JP2006186142A - 電子回路形成方法および立体的なチップ部品構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】 超高密度実装基板に適した、チップ部品（個別電子部品）を用いた電子回路形成方法を提供する。
【解決手段】 実装基板（Ｚ）上において、下段のチップ部品（１０，２０）を並列に配置し、この下段のチップ部品（１０，２０）上に、２段目のチップ部品（３０）を直角に積み上げる。下段のチップ部品（１０，２０）と上段のチップ部品（３０）の各電極を、導電性接続材料を用いて直接に接続し、立体的な電子回路を、適宜、形成する。汎用的なチップ部品を用いて、ソケット等を介することなく、極めてコンパクトな電子回路を、柔軟かつ効率的に形成することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、超高密度実装基板上において、電子回路を高密度に形成する電子回路形成方法、ならびに、個別部品である複数のチップ部品同士を、直接的に接続して構成される立体的なチップ部品構造体に関する。

近年、電子機器、モバイル機器の小型化・軽量化・薄型化が進んでいる。これに伴い、実装基板上では、チップ部品の占める面積が大きな割合を占めるようになってきている。

チップ部品とは、チップ状（つまり、チップサイズに近い超小型）の個別電子部品（ディスクリート部品）であり、一般的には、チップコンデンサ、チップコイル、チップ抵抗、チップバリスタ（チップ状可変抵抗器）等の、２端子の受動素子を部品化したものである。

これらのチップ部品は、半導体パッケ―ジや各種モジュール部品に付随する回路に用いられているが、部品高さが異なるため、チップ部品上は無駄な空間が存在しており、小型化等への妨げとなっている。

ここで、チップ部品を平面実装から立体的に積み重ねて実装することができれば、基板面積を削減し、コストや実装面積の削減に有効である。

この立体的な部品実装について、過去に提案されている態様としては、特許文献１および特許文献２に記載されるものがある。

特許文献１では、電子部品の立体的な構造を、部品電極間にソケットを介在させることによって実現している。

また、特許文献２では、チップ部品の電極を延長し、そのチップ部品上に他のチップ部品を積み重ねると共に、延長電極部において半田フィレットを形成して接続強度を上げる構成が示されている。
特開平８−２１３１２４号公報 特開平１０−１４５０２８号公報

上記特許文献１では、電子部品の立体的な構造を、部品電極間にソケットを介在させることによって実現しているため、ソケットが必須となって構成が大がかりとなり、超高密度実装には不適切である。また、ソケットを介在させると、その分だけ配線が長くなり、電気的にロスが生じ易いというような問題があった。

また、特許文献２では、チップ部品の電極を延長し、そのチップ部品上に他のチップ部品を積み重ねると共に、延長電極部において半田フィレットを形成して接続強度を上げる構成が示されている。

しかし、半田フィレットを形成するために部品電極形状を改造するのは、部品を新規開発しなければならないことになり、コスト高となり、また、部品サイズの大型化を招く。さらに、延長電極部を有する部品しか立体化できないため、組み合わせることのできる部品のバリエーションが少なくなる。

本発明は、このような従来の実装技術とは異なる観点から、電子部品の立体的な実装について種々検討した結果に基づいてなされたものであり、その目的は、超高密度実装基板に適した、チップ部品を用いた電子回路形成方法を確立することにある。

本発明の電子回路形成方法は、２端子の受動素子であるチップ部品を実装基板上に実装して、所定の電子回路を形成する電子回路形成方法であって、前記実装基板上に配置された第１のチップ部品の電極上に、導電性接続材料を配置する第１の工程と、第２のチップ部品の電極が、前記導電性接続材料を介して前記第１のチップ部品の電極に接続されるように、前記第２のチップ部品を前記第１のチップ部品上に積み上げる第２の工程と、熱処理を行い、前記導電性接続材料のリフローによる、前記実装基板と、前記第１のチップ部品の電極と前記第２のチップ部品の電極との間の電気的導通を実現する第３の工程と、を含み、前記第１乃至第３の工程を経ることによって、複数のチップ部品が直接的に接続されてなる立体的なチップ部品構造体が、前記実装基板上に形成される。

２端子の受動素子であるチップ部品は、その種類が異なっても、基本的には、略直方体の棒状の形状を有し、かつ、その両端部において、上下（ならびに左右）に露出した電極面をもつ電極が設けられた構造をもつ。したがって、積み木のように積み重ねることができ、しかも、両端部に設けられた電極は、上側の電極面と下側の電極面をもつため、下段と上段の各チップ部品間の電極間の接続を確保するのも容易である。この点に着目し、実装基板上において、通常のチップ部品（電極に延長部を設ける等の特別な加工をしていない普及品）を積み上げ、下段のチップ部品の電極上に、直接導電性接続材料（半田や導電性ペースト等）を供給し、上段および下段の各チップ部品の各電極間を直接的に接続することによって、立体的な構造をもつ電子回路を形成していくという、新規な実装方法（電子回路形成方法）を採用するものである。これにより、実装基板上に直接立体構造を構築することができ、実装基板上において、チップ部品によって構成される電子回路が占める面積（占有面積）が削減され、実装基板の小型化を図ることができる。また、汎用的なチップ部品をそのまま用いて、電子回路の途中で、適宜、立体構造を構築することができ、立体化の対象となる電子部品に特に制限がなく、また、立体化の段数にも特に制限がなく、また、コの字状の構造、大きさの異なるチップ部品を積層する親亀子亀構造等を自由に選択できる。よって、自由度の高い電子回路の形成が可能である。この方法は、異なるサイズのチップ部品を含む場合に特に有効であり、積み木を並べ替えるように、接続すべき電極を近接して配するように並べ替え、直接接続により、効率よく接続することができる。また電気的接続が不要であるが、近接させなければならない場合にはその領域に絶縁性接着剤を介在させるようにして積層すればよい。

