JP2001332866A - 回路基板及びその製造方法 - Google Patents

回路基板及びその製造方法

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司 白石
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慎五 小松
Yoshitake Hayashi
林　　祥剛
Sei Yuhaku
祐伯　　聖
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Abstract

(57)【要約】 【課題】配線の収容率を低下させることなく高密度な実
装が行える回路基板の提供。 【解決手段】基板内部に設けた電子部品１０５の外部接
続に関与しない部品表面領域に補助配線パターン１０８
を形成し、この補助配線パターン１０８を、基板配線パ
ターン１０３、１０２に電気的に接続することで、補助
配線パターン１０８を基板配線パターン１０３、１０２
の一部として用いて配線の収容率を高めた。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体などの能動部
品やコンデンサなどの受動部品を内蔵した回路基板およ
びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化の要
求に伴い、半導体の高密度、高機能化が一層要望されて
おり、回路基板に対しても小型かつ高密度を実現するも
のが望まれている。そこで、内部に能動部品及び／また
は受動部品を内蔵し、かつ配線パターンとそれとを電気
的に接続するインナービアを有する半導体内臓型の回路
基板が提案されている。
【０００３】図１２は、従来の半導体内蔵型の回路基板
の構成を示す断面図である。図において、１は半導体内
蔵型の回路基板である。２及び３は配線パターンであっ
て多層配線構成を有している。４は導電性組成物からな
るインナービアであって配線パターン２と配線パターン
３とを電気的に接続している。５は、無機フィラーと熱
硬化樹脂とを複合したコンポジット材料からなる絶縁層
である。６は絶縁層５に埋没されて一体化された半導体
ベアチップである。７は半導体ベアチップ６の実装面上
に形成されたアルミ電極端子であり、８はアルミ電極端
子７と配線パターン２とを電気的に接続する接続部材で
ある。図１２に示すように、この回路基板１は、絶縁層
５の内部に半導体ベアチップ６を内蔵したうえで、半導
体ベアチップ６のアルミ電極端子７と回路基板１の配線
パターン２とを、接続部材８を介して電気的に接続して
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来例には、実装密度を高めるうえで構造的な障害があ
り、高密度実装が図れないという課題があった。以下、
説明する。絶縁層５の同一方面に設けられた配線パター
ン３どうし（例えば、配線３ａと配線３ｂ）を接続した
い場合であって、しかもこれら配線３ａ、３ｂの間に配
線３ｃが配置されている場合には、同一面上の配線パタ
ーン３により配線３ａと配線３ｂとを直接接続すること
ができない。この場合、インナービア４を介して配線３
ａと配線３ｂとを絶縁層５の裏面側の配線パターン２に
接続することで、配線３ａと配線３ｂとを、インナービ
ア４と配線パターン２とを介して接続する。
【０００５】しかしながら、配線３ａ、３ｂの直下に半
導体ベアチップ６が配置されている場合には、半導体ベ
アチップ６が遮蔽物となってこのような接続構造を採る
ことができない。このことは、いわゆる配線の収容率を
低下させるので、期待していた通りの高密度化が実現で
きない結果となる。
【０００６】本発明は上記のような課題を解消するため
になされたものであり、半導体ベアチップ等の電子部品
を内蔵しても配線の収容率を低下させることなく、高密
度な実装が行える回路基板を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、少なくとも一つ以上の電子部品を基板内部
に設けてなる回路基板であって、前記電子部品の少なく
とも一つには、その外部接続に関与しない部品表面領域
に補助配線パターンを形成し、この補助配線パターン
を、前記回路基板に設けた基板配線パターンに電気的に
接続している。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、少なくとも一つ以上の電子部品を基板内部に設けて
なる回路基板であって、前記電子部品の少なくとも一つ
には、その外部接続に関与しない部品表面領域に補助配
線パターンを形成し、この補助配線パターンを、前記回
路基板に設けた基板配線パターンに電気的に接続してお
り、これにより次のような作用を有する。すなわち、そ
の外部接続に関与しない電子部品の表面領域に形成した
補助配線パターンを、基板配線パターンに接続すること
で、補助配線パターンを基板配線パターンの一部として
用いることができ、その分、回路基板の配線の収容率を
高めることができる。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に係る回路基板であって、前記基板配線パターンどう
しを、前記補助配線パターンを介して電気的に接続した
ことに特徴を有しており、これにより次のような作用を
有する。すなわち、補助配線パターンを介して基板配線
パターンどうしを接続することで、配線パターンの引き
回しの自由度が増し、その分、さらに回路基板の配線の
収容率を高めることができる。
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項
２に係る回路基板であって、前記電子部品を、その実装
面を前記回路基板の面方向に略平行にして配置し、前記
補助配線パターンを介して互いに電気的に接続する前記
基板配線パターンを、前記電子部品と対向する前記回路
基板の同一方面に設け、前記補助配線パターンを、前記
回路基板の同一方面と対向する前記電子部品の一方面に
設け、前記基板配線パターンと前記補助配線パターンと
を、前記回路基板の厚み方向に沿って配置した導電体に
より電気的に接続したことに特徴を有しており、これに
より次のような作用を有する。すなわち、従来、層間接
続構造を介した接続が電子部品の存在により困難であっ
