JP2005135995A - 回路部品内蔵モジュール、回路部品内蔵モジュールの製造方法、および多層構造回路部品内蔵モジュール、多層構造回路部品内蔵モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半田やボンディングワイヤを使用せずに、内蔵させる回路部品を用いて、導通接続が行えるようにした回路部品内蔵モジュールとその製造方法を提供する。
【解決手段】回路収容層を、絶縁樹脂を介在させて、一組の外側配線パターン形成基板で挟んで接合させた回路部品内蔵モジュールであって、前記回路収容層は、表、裏面に電極部を設けた回路部品、ビア、貫通配線などの導通部材のうち、少なくとも回路部品を含むようにして、該回路部品の電極部、導通部材を表、裏両面から露出させて、略同一の厚みとされた絶縁樹脂層に収容させた構造となっており、かつ前記一組の外側配線パターン形成基板の各々は、絶縁基板の少なくとも一方の面に、前記回路収容層に形成されている回路部品の前記電極部、前記導通部材に対応させた突起電極を有した複数の配線パターンが形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、新規な回路部品内蔵モジュールの製造技術に関するものである。

近年、電子機器の小型化、薄型化に対する要求は益々大きくなり、電子機器の高機能化、高周波化も進んでいる。このような電子機器に対応するために、小型高密度化、高周波対応を実現する様々な実装構造、基板構造が提案されてきている。その中でも、基板内に回路部品を内蔵する構造は、三次元の部品配置によりモジュールを小型化でき、配線距離をも短縮できることから、最も注目されている技術の一つである。

このように、三次元化によって小型化されたモジュールの例としては、特許文献１において開示された部品内蔵モジュールが知られている。つまり、特許文献１においては、回路を多層化するにあたり、絶縁性基板に、厚さ方向に貫通するビアを形成し、このビアを上下層の電気配線として有効利用する構造が採られていた。
特許第３３７５５５５号公報

しかしながら、回路部品を内蔵し、積層して三次元化するには、従来では、はんだ実装等の実装工程を繰り返し行う必要があるので、耐熱性や熱履歴に対する懸念を拭い切れない面がある。前述の特許文献１において提案されている手法も、上下の層や内蔵された回路部品を電気的に接続させる手段はビアを使用しているに過ぎない。

その結果、ビアの数が増大して、その層の形成が煩雑になるとともに、内蔵された回路部品の上下にも絶縁性樹基板が回り込んでいるため、その分厚みが増え、コンパクト化の点で不利なものであった。このように、基板を積層することでより高密度でありながらコンパクトなモジュールとするには、更なる改善の余地が残されているものであった。

本発明の目的は、熱的条件を緩和すべく、回路部品を内蔵した基板の実装回数を削減できるとともに、上下層の電気接続がビア以外でも行えるようにして、電気配線に融通が効き、更なる薄肉化に寄与できる部品内蔵モジュール、並びにその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、回路収容層を単層とした回路部品内蔵モジュールを第一の発明、その製造方法を第二の発明とし、さらに、回路収容層を多層とした回路部品内蔵モジュールを第三の発明、その製造方法を第四の発明として提案するものである。

したがって、第一の発明は、請求項１〜３において提案されている。
ここに、請求項１は、回路収容層を、絶縁樹脂を介在させて、一組の外側配線パターン形成基板で挟んで接合させた回路部品内蔵モジュールであって、前記回路収容層は、表、裏面に電極部を設けた回路部品、ビア、貫通配線などの導通部材のうち、少なくとも回路部品を含むようにして、該回路部品の電極部、導通部材を表、裏両面から露出させて、略同一の厚みとされた絶縁樹脂層に収容させた構造となっており、かつ前記一組の外側配線パターン形成基板の各々は、絶縁基板の少なくとも一方の面に、前記回路収容層に形成されている回路部品の前記電極部、前記導通部材に対応させた突起電極を有した複数の配線パターンが形成されていることを特徴とする。

請求項２は、請求項１において、前記導通部材は、上記絶縁樹脂層と同じ厚みのビアか、上記絶縁樹脂層に形成した小孔に導電樹脂を充填させて形成した貫通配線で構成されている。

請求項３は、請求項１、２のいずれかにおいて、回路部品は、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子、あるいは、トランジスタなどの能動素子、能動素子を内蔵させた半導体チップから選ばれたものになっている。

