JP2007103441A - 電子回路装置 - Google Patents

電子回路装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2007103441A
JP2007103441A JP2005288071A JP2005288071A JP2007103441A JP 2007103441 A JP2007103441 A JP 2007103441A JP 2005288071 A JP2005288071 A JP 2005288071A JP 2005288071 A JP2005288071 A JP 2005288071A JP 2007103441 A JP2007103441 A JP 2007103441A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin layer
anisotropic conductive
conductive resin
conductor wiring
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005288071A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4407609B2 (ja
Inventor
Norito Tsukahara
法人 塚原
Daisuke Sakurai
大輔 櫻井
Kazuhiro Nishikawa
和宏 西川
Shigeaki Sakatani
茂昭 酒谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2005288071A priority Critical patent/JP4407609B2/ja
Publication of JP2007103441A publication Critical patent/JP2007103441A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4407609B2 publication Critical patent/JP4407609B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/02Bonding areas; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/04Structure, shape, material or disposition of the bonding areas prior to the connecting process
    • H01L2224/04105Bonding areas formed on an encapsulation of the semiconductor or solid-state body, e.g. bonding areas on chip-scale packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/18High density interconnect [HDI] connectors; Manufacturing methods related thereto
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/151Die mounting substrate
    • H01L2924/153Connection portion
    • H01L2924/1531Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
    • H01L2924/15313Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a land array, e.g. LGA
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate

Landscapes

  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

【課題】層間の導体配線接続と内蔵する電子部品の電気的接続とを同一の異方導電性樹脂層を用いて行うことにより、簡単な製造工程で部品を内蔵した多層構成の電子回路装置を提供する。
【解決手段】第1導体配線3が形成された樹脂基板1と、この第1導体配線3を含む面上に形成された第1異方導電性樹脂層6と、この第1異方導電性樹脂層6中に圧入され、第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子6bによって第1導体配線3の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品7、8と、第1異方導電性樹脂層6の表面に形成された第2導体配線10と、第1導体配線3の設定された接続端子に対しては、第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子6bを介して電気的に接続され、かつ第2導体配線10の設定された接続端子に対しては、この接続端子との直接的な接触により電気的に接続された導電性層間接続部材9とを備えた構成からなる。
【選択図】図2