た前記回路基板の同一方面にある基板配線パターンどう
しを、補助配線パターンにより接続することが可能とな
り、その分、さらに回路基板の配線の収容率を高めるこ
とができる。
【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３に係る回路基板であって、前記導電体を、前記回路基
板に設けたインナービアから構成することに特徴を有し
ており、これにより次のような作用を有する。すなわ
ち、導電体を周知の層間接続構造であるインナービアに
より構成することで、既存の生産設備を用いて比較的簡
単に導電体を作製することができるようになる。
【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
３に係る回路基板であって、前記導電体を、前記補助配
線パターン上に設けられてその先端が前記回路基板を貫
通して前記基板配線パターンに達する突起電極から構成
することに特徴を有しており、これにより次のような作
用を有する。すなわち、導電体を周知の層間接続構造で
ある突起電極により構成することで、既存の生産設備を
用いて比較的簡単に導電体を作製することができるよう
になる。さらには、突起電極は基板に加圧積層されるだ
けで基板を貫通して基板配線パターンに当接して電気的
に接続されるので、突起電極と基板配線パターンとの接
続に要する工程をさらに簡略化することができるように
なる。
【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、請求項
３に係る回路基板であって、前記電子部品をベアチップ
の半導体から構成することに特徴を有しており、これに
より次のような作用を有する。ウエハ状態でカッティン
グ前の電子部品（複数）に対して、一度に補助配線パタ
ーンを形成することが可能となり、その分、補助配線パ
ターンの作製が容易になる。
【００１４】本発明の請求項７に記載の発明は、請求項
６に係る回路基板であって、前記補助配線パターンを、
前記電子部品の端子形成面に設けることに特徴を有して
おり、これにより次のような作用を有する。すなわち、
補助配線パターンをベアチップの半導体の表面に形成さ
れた半導体自体の配線パターンと一緒に作り込むことが
できるので、補助配線パターンだけを別途作成する必要
は無くなる。
【００１５】本発明の請求項８に記載の発明は、請求項
１に係る回路基板であって、前記電子部品を、その実装
面が前記回路基板の面方向に略直交する方向に沿って配
置することに特徴を有しており、これにより次のような
作用を有する。すなわち、補助配線パターンが層間接続
体として機能するので、別途、層間接続体として機能す
る導電体を設ける必要が無くなる。さらには、電子部品
を回路基板に対してほぼ縦向きに配置することになるの
で、平面的に見て回路基板内で電子部品が占める領域が
ほぼ最小限となる。そのため、電子部品が障害となって
回路基板内で層間接続構造を作成できない領域の大きさ
も最小限となる。
【００１６】本発明の請求項９に記載の発明は、少なく
とも一つ以上の電子部品を基板内部に設けてなる回路基
板の製造方法であって、前記電子部品の実装面の裏面に
補助配線パターンを形成する工程と、前記電子部品を第
１の導体箔上に実装する工程と、未硬化状態の熱硬化型
樹脂組成物を含む混合物からなるシート状物に貫通孔を
形成して、その貫通孔に導電性樹脂組成物を充填する工
程と、前記導電性樹脂組成物の一端と前記補助配線パタ
ーンとが対向するように、前記シート状物の一方面に前
記第１の導体箔の電子部品搭載面を位置合わせして配置
する一方、前記シート状物の他方面に第２の導体箔を配
置してこれらを積層一体化することで、前記電子部品を
前記シート状物に埋没する工程と、前記シート状物を加
熱加圧することで前記シート状物中の前記熱硬化型樹脂
および前記導電性樹脂組成物を硬化させる工程とを含む
ことに特徴を有しており、これにより、インナービアか
らなる導電体で、補助配線パターンと基板配線パターン
とを接続した回路基板構造を実現することができる。
【００１７】また、請求項１０に記載の発明は、少なく
とも一つ以上の電子部品を基板内部に設けてなる回路基
板の製造方法であって、前記電子部品の実装面の裏面に
補助配線パターンを形成したうえで、形成した補助配線
パターン上に突起電極を形成する工程と、前記電子部品
を第１の導体箔上に実装する工程と、未硬化状態の熱硬
化型樹脂組成物を含む混合物からなるシート状物の一方
面に前記第１の導体箔の電子部品搭載面を配置する一
方、前記シート状物の他方面に第２の導体箔を配置して
これらを積層一体化することで、前記電子部品を前記シ
ート状物に埋没するとともに、前記突起電極の先端を前
記シート状物を貫通して前記第１の導体箔に当接させる
工程と、前記シート状物を加熱加圧することで前記シー
ト状物中の前記熱硬化型樹脂および前記導電性樹脂組成
物を硬化させる工程と、を含むことに特徴を有してお
り、これにより、次のような作用を有する。すなわち、
突起電極からなる導電体で、補助配線パターンと基板配
線パターンとを接続した回路基板構造を実現することが
できる。
【００１８】本発明の請求項１１に記載の発明は、少な
くとも一つ以上の電子部品を基板内部に設けてなる回路
基板の製造方法であって、前記電子部品の実装面におい
てその外部接続に関与しない面領域に補助配線パターン
を形成する工程と、前記電子部品を第１の導体箔上に実
装するとともに、前記補助配線パターンを接続部材を介
して前記第１の導体箔に電気的に接続する工程と、未硬
化状態の熱硬化型樹脂組成物を含む混合物からなるシー
ト状物の一方面に前記第１の導体箔の電子部品搭載面を
配置する一方、前記シート状物の他方面に第２の導体箔
を配置してこれらを積層一体化することで、前記電子部
品を前記シート状物に埋 没する工程と、前記シート状
物を加熱加圧することで前記シート状物中の前記熱硬化
型樹脂および前記導電性樹脂組成物を硬化させる工程と
を含むことに特徴を有しており、これより次のような作
用を有する。すなわち、電子部品の実装面側に位置する
基板配線パターンを補助配線パターンにより接続してな
る回路基板を形成することが可能となる。その際、基板
配線パターンと補助配線パターンとを接続部材により接
続でき、しかも、接続部材による接続処理は、電子部品