また、本発明の電子回路形成方法では、前記第１の工程における前記導電性接続材料の配置に続いて、さらに、前記第１のチップ部品の胴体部上に、前記第２のチップ部品との接着力を強化するための、熱硬化性材料からなる接着補強材を配置し、前記第３の工程における前記熱処理によって、前記導電性接続材料のリフローと前記接着補強材の硬化とを同時に実現する。

各チップ部品の電極同士の接続だけでは、各チップ部品間の接着力が十分ではない場合もあり得るため、この場合の対策として、接着補強材による部分的な接着の補強を実施するものである。接着補強材として熱硬化性樹脂を使用することにより、電極間の接続用の熱処理によってその接着補強材を硬化させることができ、熱処理を有効利用できる。

また、本発明の電子回路形成方法では、前記第３の工程の後に、さらに、前記第１のチップ部品ならびに前記第２のチップ部品を覆うように樹脂封止材料を供給し、熱硬化させて樹脂封止体を形成する第４の工程を実施するものをふくむ。

部分的な接着補強に代えて、実装基板上で、簡易な樹脂封止構造を形成するものである。チップ部品の構造体の全体を覆うような樹脂封止体を形成することによって、チップ部品間の接着力をさらに高めることができる。また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。また、封止材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、熱処理によって、その封止用の樹脂を硬化させ、封止体を容易に形成することができる。

また、本発明の電子回路形成方法では、前記２端子の受動素子であるチップ部品は、略直方体の部品形状を有し、その両端において、上下左右のいずれにも露出した電極面を有する電極が設けられているものをふくむ。

上記のとおり、チップ部品の全体形状と電極構造に着目し、個別のチップ部品を直接的に積み上げて接続し、最もコンパクトな立体的な構造体を形成するものである。

また、本発明では、前記チップ部品は、チップコンデンサ、チップコイル、チップ抵抗、チップバリスタである。

チップ部品を例示したものである。いずれも、２端子の受動素子であり、略直方体の、よく似た形状をもつものであり、互いに組み合わせて、立体的構造を形成することが可能である。

また、本発明の電子回路形成方法では、前記第１の工程における熱処理によって、実装基板上の配線パターン、実装基板上に実装される、複数の立体的なチップ部品構造体の各々におけるリフロー接続を一括して行うことができる。

１回の熱処理により、実装基板と、立体的構造体を構成するチップ部品の電極、立体的構造体を構成する各チップ部品同士の電極間のリフロー接続（接合）と、他の実装部品におけるリフロー接続（接合）とを兼用し、工程数を削減するものである。また異なる種類の導電性接着剤と絶縁性接着剤など異なる種類の接着剤を同時に硬化させるようにすることも可能である。

また、本発明の立体的なチップ部品構造体は、下段に２つのチップ部品が並列に実装され、この下段のチップ部品と同一のサイズまたは異なるサイズのチップ部品が、前記並列に実装されている下段の２つの各チップ部品と直角をなす形態で積み上げられ、これによってコの字形状の構造が形成される。

コの字形状の構造は、機械的にも安定した構造であり、チップ部品の立体化に適した構造である。この構造を用いて、例えば、容量のみで構成されるマッチング回路、コイルのみで構成されるマッチング回路、容量とコイルで構成されるマッチング回路、抵抗で構成されるアッテネータ、容量と抵抗で構成されるフィルタ回路を構築することができる。

また、本発明の立体的なチップ部品構造体では、コの字形状の構造をもつチップ部品間において、接着補強材による部分的な接着補強処理がなされている。

接着補強を施すことによって、コの字形状の構造をもつチップ部品間の接着力不足を補うことができる。

また、本発明の立体的なチップ部品構造体では、コの字形状の構造をもつチップ部品の全体を覆うような樹脂封止体が形成されている。

封止構造とすることにより、コの字形状の構造をもつチップ部品間の接着力をさらに高めることができ、また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。

また、本発明の立体的なチップ部品構造体では、下段に一つのチップ部品が実装され、その一つのチップ部品上に、その下段のチップ部品と同一のサイズまたは異なるサイズのチップ部品が、その長手方向が前記下段のチップ部品の長手方向と一致する形態で積み上げられ、これによって親亀子亀構造が形成される。