Description

本発明は、半導体チップや電子部品を多層構成からなる回路基板内に内蔵した電子回路装置に関する。
近年、携帯端末に代表される電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、薄型・高密度化された電子回路装置が必要となってきている。しかし、電子機器の高性能化、小型化の進展は著しく、これまでのように部品の小型化、回路基板の配線の狭ピッチ化や多層化あるいは電子部品の実装の高密度化では、このような電子機器の高性能化、小型化に対応することが困難となってきている。そこで、半導体チップや受動部品等を含む種々の電子部品を内蔵した基板に、3次元に回路パターンを施す電子部品内蔵基板が注目されている。この回路基板も多層構成で、かつ薄型とすることが要求される。
以下、従来の電子回路装置について、図面を参照しながら説明する。
図9は、従来の電子回路装置の一例について、その構成および製造方法を説明するための工程断面図である。
まず、図9(a)に示すように、樹脂材料からなる基板(以下、樹脂基板とよぶ)41の両面に、導体配線41a、41bとなるパターンを形成する。なお、必要に応じて樹脂基板41の所定の場所に両面を貫通し、それぞれの面に形成された導体配線41a、41bを接続するためのスルーホール導体41cを形成する。
次に、図9(b)に示すように、半導体チップ42の電極端子42aを導体配線41aに一致させて接続する。電極端子42aは半田バンプや金ボールバンプ等で形成されており、電極端子42aと導体配線41aとの接続は半田接続、異方導電性フィルムあるいは異方導電性樹脂を用いて行う。
次に、図9(c)に示すように、樹脂基板41の全面にカーテンコート法等によって層間絶縁層43を形成する。層間絶縁層43の厚みは、少なくとも半導体チップ42の側面を覆う程度以上とする。その後、所定の導体配線44を形成する。導体配線44は、例えば、層間絶縁層43の全面に銅メッキ層を形成した後、フォトエッチング工程によって形成することができる。
次に、図9(d)に示すように、半導体チップ42を完全に覆うようにして、カーテンコート法等により、層間絶縁層45を形成する。この方法を繰り返して、図9(e)に示すように、半導体チップ42を内蔵した電子回路装置が構成される。なお、最上層の導体配線48の一部を接続端子として、電子部品49が実装される。また、導体配線間は必要な箇所の層間絶縁層にスルーホール導体を形成して層間に形成されている導体配線同士を接続する(例えば、特許文献1参照)。
次に、従来の電子回路の他の例について、図面を参照しながら説明する。
図10は、導体配線および接続用突起が形成された配線フィルム同士を、異方導電性フィルムにより接着、積層して構成する電子回路装置を示す図で、(a)はその製造方法を説明するための断面図、(b)は作製された電子回路装置の断面図、(c)は層間接続部の要部断面図である。
図10において、異方導電性フィルム53は絶縁性樹脂53a中に導電体粒子53bが分散された構成であり、同様に異方導電性フィルム56は絶縁性樹脂56a中に導電体粒子56bが分散された構成からなる。また、配線フィルム54は、この配線フィルム54の表面に形成され、かつ配線フィルム54を貫通して他方の面に突出した突出部を有する導体配線55が形成されている。さらに、配線フィルム57は、配線フィルム54と同様に突出部を有する導体配線58が形成されている。
図10(a)に示すように、導体配線52が形成された樹脂基板51の上に、異方導電性フィルム53、導体配線55が形成された配線フィルム54、異方導電性フィルム56および導体配線58が形成された配線フィルム57を、この順番に位置合わせして重ね、プレス機59の間に設置する。その後、プレス機59による加圧とヒータ60による加熱をすることによって、樹脂基板51上に配線フィルム54、57が積層されると同時に、それぞれの層の導体配線52、55、58がそれぞれ電気的に接続される。
このようにして作製された電子回路装置の断面形状を図10(b)に示す。配線フィルム54、57の一方の主面に形成された導体配線55、58は他方の面にまで導出され、かつ突出部が形成されている。図10(c)は、この突出部での層間接続状態を拡大して示している。導体配線55の突出部と導体配線52の間で導電体粒子53bが押しつぶされることによって縦方向に重なり合い、相互に電気的接続される。なお、導体配線55、58の突出部がない箇所では、縦方向に導電体粒子53bが重なり合うことがなく、絶縁性は保持される(例えば、特許文献2参照)。
特開平11−274734号公報 特開平4−177864号公報
上記第1の例は、ビルドアップ法を用いた多層構造の電子回路装置であって、多層部分に半導体チップを内蔵し、最上層に半導体チップ以外の電子部品を実装している。この例では、半導体チップの電極端子と樹脂基板の導体配線の接続端子とを接続するために異方導電性部材を用いてもよいとしている。
しかしながら、この第1の例では、半導体チップの電極端子と導体配線の接続端子とを接続するための部材と層間絶縁層として用いられている部材とは異なっている。このため、それぞれ異なる工程を必要とする。
また、上記第2の例では、樹脂基板と配線フィルム間および配線フィルム同士の接着、および層間の電気的接続に異方導電性フィルムを用いており、層間接続と配線フィルム同士の積層とを同一工程で行うことができる。
しかしながら、この第2の例では、配線フィルムを積層するため、その厚み分だけ全体の厚みが厚くなる。さらに、積層構造の電子回路装置を実現するために、あらかじめ導体配線が形成された配線フィルムを形成しなければならない。しかも、これらの配線フィルム同士を位置合わせして積層することが要求されるが、この工程は比較的複雑である。特に、導体配線や層間接続をファインピッチにする場合には、複数の配線フィルムを精度よく位置合わせし、かつ加圧、加熱時にもずれが生じないようにすることが要求される。しかし、このために高精度の位置合わせ冶具やプレス機等を用いても、ファインパターンを有する電子回路装置の作製は難しいと思われる。
本発明は、上記の課題を解決するもので、層間の導体配線接続と内蔵する電子部品の電気的接続とを同一の異方導電性樹脂層を用いて行うことにより、簡単な製造工程で部品を内蔵した多層構成の電子回路装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の電子回路装置は、少なくとも一方の主面に第1導体配線が形成された樹脂基板と、この第1導体配線を含む一方の主面上に形成された第1異方導電性樹脂層と、この第1異方導電性樹脂層中に圧入され、第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第1導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品と、第1異方導電性樹脂層の表面に形成された第2導体配線と、第1導体配線の設定された接続端子に対しては、第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続され、かつ第2導体配線の設定された接続端子に対しては、この接続端子との直接的な接触により電気的に接続された導電性層間接続部材とを備えた構成からなる。
このような構成とすることにより、層間絶縁層の形成、電子部品の電極端子と第1導体配線の接続端子との電気的接続を、同一の材料を用いて同時に行うことができる。また、第1異方導電性樹脂層が電子部品の封止樹脂層ともなるので、封止樹脂層の形成が不要である。したがって、製造工程を簡略化できる。さらに、電子部品を層間絶縁層となる第1異方導電性樹脂層中に埋設することから、全体を薄型にすることができる。
なお、電子部品としては、ICやLSI等の半導体チップ、チップコンデンサやチップ抵抗等のチップ部品、シート状の基板に薄膜方式あるいは印刷方式により形成したコンデンサ、抵抗、インダクタ等のシート状デバイス、および種々のセンサ等を用いることができる。埋設する電子部品としては、1個に限定されず複数個であってもよい。その場合に、半導体チップのみでなく、半導体チップとチップ部品等の組合せでもよい。本発明の場合には、電子部品と一緒に導電性層間接続部材を埋設するので、比較的厚い電子部品を用いても、層間の電気的接続を確実に行うことができる。
また、上記構成において、第2導体配線を含む第1異方導電性樹脂層上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、第2異方導電性樹脂層中に圧入され、第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第2導体配線の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品と、第2異方導電性樹脂層の表面に形成された第3導体配線と、第2導体配線の設定された接続端子に対しては、第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続され、かつ第3導体配線の設定された接続端子に対しては、この接続端子との直接的な接触により電気的に接続された導電性層間接続部材とを備えた構成としてもよい。
この構成とすることにより、さらに多層構成の電子回路装置を容易に実現することができる。
また、上記構成において、第2導体配線を含む第1異方導電性樹脂層上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、第2異方導電性樹脂層中に圧入され、第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第2導体配線の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品を備えた構成としてもよい。
この構成とすることにより、最上層の導体配線が形成された面上にも同じ異方導電性樹脂層を用いて電子部品を容易に実装することができ、さらに高機能の電子回路装置を実現できる。
また、上記構成において、第3導体配線を含む第2異方導電性樹脂層上に、さらに第3異方導電性樹脂層が形成され、第3異方導電性樹脂層中に圧入され、第3異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第3導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えた構成としてもよい。
この構成とすることにより、最上層の導体配線が形成された面上にも同じ異方導電性樹脂層を用いて電子部品を容易に実装することができ、さらに高機能の電子回路装置を実現できる。
また、本発明の電子回路装置は、少なくとも一方の主面に第1導体配線が形成された第1樹脂基板と、第1導体配線を含む一方の主面上に形成された第1異方導電性樹脂層と、第1異方導電性樹脂層中に圧入され、第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第1導体配線の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品と、第1異方導電性樹脂層の表面に積層され、両面に形成された導体配線のうちの一方の導体配線が第1異方導電性樹脂層中に圧入された第2樹脂基板と、第1導体配線の設定された接続端子と第2樹脂基板の一方の導体配線の設定された接続端子とを、第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続する導電性層間接続部材とを備えた構成からなる。