を第１の導体箔に実装する際に同時に行なうことがで
き、別途、基板配線パターンと補助配線パターンとを接
続する処理工程を設ける必要がないので、その分、製造
が簡略化できる。
【００１９】本発明の請求項１２に記載の発明は、請求
項９ないし１１のいずれかに係る回路基板の製造方法で
あって、前記第１の導体箔または前記第２の導体箔の少
なくとも一方として、離型フィルム上に設けられて配線
パターン形状に成形されたものを用いることに特徴を有
しており、これにより次のような作用を有する。すなわ
ち、第１、ないし第２の導体箔として、予めパターニン
グされた導体箔を用いることで、回路基板形成後に、導
体箔をパターニング処理する必要性がなくなる。
【００２０】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項９ないし１１のいずれかに係る回路基板の製造方法で
あって、前記第１の導体箔または前記第２の導体箔の少
なくとも一方として、前記シート状物と同様のシート状
物の一方面に設けられて配線パターン形状に成形された
ものを用いることに特徴を有しており、これにより次の
ような作用を有する。すなわち、本願発明の回路基板構
成を用いて、多層基板構造の回路基板を形成することが
可能となる。
【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図を
参照して説明する。
【００２２】図１から図５は本発明の第１の実施の形態
に関するもので あり、特に、図１はその回路基板の構
成を示す断面図である。これらの図において、１００は
電子部品を内蔵した回路基板である。１０１は絶縁層で
あって、例えば、無機フィラーと熱硬化性樹脂の複合さ
れたコンポジット材料から構成されているが、このよう
な構成に限定されるものではない。１０２及び１０３は
配線パターンである。１０４ａ、１０４ｂは導電性組成
物が充填されたインナービアである。１０５は絶縁層１
０１に埋没一体化された半導体ベアチップである。１０
６は半導体ベアチップ１０５の実装面に形成されたアル
ミ電極端子である。１０７はアルミ電極端子１０６と配
線パターン１０２とを電気的に接続する接続部材であ
る。１０８は半導体ベアチップ１０５の表面に形成され
た補助配線パターンであり、補助配線パターン１０８
は、半導体ベアチップ１０５の外部接続に関与しない面
領域に設けられている。本実施形態では、端子形成面
（実装面）の裏面に補助配線パターン１０８を設けてい
る。補助配線パターン１０８はインナービア１０４ｂを
介して配線１０３ａと配線１０３ｂとに電気的に接続し
ている。配線１０３ａと配線１０３ｂとは、配線パター
ン１０３を構成する配線であり、さらには、これら配線
１０３ａと配線１０３ｂとの間には配線１０３ｃが設け
られているために、これら配線１０３ａ、１０３ｂを、
配線パターン１０３により直接接続することができない
構造となっている。しかも、配線１０３ａ、１０３ｂの
直下には、半導体ベアチップ１０５が設けられているの
で、絶縁層１０１の裏面に設けられた配線パターン１０
２を介した層間接続によりこれら配線１０３ａ、１０３
ｂどうしを接続することが困難となっている。そこで、
本実施形態では、半導体ベアチップ１０５に設けた補助
配線パターン１０８を介した層間接続により、これら配
線１０３ａ、１０３ｂどうしの接続を行なっている。こ
れにより、配線収容率を向上させて、極めて高密度な配
線形成を行うことができる。
【００２３】なお、１０５は半導体ベアチップとした
が、他のチップ状の抵抗、インダクタ、コンデンサなど
の電子部品としても構わない。これらチップ状の電子部
品の場合、補助配線パターン１０５は、外部電極（銀の
厚膜印刷構造等）の形成時に同時に形成することがで
き、その場合には、補助配線パターン１０５を別途作製
する手間が省ける。
【００２４】図２（ａ）〜（ｈ）は本実施形態の回路基
板の製造方法の一例を説明する工程別断面図である。
【００２５】図２（ａ）において、２００は無機フィラ
ーと未硬化状態の熱硬化樹脂の混合物をシート状に加工
したシート状物である。シート状物２００の加工は、例
えば、次のように行なう。すなわち、無機フィラーと液
状の熱硬化樹脂を混合してペースト状混練物を作製する
か、無機フィラーに溶剤で低粘度化した熱硬化樹脂を混
合して同様にペースト状混練物を作製する。次にペース
ト状混練物を一定厚みに成型し、熱処理することでシー
ト状物２００を得る。熱処理は、液状樹脂を用いたもの
では粘着性があるため若干硬化を進め、未硬化状態で可
撓性を維持しながら粘着性を除去するためである。また
溶剤により樹脂を溶解させた混練物では、前述の溶剤を
除去し、同様に未硬化の状態で可撓性を保持しながら粘
着性を除去するためである。
【００２６】この様にして作製した未硬化状態のシート
状物２００に、図２（ｂ）のように貫通孔２０１を形成
する。貫通孔２０１の形成は、レーザー加工法や金型に
よる加工、もしくはパンチング加工で行うことができ
る。特にレーザー法では、炭酸ガスレーザーやエキシマ
レーザーが加工速度が早いので有効である。
【００２７】次に、図２（ｃ）に示すように、形成した
貫通孔２０１に導電性樹脂組成物２０２を充填する。導
電性樹脂組成物２０２は、金や銀、銅の粉末を導電材料
とし、これにシート状物と同様の熱硬化樹脂を混練した
ものがその一例として使用できる。特に銅は導電性が良
好で、マイグレーションも少ないため有効である。ま
た、熱硬化樹脂も液状のエポキシ樹脂が耐熱性の面で安
定である。導電性樹脂組成物２０２は、加熱硬化工程を
経ることでインナービア１０４ａ、１０４ｂとなるもの
である。
【００２８】次に、図２（ｄ）に示すように、銅箔等か
らなる第１の導体箔２０３に半導体ベアチップ１０５を
フリップチップ実装する。この半導体ベアチップ１０５
には、端子形成面（実装面）の裏面に補助配線パターン
１０８が形成されている。ここで、端子形成面の裏面
は、半導体ベアチップ１０５においてその外部接続に関
与しない面領域の一つとして選定している。
【００２９】補助配線パターン１０８は、例えば、既存
のフォトリソグラフィ工程により形成することもできる
し、離型フィルム上に形成した配線パターンを半導体ベ
アチップ１０５に転写することでも作製できる。なお、
半導体ベアチップ１０５にフォトリソグラフィ工程によ
