JP3666576B2 - 多層モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を絶縁樹脂層に内蔵し多層化することにより得ることができる多層モジュールとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特に回路基板の入出力端子電極に半導体装置を実装する際には、半田を用いたワイヤボンディング方法がよく利用されてきた。しかし、近年半導体装置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により接続端子の間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処することが次第に困難になってきた。
【０００３】
そこで、最近では集積回路チップ等の半導体装置を回路基板の入出力端子電極上に直接実装することにより、実装面積を小型化して効率的使用を図ろうとする方法が提案されてきている。
【０００４】
なかでも、半導体装置を回路基板にフェイスダウン状態でフリップチップ実装する方法は、半導体装置と回路基板との電気的接続が一括してできること、および接続後の機械的強度が強いことから有用な方法であるとされている。
【０００５】
フリップチップ実装方法としては、電気的接続をはんだ、異方性導電シートまたは導電性接着剤を介して行う方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯機器等に代表されるように小型軽量化はさらに進み半導体実装分野においてもさらなる高密度実装への要望は強く、回路基板の両面への実装あるいは３次元的構造を有する３次元実装開発が進められている。
【０００７】
本発明は、電子部品特に半導体装置を絶縁層に内蔵し多層構造を形成することにより半導体装置の実装面積をさらに小型化・低背化することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明では、電子部品が導電性接着剤により実装された回路基板と、前記回路基板の電子部品実装面を前記電子部品ごと絶縁封止する絶縁封止層と、前記絶縁封止層の厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有した構造体を複数層一体化して構成されており、前記回路基板の両面には、それぞれの面に第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極を有し、第１の層間接続用電極には前記電子部品および前記層間接続体の下面が電気的に接続されており、第２の層間接続用電極には前記層間接続体の上面が電気的に接続されており、前記層間接続体は、前記導電性接着剤より低融点の低融点金属層からなり、前記低融点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高く、かつ、層間接続体の上面の露出面の大きさが、第２の層間接続用電極の大きさより大きい、ことに特徴を有している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品が導電性接着剤により実装された回路基板と、前記回路基板の電子部品実装面を前記電子部品ごと絶縁封止する絶縁封止層と、前記絶縁封止層の厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有した構造体を複数層一体化して構成されており、前記回路基板の両面には、それぞれの面に第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極を有し、第１の層間接続用電極には前記電子部品および前記層間接続体の下面が電気的に接続されており、第２の層間接続用電極には前記層間接続体の上面が電気的に接続されており、前記層間接続体は、前記導電性接着剤より低融点の低融点金属層からなり、前記低融点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高く、かつ、層間接続体の上面の露出面の大きさが、第２の層間接続用電極の大きさより大きいものであることに特徴を有しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、対向する絶縁樹脂層の層間接続体どうしは、低融点金属層により確実に電気的に接続されることになる。ここで、絶縁樹脂層は、通常、製造時において加熱加圧により硬化されるために、その硬化工程時に加えられる熱により、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることが危惧される。もしも低融点金属層が溶融してその形状が壊れてしまうと、層間接続体どうしの電気的接続は不確実なものとなってしまうのは避けられない。これに対して、本発明では、低融点金属層を、絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高いものとしている。そのため、絶縁樹脂層の硬化工程時に加えられる熱によっても、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。さらには、他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固なものとなる。このように、本発明の多層モジュール構造を利用すれば、電子部品を内蔵した多層モジュールを実現することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に係る多層モジュールであって、前記絶縁封止層が無機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものであることに特徴を有しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、電子部品を内蔵した多層モジュールでは、電子部品を絶縁樹脂層内に封入しているから電子部品から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融し、これによって層間接続体どうしの電気的接続が不確実になることが危惧される。これに対して、本発明では、無機フィラーの含有率を上記のように規定することで絶縁封止層の熱伝導率を十分に高めることができる。そのため、電子部品から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融することはなくなる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に係る多層モジュールであって、前記回路基板は、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含み、かつ、インナービアホールを有するものであることに特徴を有しており、これにより、次のような作用を有する。すなわち、層間接続体の一部をビア配置の自由度の大きいインナービアホールにより構成することができ、その分、多層モジュールの設計の自由度が増すことになる。
【００１４】