この構成とすることにより、第1樹脂基板と第2樹脂基板とを用いて、これらの間に電子部品を内蔵した電子回路装置を簡略な製造方法により作製することができる。すなわち、層間絶縁層の形成、電子部品の電極端子と第1導体配線の接続端子との電気的接続および第1導体配線の接続端子と一方の導体配線の接続端子との電気的接続を同時に行うことができる。また、この電子回路装置についても、上記記載の電子部品を同様に用いることができる。
また、上記構成において、第2樹脂基板の他方の導体配線を含む第2樹脂基板面上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、第2異方導電性樹脂層中に圧入され、第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって他方の導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品と、第2異方導電性樹脂層の表面に形成された第2導体配線と、他方の導体配線の設定された接続端子に対しては、第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続され、かつ第2導体配線の設定された接続端子に対しては、この接続端子との直接的な接触により電気的に接続された導電性層間接続部材とを備えた構成としてもよい。
この構成とすることにより、さらに多層構成からなる電子回路装置を容易に実現することができる。
また、上記構成において、第2樹脂基板の他方の導体配線を含む第2樹脂基板面上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、第2異方導電性樹脂層中に圧入され、第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって他方の導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えた構成としてもよい。
この構成とすることにより、最上層の導体配線が形成された面上にも同じ異方導電性樹脂層を用いて電子部品を容易に実装することができ、さらに高機能の電子回路装置を実現できる。
また、上記構成において、第2導体配線を含む第2異方導電性樹脂層上に、さらに第3異方導電性樹脂層が形成され、第3異方導電性樹脂層中に圧入され、第3異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第2導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えた構成としてもよい。
この構成とすることにより、最上層の導体配線が形成された面上にも同じ異方導電性樹脂層を用いて電子部品を容易に実装することができ、さらに高機能の電子回路装置を実現できる。
また、上記構成において、導電性層間接続部材は少なくともその表面が導電性である柱状体または球状であって、かつその高さまたは直径は同じ異方導電性樹脂層内に圧入された電子部品のうちの最大厚みと同じにしてもよい。
この構成とすることにより、電子部品の電極端子と導体配線の接続端子との電気的接続および導電性層間接続部材による導体配線間の層間接続を確実に、かつ信頼性よく行うことができる。
また、上記構成において、樹脂基板には電子部品がさらに内蔵されており、一方の主面に形成された第1導体配線または他方の主面に形成された他方の導体配線と接続されていてもよい。
この構成とすることにより、さらに高機能の電子回路装置を実現できる。なお、樹脂基板中に埋設される電子部品の電極端子と導体配線の接続端子との電気的接続は、異方導電性樹脂層を用いる方法でもよいが、これに限定されない。例えば、半田付けによる方式、導電性接着剤による方式等であってもよい。
また、上記構成において、第1異方導電性樹脂層、第2異方導電性樹脂層および第3異方導電性樹脂層は、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも1種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含む構成としてもよい。
このような構成の異方導電性樹脂層は、縦方向、すなわち接続端子と電極端子との接続方向の低抵抗化が可能であり、一方、横方向、すなわち電子部品の電極端子間については高抵抗の状態を保持しやすい。これは、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも1種類の導電体粒子を用いていることによる。すなわち、例えば表面に大きな突起部を有する導電体粒子の場合には、異方導電性樹脂層が圧縮されると、この導電体粒子の突起部が接続端子および電極端子とに対して間隔の広い段階から接触する。さらに、その一部は接続端子および電極端子の表面に埋め込まれる。これらにより、電気的な接続だけでなく、機械的にも固定される。このため、従来の異方導電性シートを用いる場合に比べて、厚み、電極端子の形状、ピッチ等が、それぞれ異なる種々の電子部品であっても同じ異方導電性樹脂層により良好な電気的、機械的接続を行うことができる。
なお、突起部を有する導電体粒子の場合、導電体粒子同士が絡み合いやすく、導体配線の接続端子や電子部品の電極端子との電気的接続を確実に行えるようにするために、それぞれが細く、かつ複数の突起部を有する形状、いわゆるウニ状の形状が望ましい。
このような構造は、例えば銀粒子やニッケル粒子を核として、その表面に樹状晶を成長させることで得られる。あるいは、メッキ法により突起部を形成してもよい。なお、核として高分子やセラミックの粒子を用い、この表面に導電性皮膜を形成し、この皮膜に突起部を形成してもよい。
また、異方導電性樹脂層に用いる樹脂バインダとしては、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂またはそれらの組合せた樹脂構成を用いることができる。この樹脂バインダとして、紫外線硬化型接着樹脂と熱硬化型接着樹脂とを組合せる場合には応力の緩和も可能となり、接続端子部の信頼性もさらに向上させることができる。具体的には、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等が用いられる。
異方導電性樹脂層を形成する方法としては、ペースト状またはシート状のものを用いることが好ましい。ペースト状の場合には、印刷等の手法により塗布する。また、シート状の場合には、所定の形状に加工して貼り合せることで形成できる。
本発明による電子回路装置は、層間接続と内蔵された電子部品の導体配線との接続および層間絶縁層の形成を同一の異方導電性部材を用いて同時に行うことができ、工程の簡略化と装置の薄型化が可能となり、電子回路装置の小型化と低コスト化を実現できるという大きな効果を奏する。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については同じ符号を付しており、説明を省略する場合がある。なお、以下に説明する図面においては、樹脂基板、電子部品や導電性層間接続部材あるいは異方導電性樹脂層中の導電体粒子の形状は模式的なものである。また、電子部品や導電性層間接合部材の個数等についても、図面の表示しやすさのために限定して記載してある。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる電子回路装置の構成を示す図で、(a)はその要部断面図、(b)は接続部の状態を示す拡大断面図である。
本実施の形態の電子回路装置は、少なくとも一方の主面に第1導体配線3が形成された樹脂基板1と、第1導体配線3を含む一方の主面上に形成された第1異方導電性樹脂層6と、第1異方導電性樹脂層6中に圧入され、第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子6bによって第1導体配線3の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品7、8と、第1異方導電性樹脂層6の表面に形成された第2導体配線10と、第1導体配線3の設定された接続端子に対しては、第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子6bを介して電気的に接続され、かつ第2導体配線10の設定された接続端子に対しては、この接続端子と直接的な接触を行うことで電気的に接続された導電性層間接続部材9とを備えている。
さらに、第2導体配線10を含む第1異方導電性樹脂層6上に第2異方導電性樹脂層11が形成されている。そして、第2異方導電性樹脂層11中には、第2異方導電性樹脂層11中の導電体粒子11bによって第2導体配線10の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品(図示せず)と、第2異方導電性樹脂層11の表面に形成された第3導体配線13と、第2導体配線10の設定された接続端子に対しては、第2異方導電性樹脂層11中の導電体粒子11bを介して電気的に接続され、かつ第3導体配線13の設定された接続端子に対しては、この接続端子と直接的な接触を行うことで電気的に接続された導電性層間接続部材12とを備えている。
さらに、第3導体配線13を含む第2異方導電性樹脂層11上に第3異方導電性樹脂層14が形成されている。そして、第3異方導電性樹脂層14中には、第3異方導電性樹脂層14中の導電体粒子14bによって第3導体配線13の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品15を備えている。
なお、上記樹脂基板1には電子部品2がさらに内蔵されており、一方の主面に形成された第1導体配線3と接続されている。この電子部品2の電極端子2aと第1導体配線3の接続端子との電気的接続は、半田、異方導電性樹脂あるいは導電性接着剤を用いた一般的な方法によって接続されている。また、一方の主面の第1導体配線3と他方の主面の他方の導体配線4とは、スルーホール導体5によって接続されている。
なお、樹脂基板1の基材としては、PET樹脂等に代表される熱可塑性樹脂を用いることが望ましいが、これに限定されることはない。
以下、それぞれの構成について、さらに詳細に説明する。
樹脂基板1の一方の主面の全面に第1異方導電性樹脂層6が形成されている。第1異方導電性樹脂層6は、樹脂バインダ6aの中に導電体粒子6bを分散させたものであり、ペースト状として印刷方式またはシート状として貼り付け方式によって形成される。この第1異方導電性樹脂層6の中に電子部品7、8が圧入されている。そして、図1(b)に示すように、それぞれの電極端子が第1導体配線3のそれぞれの接続端子に第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子6bにより電気的に接続されている。