り補助配線パターン１０８を作製する場合には、カッテ
ィング前のウエハ状態の半導体ベアチップ１０５（複
数）に対して、一度に補助配線パターン１０８を形成す
ることができ、その分、補助配線パターン１０８の作製
が容易になる。
【００３０】このようにして補助配線パターン１０８を
形成した半導体ベアチップ１０５を第１の導体箔に実装
するのであるが、この時、半導体ベアチップ１０５は、
その実装面（端子形成面）に形成したアルミ電極端子１
０６を介して第１の導体箔２０３に電気的に接続されて
いる。特にシート状物２００との接着性を改善するた
め、シート状物２００との接触面を粗化した第１の導体
箔２０３が望ましい。また、同様に接着性の向上、酸化
の防止のため、第１の導体箔２０３の表面をカップリン
グ処理したものや錫、亜鉛、ニッケルメッキしたものも
使用できる。半導体ベアチップ１０５の電気的接続用と
して設けられた接続部材１０７は、金、銀、銅、銀−パ
ラジウム合金などを熱硬化樹脂で混練したものが使用で
きる。
【００３１】次に、図２（ｅ）に示すように、第２の導
体箔２０４を用意する。そして、図２（ｆ）に示すよう
に、シート状物２００と、半導体ベアチップ実装済の第
１の導体箔２０３と第２の導体箔２０４とを図のように
位置合わせして重ねる。
【００３２】次に、図２（ｇ）に示すように、位置合わ
せして重ねた積層体をプレスにより加熱加圧して半導体
ベアチップ１０５をシート状物２００に埋設、一体化す
る。このとき、シート状物２００中の熱硬化樹脂が硬化
する前の状態で半導体ベアチップ１０５をシート状物２
００に埋設したのち加熱処理することで、シート状物２
００の熱硬化樹脂および導電性樹脂組成物の熱硬化樹脂
を完全に硬化させる。これにより、シート状物２００と
半導体ベアチップ１０５、および第１、第２の導体箔２
０３、２０４が機械的に強固に接着する。また、同様に
導電性樹脂組成物２０２の硬化により形成されるインナ
ービア１０４ａ及び１０４ｂを介して、第１の導体箔２
０３と第２の導体箔２０４との電気的接続及び、補助配
線パターン１０８と第２の導体箔２０４との電気的接続
が行われ固定される。
【００３３】次に、図２（ｈ）に示すように、第１、第
２の導体箔２０３、２０４を既存のフォトリソグラフィ
工程によりパターニングして配線パターン１０２、１０
３を形成する。これにより回路基板１００が実現でき
る。その後半田による部品実装や、絶縁樹脂の充填など
の工程があるが、これらは本発明の本質ではないので省
略している。
【００３４】図３（ａ）〜（ｈ）は本実施形態の回路基
板１００の別の製造方法の一例を説明する工程別断面図
である。
【００３５】まず、図３（ａ）に示すように、無機フィ
ラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物をシート状に加工
し、形成したシート状物２００に貫通孔２０１を形成
し、さらに貫通孔２０１に導電性樹脂組成物２０２を充
填する。この工程は図２（ａ）〜（ｃ）と同様であるた
め、重複する説明は省略する。
【００３６】次に、図３（ｄ）に示すように、離型フィ
ルム３０５上に第１の配線パターン３０３を形成する。
第１の配線パターン３０３はパターニングされた第１の
導体箔に相当し、かつ、その形状は、回路基板１００の
配線パターン１０２と同形状とする。第１の配線パター
ン３０３は周知のフォトリソグラフィ工程により作製で
きる。
【００３７】そして、離型フィルム３０５上の第１の配
線パターン３０３上に半導体ベアチップ１０５を実装す
る。
【００３８】このとき、半導体ベアチップ１０５の実装
面（端子形成面）の裏面には、予め補助配線パターン１
０８を形成しておく。補助配線パターン１０８の形成方
法は、前述した製造方法と同一であり、説明は省略す
る。
【００３９】実装に際して、半導体ベアチップ１０５の
実装面に形成したアルミ電極端子１０６が接続部材１０
７を介して第１の配線パターン３０３に電気的に接続さ
れるようにする。離型フィルム３０５はポリエチレンテ
レフタレートなどのフィルムが使用できる。
【００４０】同様に、図３（ｅ）に示すように、もう一
つの離型フィルム３０６に銅箔等の導体箔を接着し、接
着した導体箔に対して既存のフォトリソグラフィー法に
よるエッチングを施すことで第２の配線パターン３０７
を形成する。第２の配線パターン３０７はパターニング
された第２の導体箔に相当し、かつ、その形状は、回路
基板１００の配線パターン１０３と同形状とする。第２
の配線パターン３０７は既存のフォトリソグラフィ工程
により作製できる。
【００４１】次に図３（ｆ）に示すように、シート状物
２００と、離型フィルム３０５（第１の配線パターン３
０３と半導体ベアチップ１０５とを搭載済）と、離型フ
ィルム３０６（第２の配線パターン３０７を搭載済）と
を位置合わせして重ね合わせる。このとき、補助配線パ
ターン１０８上に設けられた導電性樹脂組成物２０２が
第２の配線パターン３０７に当接するように、シート状
物２００に対して離型フィルム３０６を位置合わせす
る。
【００４２】次に、図３（ｇ）に示すように、位置合わ
せして重ねた積層体をプレスにより、加熱加圧して半導
体ベアチップ１０５をシート状物２００に埋設して、一
体化する。この工程は、図２（ｇ）と同様である。この
工程により、シート状物２００と半導体ベアチップ１０
５と第１、第２の配線パターン３０３、３０７とが機械
的に強固に接着する。また、導電性樹脂組成物２０２が
加圧状態で硬化してインナービア１０４ａ、１０４ｂと
なる。そして、インナービア１０４ａを介して第１の配
線パターン３０３と第２の配線パターン３０７とが電気
的に接続される。同様に、補助配線パターン１０８と第
２の配線パターン３０７とが電気的に接続される。この
時、第１、第２の配線パターン３０３、３０７はシート
状物２００に埋設される。
【００４３】次に、図３（ｈ）に示すように、離型フィ
ルム３０５、３０６を剥離し、これにより配線パターン
１０２、１０３を有する回路基板１００が完成する。
【００４４】次に、多層構造を有する回路基板の製造方
法の一例を図４（ａ）〜（ｇ）の工程別断面図を参照し
て説明する。
【００４５】まず、図４（ａ）に示すように、無機フィ
ラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物を加工することによ
