JP2005317901A - 回路部品モジュールおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度で信頼性が高く、かつローコストに生産が可能な回路部品モジュールおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】 回路部品モジュール１０は、電子部品１１と、所定のパターンで形成された配線１２と、これら電子部品１１および配線１２の一部を覆う樹脂層１３とを備えている。配線１２は、樹脂層１３を介して互いに対向して形成される第１配線１２ａと第２配線１２ｂとからなり、例えば、Ｃｕなどから構成されていればよい。第１配線１２ａや第２配線１２ｂは、所定位置で電子部品１１に接続される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、各種電子部品を内蔵した薄型軽量の回路部品モジュールおよびその製造方法に関する。

例えば、携帯電話やＰＤＡなどの携帯電子機器では、小型軽量化およびローコスト化のために、回路基板と各種部品とを一体化した薄板状の回路部品モジュールが採用されつつある。こうした回路部品モジュールは、例えば、特許文献１や特許文献２に示すように、樹脂などの基板内に各種部品が埋め込まれ、表面に導電性の回路パターンが形成されたものであり、凹凸の少ない平板状に形成され、薄型軽量でかつ量産性に優れているので、小型軽量化が要求される携帯電子機器の部品基板として好適である。

また、特許文献３には、回路基板にスルーホールを設けて層間接続を行う手段として、誘電体基板に設けた貫通孔に金属粒子入り樹脂を充填し、誘電体基板の両面に銅箔を圧着させる手段が開示されている。本文献３においては、圧着手段として電流加熱、超音波振動などの手段が開示されている。
更に、特許文献４には、絶縁性基板に設けた貫通孔に導電性樹脂を充填し、絶縁性基板の両面に対して、凹凸層を有する金属膜を圧着させる手段が開示されている。本文献４においては、圧着の際に凹凸層を貫通穴に含むように埋設させることが必須とされている。
特開２００１−３５８４６５号公報 特開平１１−２２０２６２号公報 特開平７−７９０７５号公報 特開２００３−１５２３３３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された回路部品モジュールでは、部品を配置してからロールコータ等で有機ポリマーを塗布、焼成した後、配線用のコンタクトホールを形成するので、樹脂表面の凹凸による部品接合の精度を良好に保てなくなる懸念があった。また、チップパッド上の樹脂残渣による導通不良や、部品と樹脂との間に生じるストレスによる接合部での損傷などが生じやすいといった課題がある。
また、特許文献２に記載された回路部品モジュールでも、製造工程でかかる熱や応力によって、接合部での損傷などが生じやすいといった課題がある。更に、パターン同士の位置合わせ工程を多数経なければならないため、仕上がり精度の低下を招きやすく、製造コストがかかるという課題もあった。

更に、特許文献３に記載された回路基板においては、誘電体基板の両面に銅箔を電流加熱などの手段で圧着させようとすると、貫通孔に充填した金属粒子入り樹脂が軟化するよりも先に誘電体基板が軟化して銅箔に付着してしまい、金属粒子入り樹脂と銅箔との接触が不十分になり、信頼性が低下するおそれがあった。
また、特許文献４に記載された回路基板についても特許文献３の場合と同様に、回路基板を構成する誘電体材料が導電性樹脂よりも先に軟化してしまい、導電性樹脂と金属膜との接触が不十分になり、信頼性が低下するおそれがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高精度で信頼性が高く、かつローコストに生産が可能な回路部品モジュールおよびその製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明によれば、樹脂層と、前記樹脂層に埋設された部品と、前記樹脂層の１面または２面の何れか一方に埋設された配線とを備えたこと特徴とする回路部品モジュールが提供される。前記樹脂層に形成された穴と、前記穴を埋める導電体とを更に備えていてもよい。また、前記導電体は導電性粒子入り樹脂であればよい。

本発明によれば、樹脂層と、前記樹脂層に埋設された部品と、前記樹脂層の１面および２面にそれぞれ埋設された第１および第２配線とを備えたこと特徴とする回路部品モジュールが提供される。前記樹脂層に形成された穴と、前記穴を埋める導電体とを更に備えていてもよい。また、前記導電体は導電性粒子入り樹脂であればよい。また前記導電体は複数のバンプが積層されてなる柱状バンプであってもよい。

次に、本発明の回路部品モジュールは、樹脂層と、前記樹脂層の一面または他面のいずれか一方または両方に埋設された配線パターンとを具備してなり、前記樹脂層には前記一面と前記他面との間を貫通する貫通孔が設けられるとともに該貫通孔に導電性粒子入り樹脂が充填され、前記配線パターンは、導電金属からなる複数の配線部から構成されるとともに各配線部には抜き部が形成され、前記抜き部のうち、前記貫通孔上に配設される抜き部には前記導電性粒子入り樹脂が充填されており、前記貫通孔の周縁部外側に配設される抜き部には前記樹脂層の一部が充填されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、配線部に設けられた抜き部に導電性粒子入り樹脂および樹脂層が充填されることで、配線部と導電性粒子入り樹脂および樹脂層との接合強度が向上し、配線部と導電性粒子入り樹脂との接触抵抗が低減して回路部品モジュールの信頼性を高めることができる。

また、本発明の回路部品モジュールは、先に記載の回路部品モジュールであり、前記貫通孔内部に電子部品が配設されるとともに該電子部品の端子側に前記導電性粒子入り樹脂が充填され、前記複数の配線部のうちの前記貫通孔上部に配設される配線部が、前記導電性粒子入り樹脂を介して前記電子部品の端子に接続されていることを特徴とする。

上記の構成によれば、貫通孔内部に電子部品を配設させることによって回路部品モジュール自体を薄型にすることができる。また、上記構成の配線部と電子部品の端子とが導電性粒子入り樹脂によって接続されているので、回路部品モジュールの信頼性を高めることができる。