なお、本発明の構成は、請求項４に記載したように、放熱量の多い半導体装置を電子部品とした多層モジュールにおいて有効である。その中でも請求項５に記載したように、構造的に放熱性の悪いフリップチップ実装構造の半導体装置を電子部品とした多層モジュールにおいて特に有効である。これらの半導体装置を電子部品とした場合には、さらには次のような作用を発揮できる。すなわち、半導体装置の上面（実装面の反対側に位置する面）には、封止樹脂が存在するだけで、半導体装置や配線等の構成部品は存在していない。そのため、半導体装置に内蔵した状態で、絶縁樹脂層の上面を半導体装置ごと研削してその厚みを薄くして小型化を図ることができる。このとき、低融点金属層も一緒に研削されるが、この層も金属であるために形状が崩れることなく精度高く研削することができる。
【００１６】
なお、前記低融点金属層は、請求項６に記載したように、はんだを主成分としたものとすれば、安価でしかも確実に層間接続体どうしの電気接続を行なうことができる。
【００１９】
本発明の請求項７に記載した発明は、第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極をそれぞれその両面に有する回路基板を複数用意したうえで、これら回路基板に電子部品を実装する電子部品実装工程と、
前記回路基板の電子部品実装面の第１の層間接続用電極上に低融点金属層からなる層間接続体を形成する層間接続体形成工程と、
前記電子部品実装面に、未硬化状態の熱硬化性樹脂を含む絶縁封止層を載置したうえで、当該絶縁封止層に前記層間接続体の融点以下の温度を加えつつ加圧することで、前記絶縁封止層を熱硬化させて前記電子部品実装面を前記絶縁封止層で封止する封止工程と、
硬化した前記絶縁封止層を、その厚み方向に沿って前記層間接続体の露出面の大きさが前記第２の層間接続用電極より大きくなるまで研削する研削工程と、
研削処理された絶縁封止層付回路基板の複数を、層間接続体の露出面と他方第２の層間接続用電極とが向かい合うとともに、一方の層間接続体の露出面と第２の層間接続用電極とが対向するように互いに位置合わせたうえで、基板間に接着層を介在させて積層する積層工程と、
前記積層工程により形成された積層体に、前記低融点金属層の融点以上の温度を加えつつ加圧することで、前記接着層により前記積層体を一体化するとともに、前記層間接続体を第２の層間接続用電極に融着させて両者を電気的に接続する接着工程と、
を含んで多層モジュールの製造方法を構成した。これにより次のような作用を有する。
【００２０】
すなわち、各絶縁封止層を電子部品ごと研削したうえで積層するので、製作した多層モジュールの厚みを薄くして小型化することができるようになる。特に、電子部品として、半導体装置を用いた場合には、研削により小型化が特に有効である。これは、半導体装置の上面側（実装面の反対側面）には通常半導体装置の構成部品が存在しないため、十分な研削を実施して薄型化を図ることができるためである。また、絶縁封止層は、封止工程時に加えられる熱により、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることが危惧される。もしも低融点金属層が溶融してその形状が壊れてしまうと、層間接続体どうしの電気的接続は不確実なものとなってしまうのは避けられない。これに対して、本発明では、当該絶縁封止層に前記低融点金属層の融点以下の温度を加えつつ加圧することで、絶縁封止層を熱硬化させて電子部品実装面を絶縁封止層で封止するので、熱によって低融点金属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。さらには、裏面側余層間接続用電極が低融点金属層により覆われることになり、両者の電気的接続は強固になものとなる。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態である電子部品内蔵型の多層モジュールの概略断面図である。図２は、多層モジュールを構成する絶縁樹脂層の内部構成の詳細を示す断面図である。図３は多層モジュールの製造プロセス図である。
【００２４】
なお、以下、説明する実施形態においては、電子部品として半導体装置を用いた多層モジュールについて説明するがチップ型電子部品を用いた場合も同様であるのはいうまでもない。
【００２５】
この多重モジュール１は、絶縁樹脂層２を多層に積層して構成されている。絶縁樹脂層２は、回路基板３にベアチップ状態の半導体装置４を実装することで構成されている。具体的には、絶縁樹脂層２は次のような構成を有している。すなわち、図２に示すように、回路基板３の表面には内部配線層５が設けられている。半導体装置４の実装面には外部接続用の電極パッド６が設けられている。電極パッド６には突起電極７が設けられている。そして、突起電極７を内部配線層５に当接させ、さらには、突起電極７と内部配線層５との間やその周囲に導電性接着剤８を介在させることで、半導体装置４は、内部配線層５に電気的に接続されている。半導体装置４と回路基板３との間の隙間は封止樹脂９により充填されている。
【００２６】
回路基板３は、例えば、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物からなっており、基板両面には、層間接続用電極１０Ａと、層間接続用電極１０Ｂとがそれぞれ形成されている。これら層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂは、回路基板３の内部にその厚み方向貫通して設けられたインナービアホール１１により互いに接続されている。インナービアホール１１は、例えば、回路基板３に形成された貫通孔に導電性接着剤を充填することで形成されるが、スルーホールめっきにより形成することもできる。そして、内部配線層５と層間接続用電極１０Ａとは、一体形成されることで互いに電気的に接続されている。層間接続用電極１０Ａの上にははんだボール１２が設けられている。はんだボール１２は層間接続用電極１０Ａに電気的に接続されている。回路基板３の表面には絶縁封止層１３が設けられている。絶縁封止層１３は、無機フィラー８０重量％にエポキシ樹脂を混合して構成されている。
【００２７】
無機フィラーとしては、回路基板３と同等の熱膨張率を実現するためや高い放熱性を得ることを鑑みれば、Ａl2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2のうちの少なくとも一つを含むものであるのが好ましい。
【００２８】
絶縁封止層１３は回路基板３の表面を覆う形態に設けられており、内部配線層５と半導体装置４とはんだボール１２とは、絶縁封止層１３の内部に封入されている。しかしながら、絶縁封止層１３の上面１３ａにおいて、半導体装置４とはんだボール１２とは露出している。
【００２９】
以上の構成において、はんだボール１２と層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１１とから層間接続体が構成されている。そして、はんだボール１２から低融点金属層が構成され、層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１１とから層間接続体本体が構成されている。
【００３０】
このように構成された絶縁樹脂層２の複数枚（図１では３枚）が接着層１４を介して積層一体化している。このとき、一方の絶縁樹脂層２の裏面に露出している層間接続用電極１０Ｂが他方の絶縁樹脂層２のはんだボール１２に当接して電気的に接続しており、これにより、すべての絶縁樹脂層２の内部配線層５および半導体装置４は、互いに必要な箇所において電気的に接続されている。