ってシート状物４００を形成する。そして、作製したシ
ート状物４００に貫通孔を形成し、その貫通孔に導電性
樹脂組成物４０１を充填する。この工程は、図２（ａ）
〜（ｃ）で説明した工程と同様である。一方、離型フィ
ルム４０４上に配線パターン４０３を形成し、配線パタ
ーン４０３上に、補助配線パターン４１２を有する半導
体ベアチップ４０５を実装する。補助配線パターン４１
２は、半導体ベアチップ４０５の端子形成面（実装面）
の裏面に設けておく。
【００４６】その後、図４（ｂ）に示すように、図４
（ａ）のシート状物４００と離型フィルム４０４とを位
置合わせを行い重ねて加圧した後、離型フィルム４０４
を剥離する。これにより、配線パターン４０３と半導体
ベアチップ４０５とが埋設されたシート状物を形成す
る。この際、半導体ベアチップ４０５の実装面に形成し
たアルミ電極端子４１４が接続部材４１５を介して配線
パターン４０３に電気的に接続される。
【００４７】図４（ａ）及び（ｂ）の工程と平行して、
同様の工程により図４（ｃ）及び（ｄ）と図４（ｅ）及
び（ｆ）に示す通り、配線パターン４０３及び半導体ベ
アチップ４０５が埋設されたシート状物４００を複数形
成する。なお、配線パターン４０３と半導体ベアチップ
４０５とは設計に応じて各層毎に異なる。
【００４８】その後、図４（ｇ）に示すように、作製し
た複数のシート状物４００の位置合わせを行ってから重
ね合わせ、さらに最上層のシート状物４００の上に導体
箔４０７を重ねて加熱加圧することにより熱硬化性樹脂
及び導電性物質を硬化させて、電気的接続及び固定を行
う。これにより、シート状物４００は層間絶縁層４０８
となり、導電性樹脂組成物４０１はインナービア４０６
ａ、４０６ｂとなる。この工程により、半導体ベアチッ
プ４０５、配線パターン４０３及び導体箔４０７が機械
的に強固に接着される。また、配線パターン４０３は多
層回路基板の多層配線を構成する配線パターン４０９、
４１０、４１１となる。そして、配線パターン４０９と
配線パターン４１０とが、配線パターン４１０と配線パ
ターン４１１とが、配線パターン４１１と導体箔４０７
とが、それぞれインナービア４０６ａにより接続され
る。
【００４９】一方、配線パターン４１０を構成する配線
どうしがインナービア４０６ｂと補助配線パターン４１
２とを介して電気的に接続される。最後に、導体箔４０
７をパターン加工して配線パターン４１３を形成する。
【００５０】なお、図４では、導体箔４０７を載せてシ
ート状物４００を積層一体化したのち、導体箔４０７を
パターニングしていたが、図５に示すように、予め、離
型フィルム５０３上に配線パターン５１０を形成したう
えで、この配線パターン５１０を最上層のシート状物４
００に転写してもよいのはいうまでもない（図５
（ｅ）、（ｆ）参照）。なお、図５に示す製造方法で
は、その他の工程を図４と同一としており、同一ないし
同様の部分には図４と同一の符号を付し、それらについ
ての説明は省略する。ただし、図５では、４層配線構造
の多層回路基板である図４とは異なり、３層配線構造の
多層回路基板において、本発明を実施している。
【００５１】また、図２〜５に示す回路基板の製造方法
において電子部品は半導体ベアチップ１０５、４０５と
していたが、他のチップ状の抵抗、インダクタ、コンデ
ンサなどの他の電子部品としても構わないのはいうまで
もない。
【００５２】また、図２〜５に示す回路基板の製造方法
において、接続部材１０７、４０７としては、導電性接
着剤のみ、あるいは金バンプと導電性接着剤の組み合わ
せとしても良い。また導電性接着剤の代わりに半田によ
るバンプを半導体ベアチップ１０７、４０７側にあらか
じめ形成し、熱処理による半田の溶解を利用して半導体
ベアチップを実装することも可能である。また半田バン
プと導電性接着剤の併用もまた可能である。
【００５３】また、図２〜５に示す回路基板の製造方法
において、電子部品と導体箔との間には封止樹脂を注入
しても良く、封止樹脂注入によって後の工程で埋設する
際に電子部品と導体箔間に隙間ができることを防止でき
る。
【００５４】以下、本発明の第２の実施の形態につい
て、図６から図１０を用いて説明する。図６は本発明の
回路基板の構成を示す断面図である。これらの図におい
て、図１と同一部材については同一符号を付して説明を
省略する。図において１０８ａ、１０８ｂは半導体ベア
チップ１０５の外部接続に関与しない面領域に形成した
補助配線パタ−ンである。補助配線パターン１０８ａは
半導体ベアチップ１０５の端子形成面（実装面）の裏面
に設けられており、補助配線パターン１０８ｂは、端子
形成面（実装面）において、アルミ接続端子１０６から
離間した領域に設けられている。突起端子１０９ａは補
助配線パターン１０８ａ上に形成した突起電極であり、
１０９ｂは補助配線パターン１０８ｂと配線パターン１
０２とを、層間にわたって電気的に接続する接続部材で
ある。なお、本実施形態では、接続部材１０９ｂを補助
配線パターン１０８ｂ上に設けた突起電極から構成して
いるが、第１の実施の形態と同様、導電性接着剤から構
成してもよい。
【００５５】第２の実施の形態では、補助配線パターン
１０８ａ上に突起電極１０９ａを設けており、この突起
電極１０９ａにより配線パターン１０３と補助配線パタ
ーン１０８ａとの接続を行なっている。これに対して、
第１の実施の形態では、インナービア１０４ｂにより、
配線パターン１０３と補助配線パターン１０８ａとの接
続を行なっている。このように、第２の実施の形態で
は、インナービアを設けなくとも、配線パターン１０３
と補助配線パターン１０８ａとの接続が行える点におい
て、第１の実施の形態と相違しており、この点に特徴が
ある。
【００５６】また、半導体ベアチップ１０５の端子形成
面（実装面）にも補助配線パターン１０８ｂを設けてお
り、こちらの面においても補助配線パターン１０８ｂと
配線パターン１０２との接続を行っており、より一層の
高密度化を実現している。
【００５７】図７（ａ）〜（ｈ）は本実施形態の回路基
板の製造方法の一例を説明する工程別断面図である。図
７において、図２と同一部材については同一番号を付し
て、それらについての詳細な説明は省略する。
【００５８】図７（ａ）〜（ｃ）に示す各工程は、図２