同様にして、導電性層間接続部材9が圧入されて、第1導体配線3の接続端子に対して、第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子6bを介して接続されている。なお、導電性層間接続部材9としては、少なくとも表面が導電性を有する柱状体を用いることが好ましい。例えば、銅からなる柱状体の表面に金メッキを施したもの、樹脂からなる柱状体の表面に金メッキを施したもの等を用いることができる。また、柱状体の形状についても、角柱状、円柱状だけでなく、鼓形状であってもよい。さらに、球状体であってもよい。球状の場合には、配置するときに形状的な制約がないので効率よく配置していくことができる。
この第1異方導電性樹脂層6の表面には、さらに第2導体配線10が形成されているが、導電性層間接続部材9は第2導体配線10の接続端子中にその一部が埋設されて直接的な接触をしている。このような構成は、導電性層間接続部材9の厚みを第1異方導電性樹脂層6の厚みより厚くすればよい。すなわち、電子部品7、8および導電性層間接続部材9を圧入して局部的に硬化させた後に、さらに所定の厚みの異方導電性樹脂を供給することで、電子部品7、8を第1異方導電性樹脂層6中に埋設した構造が得られる。この場合に、導電性層間接続部材9の厚みを第1異方導電性樹脂層6の厚みより厚くしておけば、その一部が露出あるいは表面に異方導電性樹脂が薄く形成された状態が得られる。したがって、第2導体配線10を形成する前に、例えばプラズマクリーニングを行い、第1異方導電性樹脂層6の樹脂成分を除去すれば、接続抵抗を充分小さくすることができる。
なお、導電性層間接続部材9の厚みが、第1異方導電性樹脂層6と同じ程度である場合には、プラズマエッチングにより導電性層間接続部材9の表面の第1異方導電性樹脂層6の樹脂を除去してから第2導体配線10を形成してもよい。
第2導体配線10の表面には、さらに第2異方導電性樹脂層11が形成されている。そして、その中に、電子部品(図示せず)および導電性層間接続部材12が圧入され、それぞれが導電体粒子11bを介して第2導体配線10に接続されている。同様にして、第3導体配線13が第2異方導電性樹脂層11の上に形成されている。そして、この第3導体配線13と導電性層間接続部材12とは、上記と同様に第3導体配線13の接続端子中に導電性層間接続部材12の一部が埋設されることにより直接的な接触が生じて電気的に接続されている。
さらに、第3導体配線13の表面に第3異方導電性樹脂層14が形成され、この第3異方導電性樹脂層14の導電体粒子14bにより電子部品15が第3導体配線13の接続端子と接続されている。
以上により、本実施の形態の電子回路装置が構成されている。
なお、電子部品2、7、8、15および第2異方導電性樹脂層11中に埋め込まれた電子部品(図示せず)は、例えば半導体チップ、チップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品、シート状薄膜コンデンサやシート状薄膜抵抗あるいは薄膜コンデンサ、薄膜抵抗および薄膜インダクタ等から構成されるシート状薄膜回路部品等を、それぞれ用いることができる。また、電子部品7、8、15の電極端子は、メッキ等により形成したバンプを設けることが望ましいが、このバンプは導電体粒子をできるだけ多く補足できるように、表面が正方形等の角型形状にすることが好ましい。このバンプ高さは、15μm〜25μm程度とすることが望ましい。
図1では、第3異方導電性樹脂層14を最上層に形成した場合を示している。この場合の第3異方導電性樹脂層14の厚みは、電子部品15の電極端子が圧入される程度の厚みに形成すればよい。
なお、第1異方導電性樹脂層6、第2異方導電性樹脂層11、第3異方導電性樹脂層14中の導電体粒子6b、11b、14bは、上記に記載した材料を用いる。その大きさとしては、10μm〜100μmの範囲が望ましく、さらにできるだけ粒径がそろっていることがより望ましい。
また、第1異方導電性樹脂層6、第2異方導電性樹脂層11、第3異方導電性樹脂層14を形成するための部材としては、ペースト状またはシート状のものを用いることが好ましい。ペースト状の場合には、印刷等の手法により塗布する。また、シート状の場合には、所定の形状に加工して貼り合せることで形成できる。その樹脂バインダ6a、11a、14aとしては、光硬化型絶縁性樹脂、熱硬化型絶縁性樹脂またはそれらを組合せた樹脂構成を用いることができる。具体的には、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等が用いられる。特に、光硬化型絶縁性樹脂と熱硬化型絶縁性樹脂とを組合せた樹脂構成を用いると、電子部品7、8、15や導電性層間接続部材を、それぞれ個別に位置合わせし押圧すると同時に紫外線を局部的に照射すれば、それぞれの電子部品や導電性層間接続部材ごとに接続と固定とを行うことができるので好ましい。
なお、第2導体配線10、第3導体配線13は、例えば銀粒子を主体とする導電体樹脂ペーストを用いてスクリーン印刷方式により形成することができる。
次に、本実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法について、図面を参照しながら説明する。なお、この製造方法の説明と同時に本発明の実施の形態のさらに別の構成についても説明する。
図2、図3および図4は、本実施の形態の電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図である。図2から図4に示す製造方法においては、工程を理解しやすくするために、電子部品2、7、8を半導体チップとし、電子部品15をチップ部品として説明する。したがって、以下では、電子部品2のかわりに第1半導体チップ2、電子部品7のかわりに第2半導体チップ7、電子部品8のかわりに第3半導体チップ8、電子部品15のかわりにチップ部品15として説明する。
なお、形状および寸法については、以下のようなものを使用した。第1半導体チップ2は、例えばベアチップICで、厚みは0.08mm、バンプ高さ50μmである。また、第2半導体チップ7および第3半導体チップ8もベアチップICで、厚みは0.05mm、バンプ高さ25μmである。そして、チップ部品15は、0603サイズと1005サイズを混載して用いた。また、樹脂基板1の厚みは、0.15mmであり、このスルーホール導体5のスルーホール5aの径は直径150μmである。さらに、第1導体配線3、第2導体配線10、第3導体配線13を含む導体配線の厚みは20μmとした。また、第1異方導電性樹脂層6、第2異方導電性樹脂層11および第3異方導電性樹脂層14の厚みは、それぞれ120μm、120μm、50μmとした。
まず、図2(a)に示すように、樹脂基板1に第1半導体チップ2を埋め込み、さらに一方の主面に露出した第1半導体チップ2の電極端子2aを含むように第1導体配線3を形成する。
これは、以下のようにして形成することができる。すなわち、シート(図示せず)上に所定の厚みの熱可塑性樹脂層を形成する。その後、この熱可塑性樹脂層を加熱し、その表面から第1半導体チップ2を、その突起状の電極端子2aがフィルム面上に接触するまで圧入する。その後、熱可塑性樹脂層を硬化させる。この硬化後、シートを剥離する。これにより、第1半導体チップ2の電極端子2aが露出する。電極端子2aが露出した一方の面上に、この電極端子2aを含み、あらかじめ設計された所定のパターン形状の第1導体配線3を形成する。さらに、所定の箇所にスルーホール5aを形成する。このスルーホール5aは、レーザ加工やレジストマスクを用いた酸素プラズマ加工等によって形成することができる。
さらに、樹脂基板1の他方の面に他方の導体配線4を形成する。なお、スルーホール導体5は、従来から採用されている工法、例えばペースト印刷やメッキ法を用いて形成することができる。また、第1導体配線3および他方の導体配線4は、例えば銀ペースト等の導電ペーストをスクリーン印刷、ディスペンス印刷あるいはインクジェット描画方式により形成することができる。あるいは、金属箔を所定のパターンに加工した後に転写してもよい。さらには、蒸着やスパッタリング等により形成してもよい。
次に、図2(b)に示すように、第1導体配線3を含む他方の主面の全面に第1異方導電性樹脂層6を形成する。この第1異方導電性樹脂層6の形成は、シート上にして貼り付けてもよいし、あるいはペースト状としたものを印刷で形成してもよい。
次に、図2(c)に示すように、第1異方導電性樹脂層6中に、第2半導体チップ7、第3半導体チップ8および導電性層間接続部材9を、第1導体配線3のそれぞれの接続端子に対して位置合わせして圧入し、電気的に接続する。この接続は、第1異方導電性樹脂層6に分散された導電体粒子6bを介して行われる。すなわち、第2半導体チップ7と第3半導体チップ8とに、それぞれ形成されている突起状の電極端子(図示せず)と第1導体配線3のそれぞれの接続端子とが、導電体粒子6bを介して電気的に接続される。この場合に、導電体粒子6bは、上述したように弾性変形しやすい突起部を有しているので、それぞれの電極端子と接続端子との距離および導電性層間接続部材と接続端子との距離にバラツキが生じても、その接続抵抗を充分小さくすることができる。
なお、導電性層間接続部材9は、柱状体で、その直径は150μm〜500μm程度とすることが好ましい。第1異方導電性樹脂層6中の導電体粒子は10μm〜100μm程度の大きさであり、複数個の導電体粒子により電気的な接続が行われるので、接続抵抗を充分小さくすることができる。なお、第1異方導電性樹脂層6の厚みは、100μm〜400μm程度とすることが好ましい。このためには、第2半導体チップ7および第3半導体チップ8の厚みを80μm〜380μm程度にすることが必要である。この場合に、第2半導体チップ7と第3半導体チップ8のそれぞれの厚みは、できるだけ同一にすることが望ましい。さらに、研磨したままでは、基材であるシリコン面が露出した状態となるので、研磨後に絶縁性樹脂を塗布しておくことが好ましい。このように絶縁性樹脂を塗布しておけば、第2導体配線10を押圧して、第2導体配線10と第2半導体チップ7や第3半導体チップ8と接触することがあっても短絡不良等の発生を防止できる。
この場合に、例えば第2半導体チップ7、第3半導体チップ8および導電性層間接続部材9をそれぞれ個別に実装してもよい。すなわち、第1異方導電性樹脂層6の樹脂バインダとして、光硬化性絶縁樹脂と熱硬化性絶縁樹脂との混合物を用いて、以下のような方法により接続工程を行ってもよい。最初に、第2半導体チップ7の電極端子と第1導体配線3の設定された接続端子とを位置合わせした後、押圧する。充分に押圧した状態で、第2半導体チップ7の周辺部のみに紫外線を照射して硬化させて固定する。第3半導体チップ8と導電性層間接続部材9についても、それぞれ同様に行えば、それぞれ第1導体配線3の接続端子に電気的に接続されるとともに機械的にも固定される。なお、紫外線が照射されなかった領域については、最終的に熱硬化を行う。
