形が極めて小さいため、特に好ましい。樹脂シート上の金属箔には、所定形状の配線パターンの形成が容易な材料、例えば、銅を用いる。
(2)次いで、ICチップやコンデンサ等の内蔵すべき回路部品2を、所定の樹脂基板12の所定位置に搭載し、固定材80を用いて固定する。
固定材80は、内蔵する回路部品2側に塗布しても、樹脂基板12側に塗布しても、それらの両方に塗布してもよい。樹脂基板12側に塗布する場合、回路部品2を搭載する領域よりも広い一定範囲の領域に、あるいは樹脂基板12の全面に塗布すると、塗布作業が容易になる。固定材80は、回路部品2の端子電極6a,6bに塗布してもよい。固定材80は、回路部品2の本体4のみに塗布し、端子電極6a,6bには塗布しないようにしてもよい。
固定材80は、樹脂基板12に対して位置がずれないように回路部品2を固定することができればよく、一般的なエポキシ系やアクリル系の接着材を用いることもできる。
固定材80には、固定時に粘性が高い液体を用いてもよい。
あるいは、回路部品2を樹脂基板12に配置するときには粘性が高くないが、配置後に温度を下げると、粘性が高くなり、あるいは固化して、回路部品2を固定できるものでもよい。この場合には、固定材80を塗布して回路部品2を樹脂基板12の所定位置に配置した後、温度を下げて回路部品2を樹脂基板12に固定した状態で、後の積層工程を行う。例えば、凝固点が60℃前後の固定材80を用い、常温よりも高い温度(例えば80℃)で、液状の固定材80を樹脂基板12に塗布して回路部品2を搭載した後、常温に戻して固定材80を固化させて部品2を固定した状態で、樹脂基板10,12,14,16,18を積層して積層体を形成する。
固定材80は、部品内蔵モジュール30の内部に残るとクラック発生等の不具合の原因となる可能性があるので、後工程で樹脂基板10,12,14,16,18を積層した後、加熱・圧着する前に消失するものが好ましい。例えば、水よりも粘性が高く、加熱圧着工程での加熱温度(例えば、約300℃)よりも低い温度(例えば、約200℃)で消失する、エチレングリコール、グリセリン、オリゴマ等の有機溶剤を、固定材80に用いることができる。有機溶剤は、気化しやくす、消失しやすいため、作業が容易になる。
(3)次いで、樹脂基板10,12,14,16,18を所定の順序で積み重ねて積層体を形成し、積層体を積層方向に押圧し、真空引きした状態で、樹脂基板10,12,14,16,18の樹脂層11,13,15,17,19のガラス転移温度を超えない温度(例えば、300℃)まで加熱し、樹脂層11,13,15,17,19の熱可塑性樹脂を軟化させ、樹脂層11,13,15,17,19を圧着する。このとき、回路部品2に重ねられる樹脂層11は、軟化して、回路部品2を包み込むように変形する。
前述したように、固定材80は、積層体を加熱・圧着する前に気化し、消失していることが好ましい。
また、図1(a)に示すように、回路部品2を包み込む樹脂層11には、回路部品2の形状に相当する開口部11kが形成されていることが好ましい。開口部11kを設けておき、積層時に回路部品2を開口部11k内に収容することにより、開口部11kを有していない場合に比べて、積層時に回路部品2の体積排除効果による樹脂層11の変形を抑えることができる。
(4)次いで、加熱・圧着後、必要に応じて、配線パターン10a,18aのエッチングやめっき等を行って、部品内蔵モジュール30が完成する。例えば、部品内蔵モジュール30の配線パターン10aに表面実装型部品を搭載してもよい。
以上の工程により、樹脂層11,13,15,17,19が熱可塑性樹脂である樹脂基板10,12,14,16,18を用いて、部品内蔵モジュール30を製造することができる。
<実施例2> 実施例2の部品内蔵モジュール30aについて、図2を参照しながら説明する。図2(a)は、接合前の部品内蔵モジュール30aの断面図である。図2(b)は、接合後の部品内蔵モジュール30aの断面図である。
実施例2の部品内蔵モジュール30aは、実施例1の部品内蔵モジュール30と略同様に構成され、略同様の工程で製造することができる。以下では、実施例1と同様の構成部分には同じ符号を用い、実施例1との相違点を中心に説明する。
図2に示すように、実施例2の部品内蔵モジュール30aは、基板本体32a内に内蔵される回路部品2の端子電極6a,6bが電極パターン12s,12tに接合されている。この電極パターン12s,12tは、樹脂層13を介して、配線パターン14a,14bと容量結合している。