（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施形態の製造方法におけ
る各工程と全く同一であるのでそれらについての説明は
省略する。
【００５９】次に図７（ｄ）に示すように、予め半導体
ベアチップ１０５の少なくとも一つの外部接続に関与し
ない表面領域（端子形成面およびその裏面）に、補助配
線パターン１０８ａ、１０８ｂを形成するとともに、こ
れら補助配線パターン１０８ａ、１０８ｂ上に突起電極
１０９ａと、突起電極状の接続部材１０９ｂとを形成す
る。補助配線パターン１０８ａ、１０８ｂは、既存のフ
ォトリソグラフィ工程等の半導体製造工程により、半導
体ベアチップ１０５上に形成することができる。
【００６０】特に、端子形成面（実装面）に設ける補助
配線パターン１０８ｂは、この半導体面に半導体装置が
作り込まれているために、半導体装置を構成する配線パ
ターンと一緒に形成することができ、別途、この補助配
線パターン１０８ｂだけを形成する工程を設ける必要が
なく、その分、製造の手間を省略することができる。
【００６１】補助配線パターン１０８ａ、１０８ｂと、
突起電極１０９ａ、接続部材１０９ｂ、１０７とを形成
した半導体ベアチップ１０５を第１の導体箔２０３に実
装して、接続部材１０９ｂ、１０７を第１の導体箔２０
３に電気的に接続する。
【００６２】図７（ｅ）、（ｆ）の各工程は、図２
（ｅ）、（ｆ）に示す各工程と全く同一である。
【００６３】次に、図７（ｇ）に示すように、位置合わ
せして重ねた積層体（第２の導体箔２０４、シート状物
２００、半導体ベアチップ１０５、および第１の導体箔
２０３）をプレスにより加熱加圧して半導体ベアチップ
１０５をシート状物２００に埋設して一体化する。この
とき、補助配線パターン１０８ａは、シート状物２００
を貫通した突起電極１０９ａを介して第２の導体箔２０
４に接続固定される。
【００６４】次に、図７（ｈ）に示す工程を実施する。
この工程は、第１、第２の導体箔２０３、２０４をパタ
ーニングして配線パターン１０２、１０３を形成する工
程であって、この工程を経て、回路基板１００が実現さ
れる。なお、これらの工程は図２（ｈ）と全く同一であ
るのでその説明は省略する。
【００６５】図８（ａ）〜（ｈ）は本実施形態の回路基
板の別の製造方法の一例を示す工程別断面図である。図
８において、図３と同一部材については同一符号を付し
て、それらについての詳細な説明は省略する。
【００６６】図８（ａ）〜（ｃ）に示す各工程は、図３
（ａ）〜（ｃ）に示す第１の実施の形態の製造方法にお
ける各工程と全く同一であるのでそれらについての説明
は省略する。
【００６７】次に図８（ｄ）に示すように、外部接続に
関与しない表面領域（端子形成面およびその裏面）に補
助配線パターン１０８ａ、１０８ｂを形成するととも
に、これら補助配線パターン１０８ａ、１０８ｂ上に突
起電極１０９ａと接続部材１０９ｂとを形成する。そし
て、これらを形成した半導体ベアチップ１０５を、離型
フィルム３０５上に形成された第１の配線パターン３０
３に実装し、接続部材１０７、１０８ｂを第１の配線パ
ターン３０３に電気的に接続する。
【００６８】図８（ｅ）、（ｆ）の各工程は、図３
（ｅ）、（ｆ）に示す各工程と全く同一である。
【００６９】次に、図８（ｇ）に示すように、位置合わ
せして重ねた積層体（離型フィルム３０７、第２の配線
パターン３０６、シート状物２００、半導体ベアチップ
１０５、第１の配線パターン３０３）をプレスにより加
熱加圧して半導体ベアチップ１０５をシート状物２００
に埋設して一体化する。このとき、補助配線パターン１
０８ａは、シート状物２００を貫通した突起電極１０９
ａを介して第２の配線パターン３０６に接続固定され
る。
【００７０】次に、図８（ｈ）に示すように離型フィル
ム３０５、３０７を剥離することで、第１、第２の配線
パターン３０３、３０６を形成する工程であって、この
工程を経て、配線パターン１０２、１０３を有する回路
基板１００が完成する。
【００７１】次に、多層構造を有する回路基板の製造方
法の一例を、図９（ａ）〜（ｈ）の工程別断面図を参照
して説明する。
【００７２】図９において、図４と同一部材については
同一番号を付して、それらについての詳細な説明は省略
する。この製造方法は、基本的には図４に示す製造方法
と同一であるので、ここでは、図４の製造方法と異なる
点について説明する。
【００７３】まず、図９（ａ）において半導体ベアチッ
プ４０５を実装する際、半導体ベアチップ４０５の実装
面に補助配線パターン４１２ｂを形成し、この補助配線
パターン４１２ｂを、突起電極状の接続部材４１６ｂを
介して配線パターン４０３に電気的に接続する点が図４
（ａ）に示す工程と異なる。また、図９（ｂ）に示す工
程においては実装した半導体ベアチップ４０５をシート
状物４００に埋め込んだ際、半導体ベアチップ４０５に
形成した突起電極４１６ａがシート状物４００を貫通す
る点が、図４（ｂ）に示す工程と異なる。
【００７４】図９（ｃ）〜（ｆ）に示す工程は、図４
（ｃ）〜（ｆ）に示す工程と全く同一である。同様に、
図９（ｇ）に示す工程も、図４（ｇ）に示す工程と全く
同一である。
【００７５】図９（ｈ）に示す工程においては、補助配
線パターン４１２ａが、シート状物４００を貫通した突
起電極４１６ａを介して配線パターン４１０に電気的に
接続される点が図４（ｈ）に示す工程と異なる。
【００７６】なお、図９では、導体箔４０７を載せてシ
ート状物４００を積層一体化したのち、導体箔４０７を
パターニングしていたが、図１０に示すように、予め、
離型フィルム５０３上に配線パターン５１０を形成した
うえで、この配線パターン５１０を最上層のシート状物
４００に転写してもよいのはいうまでもない（図１０５
（ｅ）、（ｆ）参照）。なお、図１０に示す製造方法で
は、その他の工程を図９と同一としており、同一ないし
同様の部分には図９と同一の符号を付し、それらについ
ての説明は省略する。ただし、図１０では、４層配線構
造の多層回路基板である図９とは異なり、３層配線構造
の多層回路基板において、本発明を実施している。
【００７７】なお、図６〜１０に示す回路基板の製造方
法において電子部品は半導体ベアチップ１０５、４０５
としていたが、他のチップ状の抵抗、インダクタ、コン
デンサなどの他の電子部品としても構わないのはいうま
でもない。
【００７８】また、図６〜１０に示す回路基板の製造方