また、請求項１、２のいずれかにおいて、前記突起電極が、スタッドバンプ及び／又は半田ボールで形成されているようにしても良い。

また、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記配線パターン形成基板がＭＩＤ成型基板から成り、かつ、前記突起電極がＭＩＤ成型バンプから成るようにしても良い。

また、請求項１〜３のいずれかにおいて、前記絶縁性樹脂が、前記突起電極に対応した部分に導電粒子を分散収蔵している異方性導電シートから構成されても良い。

第二の発明は、請求項４〜６において、回路収容層を単層構造とした回路部品モジュールの製造方法として提案されている。
ここに、請求項４は、表、裏面に電極部を設けた回路部品を支持板に載せ、該表、裏面の電極部が露出されるように、未硬化の絶縁樹脂を、該回路部品と略同じ厚み程度に加えた後に、絶縁樹脂を硬化させて、絶縁樹脂層を形成して回路収容層を形成する第１の工程と、絶縁板の表、裏両面に配線パターンを形成するとともに、その配線パターンの少なくとも一方には突起電極を形成して、外側配線パターン形成基板を形成する第２の工程と、前記回路収容層と、前記一組の外側配線パターン形成基板との間に絶縁樹脂を介在させて、前記回路部品の表、裏面の電極部と、前記一組の外側前記配線パターン形成基板のそれぞれに対応して形成した突起電極とが整合するようにして、加圧接合させる第３の工程とを備えている。
請求項５では、請求項４において、前記第１の工程では、上記支持板には、更に、ビアを載せてから未硬化の絶縁樹脂を、それらと略同じ厚み程度に加えた後に、絶縁樹脂を硬化させて、前記ビアを前記回路部品とともに絶縁樹脂層に収容させ、かつ前記第３の工程では、更に、前記ビアを前記一対の外側配線パターン形成基板に対応して形成した突起電極に整合させて加圧する、ことを特徴とする。
請求項６では、請求項５において、前記第１の工程では、前記回路収容層の絶縁樹脂層には、更に、小孔を形成し、その小孔に導電樹脂を充填して、貫通配線を形成し、かつ
前記第３の工程では、更に、前記貫通配線を前記一対の外側配線パターン形成基板に対応して形成した突起電極に整合させて加圧する、ことを特徴とする。

また、第三の発明は、請求項７において、回路収容層を多層構造とした回路部品モジュールとして提案されている。この多層構造の回路部品モジュールは、多層の回路収容構造体を、絶縁樹脂を介在させて、請求項１に記載された、一組の外側配線パターン形成基板で挟み加圧接合させた構造をなしており、前記多層の回路収容構造体は、請求項１または請求項２に記載の回路収容層のうちから選択された、少なくとも２以上のものを、中間配線パターン形成基板と、絶縁樹脂とを介在させて、多層状態に積層し、かつ前記中間配線パターン形成基板は、隣接する回路収容層との間に、それぞれの絶縁基板の少なくとも一方の面に複数の配線パターンを形成するとともに、それらの絶縁基板の表、裏の両面には、回路収容層に設けられている回路部品、導通部材に対応させた突起電極を有した配線パターンを形成した構造とされており、前記一組の外側配線パターン形成基板の各々は、前記突起電極を、前記多層の回路収容層構造体の最上位、最下位に位置する回路収容層に対応させて設けている回路部品、導通部材に対応させて形成した回路部品の電極部、導通部材に加圧接合させている。

さらにまた、第四の発明は、請求項８において、多層構造の回路部品モジュールの製造方法として提案されている。
すなわち、この製造方法は、請求項１あるいは請求項２に記載の回路収容層のうちから、少なくとも２以上のものを準備する予備工程と、準備した２以上の回路収容層同士の間に、請求項７に記載の中間配線パターン形成基板と、絶縁樹脂とを介在させて、多層状態に積層して回路収容層多層構造体を形成する多層の積層構造体形成工程と、ついで、前記回路収容層多層構造体を、請求項１に記載の一対の外側配線パターン形成基板で、絶縁樹脂を介在させて、上、下から挟み、更に、前記一組の外側配線パターン形成基板の前記突起電極を、前記多層の回路収容層構造体の最上位、最下位に位置する回路収容層に対応させて設けている回路部品、導通部材に対応させて形成した回路部品の電極部、導通部材に加圧接合させる加圧接合工程とを備えている。