このような方法を行うと、第2半導体チップ7、第3半導体チップ8および導電性層間接続部材9を圧入した領域については、第1異方導電性樹脂層6が押し出されるとともに、光硬化される。このため、さらに全面に同一の異方導電性樹脂材料を塗布して、未硬化の異方導電性樹脂を全面に形成する。このように未硬化の異方導電性樹脂を全面に設けたときに、導電性層間接続部材9の高さが、第1異方導電性樹脂層6の厚みより大きくなるようにする。このようにすることにより、次に形成する第2導体配線10との電気的接続を容易に行うことができる。
なお、上記の方法とするために、本実施の形態においては、第2半導体チップ7および第3半導体チップ8の厚みがバンプを含めて75μmであるので、最初に形成する異方導電性樹脂の厚みを25μm〜50μmとし、硬化させた後に重ねて形成して、第1異方導電性樹脂層6のトータルの厚みを100μm〜120μmとすればよい。
次に、図2(d)に示すように、第1異方導電性樹脂層6の主面に、さらに第2導体配線10を形成する。この場合に、あらかじめ、例えばプラズマクリーニング等により導電性層間接続部材9の表面に残存している樹脂成分を除去することが望ましい。この第2導体配線10は、例えば銀ペーストを印刷により形成することにより作製できる。これにより、第1導体配線3の設定された接続端子と第2導体配線10の設定された接続端子との間を電気的に接続することができる。
次に、図3(a)に示すように、第2導体配線10を含む第1異方導電性樹脂層6の表面に、さらに第2異方導電性樹脂層11を形成する。このための異方導電性樹脂としては、第1異方導電性樹脂層6で用いたものと同じものを用いることができるので、説明を省略する。
次に、図3(b)に示すように、第2異方導電性樹脂層11中に導電性層間接続部材12や電子部品(図示せず)を圧入する。この工程は、図2(c)と同様であるので説明を省略する。
次に、図3(c)に示すように、第3導体配線13を形成し、同時に第3導体配線13の接続端子と導電性層間接続部材12とを電気的に接続する。この工程は、図2(d)と同様であるので説明を省略する。なお、導電性層間接続部材12の高さと第2異方導電性樹脂層11の厚みとの関係等についても、図2(d)で説明したのと同じようにする。
次に、図4(a)に示すように、さらに第3異方導電性樹脂層14を形成する。
次に、図4(b)に示すように、第3異方導電性樹脂層14中に電極端子の一部を埋め込むようにしてチップ部品15を圧入する。この圧入により、チップ部品15の電極端子と第3導体配線13の接続端子とを第3異方導電性樹脂層14中の導電体粒子14bによって電気的に接続することができる。この場合においても、導電体粒子14bは、上述したように弾性変形しやすい突起部を有しているので、電極端子と接続端子との距離にバラツキが生じても、その接続抵抗を充分小さくすることができる。
なお、第2導体配線10と第3導体配線13とは、また、第1導体配線3および他方の導体配線4は、例えば銀ペースト等の導電ペーストをスクリーン印刷、ディスペンス印刷あるいはインクジェット描画方式により形成することができる。あるいは、金属箔を所定のパターンに加工した後に転写してもよい。さらには、蒸着やスパッタリング等により形成してもよい。
以上により、図1に示す本実施の形態にかかる電子回路装置を作製することができる。
なお、本実施の形態にかかる電子回路装置は、図1に示す構成に限定されない。例えば、図2(d)の工程までの状態で用いることもできる。すなわち、図2(d)に示す構成は、樹脂基板1上に第1異方導電性樹脂層6を層間絶縁膜とし、かつ第1異方導電性樹脂層6中に第2半導体チップ7、第3半導体チップ8が埋設され、導電性層間接続部材9により第1導体配線3と第2導体配線10とが層間接続された多層構成となっている。このような構成の電子回路装置でもよい。
さらに、図3(c)に示す構成としてもよい。すなわち、図3(c)に示す構成は、図2(d)の構成に対して、さらに第2異方導電性樹脂層11を形成し、この第2異方導電性樹脂層11を層間絶縁膜とし、かつ第2異方導電性樹脂層11中に電子部品(図示せず)が埋設され、導電性層間接続部材12により第2導体配線10と第3導体配線13とが層間接続された多層構成からなる。このような構成の電子回路装置でもよい。
また、図2(d)に示す構成をもとにして、さらに以下のような構成を付加してもよい。すなわち、第2導体配線10を含む第1異方導電性樹脂層6上に、さらに第2異方導電性樹脂層を形成し、第2異方導電性樹脂層中に圧入され、かつ第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって第2導体配線10の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された少なくとも1個以上の電子部品を備えた電子回路装置としてもよい。より具体的に説明すると、図2(d)に示す構成とした後、図4(b)に示す最上層の第3異方導電性樹脂層14を形成し、この第3異方導電性樹脂層14中に、チップ部品15を圧入して接続した構成からなる。このような構成の電子回路装置であってもよい。
(第2の実施の形態)
図5は、本発明の第2の実施の形態にかかる電子回路装置の要部断面図である。
本実施の形態にかかる電子回路装置は、少なくとも一方の主面に第1導体配線21bが形成された第1樹脂基板21と、第1導体配線21bを含む一方の主面上に形成された第1異方導電性樹脂層22と、第1異方導電性樹脂層22中に圧入され、第1異方導電性樹脂層22中の導電体粒子22bによって第1導体配線21bの設定された接続端子に電極端子23aが電気的に接続された電子部品23と、第1異方導電性樹脂層22の表面に積層され、両面に形成された導体配線のうちの一方の導体配線25cが第1異方導電性樹脂層22中に圧入された第2樹脂基板25と、第1導体配線21bの設定された接続端子と第2樹脂基板25の一方の導体配線25cの設定された接続端子とを、第1異方導電性樹脂層22中の導電体粒子22bを介して電気的に接続する導電性層間接続部材24とを備えている。
さらに、第2樹脂基板25の他方の導体配線25bを含む第2樹脂基板25上に第2異方導電性樹脂層26が形成されている。そして、第2異方導電性樹脂層26中に圧入され、第2異方導電性樹脂層26中の導電体粒子26bによって他方の導体配線25bの設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品27、28と、第2異方導電性樹脂層26の表面に形成された第2導体配線30と、他方の導体配線25bの設定された接続端子に対しては、第2異方導電性樹脂層26中の導電体粒子26bを介して電気的に接続され、第2導体配線30の設定された接続端子に対しては、この接続端子と直接的な接触を行うことにより電気的に接続された導電性層間接続部材29とを備えている。
本実施の形態では、上記構成に加えて、第2導体配線30を含む第2異方導電性樹脂層26上に、さらに第3異方導電性樹脂層31が形成されている。そして、第3異方導電性樹脂層31中に圧入され、第3異方導電性樹脂層31中の導電体粒子31bによって第2導体配線30の設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された電子部品32を備えている。
以下、この構成についてさらに詳細に説明する。
本実施の形態では、フレキシブルな配線基板である第1樹脂基板21と第2樹脂基板25との間に第1異方導電性樹脂層22を配置し、この第1異方導電性樹脂層22中に電子部品23を内蔵している。
第1樹脂基板21と第2樹脂基板25とは、それぞれ3層構造になっている。すなわち、第1樹脂基板21は、フレキシブル基材21aの両面に第1導体配線21bと表層導体配線21cとが形成されており、これらの導体配線間はスルーホール導体21dによって接続されている。同様に、第2樹脂基板25は、フレキシブル基材25a、一方の導体配線25c、他方の導体配線25bおよびスルーホール導体25dから構成されている。第1樹脂基板21に形成する第1導体配線21bと表層導体配線21cおよび第2樹脂基板25に形成する一方の導体配線25cと他方の導体配線25bは、通常フレキシブル配線基板を作製する材料およびプロセスにより形成すればよい。例えば銅箔をエッチングして形成してもよいし、銀ペーストを印刷方式により形成してもよい。あるいは、蒸着とメッキ方式により形成してもよい。
なお、第1樹脂基板21と第2樹脂基板25との間の電気的接続は、第1異方導電性樹脂層22中に圧入された導電性層間接続部材24と導電体粒子22bによって行われる。この場合、導電性層間接続部材24の厚みは、電子部品23のうちの最大の厚みの電子部品と同じ程度に設定する。
また、電子部品23と第1導体配線21bの接続端子との接続は、導電体粒子22bにより行われる。同様に、第1導体配線21bと一方の導体配線25cとの接続は、導電体粒子22bを介して導電性層間接続部材24により行われる。
なお、第1異方導電性樹脂層22中の導電体粒子22bは、第1の実施の形態と同様に弾性変形しやすい突起部を有するものを用いている。また、樹脂バインダ22aについても、第1の実施の形態で説明した材料を用いればよいので説明を省略する。さらに、第1異方導電性樹脂層22を形成するための部材としては、ペースト状またはシート状のものを用いることが好ましい。ペースト状の場合には、印刷等の手法により塗布する。また、シート状の場合には、所定の形状に加工して貼り合せることで形成できる。
このような第1異方導電性樹脂層を用いているので、それぞれの電極端子と接続端子との距離および導電性層間接続部材と接続端子との距離にバラツキが生じても、その接続抵抗を充分小さくすることができる。
このように構成された基板面上に、さらに第2異方導電性樹脂層26が形成されている。この第2異方導電性樹脂層26の中に、電子部品27、28が圧入され、それぞれの電極端子(図示せず)が他方の導体配線25bの接続端子に接続されている。一方、導電性層間接続部材29は、他方の導体配線25bの設定された接続端子に対しては、第2異方導電性樹脂層26中の導電体粒子26bを介して電気的に接続されており、第2導体配線30の設定された接続端子に対しては、この接続端子中にその一部が埋設されて直接的な接触を行うことにより電気的に接続されている。なお、導電性層間接続部材29としては、第1の実施の形態と同様な材料および形状のものを用いることができるので説明を省略する。
なお、電子部品27、28と他方の導体配線25bの接続端子との接続も、第2異方導電性樹脂層26中の導電体粒子26bを介して行われる。この接続についても、上記と同様にそれぞれの電極端子と接続端子との距離および導電性層間接続部材と接続端子との距離にバラツキが生じても、その接続抵抗を充分小さくすることができる。
さらに、第2異方導電性樹脂層26の表面に第2導体配線30が形成されている。この第2導体配線30を形成するときに、同時に導電性層間接続部材29と第2導体配線30の接続端子とが電気的に接続される。この接続については、第1の実施の形態と同様に、例えば銀ペーストを用いて印刷により第2導体配線30を形成すると同時に、電気的な接続も行うことができる。