一つのチップ部品を他のチップ部品上に積み上げて、いわゆる親亀子亀構造を形成するものである。最もコンパクトで、安定した立体構造体を容易に構築することができる。

また、本発明の立体的なチップ部品構造体では、親亀子亀構造のチップ部品間に、接着補強材による部分的な接着補強処理がなされている。

接着補強を施すことによって、親亀子亀構造をもつチップ部品間の接着力不足を補うことができる。

また、本発明の立体的なチップ部品構造体の他の態様では、親亀子亀構造のチップ部品の構造体の全体を覆うような樹脂封止体が形成されている。

封止構造とすることにより、親亀子亀構造をもつチップ部品間の接着力をさらに高めることができ、また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。

本発明によれば、超高密度実装基板上において、チップ部品によって構成される電子回路が占める面積（占有面積）を削減でき、実装基板の小型化を図ることができる。

また、特別なソケットを用意する必要もなく、また、電極部を延長する等の特別な加工をチップ部品に施す必要もなく、実施が容易であり、かつ、非常にコンパクトな回路形成が実現される。

また、汎用的なチップ部品をそのまま用いて、電子回路の途中で、適宜、立体構造を構築することができ、立体化の対象となる電子部品に特に制限がなく、また、立体化の段数にも特に制限がなく、さらに、コの字状の構造、親亀子亀構造等を自由に選択できる。したがって、自由度の高い電子回路形成が可能である。

また、チップ部品間に、接着補強材による部分的な接着補強処理を施すことによって、チップ部品間の接着力不足を補うことができる。

また、チップ部品の構造体の全体を覆うような樹脂封止体を形成することによって、チップ部品間の接着力をさらに高めることができ、また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。

本発明を利用して実装基板上で超高密度な電子回路を形成することによって、電子機器の小型化、軽量化を促進することができる。

本発明によって、超高密度実装基板に適した、チップ部品を用いた電子回路形成方法を確立することができる。

図２３は、２端子の受動素子としてのチップ部品の一般的な全体形状を示す斜視図である。

図示のように、２端子の受動素子であるチップ部品７００は、その種類が異なっても、基本的には、略直方体の棒状の形状を有し、かつ、その両端部において、上下（ならびに左右）に露出した電極面をもつ電極（Ｓ１，Ｓ２）が設けられた構造をもつ。

したがって、積み木のように積み重ねることができ、しかも、両端部に設けられた電極（Ｓ１，Ｓ２）は、上側の電極面と下側の電極面をもつため、下段と上段の各チップ部品間の電極間の接続を確保するのも容易である。

この点に着目し、本実施形態では、実装基板上において、通常のチップ部品（電極に延長部を設ける等の特別な加工をしていない普及品）を積み上げ、下段のチップ部品の電極上に直接、導電性接続材料（半田や導電性ペースト等）を供給し、上段および下段の各チップ部品の各電極間を直接的に接続することによって、立体的な構造をもつ電子回路を形成していく。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明で用いる図面中では、チップ部品は、適宜、簡略化して描かれている。
（実施形態１）

まず、図１乃至図８を用いて、立体的なチップ部品構造体（ここでは、コの字形状をもつ構造体とする）を利用して形成される回路の例（マッチング回路、アッテネータ、フィルタ回路）について説明する。

図１は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の一例（３つのチップコンデンサで形成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

図１（ａ）、（ｂ）からあきらかなように、１段目のチップコンデンサ（１０，２０）が並列に実装される。続いて、そのチップコンデンサ（１０，２０）の各電極上に、直接的に導電性接続材料（半田や導電性ペースト等）をディスペンスなどの方法で供給し、次に、２段目のチップコンデンサ３０を実装する。

２段目のチップコンデンサ３０は、導電性接続材料（不図示）により保持されており、共通の熱処理によって、１段目のチップコンデンサ（１０，２０）の各電極と２段目のチップコンデンサ３０の各電極との間を一括でリフロー接合する。これにより、（ｃ）に示すような、３つのコンデンサ（Ｃ１〜Ｃ３）で構成されるマッチング回路を、効率的に形成することができる。

図２は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（３つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１に示した場合と同様である。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品４０，５０，６０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、３つのコイル（Ｌ１〜Ｌ３）によって構成される超小型のマッチング回路を、効率的に形成することができる。

図３は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（２つのチップコンデンサと１つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１の場合と同様である。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品７０，８０，９０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、２つの容量（Ｃ４，Ｃ５）と一つのコイル（Ｌ４）によって構成される超小型のマッチング回路を、効率的に形成することができる。

また、図４は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（１つのチップコンデンサと２つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１の場合と同じである。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品１００，１１０，１２０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、１つの容量（Ｃ６）と２つのコイル（Ｌ５，Ｌ６）によって構成される超小型のマッチング回路を、効率的に形成することができる。

また、図５は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるアッテネータ回路の他の例（３つの抵抗を相互に接続して構成されるアッテネータ回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１の場合と同じである。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品１３０，１４０，１５０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、３本の抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって構成される超小型のアッテネータ回路を、効率的に形成することができる。

また、図６は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるフィルタ回路の他の例（２つのチップコンデンサと一つのチップ抵抗を相互に接続して構成されるフィルタ回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１の場合と同じである。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品１６０，１７０，１８０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、２つの容量（Ｃ７，Ｃ８）と１本の抵抗（Ｒ４）によって構成される超小型のフィルタ回路を、効率的に形成することができる。