また、本発明の回路部品モジュールは、先に記載の回路部品モジュールであり、前記貫通孔内部に配設される配線部にバンプが取り付けられ、該バンプが前記電子部品の端子に接続されていることを特徴とする。
この構成によれば、配線部にバンプが設けられているので、配線部と電子部品との接続をより確実に行うことができる。

次に、本発明によれば、版基板の一面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターン以外にめっきをおこなう工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる配線を形成する工程と、前記配線に部品を実装する工程と、前記版基板に、前記部品および前記配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層から前記版基板を剥離させる工程とを備えたことを特徴とする回路部品モジュールの製造方法が提供される。

また、本発明によれば、互いに対面する第１および第２版基板の対面側にレジストパターンをそれぞれ形成する工程と、前記レジストパターン以外にめっきをおこなう工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる第１および第２配線をそれぞれ形成する工程と、前記第１および第２配線にそれぞれ部品を実装する工程と、前記第１および第２版基板との間に、前記部品と前記第１および第２配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層から前記第１および第２版基板を剥離させる工程とを備えたことを特徴とする回路部品モジュールの製造方法が提供される。

また本発明の回路部品モジュールの製造方法は、版基板の一面にシード層を形成するとともに該シード層上にレジストパターンを形成し、該レジストパターン以外の部分にめっきを行なって複数の配線部を形成し、前記レジストパターンを剥離することにより、前記複数の配線部に抜き部が設けられてなる配線パターンを形成する配線形成工程と、樹脂層の一面と他面との間を貫通する貫通孔を設けるとともに、該貫通孔に導電性粒子入り樹脂を充填する樹脂層形成工程と、前記配線パターン上に前記樹脂層を圧着することにより、前記配線部を前記樹脂層に埋設させ、前記貫通孔上に配設される抜き部には前記導電性粒子入り樹脂を充填させ、前記貫通孔の周縁部外側に配設される抜き部には前記樹脂層の一部を充填させる圧着工程と、前記樹脂層から前記版基板と前記シード層を剥離する剥離工程とを備えてなることを特徴とする。

上記の構成によれば、配線部に設けられた抜き部に導電性粒子入り樹脂および樹脂層が充填されることで、配線部と導電性粒子入り樹脂および樹脂層との接合強度が向上し、配線部と導電性粒子入り樹脂との接触抵抗が低減して回路部品モジュールの信頼性を高めることができる。更に上記構成によれば、貫通孔の周縁部外側に配設される抜き部に樹脂層の一部を充填させることによって、この周縁部外側の抜き部に樹脂層の流れを誘導することができる。これにより、貫通孔の周辺部内側まで樹脂層が流れるのを防止することができ、導電性粒子入り樹脂層と配線部との接触面積を低下させることなく、導電性粒子入り樹脂層と配線部との接合強度をより高めることができる。

また本発明の回路部品モジュールの製造方法は、先に記載の回路部品モジュールの製造方法であり、前記配線形成工程において、前記レジストパターンを形成した後に前記版基板の一面にアルゴンプラズマを照射し、その後に前記レジストパターン以外の部分にめっきを行なって複数の配線部を形成することを特徴とする。
この構成によれば、レジストパターン形成後の版基板上にアルゴンプラズマを照射することで、配線部の形成部分に残留するレジストの残渣を除去することができ、配線部の断線を防止できるとともに、版基板と配線部との密着性を高めることが可能になって圧着工程および剥離工程における不具合の発生を未然に防止することができる。

また本発明の回路部品モジュールの製造方法においては、前記剥離工程後に、前記樹脂層上に転写された前記シード層をエッチングして除去するエッチング工程を備えることが好ましい。

また本発明の回路部品モジュールの製造方法は、先に記載の回路部品モジュールの製造方法であり、前記樹脂層形成工程において、前記樹脂層の貫通孔内部に電子部品を配設するとともに該電子部品の端子側に前記導電性粒子入り樹脂を充填し、前記圧着工程において、前記複数の配線部のうちの前記貫通孔上部に配設される配線部を、前記導電性粒子入り樹脂を介して前記電子部品の端子に接続させることを特徴とする。

上記の構成によれば、貫通孔内部に電子部品を配設させることによって回路部品モジュール自体を薄型にすることができる。また、上記構成の配線部と電子部品の端子とが導電性粒子入り樹脂によって接続されているので、回路部品モジュールの信頼性を高めることができる。

また本発明の回路部品モジュールの製造方法は、先に記載の回路部品モジュールの製造方法であり、前記貫通孔内部に配設される配線部にバンプを取り付け、該バンプを前記電子部品の端子に接続することを特徴とする。
この構成によれば、配線部にバンプが設けられているので、配線部と電子部品との接続をより確実に行うことができる。

本発明の回路部品モジュールによれば、部品が樹脂層に覆われた構造であるので、部品が外部環境から保護される。配線の間に部品が配置されているので、回路部品モジュールを薄型軽量にすることができ、携帯型電子機器などの部品回路基板として用いれば、携帯型電子機器の小型軽量化に役立つ。
更に本発明の回路部品モジュールの製造方法によれば、配線部を前記樹脂層に埋設させるので、その後のエッチング工程において配線部がエッチングされるおそれが少なくなる。これにより、配線部の線幅の減少を防止することが可能となり、従来の転写法では不可能であった１０μｍ／１０μｍのラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）を実現することができる。
また本発明の回路部品モジュールの製造方法によれば、配線部と導電性粒子入り樹脂層との接合強度を高めることができ、回路部品モジュールの信頼性を高めることができる。

［第１の実施形態］
以下、本発明の第１の実施形態について、図面を交えて説明する。図１は、本実施形態の回路部品モジュールの構成の一例を示す断面図である。回路部品モジュール１０は、例えば全体の厚みが０．３ｍｍ程度の薄板状の部品実装回路基板である。回路部品モジュール１０は、電子部品１１と、所定のパターンで形成された配線１２と、これら電子部品１１および配線１２の一部を覆う樹脂層１３とを備えている。