第2導体配線30の表面上には、さらに第3異方導電性樹脂層31が形成され、電子部品32が実装されている。なお、第3異方導電性樹脂層31が最上層の場合には、その厚みは電子部品32の電極端子が埋め込まれる程度でもよい。この場合も、電子部品32の電極端子は、導電体粒子31bを介して第2導体配線30の接続端子と電気的に接続されている。
なお、電子部品23、27、28、32は、例えば半導体チップ、チップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品、シート状薄膜コンデンサやシート状薄膜抵抗あるいは薄膜コンデンサ、薄膜抵抗および薄膜インダクタ等から構成されるシート状薄膜回路部品等を、それぞれ用いることができる。
また、第2異方導電性樹脂層26と第3異方導電性樹脂層31とを構成する樹脂バインダ26a、31aおよび導電体粒子26b、31bは、第1異方導電性樹脂層22の樹脂バインダ22aおよび導電体粒子22bと同じものを用いることができるので説明を省略する。
また、第2導体配線30は、例えば銀ペーストを用いて印刷方式により形成してもよい。あるいは、蒸着とメッキ方式により形成してもよいが、配線抵抗値を小さくするために、その膜厚は10μm〜50μm程度とすることが望ましい。
以上により本実施の形態にかかる電子回路装置が得られる。本実施の形態にかかる電子回路装置は、層間絶縁層、層間接続および導体配線の接続端子と電子部品の電極端子間の接続を、同一の材料で、かつ同一の工程で形成することができ、しかも全体として薄型に形成することができる。
また、表面に突起部を有する導電体粒子を分散させた異方導電性樹脂層を用いているために、電子部品の電極端子と導体配線の接続端子間の距離あるいは導電性層間接続部材と導体配線の接続端子間の距離が、電子部品や導電性層間接続部材の圧入時にばらついても、接続抵抗のバラツキを抑制することができる。したがって、全体として配線抵抗を小さくできるので、高性能の電子回路装置を簡略な方法により作製することができる。
また、異方導電性樹脂層としては、ペースト状のものを塗布または印刷による形成方式、あるいはシート状のものを貼り付ける形成方式のいずれを用いても、上記電子回路装置を作製することができる。
次に、本発明の第2の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法について説明する。図6、図7および図8は、本発明の第2の実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図である。
図6から図8に示す製造方法においても、第1の実施の形態と同様に工程を理解しやすくするために、電子部品23、27、28を半導体チップとし、電子部品32をチップ部品として説明する。したがって、以下では、電子部品23のかわりに第1半導体チップ23、電子部品27のかわりに第2半導体チップ27、電子部品28のかわりに第3半導体チップ28、電子部品32のかわりにチップ部品32として説明する。
まず、図6(a)に示すように、第1樹脂基板21を準備する。この第1樹脂基板21は、フレキシブル基材21aの一方の主面に第1導体配線21bと他方の主面に表層導体配線21cを形成したもので、さらに第1導体配線21bと表層導体配線21cとはスルーホール導体21dによって接続されている。
次に、図6(b)に示すように、第1樹脂基板21の一方の主面に第1異方導電性樹脂層22を形成する。
次に、図6(c)に示すように、第1異方導電性樹脂層22中に第1半導体チップ23を圧入し、その電極端子23aと第1導体配線21bの接続端子とを第1異方導電性樹脂層22中の導電体粒子22bによって接続する。同様にして、第1異方導電性樹脂層22中に導電性層間接続部材24を圧入し、第1導体配線21bの接続端子と導電性層間接続部材24との間を導電体粒子22bで接続する。この場合にも、第1の実施の形態と同様な異方導電性樹脂材料を用いて、局部的に紫外線を照射して硬化させれば個別に電気的接続と硬化による固定とを行うことができる。このような方法を行うと、第1半導体チップ23および導電性層間接続部材24を圧入した領域については、第1異方導電性樹脂層22が押し出されるとともに、光硬化されるので、さらに全面またはこれらの領域に同一の異方導電性樹脂材料を塗布して、未硬化の異方導電性樹脂が全面に設けられた状態とする。
次に、図6(d)に示すように、第2樹脂基板25を第1異方導電性樹脂層22に対して加圧しながら接着する。この接着時の加圧により、第2樹脂基板25の一方の導体配線25cの接続端子と導電性層間接続部材24とを導電体粒子22bを介して接続する。このときの加圧では、一方の導体配線25cが第1異方導電性樹脂層22中に埋め込まれるだけでなく、第1異方導電性樹脂層22の厚みがある程度薄くなるまで第2樹脂基板25を加圧してもよい。このように加圧することで、一方の導体配線25cの接続端子と導電性層間接続部材24との電気的接続をより確実に行うことができる。
次に、図7(a)に示すように、第2樹脂基板25の全面に第2異方導電性樹脂層26を形成する。
次に、図7(b)に示すように、第2異方導電性樹脂層26中に、第2半導体チップ27、第3半導体チップ28を圧入し、それぞれの電極端子と他方の導体配線25bの接続端子とを導電体粒子26bを介して接続する。同様にして、第2異方導電性樹脂層26中に導電性層間接続部材29を圧入し、他方の導体配線25bの接続端子と導電性層間接続部材29とを接続する。
次に、図7(c)に示すように、第2異方導電性樹脂層26の上に第2導体配線30を形成する。この第2導体配線30の形成と導電性層間接続部材29との接続は、第1の実施の形態と同様な材料と作製方法を用いればできるので説明を省略する。
さらに、図8に示すように、全面に第3異方導電性樹脂層31を形成する。その後、チップ部品32を第3異方導電性樹脂層31中に圧入し、その電極端子と第2導体配線30の接続端子とを導電体粒子31bを介して接続する。
以上により本実施の形態にかかる電子回路装置を製造することができる。本実施の形態の電子回路装置の製造方法の場合には、第1の樹脂基板と第2の樹脂基板との2枚のフレキシブルな配線基板を用いており、導体配線を異方導電性樹脂層上で形成しなくてよいので、導体配線の作製の自由度を大きくすることができる。例えば、銅箔を用いることも容易にできる。
なお、本実施の形態にかかる電子回路装置は、図5に示す構成に限定されない。例えば、図6(d)の工程までの状態で用いることもできる。すなわち、図6(d)に示す構成は、第2樹脂基板25までが積層された状態であり、このような構成の電子回路装置でもよい。
さらに、図7(c)に示す構成としてもよい。すなわち、図7(c)に示す構成は、図6(d)の構成に対して、さらに第2異方導電性樹脂層26を形成し、この第2異方導電性樹脂層26を層間絶縁膜とし、かつ第2異方導電性樹脂層26中に第2半導体チップ27と第3半導体チップ28とが埋設され、導電性層間接続部材29により他方の導体配線25bと第2導体配線30とが層間接続された多層構成からなる。このような構成の電子回路装置でもよい。
また、図6(d)に示す構成をもとにして、さらに以下のような構成を付加してもよい。すなわち、他方の導体配線25bを含む第2樹脂基板25上に、さらに第2異方導電性樹脂層を形成し、第2異方導電性樹脂層中に圧入され、かつ第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって他方の導体配線25bの設定された接続端子に電極端子が電気的に接続された少なくとも1個以上の電子部品を備えた電子回路装置としてもよい。
なお、第1の実施の形態と第2の実施の形態では、それぞれの異方導電性樹脂層中に埋設する電子部品は1個または2個で説明したが、これは便宜的なものであり、さらに複数個の電子部品であってもよい。さらに、半導体チップとチップ部品に限定されず、半導体チップ、チップ部品およびシート状デバイス等の種々の電子部品をそれぞれの異方導電性樹脂層中に埋設してもよい。
また、第1の実施の形態では、樹脂基板面上に異方導電性樹脂層と配線層を形成して電子部品が内蔵された多層配線構成とし、第2の実施の形態では、両面配線基板を用いて異方導電性樹脂層により貼り合せるとともに、電子部品を内蔵する構成としたが、本発明はこれらに限定されない。これらの組合せた構成としてもよい。さらに、両面配線のかわりに、電子部品が内蔵された樹脂基板を上層側に配置する構成としてもよい。
本発明の電子回路装置は、異方導電性樹脂層を層間の絶縁と層間の接続および電子部品の電極端子と導体配線の接続端子との間の接続に用いることにより、薄型、小型で、かつ製造工程の簡略な電子回路装置を実現することができ、高密度実装、薄型化および低コスト化が要求される電子機器分野、特に携帯電話等の携帯情報機器分野に有用である。
本発明の第1の実施の形態にかかる電子回路装置の構成を示す図で、(a)はその要部断面図、(b)は接続部の状態を示す拡大断面図 同実施の形態の電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図 同実施の形態の電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図 同実施の形態の電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図 本発明の第2の実施の形態にかかる電子回路装置の要部断面図 同実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図 同実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図 同実施の形態にかかる電子回路装置の製造方法を説明するための主要工程の断面図 従来の電子回路装置の一例について、その構成および製造方法を説明するための工程断面図 従来の電子回路の他の例である導体配線および接続用突起が形成された配線フィルム同士を、異方導電性フィルムにより接着、積層して構成する電子回路装置を示す図で、(a)はその製造方法を説明するための断面図、(b)は作製された電子回路装置の断面図、(c)は層間接続部の要部断面図
符号の説明
1,41,51 樹脂基板
2,23 電子部品(第1半導体チップ)
2a,23a,42a 電極端子
3,21b 第1導体配線
4,25b 他方の導体配線
5,21d,25d,41c スルーホール導体
5a スルーホール
6,22 第1異方導電性樹脂層
6a,11a,14a,22a,26a,31a 樹脂バインダ
6b,11b,14b,22b,26b,31b,53b,56b 導電体粒子
7,27 電子部品(第2半導体チップ)
8,28 電子部品(第3半導体チップ)
9,12,24,29 導電性層間接続部材
10,30 第2導体配線
11,26 第2異方導電性樹脂層
13 第3導体配線
14,31 第3異方導電性樹脂層
15,32 電子部品(チップ部品)
21 第1樹脂基板
21a,25a フレキシブル基材
21c 表層導体配線
25 第2樹脂基板
25c 一方の導体配線
41a,41b,44,48,52,55,58 導体配線
42 半導体チップ
43,45 層間絶縁層
49 電子部品
53,56 異方導電性フィルム
53a,56a 絶縁性樹脂
54,57 配線フィルム
59 プレス機
60 ヒータ