第一の発明によれば、半田やボンディングワイヤを使用せずに、絶縁樹脂層内に収容された回路部品は、その電極部を利用して、上下の外側配線パターン形成基板に設けた突起電極に直接接合させて導通接続する構造にしてある。
そのため、回路収容層と外側配線パターン形成基板とは導通経路が短縮され、モジュールの全体構造を小型化、薄型化できる。
また、はんだやボンディングワイヤを用いないので、高温の熱履歴を持つ実装工程を省略して回路部品を内蔵することが可能になり、電気配線長さの短縮化や配線設計に融通が効き、回路部品を高密度に収容でき、しかも熱的条件も有利となるので、さらに小型化が可能なものにできる。
また、特に、配線パターン形成基板をＭＩＤ成型基板で構成し、突起電極をＭＩＤ成型バンプで構成すれば、突起電極を基板製作と同時に作成することができ、製造工程の簡略化が可能となる利点がある。
さらに、絶縁樹脂として異方性導電シートを使用するので、回路部品の電極と突起電極とが加圧接合されたときに、そのシート内に収蔵された導電粒子によって電気的に接続されることとなり、電気的な接続構造の信頼性が向上できるようになる。

第二の発明によれば、半田などの熱履歴や耐熱性に対する懸念性がなく、第一の発明の回路部品内蔵モジュールを効率よく製造できる。また、部品の接続に、半田やボンディングワイヤを使用しないので、部品のリフロー工程が省略でき、製造が容易となる。

第三の発明によれば、薄型で電気配線の融通性が良い、３次元的に回路部品を高密度に配置できる、多層構造の回路部品モジュールが得られる。

第四の発明によれば、半田などの熱履歴や耐熱性に対する懸念性がなく、第三の発明である多層構造の回路部品内蔵モジュールを効率よく製造できる。また、部品の接続に、半田やボンディングワイヤを使用しないので、部品のリフロー工程が省略でき、製造が容易となる。

以下に、第一の本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

図１（ｇ）は、第一の本発明による回路部品内蔵モジュールの断面構造を表した斜視図である。この回路部品内蔵モジュールＭは、回路収容層Ａと、この回路収容層Ａを、上下で一組とした外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂで加圧接合した構造体に構成されている。
これら各回路収容層Ａや、上下の外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂの間には絶縁樹脂７が介装されている。
ここに、回路収容層Ａは、コンデンサ、抵抗、インダクタ等の回路部品１と、前後左右の寸法が３００μｍ〜５００μｍで、高さ寸法が回路部品１と略同じに形成されたＣｕ（銅）の直方体柱で成る複数のビア（インナービア）２とを、回路部品１と略同じ高さにした絶縁性熱硬化性エポキシ樹脂による絶縁樹脂層３で埋め込み収容している（請求項２、３）。
また、回路部品１は、それらの表、裏面に電極部を設けたチップ状の回路部品を想定しているが、チップ状の部品には限られず、後述するような半導体チップに貫通配線を施したものでもよい。要は、絶縁樹脂層に埋め込まれたときに、その表、裏面に電極部を露出させ得る構造体であればよい。
また、この例のように、ビアを用いれば、絶縁樹脂層３に貫通配線を形成する工程が省略できる。
また、外側配線パターン形成基板Ｂの各々は、厚さが１００μｍのＦＲ−４コア材による絶縁基板４の表裏の両面に、Ｃｕ（銅）による配線パターン５が形成されており、さらに、それぞれの配線パターン５の一方には、Ａｕ（金）ワイヤによる直径１８ｍｍのスタッドバンプによる突起電極６が設けられている。ここに、突起電極６は、回路収容層Ａに設けた回路部品１の電極部１ａ、ビア２に対応した位置に形成されている。
配線パターン５には、スタッドバンプ６を形成するために、厚さ３〜５μｍのＮｉメッキ、又は厚さ０．１〜０．５μｍのボンディングＡｕメッキが施されている。このようなスタッドバンプで突起電極６を形成しておけば、回路収容層の回路部品の電極部、ビアなどに加圧接合させる際に、スタッドバンプが潰れることで、突起電極と回路部品の電極部、ビアとのギャップ差を吸収することができる。
回路収容層Ａと、上、下で一組の外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂとは、厚さが３０〜１００μｍの絶縁樹脂７、例えば絶縁性エポキシ樹脂シート（ＮＣＰ）が介装されている。
回路収容層Ａは、それぞれの回路部品１の電極部１ａ、ビア２の上、下端部が、外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂのそれぞれに形成された突起電極６と整合し、導通する（電気的に接続）ようにして、絶縁樹脂７を介装させ、外側配線パターン形成基板で挟まれて、加圧接合されている。
このような回路部品内蔵モジュールＭの製造方法、つまり第二の発明は次のようにして実施される。