法において、接続部材１０７、４０７としては、導電性
接着剤のみ、あるいは金バンプと導電性接着剤の組み合
わせとしても良い。また導電性接着剤の代わりに半田に
よるバンプを半導体ベアチップ１０７、４０７側にあら
かじめ形成し、熱処理による半田の溶解を利用して半導
体ベアチップ４０５を実装することも可能である。また
半田バンプと導電性接着剤の併用もまた可能である。
【００７９】また、図６〜１０に示す回路基板の製造方
法において、電子部品と導体箔との間には封止樹脂を注
入しても良く、封止樹脂注入によって後の工程で埋設す
る際に電子部品と導体箔間に隙間ができることを防止で
きる。
【００８０】以下、本発明の第３の実施の形態につい
て、図１１を用いて説明する。図１１は本発明の多層構
造を有する回路基板の構成を示す断面図である。図にお
いて、図１と同一部材については同一番号を付して説明
を省略する。図において１１０、１１１は多層配線を構
成する回路基板中の内層配線パターンである。
【００８１】図１１に示すように、本実施形態の回路基
板は、配線パターン１０２、１０３、１１０、１１１が
配置されている基板面に対して、ほぼ垂直方向に沿って
半導体ベアチップ１０５'を配置した状態で、この半導
体ベアチップ１０５を回路基板に内蔵している。これに
より、半導体ベアチップ１０５の表裏面に設けた補助配
線パターン１０８を層間接続用の導電体として用いるこ
とができる。したがって、補助配線パターン１０８を介
して、各層の配線パターン１０２、１０３、１１０、お
よび１１１を互いに電気的に接続することができる。ま
た、半導体ベアチップ１０５'を回路基板に対して垂直
配置しているので、回路基板上における部品実装密度を
高めることができる。さらには、回路基板が占有するこ
とにより層間接続が困難であった回路基板内の領域を最
小限にすることができる。
【００８２】なお、図１１では、半導体ベアチップ１０
５'以外の半導体ベアチップ１０５には、補助配線パタ
ーンを設けていないが、他の実施の形態と同様、これら
の半導体ベアチップ１０５に補助配線パターンを設け
て、さらに、層間接続を容易にしてもよいのはいうまで
もない。
【００８３】また、各実施形態における多層基板構造の
回路基板（図４、図５、図９、図１０、図１１参照）で
は、すべての絶縁層１０１に電子部品（半導体ベアチッ
プ１０５）を設けていたが、本発明は、すべての絶縁層
１０１に電子部品を設ける必要はなく、少なくとも一つ
の絶縁層に電子部品が設けられた多層基板構造の回路基
板であれば、実施できるのはいうまでもない。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の回路基板
では、半導体ベアチップ実装位置にも有効な配線パター
ンを形成して、配線収容率を高めることで、極めて高密
度な配線形成を行う回路基板を実現できる。
【００８５】また、補助配線パターンの接続部材として
突起電極を用いれば、インナービアを作製しなくても半
導体チップの余剰スペースに形成した配線パターンと回
路基板の配線パターンとの間の接続が行えるので、より
一層の高密度化を実現できる。
【００８６】さらには、電子部品を、その実装面が前記
回路基板の面方向に略直交する方向に沿って配置するこ
とにより、別途、層間接続体として機能する導電体を設
ける必要が無くなるうえに、平面的に見て回路基板内で
電子部品が占める領域がほぼ最小限となり、電子部品が
障害となって回路基板内で層間接続構造を作成できない
領域の大きさを最小限にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態における回路基板の
構成を示す要部断面図である。
【図２】 第１の実施形態の第１の製造方法を示す工程
図である。
【図３】 第１の実施形態の第２の製造方法を示す工程
図である。
【図４】 第１の実施形態の第３の製造方法を示す工程
図である。
【図５】 第１の実施形態の第４の製造方法を示す工程
図である。
【図６】 本発明の第２の実施形態における回路基板の
構成を示す要部断面図である。
【図７】 第２の実施形態の第１の製造方法を示す工程
図である。
【図８】 第２の実施形態の第２の製造方法を示す工程
図である。
【図９】 第２の実施形態の第３の製造方法を示す工程
図である。
【図１０】 第２の実施形態の第４の製造方法を示す工
程図である。
【図１１】 本発明の第３の実施形態における回路基板
の構成を示す要部断面図である。
【図１２】 従来の半導体内蔵モジュールの要部断面図
である。
【符号の説明】
１００ 回路基板 １０１ 絶縁
層 １０２、１０３ 配線パターン １０５、４０
５ 半導体ベアチップ １０６、４１４ アルミ電極端子 １０７、４１
５ 接続部材 ２００、４００ シート状物 ２０２、４０
１ 導電性樹脂組成物 ２０３ 第１の導体箔 ２０４ 第２
の導体箔 ３０５、３０６、４０４、５０３ 離型フィルム １０９ａ、４１６ａ 突起電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 25/04 Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｋ 25/18 Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｂ 25/10 Ｎ 25/11 25/04 Ｚ Ｈ０５Ｋ 1/11 25/14 Ｚ 3/40 (72)発明者 林 祥剛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 祐伯 聖 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5E317 AA24 BB02 BB11 CC25 CC60 CD21 CD34 GG14 5E346 AA12 AA15 AA35 AA43 BB01 BB16 CC08 CC16 DD02 DD12 EE02 EE06 EE08 EE13 FF18 FF24 FF35 FF45 GG02 GG19 GG28 GG40 HH25

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも一つ以上の電子部品を基板内