また、図７は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（２つのチップコンデンサと１つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１の場合と同じである。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品１９０，２００，２１０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、２つの容量（Ｃ９，Ｃ１０）と１つのコイル（Ｌ７）によって構成される超小型のフィルタ回路を、効率的に形成することができる。

また、図８は、立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（２つのチップコイルと１つのチップコンデンサを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図であり、（ｃ）は等価回路図である。

実装方法は、図１の場合と同じである。（ａ），（ｂ）に示すように、チップ部品２２０，２３０，２４０により、コの字形状をもつ立体的構造体が形成される。これにより、（ｃ）に示すような、２つのコイル（Ｌ８，Ｌ９）と１つの容量（Ｃ１１）によって構成される超小型のマッチング回路を、効率的に形成することができる。

次に、図９乃至図１２を用いて、チップ部品間の接続構造ならびに立体的な構造体の態様について説明する。

図９は、下段ならびに上段に配置されるチップ部品として同一のチップサイズのもの
を使用して構築される、コの字状の立体的なチップ部品構造体について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図である。

図示のように、１段目にチップ部品（３００，３１０）を並列に実装し、その電極上に直接、導電性接続材料（Ｔ１，Ｔ２）をディスペンスなどの方法で供給して、同一サイズのチップ部品（３２０）を２段目に実装する。２段目は導電性接続材料（Ｔ１，Ｔ２）により保持されており、１段目と２段目のチップ部品を一括で（つまり、実装基板上の他のチップ部品構造体における熱処理と兼用して）リフロー接合して、電子回路を形成することが可能となる。

図１０は、下段ならびに上段に配置されるチップ部品として同一のチップサイズのもの
を使用して構築される、親亀子亀構造をもつ立体的なチップ部品構造体について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図である。

図示のように、１段目にチップ部品（３３０）を実装し、その電極上に直接、導電性接続材料（Ｔ３，Ｔ４）をディスペンスなどの方法で供給して、同一サイズのチップ部部品（３４０）を２段目に同方向（すなわち、各チップ部品の長手方向が一致する方向）に実装する。

２段目のチップ部品（３４０）は導電性接続材料（Ｔ１，Ｔ２）により保持されており、１段目と２段目を一括で（つまり、実装基板上の他のチップ部品構造体における熱処理と兼用して）リフロー接合して、電子回路を形成することが可能となる。

図１１は、下段ならびに上段に配置されるチップ部品として異なるチップサイズのもの
を使用して構築される、コの字状の立体的なチップ部品構造体（異種チップによる構造体）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図である。

図示のように、１段目にチップ部品（３５０，３６０）を並列に実装し、その電極上に直接、導電性接続材料（Ｔ５，５６）をディスペンスなどの方法で供給して、異種サイズのチップ部品（３７０）を２段目に実装する。

２段目のチップ部品（３７０）は、導電性接続材料（Ｔ５，Ｔ６）により保持されており、１段目と２段目を一括で（つまり、実装基板上の他のチップ部品構造体における熱処理と兼用して）リフロー接合して、電子回路を形成することが可能となる。

図１２は、下段ならびに上段に配置されるチップ部品として異なるチップサイズのものを使用して構築される、親亀子亀構造をもつ立体的なチップ部品構造体（異種チップにおよる構造体）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図であり、（ｂ）は側面図である。

図示のように、１段目にチップ部品（３８０）を実装し、その電極上に直接、導電性接続材料（Ｔ７，Ｔ８）をディスペンスなどの方法で供給して、異種サイズのチップ部品（３９０）を２段目に同方向（各チップ部品の長手方向が一致する方向）に実装する。

２段目は、導電性接続材料（Ｔ７，Ｔ８）により保持されており、１段目と２段目を一括して（つまり、実装基板上の他のチップ部品構造体における熱処理と兼用して）リフロー接合して、電子回路を形成することが可能となる。

次に、図１３および図１４を参照して、本発明の立体的なチップ部品構造体における、具体的な接続構造について説明する。

図１３は、コの字状の構造をもつ立体的なチップ部品構造体における、具体的な接続構造を示す側面図である。

１段目に並列にチップ部品（４００，４１０）が配置され、各チップ部品（４００，４１０）の各電極（Ｂ１，Ｂ２）は、導電性接続材（半田や導電性ペースト）Ｔ１０，Ｔ１１によって、実装基板（Ｚ）の表面に設けられた配線（不図示）に接続されている。

また、下段の各チップ部品（４００，４１０）の各電極（Ｂ１，Ｂ２）の上面と、上段のチップ部品４２０の各電極（Ａ１，Ａ２）の下面とが、導電性接続材（半田や導電性ペースト）Ｔ１２，Ｔ１３によって直接的に接続されている。

上段のチップ部品４２０の各電極（Ａ１，Ａ２）と下段のチップ部品（４００，４１０）の各電極（Ｂ１，Ｂ２）とが、直接的に接続されるため、この間の配線の配線長が最短となる電子回路を形成できる。