先ず、図１（ａ）に示すように、厚さが２００μｍのステンレス箔８上に、前述した種々の回路部品１、必要に応じてビア２を配置し、次いで、図１（ｂ）に示すように、未硬化の絶縁性熱硬化エポキシ樹脂３ａを、回路部品１、ビア２と同じ高さになるまで塗布する。
ついで、図１（ｃ）に示すように、回路部品１、ビア２の上側に、厚さが２００μｍのステンレス箔８を載せ、プレス加工による５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力と、適宜の加熱手段による１７０℃の温度とを付与して絶縁性熱硬化エポキシ樹脂３ａを硬化させて、絶縁樹脂層３を形成する。
このようにして絶縁樹脂層３を形成した後は、図１（ｄ）に示すように、上下のステンレス箔８を除去すれば、回路部品１の上下の電極部１ａが露出された回路収容層Ａが形成される。
このとき、回路部品１の電極部１ａ、ビア２の露出が不十分な場合には、エッチングによって表層の絶縁樹脂７を取り除いて、これらを十分に露出させる（以上、第１の工程）。
ついで、図１（ｅ）に示すように、一組の外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂで回路収容層Ａの上下を挟み、加圧接合する。
ここに、外側配線パターン形成基板Ｂのそれぞれは、絶縁基板４の１００μｍのＦＲ−４コア材を貫通させて配線パターン５を形成しており、配線パターン５は、銅（Ｃｕ）で形成される。そして、配線パターン５には、径が１８ｍｍのＡｕワイヤによるスタッドバンプを形成された突起電極６を形成する。この突起電極６は、回路収容層Ａの回路部品１の電極部１ａやビア２の形成された位置に対応して形成される（以上、第２の工程）。
配線パターン５には、スタッドバンプ形成のために、厚さ３〜５μｍのＮｉメッキ、又は厚さ０．１〜０．５μｍのボンディングＡｕメッキを施す。
ついで、図１（ｆ）に示すように、外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂに形成した突起電極６が埋設されるように、厚さが３０〜１００μｍの未硬化の絶縁性エポキシ樹脂シート７aを、１００℃に加熱して貼付ける。
そして、上、下の外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂのそれぞれの各突起電極６を、回路収容層Ａの絶縁樹脂層３から露出している回路部品１の電極部１ａ、ビア２に位置合わせし整合させてから、２３０℃の温度で、かつ、５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力の条件で１０秒間プレス加工して、回路収容層Ａの回路部品の電極部１ａ、ビア２と、上、下の外側配線パターン形成基板Ｂ、Ｂに対応して形成された突起電極６とを導通接続させ、未硬化のＮＣＰ７aを硬化させ、接合させる（以上、第３の工程）。
以上の第１〜第３工程により、図１（ｇ）に示すように、回路部品内蔵モジュールＭが製造される（請求項４，５）。