【００３１】
次に、この多重モジュールの製造方法を図３を参照して説明する。１０ｍｍ×１０ｍｍサイズといった所定の大きさの半導体装置４に公知の方法により電極パッド６を形成する。さらには、ワイヤーボンディング装置を改良したバンプボンダー装置を用いてＡｕのワイヤーを溶かして球状にした後に電極パッド６に対して超音波、熱、および圧力を用いて接合し突起電極７を形成する。
【００３２】
本実施形態においてはＡｕの突起電極７を形成したがはんだ等でも問題はないし形成方法もメッキ法でも問題はない。ただし、突起電極７は、後述する絶縁封止層１３や封止樹脂９の熱硬化温度（１５０℃）より融点が高いものから構成する必要はある。そうしないと、上記熱硬化温度により突起電極７が溶融して接続不良を引き起こしてしまう。なお、半導体装置４の構造については図２にその詳細が描写されている。
【００３３】
続いて、図３（ａ）に示すように、公知の方法で半導体装置４を回路基板３上へフリップチップ実装を行う。今回は半導体装置４と回路基板３との電気的接続は導電性接着剤８を用いて行う。導電性接着剤８以外を用いた場合においても、多層化工程にて加わる温度にて接続を阻害しないものであれば同様の効果が得られる。また、回路基板３としてはインナービアホール１１を有するアラミド繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物からなる基板を用いたが、ガラス繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物からなる基板を用いた場合も同様である。
【００３４】
導電性接着剤８の硬化を行った後、半導体装置４と回路基板３との間の隙間に封止樹脂９を供給し１５０℃の加熱処理を加えることで、封止樹脂９を硬化させる。さらに、層間接続用電極１０Ａの所定箇所の上にはんだボール１２を搭載する。はんだボール１２としては、後述する絶縁封止層１３の熱硬化温度（１５０℃）より高い融点（具体的には、１６０℃〜１８０程度）を有するものから構成している。そうしないと、上記熱硬化温度によりはんだボール１１が溶融して接続不良を引き起こしてしまう。本実施形態においては、はんだボール１２を用いたが、融点に関する上記条件を満足する低融点金属であれば用途に応じて用いることは可能である。
【００３５】
はんだボール１２を搭載した後に、図３（ｂ）に示すように、回路基板３上に未硬化状態の絶縁封止層１３を配置する。絶縁封止層１３は、無機フィラー８０重量％に熱硬化温度１５０℃のエポキシ樹脂を混合して構成する。そして、絶縁封止層１３を１５０℃に加熱しながら加圧を行うことで、半導体装置４とはんだボール１２とを絶縁封止層１３内にモールドする。これによりプレ絶縁樹脂層２が完成する。このとき、はんだボール１２として、加熱温度（１５０℃）より高い融点を有するものを用いているので、絶縁封止層１３の熱硬化時にはんだボール１２が溶融してその形状が崩れることはなく、したがって、後の接続工程に支障は来たさない。
【００３６】
上記モールド後、図３（ｃ）に示すように、プレ絶縁樹脂層２の絶縁シート面を研削する。研削は、はんだボール１２が出現するまで行う。さらに研削は、はんだボール１２の露出面が他方の絶縁樹脂層２の層間接続用電極１０Ｂより大きくなるまで行なう。これは、層間接続用電極１０Ｂがはんだボール１２の露出面に入り込んで確実に当接して、両者が強固に電気的に接続されるようにするためである。さらには、このような研削により、プレ絶縁樹脂層２の薄型化が図れ、これにより多層モジュール全体の薄型化や小型化が図れる。
【００３７】
このとき、半導体装置４の上面も研削されることになるが、通常、半導体装置４の上面側はモールド樹脂層だけが存在して半導体装置４の本体部品等は存在しない。そのため、半導体装置４の上面を研削してもなんら支障はない。研削後のプレ絶縁樹脂層２を絶縁樹脂層２とする。
【００３８】
このようにして作製した絶縁樹脂層２を複数用意し、図３（ｄ）に示すように、絶縁樹脂層２の間にエポキシ樹脂からなる接着層１４を配置して積層し、さらに、対向する絶縁樹脂層２の一方のはんだボール１２の位置が、他方の層間接続用電極１０Ｂの位置に合致するように積層体の位置決めを行った後に、その積層体を２００℃に加熱しつつ圧力を加えることにより接着層１４を硬化させて多層化して、図１に示す多重モジュール１が完成する。このときの積層体の加熱温度は、はんだボール１２の融点より高い温度に設定される。これにより、はんだボール１２が溶融した状態で、他方の層間接続用電極１０Ｂに当接するので、はんだボール１２が冷却した後は、はんだボール１２と他方の層間接続用電極１０Ｂとは強固に当接して、確実に電気的に接続されることになる。
【００３９】
このように、本実施形態では、はんだボール１２を、絶縁樹脂層２を構成する絶縁封止層１３の熱硬化温度（１５０℃）より融点が高いものとしている。そのため、絶縁封止層１３の硬化工程時に加えられる熱によっても、はんだボール１２が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。
【００４０】
また、絶縁封止層１３が無機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものであるので、絶縁封止層１３の熱伝導率を十分に高めることができる。そのため、半導体装置４から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、はんだボール１２が溶融することはなく、はんだボール１２による接続は強固なものとなっている。無機フィラーの含有量を上記のように設定するにあたり、本願発明者は、次のような実験を行った。すなわち、無機フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3を用いとともに、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた絶縁封止層１３の材料により、シート材を形成してその熱伝導度を測定したところ、本発明の範疇である７０重量％〜９５重量％の無機フィラー含有量において、従来のガラスエポキシ基板のものと比較して約２０倍以上もの熱伝導度を得られることを確認した。また、熱膨張係数においても、上記含有量を９０重量％以上とすることで、シリコン半導体に近い熱膨張係数が得られることも確認できた。
【００４１】
なお、半導体装置４を内蔵することにより、半導体装置４から放散される熱がある程度絶縁樹脂層２に蓄熱されることは避けられないが、熱に対して耐久性があり、接続を維持することができる導電性接着剤により半導体装置４を内部配線層５に電気的に接続しており、そのために半導体装置４の接続がさらに確実なものとなっている。
【００４２】