図１４は、親亀子亀構造をもつ立体的なチップ部品構造体における、具体的な接続構造を示す側面図である。

１段目にチップ部品（４３０）が配置され、このチップ部品（４３０）の各電極（Ｂ３，Ｂ４）は、導電性接続材（半田や導電性ペースト）Ｔ１４，Ｔ１５によって、実装基板（Ｚ）の表面に設けられた配線（不図示）に接続されている。

また、下段の各チップ部品（４３０）の各電極（Ｂ３，Ｂ４）の上面と、上段のチップ部品４４０の各電極（Ａ３，Ａ４）の下面とが、導電性接続材（半田や導電性ペースト）Ｔ１６，Ｔ１７によって直接的に接続されている。

上段のチップ部品４４０の各電極（Ａ３，Ａ４）と下段のチップ部品（４３０）の各電極（Ｂ３，Ｂ４）とが、直接的に接続されるため、この間の配線の配線長が最短となる電子回路を形成できる。
（実施形態２）

本実施形態では、立体的に積み上げられるチップ部品同士の接着強度を補強するために、熱硬化性樹脂を用いた部分的な接着補強処理を実施する。

すなわち、各チップ部品の電極同士の接続だけでは、各チップ部品間の接着力が十分ではない場合もあり得るため、この場合の対策として、接着補強材による部分的な接着の補強を実施するものである。

接着補強材として熱硬化性樹脂を使用することにより、電極間の接続用の熱処理（リフロー処理）によって、その接着補強材を同時に硬化させることができ、熱処理を有効利用することも可能である。

図１５は、接着補強材による補強処理が施され、コの字状の構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図である。

図示のように、１段目に同じサイズのチップ部品（４５０，４６０）を並列に実装し、各チップ部品（４５０，４６０）の各電極上に、直接に導電性接続材料（Ｔ１９，Ｔ１８）をディスペンスなどの方法で供給する。

次に、１段目のチップ部品の胴体部分（両端の電極に端挟まれた中央部分）に、接着補強材（エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂）Ｐ１，Ｐ２を、ディスペンス等の方法により供給する。

接着補強材Ｐ１，Ｐ２は、２段目のチップ部品（４７０）の導電性接続材料（Ｔ１９，Ｔ１８）による接合がなされない電極部分の下面（底面）を、安定的に保持できる位置に設けられる。

その後、２段目の同一サイズのチップ部品（４７０）を実装する。２段目のチップ部品（４７０）は、導電性接続材料（Ｔ１９，Ｔ１８）ならびに接着補強材（Ｐ１，Ｐ２）により保持されており、共通の熱処理によって、１段目と２段目の各チップ部品の一括したリフロー接合と、接着補強材（Ｐ１，Ｐ２）の熱硬化と、を同時に行うことができる。これにより、十分な接合強度（接着強度）をもつ信頼性の高い立体的な電子回路を、効率的に形成することができる。

図１６は、接着補強材による補強処理が施され、親亀子亀構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図示のように、１段目にチップ部品（４８０）が実装され、両端部の電極上に、直接に導電性接続材料（Ｔ２０，Ｔ２１）をディスペンスなどの方法で供給する。

次に、１段目のチップ部品（４８０）の胴体部分（両端の電極に端挟まれた中央部分）に、接着補強材（エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂）Ｐ３を、ディスペンス等の方法により供給する。

その後、２段目の同一サイズのチップ部品（４９０）を実装する。２段目のチップ部品（４９０）は、導電性接続材料（Ｔ２０，Ｔ２１）ならびに接着補強材（Ｐ３）により保持されており、共通の熱処理によって、１段目と２段目の各チップ部品の一括したリフロー接合と、接着補強材（Ｐ３）の熱硬化と、を同時に行うことができる。これにより、十分な接合強度（接着強度）をもつ信頼性の高い立体的な電子回路を、効率的に形成することができる。

図１７は、接着補強材による補強処理が施され、コの字状の構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図である。

図示のように、１段目に同じサイズのチップ部品（５００，５１０）を並列に実装し、各チップ部品（５００，５１０）の各電極上に、直接に導電性接続材料（Ｔ２２，Ｔ２３）をディスペンスなどの方法で供給する。

次に、１段目のチップ部品（５００，５１０）の胴体部分（両端の電極に端挟まれた中央部分）に、接着補強材（エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂）Ｐ４，Ｐ５を、ディスペンス等の方法により供給する。接着補強材Ｐ４，Ｐ５は、２段目のチップ部品（５２０）の導電性接続材料（Ｔ１９，Ｔ１８）による接合がなされない電極部分の下面（底面）を、安定的に保持できる位置に設けられる。

その後、２段目の異なるサイズのチップ部品（５２０）を実装する。この２段目のチップ部品（５２０）は、導電性接続材料（Ｔ２２，Ｔ２３）ならびに接着補強材（Ｐ４，Ｐ５）により保持されており、共通の熱処理によって、１段目と２段目の各チップ部品の一括したリフロー接合と、接着補強材（Ｐ４，Ｐ５）の熱硬化と、を同時に行うことができる。