回路部品2の端子電極6a,6bが接合される電極パターン12s,12tは、それぞれ、別個独立に形成され、配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aから離れている。すなわち、電極パターン12s,12tと配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aとの間には、直流電流が流れない。
回路部品2の端子電極6a,6bに接合された電極パターン12s,12tと配線パターン14a,14bとを容量結合すると、対向面積が増え、確実に容量結合させることができる。
また、実施例1と同様に、回路部品2の端子電極6a,6bは、導電材料を介して配線パターンに接続する必要がないため、導電材料の溶融等によるショート等の危険性はない。また、回路部品2の端子電極6a,6bが狭くなっても、容易に対応することができる。また、複数の回路部品を、隙間を小さくして内蔵することもできる。
次に、部品内蔵モジュール30aの製造方法について説明する。
(1)実施例1と同様に、まず、図2(a)の断面図に示すように、所定の配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aと電極パターン12s,12tと貫通導体11a,11b,13a,13b,15a,15b,17a,17b,19a,19bとを有する樹脂基板10,12,14,16,18を作製する。樹脂基板10,12,14,16,18は、例えば片面に金属箔を有する熱可塑性樹脂の樹脂シートを用いて形成する。本実施例では金属箔として銅箔を使用し、配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aと電極パターン12s,12tがCuよりなる場合について、記載する。
回路部品2の端子電極6a,6bを接合する電極パターン12s,12tは、配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aと同じ方法で形成された後、電極パターン12s,12t上にスパッタリングやメッキ等により、例えばAu又はSnの薄膜12p,12qを形成して、電極パターン12s,12tを被覆される。
(2)次いで、ICチップ等の内蔵すべき回路部品2を、実施例1と同様に固定材82を用いて、固定する。このとき、回路部品2の端子電極6a,6bが電極パターン12s,12t上の薄膜12p,12qに対向し、好ましくは接するように、回路部品2を固定する。
(3)次いで、樹脂基板10,12,14,16,18を所定の順序で積み重ねて積層体を形成し、積層体を積層方向に分離しない程度に軽く押圧し、真空引きした状態で、樹脂基板10,12,14,16,18の樹脂層11,13,15,17,19の熱可塑性樹脂のガラス転移温度を超えない温度(例えば、300℃)まで加熱し、樹脂層11,13,15,17,19の熱可塑性樹脂を軟化させ、樹脂層11,13,15,17,19同士を圧着する。
固定材82は、積層体を加熱・圧着する前に気化し、消失していることが好ましい。
接触している回路部品2の端子電極6a,6bの表面の金属(例えば、Au)と樹脂基板12の電極パターン12s,12t上の薄膜12p,12qの金属(例えば、Au又はSn)とは、加熱により、固相拡散接合し、回路部品2の端子電極6a,6bと電極パターン12s,12tとが固着する。固相拡散接合により形成された合金層は、樹脂基板10,12,14,16,18の加熱温度では溶融しないので、樹脂基板10,12,14,16,18の加熱時にショート等が発生することはない。
(4)次いで、加熱・圧着後に、必要に応じて、配線パターン10a,18aのエッチングやめっき等を行って、部品内蔵モジュール30aが完成する。
以上の工程により、樹脂層11,13,15,17,19が熱可塑性樹脂である樹脂基板10,12,14,16,18を用いて、部品内蔵モジュール30aを製造することができる。
なお、本実施例において電極パターン12s,12t上に薄膜12p,12qを形成しなくても良い。すなわち、Cuよりなる電極パターン12s,12tと回路部品2の端子電極6a,6bとを直接、固相拡散接合させても良い。
<実施例3> 実施例3の部品内蔵モジュール30bについて、図3を参照しながら説明する。図3(a)は、接合前の部品内蔵モジュール30bの断面図である。図3(b)は、接合後の部品内蔵モジュール30bの断面図である。