配線１２は、樹脂層１３を介して互いに対向して形成される第１配線１２ａと第２配線１２ｂとからなり、例えば、Ｃｕなどから構成されていればよい。第１配線１２ａや第２配線１２ｂは、所定位置で電子部品１１に接続される。

樹脂層１３は、例えば絶縁性の熱硬化性樹脂から形成されれば良い。更に、樹脂層１３の一部には穴１５が形成され、この穴１５には導電体１６が充填されている。こうした導電体１６は、第１配線１２ａと第２配線１２ｂとを導通させる役割りを果たし、例えば、導電性粒子入り樹脂から構成されれば良い。

このような構成の回路部品モジュール１０によれば、電子部品１１が樹脂層１３に覆われた構造であるので、電子部品１１が外部環境から保護される。そして、第１配線１２ａと第２配線１２ｂの間に電子部品１１が配置されているので、回路部品モジュール１０を薄型軽量にすることができ、携帯型電子機器などの部品回路基板として用いれば、携帯型電子機器の小型軽量化に役立つ。

次に、上述したような構成の回路部品モジュールの製造方法について説明する。回路部品モジュール１０の製造にあたっては、図２のａに示すように、表面にシード層２１を形成した第１版基板２２を用意する。次に、シード層２１側に、第１配線１２ａを象ったレジスト層２３を形成する（図２のｂ参照）。

このレジスト層２３の間のシード層２１が露出した部分にメタル、例えばＣｕを積層して第１配線１２ａを形成する（図２のｃ参照）。そして、レジスト層２３除去すれば、図２のｄに示すように、第１版基板２２のシード層２１上に第１配線１２ａが露出した状態になる。更に、この第１配線１２ａに電子部品１１を実装する（図２のｅ）。

一方、表面にシード層２６を形成した第２版基板２７を用意する（図２のｆ参照）。そして、第１版基板２２と同様に、シード層２６側に、第２配線１２ｂを象ったレジスト層２８を形成する（図２のｇ参照）。

このレジスト層２８の間のシード層２６が露出した部分にメタル、例えばＣｕを積層して第２配線１２ｂを形成し（図２のｈ参照）、レジスト層２８除去すれば、図２のｉに示すように、第２版基板２７のシード層２６上に第２配線１２ｂが露出した状態になる。

図３のａに示すように、第１版基板２２と第２版基板２７とを、互いにシード層２１とシード層２６とが対面するように対向させ、更にこれら第１版基板２２と第２版基板２７との間に樹脂板２９を配置して、これら３つを熱プレスする。こうした熱プレスによって、図３のｂに示すように、樹脂板２９が流動化して電子部品１１や、第１配線１２ａ、第２配線１２ｂの一部を包み込んで樹脂層１３が形成される。

次に、図４のａに示すように、シード層２１とシード層２６からそれぞれ第１版基板２２、第２版基板２７を剥離する（図４のｂ参照）。更に、エッチングによってシード層２１、シード層２６をそれぞれ除去する（図４のｃ参照）。これにより、樹脂層１３の両面および第１配線１２ａ、第２配線１２ｂ一面が露出する。

そして、樹脂層１３の所定位置に穴１５を形成し（図４のｄ参照）、この穴１５に導電体１６、例えば導電性粒子入り樹脂を充填して第１配線１２ａと第２配線１２ｂとを所定位置で導通させれば、図３のｅに示す本発明の回路部品モジュール１０が完成する。
なお、穴１５に充填する導電体１６については、導電性粒子入り樹脂に代えて、複数のバンプを積層することにより形成されてなる柱状バンプを用いても良い。柱状バンプの材質としては、Ａｕ，Ａｇ等の金属材料が好ましい。

以上のような本実施形態の回路部品モジュールの製造方法によれば、版基板上に配線や部品を実装した後に樹脂層を形成して、この版基板を除去する方式であるので、樹脂層の表面の凹凸が極めて少なく、部品接合の精度を良好に保つことが可能になる。また、配線回路パターン同士の位置合わせ工程が少なく、仕上がり精度を良好に保つと共に、製造コストの低減による回路部品モジュールのローコスト化に大いに寄与する。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態の電子部品モジュールおよびその製造方法について説明する。
本実施形態の電子部品モジュールの製造方法は、版基板上に配線部を形成する配線形成工程と、樹脂層形成工程と、配線部を樹脂層に埋め込んで圧着する圧着工程と、樹脂層から版基板を剥離する剥離工程とから概略構成されている。以下、各工程について、図面を参照して説明する。図５ないし図８には、本実施形態の電子部品モジュールの製造方法の工程図を示す。なお、これらの図は本実施形態の電子部品モジュールおよびその製造方法を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の電子部品モジュールの寸法関係とは必ずしも一致するものではない。

「配線形成工程」
以下、配線形成工程について図５を参照して説明する。この配線形成工程では、まず図５Ａに示す版基板１０１を用意し、次に図５Ｂに示すように版基板１０１の少なくとも一面上１０１ａにシード層１０２を形成する。シード層１０２は例えば、一面１０１ａに積層した膜厚５０ｎｍないし５００ｎｍの酸化亜鉛層と、酸化亜鉛層上に積層した膜厚２μｍ程度の金属銅層とからなる積層体を用いることができる。またシード層１０２は版基板１０１の一面１０１ａのみならず、版基板１０１の表面全部に形成してもよい。版基板１０１の表面全部にシード層１０２を形成することで、版基板１０１と後述する配線パターンとの剥離性を向上できる。酸化亜鉛層は例えば、版基板１０１を酸化亜鉛を含むメッキ浴に投入してから無電解メッキ法で形成できる。更に金属銅層についても無電解メッキ法で形成できる。