図２（ｉ）は、本発明の回路部品内蔵モジュールの他例の構造を表した断面図であって、この例では、回路収容層Ａは、前述したビア２に代えて、貫通配線１０が形成され、更に一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂの突起電極６を半田ボールで構成している（請求項２）が、それ以外は実施例１による回路部品内蔵モジュールＭと同じ構造になっている。このような半田ボールで突起電極６を構成すれば、圧接時に半田ボールを溶融させることで、回路部品の電極部とは金属結合されるので、より安定的な接続が可能となる。
ついで、第二の発明である回路部品内蔵モジュールＭの製造方法を説明する。
先ず、図２（ａ）に示すように、厚さが２００μｍのステンレス箔８上に、前述した回路部品１を配置し、次いで、図２（ｂ）に示すように、未硬化の絶縁性熱硬化エポキシ樹脂３ａを、回路部品１と同じ高さになるまで塗布する。
ついで、図２（ｃ）に示すように、回路部品１等の上側に、厚さが２００μｍのステンレス箔８を載せ、プレス加工による５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力と、適宜の加熱手段による１７０℃の温度とを付与して絶縁性熱硬化エポキシ樹脂３ａを硬化させ、絶縁樹脂層３を形成する。
このようにして絶縁樹脂層３を形成した後は、図２（ｄ）に示すように、上下のステンレス箔８を除去すると、回路部品１の上下の電極部１ａが露出した回路収容層Ａが形成される（以上、第１の工程）。
ついで、図２（ｅ）に示すように、回路収容層Ａの絶縁樹脂層の所定位置に、レーザー又はドリル加工により、径１５０μｍ程度の小孔９（貫通孔）を形成し、これらの小孔９に、図１（ｆ）に示すように、ＣｕやＡｇペースト等による導電樹脂ペースを充填し、温度１５０℃で９０分間キュアし、硬化させて貫通配線１０を形成する（請求項２）。
一方の外側配線パターン形成基板Ｂは、その一面に形成された配線パターンの所定位置には、図２（ｇ）に示すように、径が１００μｍ程度の半田ボールがフラックス塗布後に形成され、２３０℃以上に加熱溶融することにより、突起電極６が形成される。
この場合、突起電極６の高さを保持するためには、必要に応じて径８０μｍ程度のＣｕコアボールにはんだメッキを施した半田ボールを使用する。
以上のようにして形成された、回路収容層Ａと、前述と同様な第２の工程で形成された、一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂとは、図２（ｈ）に示すように、それぞれの配線パターン形成基板Ｂ，Ｂの突起電極６が埋設されるようにして、厚さが３０〜１００μｍの未硬化の絶縁樹脂７、例えば、未硬化の絶縁性エポキシ樹脂シート（ＮＣＰ）を、１００℃に加熱して貼付ける。そして、最後に、上、下の外側配線形成シートＢ，Ｂの各突起電極６と、回路収容層Ａの絶縁樹脂層３より露出した回路部品１の電極部１ａ、貫通配線１０とを位置合わせし、これらを整合させてから、２３０℃の温度で、かつ、５０ｋｇ／ｃｍ２の圧力の条件で１０秒間プレス加工することにより、回路部品の電極部１ａ、貫通配線１０と突起電極６とを導通接続させるとともに、未硬化の絶縁樹脂７を硬化させ、接合させる（以上、第２の工程）。
以上の第１〜第３工程により、図２（ｉ）に示すように、上下の配線パターン形成基板Ｂ、Ｂ及び回路収容層Ａとが一体化されて回路部品内蔵モジュールＭが製造される（請求項４，６）。

図３は、回路部品内蔵モジュールの更に他例を示している。
この例では、配線形成パターン基板Ｂ、その配線パターン５に形成した突起電極６のそれぞれを、ＭＩＤ基板１１、ＭＩＤ成形バンプ１２ａによって形成している。
ここに、ＭＩＤ基板１１は、熱可塑性樹脂を射出成形して作成されたものにＣｕメッキを施して成る。ＭＩＤ成形バンプによる突起電極１２には、ＭＩＤ基板１１の射出成形時に、基板上に予め１００μｍ角で高さ１００μｍ程度の凸部１２ａを成形し、その凸部１２ａにＣｕメッキが施す。この態様のものでは、突起電極６をＭＩＤ基板１１の成型時に同時に形成できるので、製造工程が簡略化できる。

図４は、回路部品内蔵モジュールの更に他例を示している。
この例では、上、下の配線パターン形成基板Ｂ、Ｂと回路収容層Ａとの間には、絶縁樹脂に代えて、異方性導電シート（ＡＣＦ）１３を介在させている。
ここに、異方性導電シート１３は、絶縁性エポキシ樹脂に導電粒子を分散させて成るので、回路部品電極１ａ及びビア２と、突起電極６とが圧接されたときに導通接続され、硬化される。