また、本実施形態は、図４に示すように、はんだボール１２の露出面（図中符号１２ａを付している）の大きさを、はんだボール１２が層間接続用電極１０Ａに接する面（図中、符号１２ｂを付している）の大きさより大きくしてもよい。これは次のような理由によっている。すなわち、絶縁樹脂層２の内部の接続箇所であるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ａとの接続点と、絶縁樹脂層２の外側の接続箇所であるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの間の接続点とを、接続強度の点で比較すると、構造的にみて、後者（はんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂ）の方が接続強度が落ちるのは避けられない。そこで、はんだボール１２の露出面１２ａの大きさを、面１２ｂの大きさより大きくすることで、この接続部位でのの接続強度をより高めている。なお、このような構造は、はんだボール１２として球状のものを層間接続用電極１０Ａ上に搭載したうえで、研削することで比較的簡単に得ることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、はんだボール１２の露出面１２ａの大きさを、他方の絶縁樹脂層側の層間接続用電極１０Ｂのの大きさより大きくしている。これにより層間接続用電極１０Ｂははんだボール１２により覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固になものとなっている。本実施形態の構造においては、異種の絶縁層である回路基板３と絶縁封止層１３とを多層化しているために層間接続体の接続部位に多層モジュール１に生じる熱応力が集中することになる。特に、多層化時に接続がなされるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの間の接続箇所（絶縁封止総１３と回路基板３との界面）に応力が集中する。そのため、応力が集中するはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの接続面積を大きくすることにより、接続信頼性をさらに向上させることができた。
【００４４】
また、回路基板３として、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含んだインナービア構成の回路基板を用いることにより、ビア配置の自由度が増し容易にモジュールを設計することが可能となった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、絶縁樹脂層の硬化工程時に加えられる熱によっても、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。
【００４６】
また、絶縁封止層の熱伝導率を十分に高めることができるので、電子部品から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融することはなくなり、十分なる接続信頼性を得ることができる。
【００４７】
また、電子部品を内蔵した状態で、絶縁樹脂層の上面を半導体装置ごと研削してその厚みを薄くして小型化を図ることができる。
【００４８】
また、層間接続体の一部をビア配置の自由度の大きいインナービアホールにより構成することで、自由度の高い多層モジュールの設計を実現することもできる。
【００４９】
また、低融点金属層の露出面の大きさを、当該低融点金属層が前記層間接続体本体に接する面の大きさより大きくすることで、層間接続体どうしの接続部位の接続強度をより高めることができる。
【００５０】
また、低融点金属層の露出面を、当該低融点金属層が電気的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続面より大きくすることで、他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固になものとすることができる。
【００５１】
このように、本発明では、薄型（小型）の多層モジュール（３次元実装構造体）を得ることができ、これによって半導体装置の実装面積をさらに小型化・低背化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の多層モジュールの概略断面図である。
【図２】 実施形態の多層モジュールを構成する絶縁樹脂層の概略断面図である。
【図３】実施形態の多層モジュールの製造プロセス図である。
【図４】本発明の変形例の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 多重モジュール ２ 絶縁樹脂層 ３ 回路基板 ４ 半導体装置
５ 内部配線層 ６ 電極パッド ７ 突起電極 ８ 導電性接着剤
９ 封止樹脂 １０Ａ、１０Ｂ 層間接続用電極
１１ インナービアホール １２ はんだボール １３ 絶縁封止層
１４ 接着層
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を絶縁樹脂層に内蔵し多層化することにより得ることができる多層モジュールとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特に回路基板の入出力端子電極に半導体装置を実装する際には、半田を用いたワイヤボンディング方法がよく利用されてきた。しかし、近年半導体装置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により接続端子の間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処することが次第に困難になってきた。
【０００３】
そこで、最近では集積回路チップ等の半導体装置を回路基板の入出力端子電極上に直接実装することにより、実装面積を小型化して効率的使用を図ろうとする方法が提案されてきている。
【０００４】
なかでも、半導体装置を回路基板にフェイスダウン状態でフリップチップ実装する方法は、半導体装置と回路基板との電気的接続が一括してできること、および接続後の機械的強度が強いことから有用な方法であるとされている。
【０００５】
フリップチップ実装方法としては、電気的接続をはんだ、異方性導電シートまたは導電性接着剤を介して行う方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、携帯機器等に代表されるように小型軽量化はさらに進み半導体実装分野においてもさらなる高密度実装への要望は強く、回路基板の両面への実装あるいは３次元的構造を有する３次元実装開発が進められている。
【０００７】
本発明は、電子部品特に半導体装置を絶縁層に内蔵し多層構造を形成することにより半導体装置の実装面積をさらに小型化・低背化することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明では、電子部品が導電性接着剤により実装された回路基板と、前記回路基板の電子部品実装面を前記電子部品ごと絶縁封止する絶縁封止層と、前記絶縁封止層の厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有した構造体を複数層一体化して構成されており、前記回路基板の両面には、それぞれの面に第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極を有し、第１の層間接続用電極には前記電子部品および前記層間接続体の下面が電気的に接続されており、第２の層間接続用電極には前記層間接続体の上面が電気的に接続されており、前記層間接続体は、前記導電性接着剤より低融点の低融点金属層からなり、前記低融点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高く、かつ、層間接続体の上面の露出面の大きさが、第２の層間接続用電極の大きさより大きい、ことに特徴を有している。