また、版基板１０１は、全面が酸化シリコンで形成されているものが、シード層を構成する酸化亜鉛層との密着性を向上でき、かつ版基板を再利用できる点で好ましい。版基板１０１の具体例としては、例えば、酸化ケイ素を主成分として含むガラス板、全面を熱酸化法もしくは熱ＣＶＤ法により酸化ケイ素層を形成させたシリコン基板、スパッタリング法等で酸化ケイ素層を全面に被覆させた樹脂基板または誘電体基板、などを用いることができる。また、前記のシリコン基板としてＢ，Ｐ，Ａｓ等のドーパントを添加したものを用いることもできる。更に前記の樹脂基板として柔軟性を有するものでもよく、この場合は長尺の樹脂基板をロール状に巻き取ることができるので、連続的な製造に適しており、生産性を向上できる。版基板１０１の厚みは特に制限はないが、例えば３０μｍないし３ｍｍのものを使用できる。

次に図５Ｃに示すように、シード層１０２上に、複数のレジスト除去部１０４ａを有するパターン化レジスト層１０４（レジストパターン）を形成する。具体的には、シード層１０２の全面に例えば１０μｍ程度の感光性樹脂膜またはドライフィルム（以下レジスト層と表記）を積層してから、マスクを重ねて露光、現像を行うことにより、マスクのパターンに対応するレジスト除去部１０４ａを形成する。このようにしてレジスト除去部１０４ａを有するパターン化レジスト層１０４が形成される。

なお、パターン化レジスト層１０４を形成した後のレジスト除去部１０４ａには、感光性樹脂膜またはドライフィルムの残渣が残存する場合がある。この残渣が残存すると、この後に形成する配線パターンが断線したり、配線パターンとシード層１０２との密着性が低下して後工程である圧着工程および剥離工程において不具合が生じる可能性ある。そこで残渣の完全除去を目的として、パターンレジスト層１０４を形成した後に、レジスト除去部１０４ａにアルゴンプラズマを照射するか、あるいはレジスト除去部１０４ａに露出するシード層の表面を軽くエッチングすることにより、残渣を除去することが望ましい。アルゴンプラズマを照射する場合には、たとえば、プラズマパワー５００Ｗ程度，雰囲気圧力１０Ｐａ以下、アルゴン流量５０ｓｃｃｍ、照射時間３０秒とする条件で行うと良い。また、シード層の表面を軽くエッチングするには、１０％酢酸水溶液からなるエッチャントで３０秒間処理する条件で行うと良い。このような処理を行うことで、シード層１０２と配線パターンとの密着強度を３Ｎ／ｃｍ以上にすることができる。

次に図５Ｄに示すように、レジスト除去部１０４ａにＣｕからなる配線パターン１０５をメッキ法で形成する。具体的には例えば、硫酸銅等を含むメッキ液をレジスト除去部１０４ａ内のシード層１０２に接触させてから、シード層１０２に直流電流を印加してＣｕメッキを成長させる。配線パターン１０５の厚みはパターン化レジスト層１０４の厚みよりも薄くすることが好ましく、例えば５μｍ程度がよい。
次に図５Ｅに示すように、ウエットエッチングによりパターン化レジスト層１０４を除去する。このようにして、版基板１０１の一面１０１ａ上に、シード層１０２と配線パターン１０５とが形成される。

図６には、配線パターン１０５の平面模式図を示す。図５Ｅおよび図６Ａに示すように、この配線パターン１０５は、複数の配線部１０５ａと、この配線部１０５に隣接して設けられた抜き部１０５ｂとから構成されている。配線部１０５ａは、パターン化レジスト層１０４のレジスト除去部１０４ａにＣｕがメッキされて形成されたものである。また抜き部１０５ｂは、パターン化レジスト層１０４によってＣｕメッキが妨げられて設けられたものである。配線部１０５ａの平均線幅は、１０μｍないし２０μｍの範囲に設定されることが望ましい。また抜き部１０５ｂの平均幅は、１０μｍないし２０μｍの範囲に設定されることが望ましい。
なお、配線パターン１０５の平面形状は図６Ａに示した形状に限られず、図６Ｂに示した形状であっても良い。

「樹脂層形成工程」
次に、図７を参照して樹脂層形成工程について説明する。この樹脂層形成工程では図７Ａに示すように、まず樹脂層１０６を用意し、この樹脂層１０６に対してその一面１０６ａと他面１０６ｂとの間を貫通する貫通孔１０７を設ける。貫通孔１０７を平面視したときの形状は、円形、楕円形、三角形および矩形を含む多角形のいずれの形状でもよい。貫通孔１０７の大きさについては、先に形成した配線パターン１０５を貫通孔１０７に重ねたときに、貫通孔１０７を区画する周縁部１０７ａが、前記配線パターン１０５の抜き部１０５ｂの一部に重なる程度のサイズを最大限の大きさとすることが好ましい。貫通孔１０７の形成には、例えば金型を用いたパンチングやレーザー加工法といった手段を用いることができる。なお、樹脂層１０６には、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂を材質とした厚さ５０μｍ程度の板材を用いることができる。
次に図７Ｂに示すように、樹脂層１０６の貫通孔１０７に導電性粒子入り樹脂１０８を充填する。導電性粒子入り樹脂１０８は、例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ａｌ等の導電性金属粒子がエポキシ樹脂等の樹脂に分散されて構成されたペースト状の樹脂である。
このようにして、導電性粒子入り樹脂１０８が貫通孔１０７に充填されてなる樹脂層１０６を形成する。