図５は、回路部品内蔵モジュールの更に他例を示している。
この例では、回路収容層Ａ´は、ＩＣチップ、ＬＳＩなどの半導体チップを回路部品１´としている（請求項３）。
このような半導体チップ１´は、一方の面に電極パターン１ｂが形成され、その反対面には電極パターンは形成されていないので、一方の面に形成されている電極パターンは、その一部を電極部として絶縁樹脂層３より露出させるが、電極パターンの形成されていない面には、貫通配線１ｃを形成して、電極パターンの一部を反対面に導通させ、電極部１ｄを形成することで、半導体チップ以外の回路部品と同様に絶縁樹脂層３の表、裏面に電極部１ｄを形成することが出来る。
この場合の貫通配線、電極部は、半導体チップ１´に貫通孔を形成し、その貫通孔に酸化膜を形成してから、導電性ペーストを充填することで、貫通配線１ｃとなし、その貫通配線１ｃに一方の面に形成された電極パターンを、反対面に導通させ、Ａｌ電極などをパターン蒸着して電極部１ｄを形成する。
このようにすれば、半導体チップ１´も、チップ状の回路部品と同様にして、半田などを使用せずに、上下層間の導通接続ができ、特に、チップ状の回路部品と分離して回路収容層を構成することで、回路収容層は、チップ状の回路部品の厚みには影響を受けない薄型に形成できる。

図６は、回路部品モジュールの更に他例を示している。
この回路部品モジュールＭ”は、外側配線パターン形成基板Ｂａ，Ｂｂを上、下で二重に積層させた構造的特徴を有している。
この例では、回路収容層Ａの上、下両面に二重に積層された外側配線パターン形成基板Ｂａ，Ｂｂのうち、いずれも内側のものＢａは、回路収容層Ａ側の回路部品１の電極部１ａ、ビア２、導通配線１０などに対応した多数の突起電極６を形成しているが、それらの外側のものＢｂは、内側の配線パターン形成基板Ｂｂに対応させた突起電極６と、外部に導出する配線パターンを形成した単純な構造になっている。
このような構造のものでは、回路収容層Ａの上、下に外側配線パターンＢａ，Ｂｂを二重に積層するために、モジュール全体の厚みは増大するが、外側に位置する外側配線パターン形成基板の配線パターンや構造を単純化できるので、見た目をシンプル化できる利点がある。

図７は、第３の発明をなす多層構造回路部品内蔵モジュールＭ´を示す。
すなわち、上下の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂで挟まれる回路収容層を多層の回路収容構造体Ｃとしたものである。
多層の回路収容構造体Ｃは、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子１を回路部品とした回路収容層Ａと、半導体チップ１´を回路部品とした回路収容層Ａ´とを、それらの間に中間配線パターン形成基板Ｂ´，Ｂ´と、絶縁樹脂７、７とを介在させて積層している。絶縁樹脂７は、前述した未硬化のＮＣＰが使用され、中間配線パターン形成基板Ｂ´と回路収容層Ａ、Ａ´が接合され、加圧されることで硬化される。
ここに、中間配線パターン形成基板Ｂ´は、絶縁基板４の少なくとも一方の面に複数の配線パターン５を形成するとともに、絶縁基板４の表、裏の両面には、隣接する回路収容層Ａ、Ａ´の回路部品１の電極部１ａ、ビア２、貫通配線１０などと、導通接続される突起電極６を形成している。
本発明で使用される回路収容層は、前述したように、コンデンサ、抵抗、インダクタなどの受動素子１を回路部品として含む以外に、トランジスタや、トランジスタを内蔵した半導体チップなどの能動素子１´を回路部品として採用することが出来るので、これらの回路部品を絶縁樹脂層に収容させた回路収容層Ａ，Ａ´を適宜選択することによって、同種の回路部品、異種の回路部品を種々組み合わせて、多層の回路収容構造体Ｃを構成することが出来る。
特に、このような多層構造体では、半導体チップ1´と、それ以外の回路部品１とを分離して、別の回路収容層Ａ，Ａ´にしたものを積層することが出来るので、半導体チップ１´は、他の回路部品１の厚みには影響されず、より薄型化して内蔵することができるので、全体としてモジュールを薄型化できる。
このような多層構造の回路部品内蔵モジュールでは、多層の回路収容構造体Ｃは、前述した単層の回路収容層Ａ、Ａ´と同じようにして、その上、下両面に、絶縁樹脂７を介在させて、前述した一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂで挟んで、加圧接合されている。
すなわち、一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂは、絶縁樹脂７，７を介在させて、多層の回路収容構造体Ｃを、上、下から挟み、更に、前記一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂに形成した前記突起電極６、６を、多層の回路収容層構造体Ｃの最上位、最下位に位置する回路収容層Ａ、Ａ´に設けている回路部品１の電極部１ａや、ビア２、貫通配線１０に加圧接合させて、導通一体化させた構造になっている（請求項７）。