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電子部品が導電性接着剤により実装された回路基板と、前記回路基板の電子部品実装面を前記電子部品ごと絶縁封止する絶縁封止層と、前記絶縁封止層の厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有した構造体を複数層一体化して構成されており、前記回路基板の両面には、それぞれの面に第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極を有し、第１の層間接続用電極には前記電子部品および前記層間接続体の下面が電気的に接続されており、第２の層間接続用電極には前記層間接続体の上面が電気的に接続されており、前記層間接続体は、前記導電性接着剤より低融点の低融点金属層からなり、前記低融点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高く、かつ、層間接続体の上面の露出面の大きさが、第２の層間接続用電極の大きさより大きいものであることに特徴を有しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、対向する絶縁樹脂層の層間接続体どうしは、低融点金属層により確実に電気的に接続されることになる。ここで、絶縁樹脂層は、通常、製造時において加熱加圧により硬化されるために、その硬化工程時に加えられる熱により、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることが危惧される。もしも低融点金属層が溶融してその形状が壊れてしまうと、層間接続体どうしの電気的接続は不確実なものとなってしまうのは避けられない。これに対して、本発明では、低融点金属層を、絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高いものとしている。そのため、絶縁樹脂層の硬化工程時に加えられる熱によっても、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。さらには、他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固なものとなる。このように、本発明の多層モジュール構造を利用すれば、電子部品を内蔵した多層モジュールを実現することができる。
【００１２】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に係る多層モジュールであって、前記絶縁封止層が無機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものであることに特徴を有しており、これにより次のような作用を有する。すなわち、電子部品を内蔵した多層モジュールでは、電子部品を絶縁樹脂層内に封入しているから電子部品から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融し、これによって層間接続体どうしの電気的接続が不確実になることが危惧される。これに対して、本発明では、無機フィラーの含有率を上記のように規定することで絶縁封止層の熱伝導率を十分に高めることができる。そのため、電子部品から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融することはなくなる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１または２に係る多層モジュールであって、前記回路基板は、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含み、かつ、インナービアホールを有するものであることに特徴を有しており、これにより、次のような作用を有する。すなわち、層間接続体の一部をビア配置の自由度の大きいインナービアホールにより構成することができ、その分、多層モジュールの設計の自由度が増すことになる。
【００１４】
なお、本発明の構成は、請求項４に記載したように、放熱量の多い半導体装置を電子部品とした多層モジュールにおいて有効である。その中でも請求項５に記載したように、構造的に放熱性の悪いフリップチップ実装構造の半導体装置を電子部品とした多層モジュールにおいて特に有効である。これらの半導体装置を電子部品とした場合には、さらには次のような作用を発揮できる。すなわち、半導体装置の上面（実装面の反対側に位置する面）には、封止樹脂が存在するだけで、半導体装置や配線等の構成部品は存在していない。そのため、半導体装置に内蔵した状態で、絶縁樹脂層の上面を半導体装置ごと研削してその厚みを薄くして小型化を図ることができる。このとき、低融点金属層も一緒に研削されるが、この層も金属であるために形状が崩れることなく精度高く研削することができる。
【００１６】
なお、前記低融点金属層は、請求項６に記載したように、はんだを主成分としたものとすれば、安価でしかも確実に層間接続体どうしの電気接続を行なうことができる。
【００１９】
本発明の請求項７に記載した発明は、第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極をそれぞれその両面に有する回路基板を複数用意したうえで、これら回路基板に電子部品を実装する電子部品実装工程と、
前記回路基板の電子部品実装面の第１の層間接続用電極上に低融点金属層からなる層間接続体を形成する層間接続体形成工程と、
前記電子部品実装面に、未硬化状態の熱硬化性樹脂を含む絶縁封止層を載置したうえで、当該絶縁封止層に前記層間接続体の融点以下の温度を加えつつ加圧することで、前記絶縁封止層を熱硬化させて前記電子部品実装面を前記絶縁封止層で封止する封止工程と、
硬化した前記絶縁封止層を、その厚み方向に沿って前記層間接続体の露出面の大きさが前記第２の層間接続用電極より大きくなるまで研削する研削工程と、
研削処理された絶縁封止層付回路基板の複数を、層間接続体の露出面と他方第２の層間接続用電極とが向かい合うとともに、一方の層間接続体の露出面と第２の層間接続用電極とが対向するように互いに位置合わせたうえで、基板間に接着層を介在させて積層する積層工程と、
前記積層工程により形成された積層体に、前記低融点金属層の融点以上の温度を加えつつ加圧することで、前記接着層により前記積層体を一体化するとともに、前記層間接続体を第２の層間接続用電極に融着させて両者を電気的に接続する接着工程と、
を含んで多層モジュールの製造方法を構成した。これにより次のような作用を有する。
【００２０】
すなわち、各絶縁封止層を電子部品ごと研削したうえで積層するので、製作した多層モジュールの厚みを薄くして小型化することができるようになる。特に、電子部品として、半導体装置を用いた場合には、研削により小型化が特に有効である。これは、半導体装置の上面側（実装面の反対側面）には通常半導体装置の構成部品が存在しないため、十分な研削を実施して薄型化を図ることができるためである。また、絶縁封止層は、封止工程時に加えられる熱により、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることが危惧される。もしも低融点金属層が溶融してその形状が壊れてしまうと、層間接続体どうしの電気的接続は不確実なものとなってしまうのは避けられない。これに対して、本発明では、当該絶縁封止層に前記低融点金属層の融点以下の温度を加えつつ加圧することで、絶縁封止層を熱硬化させて電子部品実装面を絶縁封止層で封止するので、熱によって低融点金属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。さらには、裏面側余層間接続用電極が低融点金属層により覆われることになり、両者の電気的接続は強固になものとなる。