実施例3の部品内蔵モジュール30bは、実施例1、2の部品内蔵モジュールと略同様に構成され、略同様の工程で製造することができる。以下では、実施例1、2と同様の構成部分には同じ符号を用い、実施例1、2との相違点を中心に説明する。
回路基板40は、半導体基板41の最上層配線42の周囲にパッシベーション膜44が形成され、最上層配線42とその周囲のパッシベーション膜44上に端子電極46が形成され、端子電極46は誘電体層48で覆われている。回路部品40の端子電極46は、実施例1、2と異なり、誘電体層48を介して、電極パターン12s,12tと容量結合している。電極パターン12s,12tは樹脂層13を介して配線パターン14a,14bと容量結合を形成していても良いし、他の電極パターン(例えば12a,21b)と直流電流が流れるように接続されていても良い。
半導体基板41の最上層配線42がパッシベーション膜44を介してパッシベーション膜44上に引き出されており、最上層配線42の面積に比べて端子電極46の面積を大きくすることができ、しかも、厚み1μm〜50μm程度の薄膜の誘電体層48を介して配線パターン12s,12tを容量結合しているので、その容量値を大きくすることができる。
次に、部品内蔵モジュール30bの製造方法について説明する。
(1)図3(a)の断面図に示すように、まず、所定の配線パターン10a,12a,12b,14a,14b,14c,16a,16b,18aと電極パターン12s,12tと貫通導体11a,11b,13a,13b,15a,15b,17a,17b,19a,19bとを有する樹脂基板10,12,14,16,18を用意する。樹脂基板10,12,14,16,18は、例えば片面に金属箔を有する熱可塑性樹脂の樹脂シートを用いて形成する。
(2)次いで、端子電極46が誘電体層48で覆われた回路部品40を、樹脂基板12の電極パターン12s,12tに搭載し、固定材84を用いて固定する。
固定材84は、回路部品40を、樹脂基板12の樹脂層13に固定しなくてもかまわない。たとえば、回路部品40の最上層配線42付近のできるスペース(くぼみ)に接着剤を充填しておき、この接着剤を利用して、回路部品40を樹脂基板12の配線パターン12s,12tにのみ固定してもよい。
(3)次いで、樹脂基板10,12,14,16,18を所定の順序で積み重ねて積層体を形成し、積層体を積層方向に分離しない程度に軽く押圧し、真空引きした状態で、樹脂基板10,12,14,16,18の樹脂層11,13,15,17,19の熱可塑性樹脂のガラス転移温度を超えない温度(例えば、300℃)まで加熱し、樹脂層11,13,15,17,19の熱可塑性樹脂を軟化させ、樹脂層11,13,15,17,19同士を接合する。
固定材84は、積層体を加熱・圧着する前に気化し、消失してもよい。
(4)次いで、加熱・圧着後、必要に応じて、配線パターン10a,18aのめっき等を行って、部品内蔵モジュール30bが完成する。
以上の工程により、樹脂層11,13,15,17,19が熱可塑性樹脂である樹脂基板10,12,14,16,18を用いて、部品内蔵モジュール30bを製造することができる。
<実施例4> 実施例4の部品内蔵モジュール70について、図4及び図5を参照しながら説明する。図4は、接合前の部品内蔵モジュール70の断面図である。図5は、接合後の部品内蔵モジュール70の断面図である。
実施例4の部品内蔵モジュールは、実施例1〜3とは異なり、樹脂層51,53,55,57,59,61,63が熱硬化性樹脂である樹脂基板50,52,54,56,58,60,62を用いる。
図5の断面図に示すように、部品内蔵モジュール70は、熱硬化性樹脂の樹脂層51,53,55,57,59,61,63が接合された基板本体72の内部や表面に、配線パターン50a,56a,56b,58a,58b,58c,60a,60b,62a、電極パターン56s,56t、貫通導体51a,51b,59a,59b,61a,61b,63a,63bが形成され、基板本体72の内部にICチップやコンデンサ等の回路部品2が配置されている。
部品内蔵モジュール70に内蔵される回路部品2の端子電極6a,6bは、電極パターン56s,56tに接合され、この電極パターン56s,56tが、樹脂層57を介して、配線パターン58a,58bと容量結合している。