最後に、第四の発明をなす、多層回路部品内蔵モジュールの製造方法について説明する。
この方法では、まず、積層すべき複数の回路収容層Ａ，Ａ´を準備する。
この場合、回路部品として、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子、あるいはトランジスタ、トラジスタを内蔵させた半導体チップなどを、絶縁樹脂層３に収容した回路収容層Ａ，Ａ´のうちから、設計仕様に基いて必要なものを選択する（予備工程）。
ついで、これらの回路収容層Ａ，Ａ´を、予め準備作成した中間配線パターン形成基板Ｂ´、Ｂ´を、絶縁樹脂７，７とともに介在させて、積層させる。
この場合、複数の回路収容層Ａ，Ａ´のそれぞれの間に介在させる中間配線パターン形成基板Ｂ´は、上下に隣接した回路収容層Ａ，Ａ´のそれぞれに形成された回路部品１、１の電極部１ａ、１ｂ，ビア２、貫通配線１０に対応した突起電極６・・・を形成したものが選択され、選択されたこれらの回路収容層Ａ，Ａ´を、中間配線パターン形成基板、絶縁樹脂Ｂ´を介在させて、接合することによって多層の収容回路層構造体Ｃが形成される（回路収容多層構造体形成工程）。
かくして、形成された多層の収容回路層構造体Ｃは、一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂで上下を挟まれ、それぞれの間に絶縁樹脂７，７を介在させて、加圧接合する。
そしてこのとき、一組の外側配線パターン形成基板Ｂ，Ｂに形成した突起電極６，６を、多層の回路収容層構造体Ｃの最上位、最下位に位置する回路収容層Ａ，Ａ´に設けている回路部品１、１´の電極部１ａ，１ｂや、ビア２、貫通配線１０に加圧接合させて、導通させる（加圧接合工程）。
このような製造方法は、予備工程、積層構造体形成工程、加圧接合工程とで構成されているが、本発明は、これらの工程を順次時系列的に実行するものには限定されず、これらが並行して行われてもよい（請求項８）。
そのような場合には、積層すべき回路収容層の回路部品の電極部、ビア、貫通配線と、中間配線形成パターンの配線パターンに設けた突起電極とを一度に整合させるために高い精度の位置決め装置が必要となるが、一組の外側配線形成パターンで上下から加圧接合すればよい。

（ａ）〜（ｇ）は第一発明、第二発明を示す回路部品内蔵モジュールの構造と、その製造方法を示す説明図。 （ａ）〜（ｉ）は、第一発明、第二発明の他例における回路部品内蔵モジュールの構造と、その製造方法を示す説明図 第一発明による他例の回路部品内蔵モジュールの構造を示す縦断面図 第一発明による他例の回路部品内蔵モジュールの構造を示す縦断面図 第一発明による他例の回路部品内蔵モジュールの構造を示す縦断面図 第一発明による他例の回路部品内蔵モジュールの完成直前状態を示す断面図 第三発明による多層構造回路部品内蔵モジュールの概略構造を示す縦断面図

符号の説明

Ｍ、Ｍ´ 回路部品内蔵モジュール
Ａ、Ａ´ 回路収容層
Ｂ 外側配線パターン形成基板
Ｂ´ 中間配線パターン形成基板
Ｃ 多層の回路収容構造体
１、１´ 回路部品
１ａ、１ｂ その電極部
２ ビア
３ 絶縁樹脂層
３ａ 未硬化の絶縁性熱硬化エポキシ樹脂
４ 絶縁基板
５ 配線パターン
６ 突起電極
７ 絶縁樹脂
９ 貫通配線
１０ ビア
１１ ＭＩＤ基板
１２ 突起電極
１２ａ 電極
１３ 異方性導電シート

Claims (8)