これにより、十分な接合強度（接着強度）をもつ信頼性の高い立体的な電子回路を、効率的に形成することができる。

図１８は、接着補強材による補強処理が施され、親亀子亀構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図示のように、１段目にチップ部品（５３０）が実装され、両端部の電極上に、直接に導電性接続材料（Ｔ２４，Ｔ２５）をディスペンスなどの方法で供給する。

次に、１段目のチップ部品（５３０）の胴体部分（両端の電極に端挟まれた中央部分）に、接着補強材（エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂）Ｐ６を、ディスペンス等の方法により供給する。

その後、２段目に、異なるサイズのチップ部品（５４０）を実装する。２段目のチップ部品（５４０）は、導電性接続材料（Ｔ２２，Ｔ２３）ならびに接着補強材（Ｐ６）により保持されており、共通の熱処理によって、１段目と２段目の各チップ部品の一括したリフロー接合と、接着補強材（Ｐ６）の熱硬化と、を同時に行うことができる。

これにより、十分な接合強度（接着強度）をもつ信頼性の高い立体的な電子回路を、効率的に形成することができる。
（実施形態３）

本実施形態では、部分的な接着補強に代えて、実装基板上で、簡易な樹脂封止構造を形成する。つまり、チップ部品の構造体の全体を覆うような樹脂封止体を形成して、チップ部品間の接着力をさらに高め、また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得るものである。

また、封止材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、熱処理によってその封止用の樹脂を硬化させて封止体を容易に形成することができる。

図１９は、樹脂封止体が形成され、コの字状の構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図である。

図１９（ａ）乃至（ｃ）の立体的なチップ部品構造体は、接着補強材の代わりに樹脂封止体を用いる点を除いて、図１５（ａ）乃至（ｃ）の構造体の構成と同じであるため、重複する部分の製造工程は省略する。なお、図１９における同一のチップ部品等には、図１５と同じ参照符号を付している。

図１９において、特徴的な工程は、１段目チップ部品と１段目のチップ部品（４５０，４６０）との、導電性接続材料（Ｔ１９，Ｔ１８）を介した接続（接合）の後に行われる樹脂封止工程である。

すなわち、ディスペンスなどの方法で、下段チップ（４５０，４６０）と上段チップ（４７０）の側面部の全体を覆うようにエポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂を供給し、熱処理（リフロー処理）を施して樹脂封止体（６００）を形成する。

リフロー処理によって樹脂を硬化させる際、熱硬化性樹脂がもつ粘弾性特性を利用して、フィレット（傾斜をもつ縁部）を形成し、これにより、機械構造的にも安定した、十分な接合強度をもつ電子回路を形成することができる。

また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。また、封止材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、封止体を容易に形成することができる。

図２０は、樹脂封止体が形成され、親亀子亀構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図２０（ａ），（ｂ）の立体的なチップ部品構造体の構成は、接着補強材の代わりに樹脂封止体を用いる点を除いて、図１６（ａ），（ｂ）の構造体の構成と同じであるため、重複する部分の製造工程は記載しない。なお、図２０におけるチップ部品等には、図１６と同じ参照符号を付している。

図２０においても、図１９と同様に、１段目チップ部品（４８０）と２段目のチップ部品（４９０）との、導電性接続材料（Ｔ２０，Ｔ２１）を介した接続（接合）の後に、樹脂封止体の形成処理が行われる。

すなわち、ディスペンスなどの方法で、下段チップ（４８０）と上段チップ（４９０）の側面部の全体を覆うようにエポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂を供給し、熱処理（リフロー処理）を施して樹脂封止体（６１０）を形成する。

リフロー処理によって樹脂を硬化させる際、熱硬化性樹脂がもつ粘弾性特性を利用して、フィレット（傾斜をもつ縁部）を形成し、これにより、機械構造的にも安定した、十分な接合強度をもつ電子回路を形成することができる。また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。また、封止材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、封止体を容易に形成することができる。

図２１は、樹脂封止体が形成され、コの字状の構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図である。

図２１（ａ）乃至（ｃ）の立体的なチップ部品構造体は、接着補強材の代わりに樹脂封止体を用いる点を除いて、図１７（ａ）乃至（ｃ）の構造体の構成と同じであるため、重複する部分の製造工程は記載しない。なお、図２１におけるチップ部品等には、図１７と同じ参照符号を付している。

図２１においても、図１９，図２０と同様に、１段目チップ部品（５００，５１０）と２段目のチップ部品（５２０）との、導電性接続材料（Ｔ２２，Ｔ２３）を介した接続（接合）の後に、樹脂封止体の形成処理が行われる。

すなわち、ディスペンスなどの方法で、下段チップ（５００，５１０）と上段チップ（５２０）の側面部の全体を覆うようにエポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂を供給し、熱処理（リフロー処理）を施して樹脂封止体（６２０）を形成する。

リフロー処理によって樹脂を硬化させる際、熱硬化性樹脂がもつ粘弾性特性を利用して、フィレット（傾斜をもつ縁部）を形成し、これにより、機械構造的にも安定した、十分な接合強度をもつ電子回路を形成することができる。

また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。また、封止材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、封止体を容易に形成することができる。