「圧着工程」
次に図７および図８を参照して圧着工程について説明する。この圧着工程ではまず図７Ｃに示すように、樹脂層１０６の一面１０６ａ側および他面１０６ｂ側に、先に形成した配線パターン１０５を備えた版基板１０１、１０１を配置する。このとき、配線パターン１０５の抜き部１０５ｂが、導電性粒子入り樹脂１０８の充填部分にほぼ重なるように版基板１０１、１０１を配置する。より詳細には、抜き部１０５ｂのうち、図中ほぼ中央に位置する抜き部１０５ｂ_１を貫通孔の周縁部１０７ａより内側に配設させる。また、抜き部１０５ｂ_１の外周側に位置する抜き部１０５ｂ_２を貫通孔の周縁部１０７ａの内側から外側に渡る部分に配設させる。
次に図８Ａに示すように、各版基板１０１、１０１を樹脂層１０６の厚さ方向両側から押し付けて熱プレスする。この熱プレスによって樹脂層１０６が変形し、一面１０６ａおよび他面１０６ｂにそれぞれ配線パターン１０５、１０５が埋込まれる。このとき、配線パターン１０５の抜き部１０５ｂには、導電性粒子入り樹脂１０８の一部と樹脂層１０６の一部が充填される。熱プレス時の温度は、樹脂層１０６の材質にもよるが、１４０〜１８０℃の範囲が好ましい。また熱プレスの圧力は１５〜２５Ｐａ程度が好ましい。さらにプレス時間は３０〜５０分程度が好ましい。

図８Ａについて更に詳細に説明すると、版基板１０１，１０１を樹脂層１０６に圧着することで、樹脂層１０６が薄板状に変形する。これに伴って、図中ほぼ中央に位置する抜き部１０５ｂ_１に導電性粒子入り樹脂１０８が充填される。一方、抜き部１０５ｂ_１の外側にある抜き部１０５ｂ_２には樹脂層１０６の一部が充填される。樹脂層１０６がガラスエポキシ樹脂からなる場合は、樹脂層からエポキシ樹脂のみが押し出されて抜き部１０５ｂ_２に充填される。抜き部１０５ｂ_２に樹脂層１０６の一部が充填されるのは、版基板１０１の圧着の際に樹脂層が軟化し、その一部が導電性粒子入り樹脂１０８よりも先に抜き部１０５ｂ_２に流入するためである。

「剥離工程およびエッチング工程」
次に図８を参照して剥離工程について説明する。この剥離工程では図８Ｂに示すように、各版基板１０１、１０１と樹脂層１０６との間に応力を与えて樹脂層１０６から版基板１０１、１０１を剥離させる。このとき、版基板１０１とシード層１０２との間で剥離が起こり、シード層１０２が配線パターン１０５とともに樹脂層１０６側に転写される。なお、剥離後の版基板１０１については、転写されずに残存したシード層１０２を酸またはアルカリで除去することで、再利用することができる。

版基板１０１とシード層１０２との間で剥離が起こるのは次のようなメカニズムによると考えられる。
すなわち、版基板１０１、１０１を樹脂層１０６から剥離させると、シード層１０２にはその膜厚方向に引張応力が加えられる。このとき、シード層１０２を構成する金属銅層には配線パターン１０５が接合され、この配線パターン１０５は樹脂層１０６に埋込まれて樹脂層１０６と強固に接合されていることから、樹脂層１０６側への引張応力が勝ることになり、これにより、シード層１０２が配線パターン１０５とともに樹脂層１０６側に転写されるものと考えられる。また、シード層１０２を構成する金属銅層には、剥離の際に配線パターン１０５に引張られてせん断応力が加えられるが、金属銅層には酸化亜鉛層が下地層として裏打ちされているので、金属銅層自体が破れるおそれがなく、酸化亜鉛層とともに版基板１からきれいに剥離される。また、酸化亜鉛層自体も５０ｎｍないし５００ｎｍの膜厚で形成されているため、酸化亜鉛層の膜強度が高くなっており、酸化亜鉛層自体も破れる虞がなく、版基板１０１からきれいに剥離される。

次に、図８Ｃに示すように、樹脂層１０６に転写されたシード層１０２をウエットエッチングにより除去する。エッチング液には例えば過硫酸水溶液を用いることができる。なお、このエッチングの際に配線パターン１０５も若干エッチングされるが、配線部１０５ａの線幅が減少するおそれはない。この理由は、配線パターン１０５の大部分が樹脂層１０６および導電性粒子入り樹脂１０８に埋込まれているため、配線パターン１０５の露出部分が少なくなっており、樹脂層１０６および導電性粒子入り樹脂１０８によって配線パターン１０５が保護されているためである。配線パターン１０５が樹脂層１０６で保護されているので、エッチング液による配線パターン１０５の腐食が防止されて、配線パターン１０５の線幅の減少を防止することができるためである。これにより、従来の転写法では不可能であった１０μｍ／１０μｍのラインアンドスペース（Ｌ／Ｓ）を実現することができる。
最後に、図８Ｄに示すように、配線パターン１０５の抜き部１０５ｂを覆うように導電性樹脂層１０９を塗布する。
このようにして、本実施形態の回路部品モジュール１００が製造される。

「回路部品モジュール」
図８Ｄに示す回路部品モジュール１００は、樹脂層１０６と、樹脂層１０６の一面１０６ａおよび他面１０６ｂの両方に埋設された配線パターン１０５，１０５とを具備して構成されている。樹脂層１０６には貫通孔１０７が設けられるとともにこの貫通孔１０７に導電性粒子入り樹脂１０８が充填されている。また、配線パターン１０５は、Ｃｕからなる複数の配線部１０５ａから構成されるとともに各配線部１０５ａには抜き部１０５ｂが形成されている。そして、抜き部１０５ｂのうち、貫通孔１０７上に配設される抜き部１０５ｂ_１には導電性粒子入り樹脂１０８が充填されており、貫通孔１０７の周縁部１０７ａよりも外側に配設される抜き部１０５ｂ_２には樹脂層１０６の一部が充填されている。

上記の回路部品モジュール１００によれば、配線部１０５に設けられた抜き部１０５ｂに導電性粒子入り樹脂１０８および樹脂層１０６が充填されることで、配線部１０５ａと導電性粒子入り樹脂１０８および樹脂層１０６との接合強度が向上し、配線部１０５ａと導電性粒子入り樹脂１０８との接触抵抗が低減して回路部品モジュール１００の信頼性を高めることができる。