1. 回路収容層を、絶縁樹脂を介在させて、一組の外側配線パターン形成基板で挟んで接合させた回路部品内蔵モジュールであって、
   前記回路収容層は、表、裏面に電極部を設けた回路部品、ビア、貫通配線などの導通部材のうち、少なくとも回路部品を含むようにして、該回路部品の電極部、導通部材を表、裏両面から露出させて、略同一の厚みとされた絶縁樹脂層に収容させた構造となっており、かつ
   前記一組の外側配線パターン形成基板の各々は、絶縁基板の少なくとも一方の面に、前記回路収容層に形成されている回路部品の前記電極部、前記導通部材に対応させた突起電極を有した複数の配線パターンが形成されている回路部品内蔵モジュール。
2. 請求項１において、
   前記導通部材は、上記絶縁樹脂層と同じ厚みのビアか、上記絶縁樹脂層に形成した小孔に導電樹脂を充填させて形成した貫通配線で構成されている回路部品内蔵モジュール。
3. 請求項１、２のいずれかにおいて、
   前記回路部品は、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子、あるいは、トランジスタなどの能動素子、能動素子を内蔵させた半導体チップから選ばれたものである回路部品内蔵モジュール。
4. 表、裏面に電極部を設けた回路部品を支持板に載せ、該表、裏面の電極部が露出されるように、未硬化の絶縁樹脂を、該回路部品と略同じ厚み程度に加えた後に、絶縁樹脂を硬化させて、絶縁樹脂層を形成して回路収容層を形成する第１の工程と、
   絶縁板の表、裏両面に配線パターンを形成するとともに、その配線パターンの少なくとも一方には突起電極を形成して、外側配線パターン形成基板を形成する第２の工程と、
   前記回路収容層と、前記外側配線パターン形成基板の一組とを、それらの間に絶縁樹脂を介在させて、前記回路部品の表、裏面の電極部と、前記一組の外側前記配線パターン形成基板に対応して形成した突起電極とが整合するようにして、加圧接合させる第３の工程とを備えた、回路部品内蔵モジュールの製造方法。
5. 請求項４において、
   前記第１の工程では、上記支持板には、更に、ビアを載せてから未硬化の絶縁樹脂を、それらと略同じ厚み程度に加えた後に、絶縁樹脂を硬化させて、前記ビアを前記回路部品とともに絶縁樹脂層に収容させ、かつ
   前記第３の工程では、更に、前記ビアを前記一組の外側配線パターン形成基板のそれぞれに対応して形成した突起電極に整合させて加圧する、ことを特徴とする
   回路部品内蔵モジュールの製造方法。
6. 請求項５において、
   前記第１の工程では、前記回路収容層の絶縁樹脂層には、更に、小孔を形成し、その小孔に導電樹脂を充填して、貫通配線を形成し、かつ
   前記第３の工程では、更に、前記貫通配線を前記一組の外側配線パターン形成基板に対応して形成した突起電極に整合させて加圧する、ことを特徴とする
   回路部品内蔵モジュールの製造方法。
7. 多層の回路収容構造体を、絶縁樹脂を介在させて、請求項１に記載された、一組の外側配線パターン形成基板で挟み加圧接合させた回路部品内蔵モジュールであって、
   前記多層の回路収容構造体は、
   請求項１または請求項２に記載の回路収容層のうちから選択された、少なくとも２以上のものを、それぞれの間に中間配線パターン形成基板と、絶縁樹脂とを介在させて、多層状態に積層し、かつ前記中間配線パターン形成基板は、それぞれの絶縁基板の少なくとも一方の面に複数の配線パターンを形成するとともに、それらの絶縁基板の表、裏の両面には、隣接する前記回路収容層に設けられている回路部品、導通部材に対応させた突起電極を有した配線パターンを形成した構造とされており、
   前記一組の外側配線パターン形成基板は、
   それぞれに形成した前記突起電極を、前記多層の回路収容層構造体の最上位、最下位に位置する回路収容層に設けている回路部品、導通部材に整合させて、加圧接合させている、多層構造回路部品内蔵モジュール。
8. 請求項１あるいは請求項２に記載の回路収容層のうちから、少なくとも２以上のものを準備する予備工程と、
   準備した２以上の回路収容層同士の間に、請求項７に記載の中間配線パターン形成基板と、絶縁樹脂とを介在させて、それらの回路収容層を、多層状態に積層して回路収容層多層構造体を形成する回路収容多層構造体形成工程と、
   前記回路収容多層構造体を、請求項１に記載の一組の外側配線パターン形成基板で、絶縁樹脂を介在させて、上、下から挟み、更に、前記一組の外側配線パターン形成基板に形成した前記突起電極を、前記多層の回路収容多層構造体の最上位、最下位に位置する回路収容層に設けている回路部品、導通部材に対応させて加圧接合させる加圧接合工程とを備えた、
   多層構造回路部品内蔵モジュールの製造方法。

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