回路部品2の端子電極6a,6bが接合される電極パターン56s,56tは、それぞれ、別個独立に形成され、配線パターン50a,56a,56b,58a,58b,58c,60a,60b,62aから離れている。すなわち、電極パターン56s,56tと配線パターン50a,56a,56b,58a,58b,58c,60a,60b,62aとの間には、直流電流が流れない。
このように回路部品2の端子電極6a,6bに接合された電極パターン56s,56tと配線パターン58a,58bとが容量結合していると、回路部品2の端子電極は、貫通導体を介して配線パターンに接続する必要がないため、導電材料の溶融等によるショート等の危険性はない。また、回路部品2の端子電極6a,6bが狭くなっても、容易に対応することができる。また、複数の回路部品を、隙間を小さくして内蔵することもできる。
次に、部品内蔵モジュール70の製造方法について説明する。
(1)図4の断面図に示すように、所定の配線パターン50a,56a,56b,58a,58b,58c,60a,60b,62aと、電極パターン56s,56tと、貫通導体51a,51b,59a,59b,61a,61b,63a,63bとを有する樹脂基板50,52,54,56,58,60,62を作製する。
配線パターン50a,56a,56b,58a,58b,58c,60a,60b,62aや電極パターン56s,56tは、例えば片面に銅等の金属箔を有する樹脂シートを準備し、金属箔上に感光性レジストを塗布し、露光、現像を行い、所定のマスクパターンを形成し、マスクパターンを介してエッチングを行った後、マスクパターンを除去することにより形成する。樹脂シート上に、インクジェットやメッキによって、配線パターンを形成してもよい。
貫通導体51a,51b,59a,59b,61a,61b,63a,63bは、樹脂シートにレーザー加工やドリル加工により貫通孔を形成し、印刷等により導電性材料を充填することにより形成する。
貫通孔53s,55sは、金型を用いた打ち抜き加工やレーザー加工によって形成する。
樹脂シートは、樹脂層51,53,55,57,59,61,63になる。樹脂シートには、加工が簡単で、加工後の変形が少ない材料が適しており、例えば、エポキシ等の熱硬化性樹脂を用いる。必要に応じて、樹脂シートにフィラーを添加してもよい。
回路部品2を搭載する樹脂基板56の電極パターン56s,56t上には、スパッタリングやメッキにより、Au又はSnの薄膜56p,56qを形成する。
(2)次いで、ICチップやコンデンサ等の内蔵すべき回路部品2を、樹脂基板56の電極パターン56s,56tに配置し、固定材86を用いて固定する。このとき、回路部品2の端子電極6a,6bと樹脂基板56の電極パターン56s,56t上の薄膜56p、56qとが対向し、好ましくは接するようにする。
固定材86は、樹脂基板に対して位置がずれないように部品を固定することができればよく、一般的なエポキシ系やアクリル系の接着材を用いることができる。固定材86は、後述する積層工程の後、加熱・圧着工程の前に消失するものでもよい。
(3)次いで、樹脂基板52,54,56,58,60,62を所定の順序で積み重ねて積層体を形成し、積層体を積層方向に加圧し、真空引きした状態で、樹脂基板50,52,54,56,58,60,62の熱硬化性樹脂の硬化温度(例えば、200℃)まで加熱し、樹脂層51,53,55,57,59,61,63が互いに圧着した状態で熱硬化性樹脂を硬化させる。
このとき、貫通孔53s,55sを形成した樹脂基板52,54の樹脂層53,55は、回路部品2の周りに流れ込み、回路部品2の周囲を取り囲む。
また、回路部品2の端子電極6a,6bの表面の金属(例えば、Au)と樹脂基板12の電極パターン12s,12t上の薄膜12p,12qの金属(例えば、Au又はSn)とが接触し、加熱により、界面近傍領域において溶融し、回路部品2の端子電極6a,6bと電極パターン12s,12tとが固着する。
(4)次いで、加熱・圧着後、必要に応じて配線パターン50a,62aにエッチングやめっき等を行って、部品内蔵モジュール70が完成する。
以上の工程により、樹脂層51,53,55,57,59,61,63が熱硬化性樹脂である樹脂基板50,52,54,56,58,60,62を用いて、部品内蔵モジュール70を製造することができる。
<まとめ> 以上のように、回路部品の端子電極と配線パターンとの間を容量結合することにより、回路部品の端子電極は、加熱により再溶融する半田等の導電材料を介して配線パターンに接続する必要がなくなるため、導電材料の溶融等によるショート等の危険性はなく、電極の狭ピッチ化にも容易に対応できる。