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施形態である電子部品内蔵型の多層モジュールの概略断面図である。図２は、多層モジュールを構成する絶縁樹脂層の内部構成の詳細を示す断面図である。図３は多層モジュールの製造プロセス図である。
【００２４】
なお、以下、説明する実施形態においては、電子部品として半導体装置を用いた多層モジュールについて説明するがチップ型電子部品を用いた場合も同様であるのはいうまでもない。
【００２５】
この多重モジュール１は、絶縁樹脂層２を多層に積層して構成されている。絶縁樹脂層２は、回路基板３にベアチップ状態の半導体装置４を実装することで構成されている。具体的には、絶縁樹脂層２は次のような構成を有している。すなわち、図２に示すように、回路基板３の表面には内部配線層５が設けられている。半導体装置４の実装面には外部接続用の電極パッド６が設けられている。電極パッド６には突起電極７が設けられている。そして、突起電極７を内部配線層５に当接させ、さらには、突起電極７と内部配線層５との間やその周囲に導電性接着剤８を介在させることで、半導体装置４は、内部配線層５に電気的に接続されている。半導体装置４と回路基板３との間の隙間は封止樹脂９により充填されている。
【００２６】
回路基板３は、例えば、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物からなっており、基板両面には、層間接続用電極１０Ａと、層間接続用電極１０Ｂとがそれぞれ形成されている。これら層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂは、回路基板３の内部にその厚み方向貫通して設けられたインナービアホール１１により互いに接続されている。インナービアホール１１は、例えば、回路基板３に形成された貫通孔に導電性接着剤を充填することで形成されるが、スルーホールめっきにより形成することもできる。そして、内部配線層５と層間接続用電極１０Ａとは、一体形成されることで互いに電気的に接続されている。層間接続用電極１０Ａの上にははんだボール１２が設けられている。はんだボール１２は層間接続用電極１０Ａに電気的に接続されている。回路基板３の表面には絶縁封止層１３が設けられている。絶縁封止層１３は、無機フィラー８０重量％にエポキシ樹脂を混合して構成されている。
【００２７】
無機フィラーとしては、回路基板３と同等の熱膨張率を実現するためや高い放熱性を得ることを鑑みれば、Ａl2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2のうちの少なくとも一つを含むものであるのが好ましい。
【００２８】
絶縁封止層１３は回路基板３の表面を覆う形態に設けられており、内部配線層５と半導体装置４とはんだボール１２とは、絶縁封止層１３の内部に封入されている。しかしながら、絶縁封止層１３の上面１３ａにおいて、半導体装置４とはんだボール１２とは露出している。
【００２９】
以上の構成において、はんだボール１２と層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１１とから層間接続体が構成されている。そして、はんだボール１２から低融点金属層が構成され、層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１１とから層間接続体本体が構成されている。
【００３０】
このように構成された絶縁樹脂層２の複数枚（図１では３枚）が接着層１４を介して積層一体化している。このとき、一方の絶縁樹脂層２の裏面に露出している層間接続用電極１０Ｂが他方の絶縁樹脂層２のはんだボール１２に当接して電気的に接続しており、これにより、すべての絶縁樹脂層２の内部配線層５および半導体装置４は、互いに必要な箇所において電気的に接続されている。
【００３１】
次に、この多重モジュールの製造方法を図３を参照して説明する。１０ｍｍ×１０ｍｍサイズといった所定の大きさの半導体装置４に公知の方法により電極パッド６を形成する。さらには、ワイヤーボンディング装置を改良したバンプボンダー装置を用いてＡｕのワイヤーを溶かして球状にした後に電極パッド６に対して超音波、熱、および圧力を用いて接合し突起電極７を形成する。
【００３２】
本実施形態においてはＡｕの突起電極７を形成したがはんだ等でも問題はないし形成方法もメッキ法でも問題はない。ただし、突起電極７は、後述する絶縁封止層１３や封止樹脂９の熱硬化温度（１５０℃）より融点が高いものから構成する必要はある。そうしないと、上記熱硬化温度により突起電極７が溶融して接続不良を引き起こしてしまう。なお、半導体装置４の構造については図２にその詳細が描写されている。
【００３３】
続いて、図３（ａ）に示すように、公知の方法で半導体装置４を回路基板３上へフリップチップ実装を行う。今回は半導体装置４と回路基板３との電気的接続は導電性接着剤８を用いて行う。導電性接着剤８以外を用いた場合においても、多層化工程にて加わる温度にて接続を阻害しないものであれば同様の効果が得られる。また、回路基板３としてはインナービアホール１１を有するアラミド繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物からなる基板を用いたが、ガラス繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物からなる基板を用いた場合も同様である。
【００３４】
導電性接着剤８の硬化を行った後、半導体装置４と回路基板３との間の隙間に封止樹脂９を供給し１５０℃の加熱処理を加えることで、封止樹脂９を硬化させる。さらに、層間接続用電極１０Ａの所定箇所の上にはんだボール１２を搭載する。はんだボール１２としては、後述する絶縁封止層１３の熱硬化温度（１５０℃）より高い融点（具体的には、１６０℃〜１８０程度）を有するものから構成している。そうしないと、上記熱硬化温度によりはんだボール１１が溶融して接続不良を引き起こしてしまう。本実施形態においては、はんだボール１２を用いたが、融点に関する上記条件を満足する低融点金属であれば用途に応じて用いることは可能である。
【００３５】
はんだボール１２を搭載した後に、図３（ｂ）に示すように、回路基板３上に未硬化状態の絶縁封止層１３を配置する。絶縁封止層１３は、無機フィラー８０重量％に熱硬化温度１５０℃のエポキシ樹脂を混合して構成する。そして、絶縁封止層１３を１５０℃に加熱しながら加圧を行うことで、半導体装置４とはんだボール１２とを絶縁封止層１３内にモールドする。これによりプレ絶縁樹脂層２が完成する。このとき、はんだボール１２として、加熱温度（１５０℃）より高い融点を有するものを用いているので、絶縁封止層１３の熱硬化時にはんだボール１２が溶融してその形状が崩れることはなく、したがって、後の接続工程に支障は来たさない。
【００３６】