また上記の回路配線モジュールの製造方法によれば、貫通孔１０７の周縁部１０７ａの外側に配設される抜き部１０５ｂ_２に樹脂層１０６の一部を充填させることによって、この周縁部外側の抜き部１０５ｂ_２に樹脂層１０６の流れを誘導させ、貫通孔の周辺部１０７ａ内側まで樹脂層１０６が流れるのを防止することができ、これにより導電性粒子入り樹脂層１０８と配線部１０５ａとの接触面積が低下することがなく、導電性粒子入り樹脂層１０８と配線部１０５ａとの接合強度をより高めることができる。
また上記の製造方法によれば、パターン化レジスト層１０４形成後の版基板１０１上にアルゴンプラズマを照射することで、レジストの残渣を除去することができ、配線部１０５ａの断線を防止できるとともに、版基板１０１と配線部１０５ａとの密着性を高めることが可能になって圧着工程および剥離工程における不具合の発生を未然に防止することができる。

［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態の電子部品モジュールおよびその製造方法について説明する。
本実施形態の電子部品モジュールの製造方法は、第２の実施形態と同様に、版基板上に配線部を形成する配線形成工程と、樹脂層形成工程と、配線部を樹脂層に埋め込んで圧着する圧着工程と、樹脂層から版基板を剥離する剥離工程とから概略構成されている。以下、各工程について、図面を参照して説明する。図９ないし図１２には、本実施形態の電子部品モジュールの製造方法の工程図を示す。なお、これらの図は本実施形態の電子部品モジュールおよびその製造方法を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さや寸法等は、実際の電子部品モジュールの寸法関係とは必ずしも一致するものではない。また、図９ないし図１２に示す基板、膜、その他の部材のうち、図５ないし図８で示したものと同一のものについては、同一の符号を付してその説明を省略する。

「配線形成工程」
以下、配線形成工程について図９を参照して説明する。まず図９Ａに示すように、版基板１０１を用意し、次に図５Ｂに示すように版基板１０１の少なくとも一面上１０１ａにシード層１０２を形成する。
次に図９Ｃに示すように、シード層１０２上に、複数のレジスト除去部１０４ａを有するパターン化レジスト層１０４（レジストパターン）を形成する。また、パターン化レジスト層１０４の形成後に、第２の実施形態と同様に、シード層に対してアルゴンプラズマの照射や軽いエッチングを行っても良い。

次に図９Ｄに示すように、レジスト除去部１０４ａに複数の金属層からなる積層構造の配線パターン１１５を電気メッキ法で形成する。配線パターン１１５の一例の拡大断面図を図１０Ａに示す。図１０Ａに示すように、本実施形態の配線パターン１１５は、シード層１０２上に形成されたＡｕ層１２１と、Ａｕ層１２１上に積層されたＣｕ層１２２と、Ｃｕ層１２２上に積層されたＮｉ層１２３と、Ｎｉ層１２３上に形成されたＡｕ層１２４とから構成されている。このように本実施形態の配線パターン１１５は、Ｃｕ層１２２とＮｉ層１２３の厚み方向両側にＡｕ層１２１，１２４が形成されてなるものである。Ａｕ層１２１の膜厚は０．０１μｍ−０．１μｍの範囲が好ましく、Ｃｕ層１２２の膜厚は５μｍ−１０μｍの範囲が好ましく、Ｎｉ層１２３の膜厚は２μｍ−４μｍの範囲が好ましく、Ａｕ層１２４の膜厚は０．１μｍ−０．５μｍの範囲が好ましい。より具体的には、Ａｕ層１２１を０．０３μｍとし、Ｃｕ層１２２を１０μｍとし、Ｎｉ層１２３を２μｍとし、Ａｕ層１２４を０．２μｍとするとよい。これらの各層はいずれも電気メッキ法で形成される。
なお、配線パターンの積層構造は図１０Ａに示した形態に限定されるものではない。例えば図１０Ｂに示すように、Ａｕ層１２６、Ｎｉ層１２７，Ｃｕ層１２８、Ｎｉ層１２９およびＡｕ層１３０からなる５層構造の配線パターン１２５を用いても良い。

次に図９Ｅに示すように、ウエットエッチングによりパターン化レジスト層１０４を除去する。これにより、シード層１０２上に配線パターン１１５が形成される。配線パターン１１５は、第２の実施形態の場合と同様に、複数の配線部１１５ａと、この配線部１１５に隣接して設けられた抜き部１１５ｂとから構成される。この配線パターン１１５の平面視形状は、例えば、先に説明した図６に示した形状と同様のものとすることができる。

次に図９Ｆに示すように、配線パターン１１５の配線部１１５ａ上にＡｕ、Ａｇ等からなるバンプ１１６を形成する。このようにして、一面１０１ａ上にシード層１０２と配線パターン１１５とが形成されてなる版基板１０１が製造される。

「樹脂層形成工程」
次に、図１１を参照して樹脂層形成工程について説明する。この樹脂層形成工程では図１１Ａに示すように、まず樹脂層１０６を用意し、この樹脂層１０６に対してその一面１０６ａと他面１０６ｂとの間を貫通する貫通孔１０７を設ける。
次に図１１Ｂに示すように、貫通孔１０７の深さ方向中程に誘電体からなる板状のスペーサ１３５を挿入し、次にスペーサ１３５の厚み方向両側にＩＣチップ１３６，１３７（電子部品）を挿入し、更にＩＣチップ１３６，１３７を覆うように導電性粒子入り樹脂１０８、１０８を充填する。ＩＣチップ１３６，１３７は、チップ本体１３６ａ，１３６ｂと、各チップ本体１３６ａ、１３７ａに備えられた端子１３６ｂ，１３７ｂとから概略構成されている。各ＩＣチップ１３６，１３７は、各端子１３６ｂ，１３７ｂが樹脂層１０６の厚さ方向外側に向くように配設する。そして導電性粒子入り樹脂１０８、１０８を、このＩＣチップの端子１３６ｂ，１３７ｂ上に充填する。このようにして、貫通孔１０７内部に、ＩＣチップ１３６，１３７と、導電性粒子入り樹脂１０８とが充填されてなる樹脂層１０６を製造する。