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
例えば、基板本体に内蔵される回路部品の端子電極と容量結合する配線パターンが、基板本体に内蔵されずに外部に露出してもよい。
また、複数の樹脂基板を圧着した積層体に、さらに他の樹脂基板や積層体を接合して、部品内蔵モジュールを作製してもよい。
また、回路部品(半導体基板等)を樹脂層に固定するための固定材は、回路部品の端子電極が設けられている側ではなく、端子電極が設けられていない側(半導体基板であれば、最上層配線が設けられている側ではなく、半導体基板の天面側)で固定してもよい。このように、回路部品を上下反転させて樹脂層表面に固定し、さらにこの上に、容量結合するための配線パターンを有する樹脂層を積み重ねていくことにより、回路部品の端子電極と前記配線パターンとを容量結合させることも可能である。
また、回路部品を包み込む樹脂層に、回路部品の形状に相当する開口部が形成されている場合、まず、樹脂層中の開口部(キャビティ部)の底面および/または側面に固定材を設けておき、ここに回路部品を収容した後、順次、他の樹脂層と積層、圧着してもよい。特に、この場合、回路部品の端子電極が設けられていない側(半導体基板であれば、最上層配線が設けられている側ではなく、半導体基板の天面側)で固定することが好ましい。
2 回路部品
4 本体
6a,6b 端子電極
10,12,14,16,18 樹脂基板
12s,12t 電極パターン(電極)
12p,12q 薄膜
14a,14b 配線パターン
11,13,15,17,19 樹脂層
30,30a,30b 部品内蔵モジュール
32,32a,32b 基板本体
40 回路部品
46 端子電極
50,52,54,56,58,60,62 樹脂基板
56s,56t 電極パターン(電極)
56p,56q 薄膜
58a,58b 配線パターン
51,53,55,57,59,61,63 樹脂層
70 部品内蔵モジュール
72 基板本体
80,82,84,86 固定材

Claims (6)

  1. 複数の樹脂層が接合された基板本体と、
    端子電極と前記端子電極を覆う誘電体層とを有し、前記基板本体の内部に配置された回路部品と、
    少なくとも1層の前記樹脂層の主面に接して配置された配線パターンと、
    を備え、
    前記回路部品の前記端子電極と前記配線パターンとが、前記誘電体層を介して容量結合していることを特徴とする、部品内蔵モジュール。
  2. 前記樹脂層の主面に接して配置された配線パターンをさらに備え、
    前記樹脂層の前記主面に垂直な方向から透視すると、前記配線パターンは前記回路部品を含むことを特徴とする、請求項1に記載の部品内蔵モジュール。
  3. 対向する一対の前記配線パターンと、
    該一対の前記配線パターン間を接続するビアホール導体と、
    を備え、
    前記回路部品は、該一対の前記配線パターン間に配置されていることを特徴とする、請求項に記載の部品内蔵モジュール。
  4. 複数の樹脂層が接合された基板本体の内部に回路部品が配置された部品内蔵モジュールの製造方法であって、
    前記樹脂層の間に、端子電極と前記端子電極を覆う誘電体層とを有する回路部品を配置した状態で、前記樹脂層を積層する第1の工程と、
    積層された前記樹脂層を加熱・圧着する第2の工程と、
    を備え、
    前記第1の工程において、前記樹脂層の間に配線パターンを配置し、該配線パターンに前記回路部品の前記誘電体層が接する状態で、前記樹脂層を積層することを特徴とする、部品内蔵モジュールの製造方法。
  5. 前記第1の工程において、固定材を用いて、前記樹脂層の一方主面に前記回路部品を固定した後、前記回路部品が固定された前記樹脂層の前記一方主面に少なくとも1層の他の前記樹脂層を積層し、
    前記固定材は、前記第2の工程において積層された前記樹脂層を加熱・圧着する前に、消失することを特徴とする、請求項に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
  6. 前記固定材が有機溶剤であることを特徴とする、請求項に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
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