上記モールド後、図３（ｃ）に示すように、プレ絶縁樹脂層２の絶縁シート面を研削する。研削は、はんだボール１２が出現するまで行う。さらに研削は、はんだボール１２の露出面が他方の絶縁樹脂層２の層間接続用電極１０Ｂより大きくなるまで行なう。これは、層間接続用電極１０Ｂがはんだボール１２の露出面に入り込んで確実に当接して、両者が強固に電気的に接続されるようにするためである。さらには、このような研削により、プレ絶縁樹脂層２の薄型化が図れ、これにより多層モジュール全体の薄型化や小型化が図れる。
【００３７】
このとき、半導体装置４の上面も研削されることになるが、通常、半導体装置４の上面側はモールド樹脂層だけが存在して半導体装置４の本体部品等は存在しない。そのため、半導体装置４の上面を研削してもなんら支障はない。研削後のプレ絶縁樹脂層２を絶縁樹脂層２とする。
【００３８】
このようにして作製した絶縁樹脂層２を複数用意し、図３（ｄ）に示すように、絶縁樹脂層２の間にエポキシ樹脂からなる接着層１４を配置して積層し、さらに、対向する絶縁樹脂層２の一方のはんだボール１２の位置が、他方の層間接続用電極１０Ｂの位置に合致するように積層体の位置決めを行った後に、その積層体を２００℃に加熱しつつ圧力を加えることにより接着層１４を硬化させて多層化して、図１に示す多重モジュール１が完成する。このときの積層体の加熱温度は、はんだボール１２の融点より高い温度に設定される。これにより、はんだボール１２が溶融した状態で、他方の層間接続用電極１０Ｂに当接するので、はんだボール１２が冷却した後は、はんだボール１２と他方の層間接続用電極１０Ｂとは強固に当接して、確実に電気的に接続されることになる。
【００３９】
このように、本実施形態では、はんだボール１２を、絶縁樹脂層２を構成する絶縁封止層１３の熱硬化温度（１５０℃）より融点が高いものとしている。そのため、絶縁封止層１３の硬化工程時に加えられる熱によっても、はんだボール１２が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。
【００４０】
また、絶縁封止層１３が無機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものであるので、絶縁封止層１３の熱伝導率を十分に高めることができる。そのため、半導体装置４から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、はんだボール１２が溶融することはなく、はんだボール１２による接続は強固なものとなっている。無機フィラーの含有量を上記のように設定するにあたり、本願発明者は、次のような実験を行った。すなわち、無機フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3を用いとともに、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた絶縁封止層１３の材料により、シート材を形成してその熱伝導度を測定したところ、本発明の範疇である７０重量％〜９５重量％の無機フィラー含有量において、従来のガラスエポキシ基板のものと比較して約２０倍以上もの熱伝導度を得られることを確認した。また、熱膨張係数においても、上記含有量を９０重量％以上とすることで、シリコン半導体に近い熱膨張係数が得られることも確認できた。
【００４１】
なお、半導体装置４を内蔵することにより、半導体装置４から放散される熱がある程度絶縁樹脂層２に蓄熱されることは避けられないが、熱に対して耐久性があり、接続を維持することができる導電性接着剤により半導体装置４を内部配線層５に電気的に接続しており、そのために半導体装置４の接続がさらに確実なものとなっている。
【００４２】
また、本実施形態は、図４に示すように、はんだボール１２の露出面（図中符号１２ａを付している）の大きさを、はんだボール１２が層間接続用電極１０Ａに接する面（図中、符号１２ｂを付している）の大きさより大きくしてもよい。これは次のような理由によっている。すなわち、絶縁樹脂層２の内部の接続箇所であるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ａとの接続点と、絶縁樹脂層２の外側の接続箇所であるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの間の接続点とを、接続強度の点で比較すると、構造的にみて、後者（はんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂ）の方が接続強度が落ちるのは避けられない。そこで、はんだボール１２の露出面１２ａの大きさを、面１２ｂの大きさより大きくすることで、この接続部位でのの接続強度をより高めている。なお、このような構造は、はんだボール１２として球状のものを層間接続用電極１０Ａ上に搭載したうえで、研削することで比較的簡単に得ることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、はんだボール１２の露出面１２ａの大きさを、他方の絶縁樹脂層側の層間接続用電極１０Ｂのの大きさより大きくしている。これにより層間接続用電極１０Ｂははんだボール１２により覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固になものとなっている。本実施形態の構造においては、異種の絶縁層である回路基板３と絶縁封止層１３とを多層化しているために層間接続体の接続部位に多層モジュール１に生じる熱応力が集中することになる。特に、多層化時に接続がなされるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの間の接続箇所（絶縁封止総１３と回路基板３との界面）に応力が集中する。そのため、応力が集中するはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの接続面積を大きくすることにより、接続信頼性をさらに向上させることができた。
【００４４】
また、回路基板３として、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含んだインナービア構成の回路基板を用いることにより、ビア配置の自由度が増し容易にモジュールを設計することが可能となった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、絶縁樹脂層の硬化工程時に加えられる熱によっても、低融点金属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維持することができる。
【００４６】
また、絶縁封止層の熱伝導率を十分に高めることができるので、電子部品から放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融することはなくなり、十分なる接続信頼性を得ることができる。
【００４７】
また、電子部品を内蔵した状態で、絶縁樹脂層の上面を半導体装置ごと研削してその厚みを薄くして小型化を図ることができる。
【００４８】
また、層間接続体の一部をビア配置の自由度の大きいインナービアホールにより構成することで、自由度の高い多層モジュールの設計を実現することもできる。
【００４９】