図２２は、樹脂封止体が形成され、親亀子亀構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

図２２（ａ），（ｂ）の立体的なチップ部品構造体の構成は、接着補強材の代わりに樹脂封止体を用いる点を除いて、図１８（ａ），（ｂ）の構造体の構成と同じであるため、重複する部分の製造工程は記載しない。なお、図２２におけるチップ部品等には、図１８と同じ参照符号を付している。

図２２においても、図１９乃至図２１と同様に、１段目チップ部品（５３０）と２段目のチップ部品（５４０）との、導電性接続材料（Ｔ２４，Ｔ２５）を介した接続（接合）の後に、樹脂封止体の形成処理が行われる。

すなわち、ディスペンスなどの方法で、下段チップ（５３０）と上段チップ（５４０）の側面部の全体を覆うようにエポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂を供給し、熱処理（リフロー処理）を施して樹脂封止体（６３０）を形成する。

リフロー処理によって樹脂を硬化させる際、熱硬化性樹脂がもつ粘弾性特性を利用して、フィレット（傾斜をもつ縁部）を形成し、これにより、機械構造的にも安定した、十分な接合強度をもつ電子回路を形成することができる。

また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。また、封止材料として熱硬化性樹脂を使用することにより、封止体を容易に形成することができる。

このように、本発明では、実装基板上において、汎用の個別チップ部品を自在に積み重ね、種々の電子回路を極めてコンパクトに形成する。したがって、従来にない、超高密度の実装が可能となる。

さらに、汎用的なチップ部品をそのまま用いて、電子回路の途中で、適宜、立体構造を構築することができ、立体化の対象となる電子部品に特に制限がなく、また、立体化の段数にも特に制限がなく、また、コの字状の構造、親亀子亀構造等を自由に選択できる。したがって、自由度の高い電子回路形成が可能である。

以上説明したように、本発明によれば、超高密度実装基板上において、チップ部品によって構成される電子回路が占める面積（占有面積）を削減でき、実装基板の小型化を図ることができる。

また、本発明では、特別なソケットを必要とすることなく、また、電極部を延長する等の特別な加工をチップ部品に施す必要もなく、実施が容易であり、かつ、非常にコンパクトな回路形成が実現される。

また、汎用的なチップ部品をそのまま用いて、電子回路の途中で、適宜、立体構造を構築することができ、立体化の対象となる電子部品に特に制限がなく、また、立体化の段数にも特に制限がなく、さらに、コの字状の構造、親亀子亀構造等を自由に選択できる。したがって、自由度の高い電子回路形成が可能である。

また、チップ部品間に、接着補強材による部分的な接着補強処理を施すことによって、チップ部品間の接着力不足を補うことができる。

また、チップ部品の構造体の全体を覆うような樹脂封止体を形成することによって、チップ部品間の接着力をさらに高めることができ、また、耐湿性の向上や異物によるショート不良の防止効果も得ることができる。

本発明を利用して実装基板上で超高密度な電子回路を形成することによって、電子機器の小型化、軽量化を促進することができる。

本発明によって、超高密度実装基板に適した、チップ部品を用いた電子回路形成方法を確立することができる。

本発明は、実装基板上に、超高密度な電子回路を形成することができるという効果を奏し、したがって、例えば、小型軽量のモバイル機器等に使用される電子回路の形成方法として有用である。

立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の一例（３つのチップコンデンサで形成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（３つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（２つのチップコンデンサと１つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（１つのチップコンデンサと２つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるアッテネータ回路の他の例（３つの抵抗を相互に接続して構成されるアッテネータ回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるフィルタ回路の他の例（２つのチップコンデンサと一つのチップ抵抗を相互に接続して構成されるフィルタ回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（２つのチップコンデンサと１つのチップコイルを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 立体的なチップ部品構造体を利用して形成されるマッチング回路の他の例（２つのチップコイルと１つのチップコンデンサを相互に接続して構成されるマッチング回路）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は等価回路図 下段ならびに上段に配置されるチップ部品として同一のチップサイズのものを使用して構築される、コの字状の立体的なチップ部品構造体について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図 下段ならびに上段に配置されるチップ部品として同一のチップサイズのものを使用して構築される、親亀子亀構造をもつ立体的なチップ部品構造体について説明するための図、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図 下段ならびに上段に配置されるチップ部品として異なるチップサイズのものを使用して構築される、コの字状の立体的なチップ部品構造体（異種チップによる構造体）について説明するための図であり、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図 下段ならびに上段に配置されるチップ部品として異なるチップサイズのものを使用して構築される、親亀子亀構造をもつ立体的なチップ部品構造体（異種チップにおよる構造体）について説明するための図、（ａ）は立体的なチップ部品構造体の平面図、（ｂ）は側面図 コの字状の構造をもつ立体的なチップ部品構造体における、具体的な接続構造を示す側面図 親亀子亀構造をもつ立体的なチップ部品構造体における、具体的な接続構造を示す側面図 接着補強材による補強処理が施され、コの字状の構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図 接着補強材による補強処理が施され、親亀子亀構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 接着補強材による補強処理が施され、コの字状の構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図 接着補強材による補強処理が施され、親亀子亀構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 樹脂封止体が形成され、コの字状の構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図 樹脂封止体が形成され、親亀子亀構造をもち、かつ、同一サイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 樹脂封止体が形成され、コの字状の構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は第１の側面図、（ｃ）は第２の側面図 樹脂封止体が形成され、親亀子亀構造をもち、かつ、異なるサイズのチップ部品からなる、立体的なチップ部品構造体の接続構造を説明するための図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図 ２端子の受動素子としてのチップ部品の一般的な全体形状を示す斜視図