    部に設けてなる回路基板であって、 前記電子部品の少なくとも一つには、その外部接続に関
    与しない部品表面領域に補助配線パターンを形成し、こ
    の補助配線パターンを、前記回路基板に設けた基板配線
    パターンに電気的に接続したことを特徴とする回路基
    板。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の回路基板であって、 前記基板配線パターンどうしを、前記補助配線パターン
    を介して電気的に接続したことを特徴とする回路基板。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載の回路基板であって、 前記電子部品を、その実装面を前記回路基板の面方向に
    略平行にして配置し、 前記補助配線パターンを介して互いに電気的に接続する
    前記基板配線パターンを、前記電子部品と対向する前記
    回路基板の同一方面に設け、 前記補助配線パターンを、前記回路基板の同一方面と対
    向する前記電子部品の一方面に設け、 前記基板配線パターンと前記補助配線パターンとを、前
    記回路基板の厚み方向に沿って配置した導電体により電
    気的に接続したことを特徴とする回路基板。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の回路基板であって、 前記導電体を、前記回路基板に設けたインナービアから
    構成することを特徴とする回路基板。
  5. 【請求項５】 請求項３に記載の回路基板であって、 前記導電体を、前記補助配線パターン上に設けられてそ
    の先端が前記回路基板を貫通して前記基板配線パターン
    に達する突起電極から構成することを特徴とする回路基
    板。
  6. 【請求項６】 請求項３に記載の回路基板であって、 前記電子部品をベアチップの半導体から構成することを
    特徴とする回路基板。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の回路基板であって、 前記補助配線パターンを、前記電子部品の端子形成面に
    設けることを特徴とする回路基板。
  8. 【請求項８】 請求項１に記載の回路基板であって、 前記電子部品を、その実装面が前記回路基板の面方向に
    略直交する方向に沿って配置することを特徴とする回路
    基板。
  9. 【請求項９】 少なくとも一つ以上の電子部品を基板内
    部に設けてなる回路基板の製造方法であって、 前記電子部品の実装面の裏面に補助配線パターンを形成
    する工程と、 前記電子部品を第１の導体箔上に実装する工程と、 未硬化状態の熱硬化型樹脂組成物を含む混合物からなる
    シート状物に貫通孔を形成して、その貫通孔に導電性樹
    脂組成物を充填する工程と、 前記導電性樹脂組成物の一端と前記補助配線パターンと
    が対向するように、前記シート状物の一方面に前記第１
    の導体箔の電子部品搭載面を位置合わせして配置する一
    方、前記シート状物の他方面に第２の導体箔を配置して
    これらを積層一体化することで、前記電子部品を前記シ
    ート状物に埋没する工程と、 前記シート状物を加熱加圧することで前記シート状物中
    の前記熱硬化型樹脂および前記導電性樹脂組成物を硬化
    させる工程と、 を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
  10. 【請求項１０】 少なくとも一つ以上の電子部品を基板
    内部に設けてなる回路基板の製造方法であって、 前記電子部品の実装面の裏面に補助配線パターンを形成
    したうえで、形成した補助配線パターン上に突起電極を
    形成する工程と、 前記電子部品を第１の導体箔上に実装する工程と、 未硬化状態の熱硬化型樹脂組成物を含む混合物からなる
    シート状物の一方面に前記第１の導体箔の電子部品搭載
    面を配置する一方、前記シート状物の他方面に第２の導
    体箔を配置してこれらを積層一体化することで、前記電
    子部品を前記シート状物に埋没するとともに、前記突起
    電極の先端を前記シート状物を貫通して前記第１の導体
    箔に当接させる工程と、 前記シート状物を加熱加圧することで前記シート状物中
    の前記熱硬化型樹脂および前記導電性樹脂組成物を硬化
    させる工程と、 を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
  11. 【請求項１１】 少なくとも一つ以上の電子部品を基板
    内部に設けてなる回路基板の製造方法であって、 前記電子部品の実装面においてその外部接続に関与しな
    い面領域に補助配線パターンを形成する工程と、 前記電子部品を第１の導体箔上に実装するとともに、前
    記補助配線パターンを接続部材を介して前記第１の導体
    箔に電気的に接続する工程と、 未硬化状態の熱硬化型樹脂組成物を含む混合物からなる
    シート状物の一方面に前記第１の導体箔の電子部品搭載
    面を配置する一方、前記シート状物の他方面に第２の導
    体箔を配置してこれらを積層一体化することで、前記電
    子部品を前記シート状物に埋没する工程と、 前記シート状物を加熱加圧することで前記シート状物中
    の前記熱硬化型樹脂および前記導電性樹脂組成物を硬化
    させる工程と、 を含むことを特徴とする回路基板の製造方法。
  12. 【請求項１２】 請求項９ないし１１のいずれかに記載
    の回路基板の製造方法であって、 前記第１の導体箔または前記第２の導体箔の少なくとも
    一方として、離型フィルム上に設けられて配線パターン
    形状に成形されたものを用いることを特徴とする回路基
    板の製造方法。
  13. 【請求項１３】 請求項９ないし１１のいずれかに記載
    の回路基板の製造方法であって、 前記第１の導体箔または前記第２の導体箔の少なくとも
    一方として、前記シート状物と同様のシート状物の一方
    面に設けられて配線パターン形状に成形されたものを用
    いることを特徴とする回路基板の製造方法。
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