Claims (11)

  1. 少なくとも一方の主面に第1導体配線が形成された樹脂基板と、
    前記第1導体配線を含む前記一方の主面上に形成された第1異方導電性樹脂層と、
    前記第1異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記第1導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品と、
    前記第1異方導電性樹脂層の表面に形成された第2導体配線と、
    前記第1導体配線の設定された接続端子に対しては、前記第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続され、かつ前記第2導体配線の設定された接続端子に対しては、前記接続端子と直接的な接触を行うことで電気的に接続された導電性層間接続部材とを備えたことを特徴とする電子回路装置。
  2. 前記第2導体配線を含む前記第1異方導電性樹脂層上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、
    前記第2異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記第2導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品と、
    前記第2異方導電性樹脂層の表面に形成された第3導体配線と、
    前記第2導体配線の設定された接続端子に対しては、前記第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続され、かつ前記第3導体配線の設定された接続端子に対しては、前記接続端子と直接的な接触により電気的に接続された導電性層間接続部材とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子回路装置。
  3. 前記第2導体配線を含む前記第1異方導電性樹脂層上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、
    前記第2異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記第2導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えたことを特徴とする請求項1に記載の電子回路装置。
  4. 前記第3導体配線を含む前記第2異方導電性樹脂層上に、さらに第3異方導電性樹脂層が形成され、
    前記第3異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第3異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記第3導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えたことを特徴とする請求項2に記載の電子回路装置。
  5. 少なくとも一方の主面に第1導体配線が形成された第1樹脂基板と、
    前記第1導体配線を含む前記一方の主面上に形成された第1異方導電性樹脂層と、
    前記第1異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記第1導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品と、
    前記第1異方導電性樹脂層の表面に積層され、両面に形成された導体配線のうちの一方の導体配線が前記第1異方導電性樹脂層中に圧入された第2樹脂基板と、
    前記第1導体配線の設定された接続端子と前記第2樹脂基板の前記一方の導体配線の設定された接続端子とを、前記第1異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続する導電性層間接続部材とを備えたことを特徴とする電子回路装置。
  6. 前記第2樹脂基板の他方の導体配線を含む前記第2樹脂基板面上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、
    前記第2異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記他方の導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品と、
    前記第2異方導電性樹脂層の表面に形成された第2導体配線と、
    前記他方の導体配線の設定された接続端子に対しては、前記第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子を介して電気的に接続され、かつ前記第2導体配線の設定された接続端子に対しては、前記接続端子と直接的な接触により電気的に接続された導電性層間接続部材とを備えたことを特徴とする請求項5に記載の電子回路装置。
  7. 前記第2樹脂基板の他方の導体配線を含む前記第2樹脂基板面上に、さらに第2異方導電性樹脂層が形成され、
    前記第2異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第2異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記他方の導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えたことを特徴とする請求項5に記載の電子回路装置。
  8. 前記第2導体配線を含む前記第2異方導電性樹脂層上に、さらに第3異方導電性樹脂層が形成され、
    前記第3異方導電性樹脂層中に圧入され、前記第3異方導電性樹脂層中の導電体粒子によって、前記第2導体配線の設定された接続端子と電極端子とが電気的に接続された電子部品を備えたことを特徴とする請求項6に記載の電子回路装置。
  9. 前記導電性層間接続部材は、少なくともその表面が導電性である柱状体または球状であって、かつ、その高さまたは直径は同じ異方導電性樹脂層内に圧入された前記電子部品のうちの最大厚みと同じにしたことを特徴とする請求項5に記載の電子回路装置。
  10. 前記樹脂基板には電子部品がさらに内蔵されており、前記一方の主面に形成された前記第1導体配線または他方の主面に形成された他方の導体配線と接続されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電子回路装置。
  11. 前記第1異方導電性樹脂層、第2異方導電性樹脂層および第3異方導電性樹脂層は、コイル状の導電体粒子、繊維毛玉状の導電体粒子および表面に導電性を有する複数の突起部を備えた導電体粒子から選択された少なくとも1種類の導電体粒子と樹脂バインダとを含むことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載の電子回路装置。
JP2005288071A 2005-09-30 2005-09-30 電子回路装置 Expired - Fee Related JP4407609B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005288071A JP4407609B2 (ja) 2005-09-30 2005-09-30 電子回路装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005288071A JP4407609B2 (ja) 2005-09-30 2005-09-30 電子回路装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007103441A true JP2007103441A (ja) 2007-04-19
JP4407609B2 JP4407609B2 (ja) 2010-02-03