「圧着工程」
次に図１１および図１２を参照して圧着工程について説明する。まず図１１Ｃに示すように、樹脂層１０６の一面１０６ａ側および他面１０６ｂ側に、先に形成した配線パターン１１５を備えた版基板１０１、１０１を配置する。このとき、配線パターン１１５の抜き部１１５ｂが導電性粒子入り樹脂１０８の充填部分にほぼ重なるように版基板１０１、１０１を配置する。より詳細には、抜き部１０５ｂのうち、図中ほぼ中央に位置する抜き部１０５ｂ_１を貫通孔の周縁部１０７ａより内側に配設させる。また、抜き部１０５ｂ_１の外周側に位置する抜き部１０５ｂ_２を貫通孔の周縁部１０７ａの内側から外側に渡る部分に配設させる。
次に図１２Ａに示すように、樹脂層１０６の厚さ方向両側から各版基板１０１、１０１を樹脂層１０６に押し付けて熱プレスする。この熱プレスによって樹脂層１０６の一面１０６ａおよび他面１０６ｂにそれぞれ配線パターン１１５ａ、１１５ｂが埋込まれる。このとき、配線パターン１０５の抜き部１０５ｂには、導電性粒子入り樹脂１０８の一部と樹脂層１０６の一部が充填される。熱プレスの条件は、第２の実施形態の場合と同様である。このようにして、配線パターン１１５ａ、１１５ｂが樹脂層１０６に埋め込まれて転写される。

図１２Ａについて更に詳細に説明すると、第２の実施形態の場合と同様に、圧着により樹脂層１０６が薄板状に変形し、図中ほぼ中央に位置する抜き部１１５ｂ_１に導電性粒子入り樹脂１０８が充填される。一方、抜き部１１５ｂ_１の外側にある抜き部１１５ｂ_２には樹脂層１０６の一部が充填される。樹脂層１０６がガラスエポキシ樹脂からなる場合は、樹脂層からエポキシ樹脂のみが押し出されて抜き部１０５ｂ_２に充填される。抜き部１１５ｂ_２に樹脂層１０６の一部が充填されるのは、版基板１０１の圧着の際に樹脂層が軟化し、その一部が導電性粒子入り樹脂１０８よりも先に抜き部１０５ｂ_２に流入するためである。

また、各抜き部１０５ｂに導電性粒子入り樹脂１０８および樹脂層１０６の一部が充填されることによって、配線部１１５ａが導電性粒子入り樹脂１０８に埋め込まれる。このとき、配線部１１５ａに形成したバンプ１１６がＩＣチップの端子１３６ｂ，１３７ｂに接触することにより両者の導通が確保されるか若しくは、バンプ１１６が端子１３６ｂ，１３７ｂに接近して、バンプ１１６と端子１３６ｂ，１３７ｂとの間に挟まれた導電性粒子入り樹脂１０８を介して両者の導通が確保される。

「剥離工程およびエッチング工程」
次に図１２を参照して剥離工程について説明する。この剥離工程では図１２Ｂに示すように、各版基板１０１、１０１と樹脂層１０６との間に応力を与えて樹脂層１０６から版基板１０１、１０１を剥離させる。このとき、版基板１０１とシード層１０２との間で剥離が起こり、シード層１０２が配線パターン１１５とともに樹脂層１０６側に転写される。

次に、図１２Ｃに示すように、樹脂層１０６に転写されたシード層１０２をウエットエッチングにより除去する。そして最後に、図１２Ｄに示すように、配線パターン１１５の抜き部１１５ｂを覆うように導電性樹脂層１０９を塗布する。
このようにして、本実施形態の回路部品モジュール２００が製造される。

「回路部品モジュール」
図１２Ｄに示す回路部品モジュール２００は、樹脂層１０６と、樹脂層１０６の一面１０６ａおよび他面１０６ｂの両方に埋設された配線パターン１１５，１１５と、樹脂層の内部に配設されたＩＣチップ１３６，１３７とを具備して構成されている。樹脂層１０６には貫通孔１０７が設けられ、この貫通孔１０７にＩＣチップ１３６，１３７および導電性粒子入り樹脂１０８が充填されている。また、配線パターン１０５は、Ｃｕからなる複数の配線部１１５ａから構成されるとともに各配線部１１５ａには抜き部１１５ｂが形成されている。配線部１１５ａには、バンプ１１６および導電性粒子入り樹脂１０８を介してＩＣチップの端子１３６ｂ，１３７ｂが接続されている。また、抜き部１１５ｂのうち、貫通孔１０７上に配設される抜き部１１５ｂ_１には導電性粒子入り樹脂１０８が充填されており、貫通孔１０７の周縁部１０７ａよりも外側に配設される抜き部１１５ｂ_２には樹脂層１０６の一部が充填されている。

本実施形態の回路部品モジュール２００およびその製造方法によれば、貫通孔１０７内部にＩＣチップ１３６，１３７を配設させることによって回路部品モジュール２００自体を薄型にすることができる。また、上記構成の配線部１１５ａとＩＣチップの端子１３６ｂ，１３７ｂとが導電性粒子入り樹脂１０８によって接続されているので、回路部品モジュール２００の信頼性を高めることができる。
また、配線部１１５ａにバンプ１１６が設けられているので、配線部１１５ａとＩＣチップ１３６，１３７との接続をより確実に行うことができる。
更に上記の回路部品モジュール２００によれば、第２の実施形態における回路部品モジュールおよびその製法によって得られる効果も同時に達成することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態である回路部品モジュールの一例を示す断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を示す断面図である。 図３は、本発明の第１の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を示す断面図である。 図４は、本発明の第１の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を示す断面図である。 図５は、本発明の第２の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を説明する工程図である。 図６は、配線パターンの形状を示す平面模式図である。 図７は、本発明の第２の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を説明する工程図である。 図８は、本発明の第２の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を説明する工程図である。 図９は、本発明の第３の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を説明する工程図である。 図１０は、第３の実施形態の回路配線モジュールに備えられた配線パターンの拡大断面模式図である。 図１１は、本発明の第３の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を説明する工程図である。 図１２は、本発明の第３の実施形態である回路部品モジュールの製造方法を説明する工程図である。