符号の説明

１０，２０，３０，４０，１００，１１０，１６０，１７０，１９０，２００，２２０，２３０，３００，３１０，３３０，３５０，３６０，３８０，４００，４１０，４３０，４５０，４６０，４８０，５００，５１０，５３０ 下段のチップ部品（個別電子部品）
５０，６０，９０，１２０，１５０，１８０，２１０，２４０，３２０，３４０，３７０，３９０，４２０，４４０，４７０，４９０，５２０，５４０ 上段のチップ部品（個別電子部品）
Ｚ 高密度実装基板
Ｔ１〜Ｔ２５ 導電性接着（接合）材料（半田、導電性ペースト等）
Ｐ１〜Ｐ６ 部分的な接着補強材（エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂）
６００，６１０，６２０，６３０ 封止体（エポキシやシリコーン等の熱硬化性樹脂）

Claims (12)

1. ２端子の受動素子であるチップ部品を実装基板上に実装して、所定の電子回路を形成する電子回路形成方法であって、
   前記実装基板上に配置された第１のチップ部品の電極上に、導電性接続材料を配置する第１の工程と、
   第２のチップ部品の電極が、前記導電性接続材料を介して前記第１のチップ部品の電極に接続されるように、前記第２のチップ部品を前記第１のチップ部品上に積み上げる第２の工程と、
   熱処理を行い、前記実装基板と、前記導電性接続材料のリフローによる、前記実装基板と、前記第１のチップ部品の電極と前記第２のチップ部品の電極との間の電気的導通を実現する第３の工程と、を含み、
   複数のチップ部品が直接的に接続されてなる立体的なチップ部品構造体を、前記実装基板上に搭載する電子回路形成方法。
2. 請求項１記載の電子回路形成方法であって、
   前記第１の工程における前記導電性接続材料の配置に続いて、さらに、前記第１のチップ部品の胴体部上に、前記第２のチップ部品との接着力を強化するための、熱硬化性材料からなる接着補強材を配置し、
   前記第３の工程における前記熱処理によって、前記導電性接続材料のリフローと前記接着補強材の硬化とを同時に実現することを特徴とする電子回路形成方法。
3. 請求項１記載の電子回路形成方法であって、
   前記第３の工程の後に、さらに、前記第１のチップ部品ならびに前記第２のチップ部品を覆うように樹脂封止材料を供給し、熱硬化させて樹脂封止体を形成する第４の工程を実施することを特徴とする電子回路形成方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子回路形成方法であって、
   前記２端子の受動素子であるチップ部品は、略直方体の部品形状を有し、その両端において、上下左右のいずれにも露出した電極面を有する電極が設けられていることを特徴とする電子回路形成方法。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子回路形成方法であって、
   前記チップ部品は、チップコンデンサ、チップコイル、チップ抵抗、チップバリスタ（チップ状可変抵抗器）のいずれかであることを特徴とする電子回路形成方法。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子回路形成方法であって、
   前記第１の工程における熱処理によって、前記実装基板上に実装されている、複数の立体的なチップ部品構造体の各々におけるリフロー接続を、一括して行うことを特徴とする電子回路形成方法。
7. 請求項１記載の電子回路形成方法によって形成される、前記立体的なチップ部品構造体であって、
   下段に２つのチップ部品が並列に実装され、この下段のチップ部品と同一のサイズまたは異なるサイズのチップ部品が、前記並列に実装されている下段の２つの各チップ部品と直角をなす形態で積み上げられ、これによってコの字形状の構造が形成されることを特徴とする、立体的なチップ部品構造体。
8. 請求項７記載の立体的なチップ部品構造体であって、
   請求項２記載の方法によって、接着補強材による部分的な接着補強処理がなされていることを特徴とする、立体的なチップ部品構造体。
9. 請求項７記載の立体的なチップ部品構造体であって、
   請求項３記載の方法によって、樹脂封止体が形成されていることを特徴とする、立体的なチップ部品構造体。
10. 請求項１記載の電子回路形成方法によって形成される、前記立体的なチップ部品構造体であって、
    下段に一つのチップ部品が実装され、その一つのチップ部品上に、その下段のチップ部品と同一のサイズまたは異なるサイズのチップ部品が、その長手方向が前記下段のチップ部品の長手方向と一致する形態で積み上げられ、これによって親亀子亀構造が形成されることを特徴とする、立体的なチップ部品構造体。
11. 請求項１０記載の立体的なチップ部品構造体であって、
    請求項２記載の方法によって、接着補強材による部分的な接着補強処理がなされていることを特徴とする、立体的なチップ部品構造体。
12. 請求項１０記載の立体的なチップ部品構造体であって、
    請求項３記載の方法によって、樹脂封止体が形成されていることを特徴とする、立体的なチップ部品構造体。

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