また、低融点金属層の露出面の大きさを、当該低融点金属層が前記層間接続体本体に接する面の大きさより大きくすることで、層間接続体どうしの接続部位の接続強度をより高めることができる。
【００５０】
また、低融点金属層の露出面を、当該低融点金属層が電気的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続面より大きくすることで、他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固になものとすることができる。
【００５１】
このように、本発明では、薄型（小型）の多層モジュール（３次元実装構造体）を得ることができ、これによって半導体装置の実装面積をさらに小型化・低背化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の多層モジュールの概略断面図である。
【図２】 実施形態の多層モジュールを構成する絶縁樹脂層の概略断面図である。
【図３】実施形態の多層モジュールの製造プロセス図である。
【図４】本発明の変形例の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 多重モジュール ２ 絶縁樹脂層 ３ 回路基板 ４ 半導体装置
５ 内部配線層 ６ 電極パッド ７ 突起電極 ８ 導電性接着剤
９ 封止樹脂 １０Ａ、１０Ｂ 層間接続用電極
１１ インナービアホール １２ はんだボール １３ 絶縁封止層
１４ 接着層
Claims (7)
- 電子部品が導電性接着剤により実装された回路基板と、前記回路基板の電子部品実装面を前記電子部品ごと絶縁封止する絶縁封止層と、前記絶縁封止層の厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有した構造体を複数層一体化して構成されており、
前記回路基板の両面には、それぞれの面に第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極を有し、
第１の層間接続用電極には前記電子部品および前記層間接続体の下面が電気的に接続されており、
第２の層間接続用電極には前記層間接続体の上面が電気的に接続されており、
前記層間接続体は、前記導電性接着剤より低融点の低融点金属層からなり、
前記低融点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高く、
かつ、層間接続体の上面の露出面の大きさが、第２の層間接続用電極の大きさより大きい、
ことを特徴とする多層モジュール。 - 請求項１に記載の多層モジュールであって、
前記絶縁封止層が無機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものである、
ことを特徴とする多層モジュール。 - 請求項１または２に記載の多層モジュールであって、
前記回路基板は、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含み、かつ、インナービアホールを有するものである、
ことを特徴とする多層モジュール。 - 請求項１ないし３のいずれかに記載の多層モジュールであって、
前記電子部品は半導体装置である、
ことを特徴とする多層モジュール。 - 請求項４に記載の多層モジュールであって、
前記半導体装置はフリップチップ実装構造を有している、
ことを特徴とする多層モジュール。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の多層モジュールであって、
前記低融点金属層は、はんだを主成分としたものである、
ことを特徴とする多層モジュール。 - 第１の層間接続用電極と第２の層間接続用電極をそれぞれその両面に有する回路基板を複数用意したうえで、これら回路基板に電子部品を実装する電子部品実装工程と、
前記回路基板の電子部品実装面の第１の層間接続用電極上に低融点金属層からなる層間接続体を形成する層間接続体形成工程と、
前記電子部品実装面に、未硬化状態の熱硬化性樹脂を含む絶縁封止層を載置したうえで、当該絶縁封止層に前記層間接続体の融点以下の温度を加えつつ加圧することで、前記絶縁封止層を熱硬化させて前記電子部品実装面を前記絶縁封止層で封止する封止工程と、
硬化した前記絶縁封止層を、その厚み方向に沿って前記層間接続体の露出面の大きさが前記第２の層間接続用電極より大きくなるまで研削する研削工程と、
研削処理された絶縁封止層付回路基板の複数を、層間接続体の露出面と他方第２の層間接続用電極とが向かい合うとともに、一方の層間接続体の露出面と第２の層間接続用電極とが対向するように互いに位置合わせたうえで、基板間に接着層を介在させて積層する積層工程と、
前記積層工程により形成された積層体に、前記低融点金属層の融点以上の温度を加えつつ加圧することで、前記接着層により前記積層体を一体化するとともに、前記層間接続体を第２の層間接続用電極に融着させて両者を電気的に接続する接着工程と、
を含むことを特徴とする多層モジュールの製造方法。
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| JP2002343904A (ja) * | 2001-05-21 | 2002-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| CN100550355C (zh) | 2002-02-06 | 2009-10-14 | 揖斐电株式会社 | 半导体芯片安装用基板及其制造方法和半导体模块 |
| JP3666462B2 (ja) | 2002-03-11 | 2005-06-29 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP3912318B2 (ja) | 2003-05-02 | 2007-05-09 | セイコーエプソン株式会社 | 半導体装置の製造方法および電子デバイスの製造方法 |
| KR100493063B1 (ko) * | 2003-07-18 | 2005-06-02 | 삼성전자주식회사 | 스택 반도체 칩 비지에이 패키지 및 그 제조방법 |
| JP4501752B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-07-14 | ブラザー工業株式会社 | 基板接合構造の製造方法及びインクジェットヘッドの製造方法 |
| JP4791244B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2011-10-12 | 新光電気工業株式会社 | 電子部品内蔵基板及びその製造方法 |
-
2000
- 2000-07-12 JP JP2000210969A patent/JP3666576B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8912669B2 (en) | 2012-07-05 | 2014-12-16 | Nitto Denko Corporation | Sealing resin sheet, method for producing electronic component package and electronic component package |
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