符号の説明

１０…回路部品モジュール、１１…電子部品（部品）、１２…配線、１２ａ…第１配線、１２ｂ…第２配線、１３…樹脂層、１５…穴、１６…導電体、２２…第１版基板、２７…第２版基板

Claims (17)

1. 樹脂層と、前記樹脂層に埋設された部品と、前記樹脂層の１面または２面の何れか一方に埋設された配線とを備えたこと特徴とする回路部品モジュール。
2. 前記樹脂層に形成された穴と、前記穴を埋める導電体とを更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品モジュール。
3. 前記導電体は導電性粒子入り樹脂であることを特徴とする請求項２に記載の回路部品モジュール。
4. 樹脂層と、前記樹脂層に埋設された部品と、前記樹脂層の１面および２面にそれぞれ埋設された第１および第２配線とを備えたこと特徴とする回路部品モジュール。
5. 前記樹脂層に形成された穴と、前記穴を埋める導電体とを更に備えたことを特徴とする請求項４に記載の回路部品モジュール。
6. 前記導電体は導電性粒子入り樹脂であることを特徴とする請求項５に記載の回路部品モジュール。
7. 前記導電体は複数のバンプが積層されてなる柱状バンプであることを特徴とする請求項５に記載の回路部品モジュール。
8. 樹脂層と、前記樹脂層の一面または他面のいずれか一方または両方に埋設された配線パターンとを具備してなり、
   前記樹脂層には前記一面と前記他面との間を貫通する貫通孔が設けられるとともに該貫通孔に導電性粒子入り樹脂が充填され、
   前記配線パターンは、導電金属からなる複数の配線部から構成されるとともに各配線部には抜き部が形成され、
   前記抜き部のうち、前記貫通孔上に配設される抜き部には前記導電性粒子入り樹脂が充填されており、前記貫通孔の周縁部外側に配設される抜き部には前記樹脂層の一部が充填されていることを特徴とする回路部品モジュール。
9. 前記貫通孔内部に電子部品が配設されるとともに該電子部品の端子側に前記導電性粒子入り樹脂が充填され、前記複数の配線部のうちの前記貫通孔上部に配設される配線部が、前記導電性粒子入り樹脂を介して前記電子部品の端子に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の回路部品モジュール。
10. 前記貫通孔内部に配設される配線部にバンプが取り付けられ、該バンプが前記電子部品の端子に接続されていることを特徴とする請求項８に記載の回路部品モジュール。
11. 版基板の一面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターン以外にめっきをおこなう工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる配線を形成する工程と、前記配線に部品を実装する工程と、前記版基板に、前記部品および前記配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層から前記版基板を剥離させる工程とを備えたことを特徴とする回路部品モジュールの製造方法。
12. 互いに対面する第１および第２版基板の対面側にレジストパターンをそれぞれ形成する工程と、前記レジストパターン以外にめっきをおこなう工程と、前記レジストを剥離して前記めっきによる第１および第２配線をそれぞれ形成する工程と、前記第１および第２配線にそれぞれ部品を実装する工程と、前記第１および第２版基板との間に、前記部品と前記第１および第２配線を包み込むように樹脂層を形成する工程と、前記樹脂層から前記第１および第２版基板を剥離させる工程とを備えたことを特徴とする回路部品モジュールの製造方法。
13. 版基板の一面にシード層を形成するとともに該シード層上にレジストパターンを形成し、該レジストパターン以外の部分にめっきを行なって複数の配線部を形成し、前記レジストパターンを剥離することにより、前記複数の配線部に抜き部が設けられてなる配線パターンを形成する配線形成工程と、
    樹脂層の一面と他面との間を貫通する貫通孔を設けるとともに、該貫通孔に導電性粒子入り樹脂を充填する樹脂層形成工程と、
    前記配線パターン上に前記樹脂層を圧着することにより、前記配線部を前記樹脂層に埋設させ、前記貫通孔上に配設される抜き部には前記導電性粒子入り樹脂を充填させ、前記貫通孔の周縁部外側に配設される抜き部には前記樹脂層の一部を充填させる圧着工程と、前記樹脂層から前記版基板と前記シード層を剥離する剥離工程とを備えてなることを特徴とする回路部品モジュールの製造方法。
14. 前記配線形成工程において、前記レジストパターンを形成した後に前記版基板の一面にアルゴンプラズマを照射し、その後に前記レジストパターン以外の部分にめっきを行なって複数の配線部を形成することを特徴とする請求項１３に記載の回路部品モジュールの製造方法。
15. 前記剥離工程後に、前記樹脂層上に転写された前記シード層をエッチングして除去するエッチング工程を備えたことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の回路部品モジュールの製造方法。
16. 前記樹脂層形成工程において、前記樹脂層の貫通孔内部に電子部品を配設するとともに該電子部品の端子側に前記導電性粒子入り樹脂を充填し、
    前記圧着工程において、前記複数の配線部のうちの前記貫通孔上部に配設される配線部を、前記導電性粒子入り樹脂を介して前記電子部品の端子に接続させることを特徴とする請求項１３ないし請求項１５のいずれかに記載の回路部品モジュールの製造方法。
17. 前記貫通孔内部に配設される配線部にバンプを取り付け、該バンプを前記電子部品の端子に接続することを特徴とする請求項１６に記載の回路部品モジュールの製造方法。
    
    

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