Family

ID=38030129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005288071A Expired - Fee Related JP4407609B2 (ja) 2005-09-30 2005-09-30 電子回路装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4407609B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021086956A (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 Tdk株式会社 電子部品内蔵パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、電子部品内蔵パッケージ基板の製造方法
WO2022030635A1 (ja) * 2020-08-07 2022-02-10 昭和電工マテリアルズ株式会社 部品内蔵基板の製造方法、及び、部品内蔵基板

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021086956A (ja) * 2019-11-28 2021-06-03 Tdk株式会社 電子部品内蔵パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、電子部品内蔵パッケージ基板の製造方法
JP7546351B2 (ja) 2019-11-28 2024-09-06 Tdk株式会社 電子部品内蔵パッケージ基板及びこれを備えるセンサーモジュール、並びに、電子部品内蔵パッケージ基板の製造方法
WO2022030635A1 (ja) * 2020-08-07 2022-02-10 昭和電工マテリアルズ株式会社 部品内蔵基板の製造方法、及び、部品内蔵基板

Also Published As

Publication number Publication date
JP4407609B2 (ja) 2010-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4291279B2 (ja) 可撓性多層回路基板
KR100987688B1 (ko) 프린트 배선 기판 및 프린트 배선 기판의 제조 방법
US6828670B2 (en) Module component
JP3744383B2 (ja) 複合配線基板及びその製造方法
JP5411362B2 (ja) 積層配線基板及びその製造方法
TWI225762B (en) Pattern transferring material, its manufacturing method, wiring substrate manufactured by using the same
CN101128091A (zh) 元件嵌入式多层印刷线路板及其制造方法
JP2008288298A (ja) 電子部品を内蔵したプリント配線板の製造方法
KR20080046133A (ko) 플렉서블 프린트배선판 및 그 제조방법
JP2014513438A (ja) 印刷回路基板及びその製造方法
WO2007010758A1 (ja) 配線基板、配線材料、及び銅張積層板、及び配線基板の製造方法
US20160255717A1 (en) Multilayer wiring board
JP2004186645A (ja) 回路基板およびその製造方法
WO2008050521A1 (fr) Dispositif de circuit électronique tridimensionnel
US7728234B2 (en) Coreless thin substrate with embedded circuits in dielectric layers and method for manufacturing the same
JP4939519B2 (ja) 多層回路基板の製造方法
JP4407609B2 (ja) 電子回路装置
JP4718890B2 (ja) 多層配線基板及びその製造方法、多層配線基板構造体
JP2010278379A (ja) 配線基板およびその製造方法
JP5385699B2 (ja) 積層配線基板の製造方法
JP2012169486A (ja) 基材、配線板、基材の製造方法及び配線板の製造方法
JP5483921B2 (ja) プリント基板の製造方法
JP5098313B2 (ja) 配線基板
JP4806926B2 (ja) 電子部品搭載装置の製造方法
JP2006310543A (ja) 配線基板及びその製造方法、半導体回路素子付き配線基板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090526

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090721

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091020

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091102

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121120

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees