JP4357817B2 - 回路部品内蔵モジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回路部品内蔵モジュールに関し、特に、配線基板の上部に回路部品が配置され、これを絶縁樹脂で覆った回路部品内蔵モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に複数の回路部品を搭載してなる小型の電子機器が急速に普及してきた。
【０００３】
図８に従来の回路部品内蔵モジュール１を示す。図８の断面図に示すように回路パターン１１や電極３を複数層からなる配線基板２の表面に形成し、その表面をソルダーレジスト６で覆っている。そして、回路部品４と電極３とをはんだ５で接続した後、回路部品４を包み込むように配線基板２の表面上を絶縁樹脂７で覆い、表層に金属めっきによる電磁界のシールド層１５を設けた回路部品内蔵モジュールである。なお、図中１０は配線基板２のインナービア、１２は同じく配線基板２の内部の回路パターン、１３は裏面電極、１４はこの裏面電極１３上に設けたはんだを示している。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１６３５８３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２４３１２号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６８４９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回路部品内蔵モジュールでは、回路部品４と配線基板２をはんだ５で接続し、その上から絶縁樹脂７で覆った構成としているが、特に最近の１００５サイズや０６０３サイズの小型化の回路部品においては、実装時のはんだショートを回避するために、塗布するはんだ量を少なくしており、そのため実装後の回路部品４と配線基板２との隙間が約１０μｍ程度しかなく、絶縁樹脂７を形成する際に、回路部品４と配線基板２との隙間部分に絶縁樹脂７が十分入りきらずに空間ができる。
【０００７】
この回路部品４と配線基板２との隙間部分に空間ができた状態の回路部品内蔵モジュールをマザー基板とはんだ接合を行う場合、上記はんだ５が部品内蔵モジュール内で再溶融するため、溶融したはんだ５が回路部品４と配線基板２の隙間部分へ流出する。その結果、電極３間でショートが発生し回路部品内蔵モジュールの機能を害するものとなっていた。また、はんだ５に融点が２８０℃を越える高融点はんだを用い、さらに真空印刷により回路部品４と配線基板２の隙間部分へ絶縁樹脂を充填する方法によりマザー基板へ回路部品内蔵モジュールを実装する際にはんだ５が再溶融することを防止する構造が提案されているが、そもそも回路部品４を配線基板２に実装する際に、２８０℃以上の温度を経る必要があるため、モジュールに使用する回路部品４や配線基板２に耐熱性の低い材料、例えば水晶部品や樹脂からなる配線基板等を用いることができないという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は上記従来の問題を解決し、接続の信頼性に優れる回路部品内蔵モジュールを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも１つ以上の電子部品からなる回路部品と、表層に前記回路部品を実装するための電極及びソルダーレジストを有し少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記回路部品をこの配線基板の電極とはんだで接続しこれらを第１の絶縁樹脂で覆われ、前記回路部品が接続される２つの電極間にソルダーレジストが形成され、このソルダーレジストの一部を除去して第１の溝を形成し、前記第１の絶縁樹脂がこの第１の溝と前記回路部品との間にある空間内に充填された回路部品内蔵モジュールにおいて、前記ソルダーレジストは、前記第１の溝と、夫々の電極に対応する独立した方形の開口部と、を有し、前記第１の溝は、２５０μｍ以下の間隔で略定間隔に実装された複数個の前記回路部品の真下で連結され、前記第１の溝の両端には、前記第１の溝と結合しこの第１の溝の幅より広い第２の溝を形成し、かつ、金属膜による電磁界シールド層が前記第１の絶縁樹脂の表層と前記配線基板の側面とを覆うと共に前記配線基板の周縁部で接続されるようにした回路部品内蔵モジュールであり、回路部品を実装する電極間のソルダーレジストに溝を形成することで、回路部品の直下に第１の絶縁樹脂を良好に充填することができ、第１の絶縁樹脂が存在することで、はんだの再溶融時にもはんだの流出を防止することができるという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記第１の溝の幅を５０μｍ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、回路部品の真下へ第１の絶縁樹脂を安定して充填するために必要な寸法を示しており、５０μｍ以上あれば問題なく充填することが可能であり、そのためはんだの再溶融時にもはんだの流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記第１の溝の幅を前記回路部品の電極間隔より５０μｍ以上狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、回路部品の真下へ第１の絶縁樹脂を安定して充填し、且つ、回路部品を配線基板へ実装する際に、はんだにじみを起こすことなく確実にはんだ実装を行うことができるものであり、そのためはんだの再溶融時にもはんだの流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記第１の溝の長さを前記回路部品の幅より５０μｍ以上長くしたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、回路部品の真下へ第１の絶縁樹脂を安定して充填するために必要な寸法を示しており、５０μｍ以上あれば問題なく充填することが可能であり、そのためはんだの再溶融時にもはんだの流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、複数個の回路部品の電極間に設けた前記第１の溝を連結したことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、複数個の回路部品の真下に第１の絶縁樹脂を充填する際に第１の溝が連結されていることで、一括して充填することが可能となり、作業の効率化を図ることができるという作用を有する。
【００１５】
請求項６に記載した発明は、回路部品を実装する以外の部分のソルダーレジストに前記第１の溝と結合しこの第１の溝より広い第２の溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、幅の広い第２の溝により第１の溝内へ確実に第１の絶縁樹脂を充填することが可能であるという作用を有する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記第２の溝が複数個存在することを特徴とする請求項６に記載の回路部品内蔵モジュールであり、いろいろな方向から第１または第２の絶縁樹脂を充填することが可能となり、樹脂の充填の方向を固定する必要がなく、作業効率が上がり生産性の向上を図ることができるという作用を有する。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、第１の絶縁樹脂の曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、柔軟性のある樹脂を用いることではんだの再溶融時の膨張を吸収緩和して回路部品の電極外へのはんだの流出を防止することが可能であるという作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による回路部品内蔵モジュールの断面図、図２は本発明の実施の形態１による配線基板の上面図、図３〜図５は本発明の実施の形態１による複数個の回路部品を内蔵する場合の配線基板の上面図を示す。
【００２２】
図１において、配線基板１０２は、表面の電極１０３や回路パターン１１１、内部の回路パターン１１２やインナービア１１０、裏面に裏面電極１１３、そして表裏面にソルダーレジスト１０６が形成された多層配線基板である。
【００２３】
回路パターン１１１，１１２は電気導電性を有する物質からなり、たとえばＣｕ箔や導電性樹脂組成物からなる。本発明において回路パターン１１１，１１２はＣｕ箔を用いている。インナービア１１０は、たとえば熱硬化性の導電性物質からなる。熱硬化性の導電性物質としては、たとえば金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物を用いることができる。金属粒子としては、Ａｕ，ＡｇまたはＣｕなどを用いることができる。Ａｕ，ＡｇまたはＣｕは導電性が高いために好ましく、Ｃｕは導電性が高くマイグレーションも少なく、また、低コストであるため特に好ましい。熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いために特に好ましい。
【００２４】
この配線基板１０２上の所定の位置にはんだ１０５を用いて回路部品１０４を実装している。回路部品１０４は、たとえば、能動部品および受動部品からなる。能動部品としては、たとえば、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。受動部品としては、抵抗、コンデンサまたはインダクタなどのチップ状部品や振動子、フィルタ等が用いられる。
【００２５】
はんだ１０５にはＰｂ−Ｓｎ系の共晶はんだやＰｂフリーはんだ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｓｎ系またはＳｎ−Ｚｎ系）を用いることができるが、何れの場合も融点が２３０℃以下であって非耐熱性部品であっても使用することが可能である。また、回路部品１０４を実装するためのはんだ１０５と回路部品内蔵モジュールをマザー基板（図示せず）へ実装するためのはんだ１１４は同一材料であってもかまわないし、異なる材料を用いてもかまわない。しかしながら、近年の環境問題への配慮を考えるとＰｂフリーはんだを用いる方が望ましい。
【００２６】
第１の絶縁樹脂１０７は回路部品１０４を完全に覆うように形成している。第１の絶縁樹脂１０７は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる。無機フィラーには、たとえば、Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，ＢＮ，ＡｌＮ，ＳｉＯ2およびＢａＴｉＯ3などを用いることができる。熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、またはシアネート樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、耐熱性が高いために特に好ましい。
【００２７】
そして、第１の絶縁樹脂１０７の表層にめっきによる金属膜１１５を形成し、電磁界シールド層として作用させている。めっきによる金属膜１１５は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ａｌ等の材料を少なくとも１種類以上用いて形成している。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明の回路部品内蔵モジュール１０１においては、回路部品１０４の真下に位置する配線基板１０２上のソルダーレジスト１０６に、図２に示すように第１の溝１１６を形成している。こうすることで、通常約１０μｍ程度の隙間しかなかった回路部品１０４とソルダーレジスト１０６との間隔をソルダーレジスト１０６の厚み分だけ隙間を広くすることができる。ソルダーレジスト１０６の厚みは、用いる材料によって違いはあるが、通常３０〜４０μｍ程度の厚みを有している。厚みが４０μｍである材料を用いた場合、その結果できる回路部品１０４と配線基板１０２との隙間は約５０μｍとなる。
【００２９】
この５０μｍの隙間により、回路部品１０４の真下へ第１の絶縁樹脂１０７を容易に充填することが可能となる。また、ソルダーレジスト１０６に加工している第１の溝１１６の幅は５０μｍ以上である。第１の溝１１６の幅が５０μｍ以下の場合は非常に狭い溝幅で、ソルダーレジスト１０６の厚みから考えてアスペクト比の高い溝となり第１の絶縁樹脂１０７を充填することは非常に困難になる。
【００３０】
また第１の溝１１６の幅が電極１０３の間隔と同じ場合、つまり電極１０３間にソルダーレジスト１０６が存在しない場合、はんだペースト（図示せず）を印刷する際に、電極１０３間へはんだペーストの流出（にじみ）が発生し、はんだ１０５の過剰供給となり、電極１０３間でのはんだ１０５のショートを引き起こす。そのため、電極１０３の周囲にソルダーレジスト１０６が存在することは重要であり、加工精度や材料特性を考慮すると、電極１０３周囲に残すソルダーレジスト１０６の幅を２５μｍ以下にすることは非常に困難である。故に、２つの電極１０３間に存在するソルダーレジスト１０６に第１の溝１１６を加工する場合、両電極１０３合わせて５０μｍ以上のソルダーレジスト１０６残りが必要である。
【００３１】
よって、第１の溝１１６の幅は、電極１０３間の幅より５０μｍ以上狭くすることで良好に形成することが可能となる。また、第１の溝１１６の長さは回路部品１０４の幅より５０μｍ以上長くしている。こうすることで回路部品１０４の真下へ第１の絶縁樹脂１０７を充填するための充填口を確保することができる。
【００３２】
以上の構造により、従来、第１の絶縁樹脂１０７を充填することが困難であった回路部品１０４とソルダーレジスト１０６の隙間に、容易に第１の絶縁樹脂１０７を充填することが可能となり、そのため回路部品内蔵モジュール１０１をマザー基板（図示せず）へ実装する際に起こるはんだ１０５の再溶融に際しても、電極１０３間に第１の絶縁樹脂１０７が充填されているため、はんだ１０５の流出防止壁となり電極１０３間でのショートを防止することができる。
【００３３】
また、この時、第１の絶縁樹脂１０７の曲げ弾性率は、２０ＧＰａ以下とすることが重要である。第１の絶縁樹脂１０７に２０ＧＰａ以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いた場合、はんだ１０５の再溶融時の体積膨張により第１の絶縁樹脂１０７に応力が働くが、曲げ弾性率が高いため、はんだ１０５の体積膨張を押さえつけようとする応力も働く。この応力は釣り合いをとることができず、結果的に第１の絶縁樹脂１０７にクラックが発生し、このクラック部へ溶融したはんだ１０５が流出して特性劣化を招くことになる。
【００３４】
しかしながら、曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、はんだ１０５の溶融時の体積膨張に対して、第１の絶縁樹脂１０７が変形して追従することができる。そのため第１の絶縁樹脂１０７にクラックを発生することがなく、更に溶融したはんだ１０５の流出を防止することができるため、はんだショートを起こすことがなく、回路部品内蔵モジュール１０１の接続の信頼性を確保することができる。
【００３５】
また、複数個の回路部品１０４を例えば２５０μｍ以下の間隔で狭隣接実装を行う場合、図３に示すように隣接する第１の溝１１６どうしを接続することで、第１の絶縁樹脂１０７を効率よく充填することが可能となる。
【００３６】
また、図４に示すように、第１の溝１１６の端に第１の溝１１６より開口部の広い第２の溝１１７を接続することで、更に確実に回路部品１０４の下へ第１の絶縁樹脂１０７を充填することが可能となる。
【００３７】
また、図５に示すように、第２の溝１１７を複数箇所設けることで、第１の絶縁樹脂１０７を充填する際の方向性を選ばずに行うことが可能であるため、作業の効率化を図ることが可能となる。
【００３８】
以上に示すように、本発明の実施の形態１においては、配線基板１０２上の回路部品１０４を実装する電極１０３間のソルダーレジスト１０６に第１の溝１１６を形成することで、第１の絶縁樹脂１０７を容易に回路部品１０４と配線基板１０２間へ充填することが可能となる。この第１の絶縁樹脂１０７を確実に回路部品１０４と配線基板１０２間へ存在させることで、回路部品内蔵モジュール１０１をマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。更に、複数個の回路部品１０４を実装する場合においても、容易に第１の絶縁樹脂１０７を充填することが可能であるため、同様に再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、第１の絶縁樹脂１０７には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだ１０５の体積膨張に追従することができ、第１の絶縁樹脂１０７にクラックを発生させることなく、はんだ１０５の流出を防止することが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による回路部品内蔵モジュール１０１の断面図を示し、実施の形態１と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００４０】
図６及び図２に示すように、実施の形態１と同様に回路部品１０４の真下にソルダーレジスト１０６を加工して第１の溝１１６を形成し、配線基板１０２と回路部品１０４との間に広い空間を形成している。この空間部に第２の絶縁樹脂１０８を充填し、回路部品１０４、第２の絶縁樹脂１０８及び配線基板１０２を覆うように第１の絶縁樹脂１０７を形成しており、第１の絶縁樹脂１０７の表層にはめっきによる金属膜１１５を形成して、電磁界シールド層として作用させている。
【００４１】
第２の絶縁樹脂１０８は回路部品１０４の真下の空間部分のみに充填するため、毛細管現象によりボイドを噛み込むことなく容易に第２の絶縁樹脂１０８を充填することが可能である。
【００４２】
また、第１の絶縁樹脂１０７と同様に第２の絶縁樹脂１０８も曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下であることが重要である。実施の形態１と同様に、第２の絶縁樹脂１０８に２０ＧＰａ以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いて場合、はんだ１０５の再溶融時の体積膨張により第２の絶縁樹脂１０８に応力が働くが、曲げ弾性率が高いため、はんだ１０５の体積膨張を押さえつけようとする応力も働く。この応力は釣り合いをとることができず、結果的に第２の絶縁樹脂１０８にクラックが発生し、このクラック部へ溶融したはんだ１０５が流出して特性劣化を招くことになる。
【００４３】
しかしながら、曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、はんだ１０５の溶融時の体積膨張に対して第２の絶縁樹脂１０８が変形して追従することができる。そのため第２の絶縁樹脂１０８にクラックを発生することがなく、更に溶融したはんだ１０５の流出を防止することができるため、はんだショートを起こすことがなく、回路部品内蔵モジュール１０１の特性を劣化させることがない。
【００４４】
また、複数個の回路部品１０４を内蔵する場合においても、図３〜図５に示すように実施の形態１と同様な配線基板１０２上の第１の溝１１６及び第２の溝１１７の構造により第２の絶縁樹脂１０８の充填を良好に行うことができる。
【００４５】
以上に示すように、本発明の実施の形態２においては、配線基板１０２上の回路部品１０４を実装する電極１０３間のソルダーレジスト１０６に第１の溝１１６を形成し、第１の絶縁樹脂１０７で全体を封止する前に、第２の絶縁樹脂１０８を予め第１の溝１１６へ充填することで、確実に溝部内に第２の絶縁樹脂１０８を充填することができる。この第２の絶縁樹脂１０８を確実に回路部品１０４と配線基板１０２間に存在させることで、回路部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。
【００４６】
更に、複数個の回路部品１０４を実装する場合においても、同様に容易に第２の絶縁樹脂１０８を充填することが可能であるため、再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、第１及び第２の絶縁樹脂１０７，１０８には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだ１０５の体積膨張に追従することができ、第１及び第２の絶縁樹脂１０７，１０８にクラックを発生させることなく、はんだ１０５の流出を防止することが可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３による回路部品内蔵モジュール１０１の断面図を示し、実施の形態１及び２と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００４８】
図７及び図２に示すように、実施の形態２と同様に回路部品１０４の真下にソルダーレジスト１０６を加工して第１の溝１１６を形成し、配線基板１０２と回路部品１０４との間に広い空間を形成している。そしてこの空間部に第２の絶縁樹脂１０８を充填するとともに、回路部品１０４の周囲を第２の絶縁樹脂１０８で覆う。その後、回路部品１０４、第２の絶縁樹脂１０８及び配線基板１０２を覆うように第１の絶縁樹脂１０７を形成し、第１の絶縁樹脂１０７の表層にはめっきによる金属膜１１５を形成し、電磁界シールド層として作用させている。
【００４９】
第２の絶縁樹脂１０８は回路部品１０４の真下の空間部に充填する際には、毛細管現象によりボイドを噛み込むことなく容易に第２の絶縁樹脂１０８を充填することが可能である。また、回路部品１０４の周囲にも第２の絶縁樹脂１０８を形成することで、第２の絶縁樹脂１０８を回路部品１０４の真下へ充填する際に、第１の溝１１６または第２の溝１１７の充填開始口へ多めに塗布しておけば、回路部品１０４の下へは毛細管現象により容易に充填することが可能であり、回路部品１０４の下へ充填されなかった第２の絶縁樹脂１０８は回路部品１０４の周囲に形成されることとなる。こうすることで第２の絶縁樹脂１０８の塗布量を細かく制御する必要がなく、製造工程を簡略化させることが可能である。
【００５０】
以上に示すように、本発明の実施の形態３においては、実施の形態２の特徴である回路部品１０４と配線基板１０２間の空間へ確実に第２の絶縁樹脂１０８を注入することが可能な上、第２の絶縁樹脂１０８の注入に際してその塗布量を細かく制御する必要がなく、製造工程を簡略化させることが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、配線基板の表層にあるソルダーレジストに第１の溝を形成して回路部品と配線基板間に一定以上の空間を形成することで、回路部品の真下に確実に絶縁樹脂を充填することが可能となり、この絶縁樹脂を確実に回路部品と配線基板間へ存在させることで、回路部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだが所定の電極外へ流出することを防止することができる。更に、複数個の回路部品を実装する場合においても、容易に絶縁樹脂を充填することが可能であるため、回路部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだが所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、絶縁樹脂には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだの体積膨張に追従することができ、絶縁樹脂にクラックを発生させることなく、はんだの流出を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による回路部品内蔵モジュールの断面図
【図２】本発明による配線基板の上面図
【図３】本発明による配線基板の上面図
【図４】本発明による配線基板の上面図
【図５】本発明による配線基板の上面図
【図６】本発明の実施の形態２による回路部品内蔵モジュールの断面図
【図７】本発明の実施の形態３による回路部品内蔵モジュールの断面図
【図８】従来の回路部品内蔵モジュールの断面図
【符号の説明】
１０１ 回路部品内蔵モジュール
１０２ 配線基板
１０３ 電極
１０４ 回路部品
１０５ はんだ
１０６ ソルダーレジスト
１０７ 第１の絶縁樹脂
１０８ 第２の絶縁樹脂
１１０ インナービア
１１１ 回路パターン
１１２ 回路パターン
１１３ 裏面電極
１１４ はんだ
１１５ 金属膜
１１６ 第１の溝
【発明の属する技術分野】
本発明は回路部品内蔵モジュールに関し、特に、配線基板の上部に回路部品が配置され、これを絶縁樹脂で覆った回路部品内蔵モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に複数の回路部品を搭載してなる小型の電子機器が急速に普及してきた。
【０００３】
図８に従来の回路部品内蔵モジュール１を示す。図８の断面図に示すように回路パターン１１や電極３を複数層からなる配線基板２の表面に形成し、その表面をソルダーレジスト６で覆っている。そして、回路部品４と電極３とをはんだ５で接続した後、回路部品４を包み込むように配線基板２の表面上を絶縁樹脂７で覆い、表層に金属めっきによる電磁界のシールド層１５を設けた回路部品内蔵モジュールである。なお、図中１０は配線基板２のインナービア、１２は同じく配線基板２の内部の回路パターン、１３は裏面電極、１４はこの裏面電極１３上に設けたはんだを示している。
【０００４】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３が知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１６３５８３号公報
【特許文献２】
特開２００１−２４３１２号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６８４９３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の回路部品内蔵モジュールでは、回路部品４と配線基板２をはんだ５で接続し、その上から絶縁樹脂７で覆った構成としているが、特に最近の１００５サイズや０６０３サイズの小型化の回路部品においては、実装時のはんだショートを回避するために、塗布するはんだ量を少なくしており、そのため実装後の回路部品４と配線基板２との隙間が約１０μｍ程度しかなく、絶縁樹脂７を形成する際に、回路部品４と配線基板２との隙間部分に絶縁樹脂７が十分入りきらずに空間ができる。
【０００７】
この回路部品４と配線基板２との隙間部分に空間ができた状態の回路部品内蔵モジュールをマザー基板とはんだ接合を行う場合、上記はんだ５が部品内蔵モジュール内で再溶融するため、溶融したはんだ５が回路部品４と配線基板２の隙間部分へ流出する。その結果、電極３間でショートが発生し回路部品内蔵モジュールの機能を害するものとなっていた。また、はんだ５に融点が２８０℃を越える高融点はんだを用い、さらに真空印刷により回路部品４と配線基板２の隙間部分へ絶縁樹脂を充填する方法によりマザー基板へ回路部品内蔵モジュールを実装する際にはんだ５が再溶融することを防止する構造が提案されているが、そもそも回路部品４を配線基板２に実装する際に、２８０℃以上の温度を経る必要があるため、モジュールに使用する回路部品４や配線基板２に耐熱性の低い材料、例えば水晶部品や樹脂からなる配線基板等を用いることができないという問題点を有していた。
【０００８】
本発明は上記従来の問題を解決し、接続の信頼性に優れる回路部品内蔵モジュールを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも１つ以上の電子部品からなる回路部品と、表層に前記回路部品を実装するための電極及びソルダーレジストを有し少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記回路部品をこの配線基板の電極とはんだで接続しこれらを第１の絶縁樹脂で覆われ、前記回路部品が接続される２つの電極間にソルダーレジストが形成され、このソルダーレジストの一部を除去して第１の溝を形成し、前記第１の絶縁樹脂がこの第１の溝と前記回路部品との間にある空間内に充填された回路部品内蔵モジュールにおいて、前記ソルダーレジストは、前記第１の溝と、夫々の電極に対応する独立した方形の開口部と、を有し、前記第１の溝は、２５０μｍ以下の間隔で略定間隔に実装された複数個の前記回路部品の真下で連結され、前記第１の溝の両端には、前記第１の溝と結合しこの第１の溝の幅より広い第２の溝を形成し、かつ、金属膜による電磁界シールド層が前記第１の絶縁樹脂の表層と前記配線基板の側面とを覆うと共に前記配線基板の周縁部で接続されるようにした回路部品内蔵モジュールであり、回路部品を実装する電極間のソルダーレジストに溝を形成することで、回路部品の直下に第１の絶縁樹脂を良好に充填することができ、第１の絶縁樹脂が存在することで、はんだの再溶融時にもはんだの流出を防止することができるという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記第１の溝の幅を５０μｍ以上としたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、回路部品の真下へ第１の絶縁樹脂を安定して充填するために必要な寸法を示しており、５０μｍ以上あれば問題なく充填することが可能であり、そのためはんだの再溶融時にもはんだの流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記第１の溝の幅を前記回路部品の電極間隔より５０μｍ以上狭くしたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、回路部品の真下へ第１の絶縁樹脂を安定して充填し、且つ、回路部品を配線基板へ実装する際に、はんだにじみを起こすことなく確実にはんだ実装を行うことができるものであり、そのためはんだの再溶融時にもはんだの流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記第１の溝の長さを前記回路部品の幅より５０μｍ以上長くしたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、回路部品の真下へ第１の絶縁樹脂を安定して充填するために必要な寸法を示しており、５０μｍ以上あれば問題なく充填することが可能であり、そのためはんだの再溶融時にもはんだの流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、複数個の回路部品の電極間に設けた前記第１の溝を連結したことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、複数個の回路部品の真下に第１の絶縁樹脂を充填する際に第１の溝が連結されていることで、一括して充填することが可能となり、作業の効率化を図ることができるという作用を有する。
【００１５】
請求項６に記載した発明は、回路部品を実装する以外の部分のソルダーレジストに前記第１の溝と結合しこの第１の溝より広い第２の溝を形成したことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、幅の広い第２の溝により第１の溝内へ確実に第１の絶縁樹脂を充填することが可能であるという作用を有する。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記第２の溝が複数個存在することを特徴とする請求項６に記載の回路部品内蔵モジュールであり、いろいろな方向から第１または第２の絶縁樹脂を充填することが可能となり、樹脂の充填の方向を固定する必要がなく、作業効率が上がり生産性の向上を図ることができるという作用を有する。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、第１の絶縁樹脂の曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下としたことを特徴とする請求項１に記載の回路部品内蔵モジュールであり、柔軟性のある樹脂を用いることではんだの再溶融時の膨張を吸収緩和して回路部品の電極外へのはんだの流出を防止することが可能であるという作用を有する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による回路部品内蔵モジュールの断面図、図２は本発明の実施の形態１による配線基板の上面図、図３〜図５は本発明の実施の形態１による複数個の回路部品を内蔵する場合の配線基板の上面図を示す。
【００２２】
図１において、配線基板１０２は、表面の電極１０３や回路パターン１１１、内部の回路パターン１１２やインナービア１１０、裏面に裏面電極１１３、そして表裏面にソルダーレジスト１０６が形成された多層配線基板である。
【００２３】
回路パターン１１１，１１２は電気導電性を有する物質からなり、たとえばＣｕ箔や導電性樹脂組成物からなる。本発明において回路パターン１１１，１１２はＣｕ箔を用いている。インナービア１１０は、たとえば熱硬化性の導電性物質からなる。熱硬化性の導電性物質としては、たとえば金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物を用いることができる。金属粒子としては、Ａｕ，ＡｇまたはＣｕなどを用いることができる。Ａｕ，ＡｇまたはＣｕは導電性が高いために好ましく、Ｃｕは導電性が高くマイグレーションも少なく、また、低コストであるため特に好ましい。熱硬化性樹脂としては、たとえば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いために特に好ましい。
【００２４】
この配線基板１０２上の所定の位置にはんだ１０５を用いて回路部品１０４を実装している。回路部品１０４は、たとえば、能動部品および受動部品からなる。能動部品としては、たとえば、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。受動部品としては、抵抗、コンデンサまたはインダクタなどのチップ状部品や振動子、フィルタ等が用いられる。
【００２５】
はんだ１０５にはＰｂ−Ｓｎ系の共晶はんだやＰｂフリーはんだ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｓｎ系またはＳｎ−Ｚｎ系）を用いることができるが、何れの場合も融点が２３０℃以下であって非耐熱性部品であっても使用することが可能である。また、回路部品１０４を実装するためのはんだ１０５と回路部品内蔵モジュールをマザー基板（図示せず）へ実装するためのはんだ１１４は同一材料であってもかまわないし、異なる材料を用いてもかまわない。しかしながら、近年の環境問題への配慮を考えるとＰｂフリーはんだを用いる方が望ましい。
【００２６】
第１の絶縁樹脂１０７は回路部品１０４を完全に覆うように形成している。第１の絶縁樹脂１０７は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる。無機フィラーには、たとえば、Ａｌ2Ｏ3，ＭｇＯ，ＢＮ，ＡｌＮ，ＳｉＯ2およびＢａＴｉＯ3などを用いることができる。熱硬化性樹脂には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、またはシアネート樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は、耐熱性が高いために特に好ましい。
【００２７】
そして、第１の絶縁樹脂１０７の表層にめっきによる金属膜１１５を形成し、電磁界シールド層として作用させている。めっきによる金属膜１１５は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ａｌ等の材料を少なくとも１種類以上用いて形成している。
【００２８】
図１及び図２に示すように、本発明の回路部品内蔵モジュール１０１においては、回路部品１０４の真下に位置する配線基板１０２上のソルダーレジスト１０６に、図２に示すように第１の溝１１６を形成している。こうすることで、通常約１０μｍ程度の隙間しかなかった回路部品１０４とソルダーレジスト１０６との間隔をソルダーレジスト１０６の厚み分だけ隙間を広くすることができる。ソルダーレジスト１０６の厚みは、用いる材料によって違いはあるが、通常３０〜４０μｍ程度の厚みを有している。厚みが４０μｍである材料を用いた場合、その結果できる回路部品１０４と配線基板１０２との隙間は約５０μｍとなる。
【００２９】
この５０μｍの隙間により、回路部品１０４の真下へ第１の絶縁樹脂１０７を容易に充填することが可能となる。また、ソルダーレジスト１０６に加工している第１の溝１１６の幅は５０μｍ以上である。第１の溝１１６の幅が５０μｍ以下の場合は非常に狭い溝幅で、ソルダーレジスト１０６の厚みから考えてアスペクト比の高い溝となり第１の絶縁樹脂１０７を充填することは非常に困難になる。
【００３０】
また第１の溝１１６の幅が電極１０３の間隔と同じ場合、つまり電極１０３間にソルダーレジスト１０６が存在しない場合、はんだペースト（図示せず）を印刷する際に、電極１０３間へはんだペーストの流出（にじみ）が発生し、はんだ１０５の過剰供給となり、電極１０３間でのはんだ１０５のショートを引き起こす。そのため、電極１０３の周囲にソルダーレジスト１０６が存在することは重要であり、加工精度や材料特性を考慮すると、電極１０３周囲に残すソルダーレジスト１０６の幅を２５μｍ以下にすることは非常に困難である。故に、２つの電極１０３間に存在するソルダーレジスト１０６に第１の溝１１６を加工する場合、両電極１０３合わせて５０μｍ以上のソルダーレジスト１０６残りが必要である。
【００３１】
よって、第１の溝１１６の幅は、電極１０３間の幅より５０μｍ以上狭くすることで良好に形成することが可能となる。また、第１の溝１１６の長さは回路部品１０４の幅より５０μｍ以上長くしている。こうすることで回路部品１０４の真下へ第１の絶縁樹脂１０７を充填するための充填口を確保することができる。
【００３２】
以上の構造により、従来、第１の絶縁樹脂１０７を充填することが困難であった回路部品１０４とソルダーレジスト１０６の隙間に、容易に第１の絶縁樹脂１０７を充填することが可能となり、そのため回路部品内蔵モジュール１０１をマザー基板（図示せず）へ実装する際に起こるはんだ１０５の再溶融に際しても、電極１０３間に第１の絶縁樹脂１０７が充填されているため、はんだ１０５の流出防止壁となり電極１０３間でのショートを防止することができる。
【００３３】
また、この時、第１の絶縁樹脂１０７の曲げ弾性率は、２０ＧＰａ以下とすることが重要である。第１の絶縁樹脂１０７に２０ＧＰａ以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いた場合、はんだ１０５の再溶融時の体積膨張により第１の絶縁樹脂１０７に応力が働くが、曲げ弾性率が高いため、はんだ１０５の体積膨張を押さえつけようとする応力も働く。この応力は釣り合いをとることができず、結果的に第１の絶縁樹脂１０７にクラックが発生し、このクラック部へ溶融したはんだ１０５が流出して特性劣化を招くことになる。
【００３４】
しかしながら、曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、はんだ１０５の溶融時の体積膨張に対して、第１の絶縁樹脂１０７が変形して追従することができる。そのため第１の絶縁樹脂１０７にクラックを発生することがなく、更に溶融したはんだ１０５の流出を防止することができるため、はんだショートを起こすことがなく、回路部品内蔵モジュール１０１の接続の信頼性を確保することができる。
【００３５】
また、複数個の回路部品１０４を例えば２５０μｍ以下の間隔で狭隣接実装を行う場合、図３に示すように隣接する第１の溝１１６どうしを接続することで、第１の絶縁樹脂１０７を効率よく充填することが可能となる。
【００３６】
また、図４に示すように、第１の溝１１６の端に第１の溝１１６より開口部の広い第２の溝１１７を接続することで、更に確実に回路部品１０４の下へ第１の絶縁樹脂１０７を充填することが可能となる。
【００３７】
また、図５に示すように、第２の溝１１７を複数箇所設けることで、第１の絶縁樹脂１０７を充填する際の方向性を選ばずに行うことが可能であるため、作業の効率化を図ることが可能となる。
【００３８】
以上に示すように、本発明の実施の形態１においては、配線基板１０２上の回路部品１０４を実装する電極１０３間のソルダーレジスト１０６に第１の溝１１６を形成することで、第１の絶縁樹脂１０７を容易に回路部品１０４と配線基板１０２間へ充填することが可能となる。この第１の絶縁樹脂１０７を確実に回路部品１０４と配線基板１０２間へ存在させることで、回路部品内蔵モジュール１０１をマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。更に、複数個の回路部品１０４を実装する場合においても、容易に第１の絶縁樹脂１０７を充填することが可能であるため、同様に再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、第１の絶縁樹脂１０７には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだ１０５の体積膨張に追従することができ、第１の絶縁樹脂１０７にクラックを発生させることなく、はんだ１０５の流出を防止することが可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２による回路部品内蔵モジュール１０１の断面図を示し、実施の形態１と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００４０】
図６及び図２に示すように、実施の形態１と同様に回路部品１０４の真下にソルダーレジスト１０６を加工して第１の溝１１６を形成し、配線基板１０２と回路部品１０４との間に広い空間を形成している。この空間部に第２の絶縁樹脂１０８を充填し、回路部品１０４、第２の絶縁樹脂１０８及び配線基板１０２を覆うように第１の絶縁樹脂１０７を形成しており、第１の絶縁樹脂１０７の表層にはめっきによる金属膜１１５を形成して、電磁界シールド層として作用させている。
【００４１】
第２の絶縁樹脂１０８は回路部品１０４の真下の空間部分のみに充填するため、毛細管現象によりボイドを噛み込むことなく容易に第２の絶縁樹脂１０８を充填することが可能である。
【００４２】
また、第１の絶縁樹脂１０７と同様に第２の絶縁樹脂１０８も曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下であることが重要である。実施の形態１と同様に、第２の絶縁樹脂１０８に２０ＧＰａ以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いて場合、はんだ１０５の再溶融時の体積膨張により第２の絶縁樹脂１０８に応力が働くが、曲げ弾性率が高いため、はんだ１０５の体積膨張を押さえつけようとする応力も働く。この応力は釣り合いをとることができず、結果的に第２の絶縁樹脂１０８にクラックが発生し、このクラック部へ溶融したはんだ１０５が流出して特性劣化を招くことになる。
【００４３】
しかしながら、曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、はんだ１０５の溶融時の体積膨張に対して第２の絶縁樹脂１０８が変形して追従することができる。そのため第２の絶縁樹脂１０８にクラックを発生することがなく、更に溶融したはんだ１０５の流出を防止することができるため、はんだショートを起こすことがなく、回路部品内蔵モジュール１０１の特性を劣化させることがない。
【００４４】
また、複数個の回路部品１０４を内蔵する場合においても、図３〜図５に示すように実施の形態１と同様な配線基板１０２上の第１の溝１１６及び第２の溝１１７の構造により第２の絶縁樹脂１０８の充填を良好に行うことができる。
【００４５】
以上に示すように、本発明の実施の形態２においては、配線基板１０２上の回路部品１０４を実装する電極１０３間のソルダーレジスト１０６に第１の溝１１６を形成し、第１の絶縁樹脂１０７で全体を封止する前に、第２の絶縁樹脂１０８を予め第１の溝１１６へ充填することで、確実に溝部内に第２の絶縁樹脂１０８を充填することができる。この第２の絶縁樹脂１０８を確実に回路部品１０４と配線基板１０２間に存在させることで、回路部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。
【００４６】
更に、複数個の回路部品１０４を実装する場合においても、同様に容易に第２の絶縁樹脂１０８を充填することが可能であるため、再溶融したはんだ１０５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、第１及び第２の絶縁樹脂１０７，１０８には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだ１０５の体積膨張に追従することができ、第１及び第２の絶縁樹脂１０７，１０８にクラックを発生させることなく、はんだ１０５の流出を防止することが可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３による回路部品内蔵モジュール１０１の断面図を示し、実施の形態１及び２と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００４８】
図７及び図２に示すように、実施の形態２と同様に回路部品１０４の真下にソルダーレジスト１０６を加工して第１の溝１１６を形成し、配線基板１０２と回路部品１０４との間に広い空間を形成している。そしてこの空間部に第２の絶縁樹脂１０８を充填するとともに、回路部品１０４の周囲を第２の絶縁樹脂１０８で覆う。その後、回路部品１０４、第２の絶縁樹脂１０８及び配線基板１０２を覆うように第１の絶縁樹脂１０７を形成し、第１の絶縁樹脂１０７の表層にはめっきによる金属膜１１５を形成し、電磁界シールド層として作用させている。
【００４９】
第２の絶縁樹脂１０８は回路部品１０４の真下の空間部に充填する際には、毛細管現象によりボイドを噛み込むことなく容易に第２の絶縁樹脂１０８を充填することが可能である。また、回路部品１０４の周囲にも第２の絶縁樹脂１０８を形成することで、第２の絶縁樹脂１０８を回路部品１０４の真下へ充填する際に、第１の溝１１６または第２の溝１１７の充填開始口へ多めに塗布しておけば、回路部品１０４の下へは毛細管現象により容易に充填することが可能であり、回路部品１０４の下へ充填されなかった第２の絶縁樹脂１０８は回路部品１０４の周囲に形成されることとなる。こうすることで第２の絶縁樹脂１０８の塗布量を細かく制御する必要がなく、製造工程を簡略化させることが可能である。
【００５０】
以上に示すように、本発明の実施の形態３においては、実施の形態２の特徴である回路部品１０４と配線基板１０２間の空間へ確実に第２の絶縁樹脂１０８を注入することが可能な上、第２の絶縁樹脂１０８の注入に際してその塗布量を細かく制御する必要がなく、製造工程を簡略化させることが可能である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、配線基板の表層にあるソルダーレジストに第１の溝を形成して回路部品と配線基板間に一定以上の空間を形成することで、回路部品の真下に確実に絶縁樹脂を充填することが可能となり、この絶縁樹脂を確実に回路部品と配線基板間へ存在させることで、回路部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだが所定の電極外へ流出することを防止することができる。更に、複数個の回路部品を実装する場合においても、容易に絶縁樹脂を充填することが可能であるため、回路部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだが所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、絶縁樹脂には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだの体積膨張に追従することができ、絶縁樹脂にクラックを発生させることなく、はんだの流出を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による回路部品内蔵モジュールの断面図
【図２】本発明による配線基板の上面図
【図３】本発明による配線基板の上面図
【図４】本発明による配線基板の上面図
【図５】本発明による配線基板の上面図
【図６】本発明の実施の形態２による回路部品内蔵モジュールの断面図
【図７】本発明の実施の形態３による回路部品内蔵モジュールの断面図
【図８】従来の回路部品内蔵モジュールの断面図
【符号の説明】
１０１ 回路部品内蔵モジュール
１０２ 配線基板
１０３ 電極
１０４ 回路部品
１０５ はんだ
１０６ ソルダーレジスト
１０７ 第１の絶縁樹脂
１０８ 第２の絶縁樹脂
１１０ インナービア
１１１ 回路パターン
１１２ 回路パターン
１１３ 裏面電極
１１４ はんだ
１１５ 金属膜
１１６ 第１の溝
Claims (8)
- 少なくとも１つ以上の電子部品からなる回路部品と、表層に前記回路部品を実装するための電極及びソルダーレジストを有し少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記回路部品をこの配線基板の電極とはんだで接続しこれらを第１の樹脂で覆い、表層に金属めっきによる電磁界シールド層を設けた回路部品内蔵モジュールにおいて、前記回路部品が接続されかつ前記回路部品の真下に位置する２つの電極間に厚みが３０〜４０μｍのソルダーレジストが形成され、このソルダーレジストの一部を除去して第１の溝を形成し、前記第１の絶縁樹脂がこの第１の溝と前記回路部品との間にある空間内に充填された回路部品内蔵モジュール。
- 第１の溝の幅を５０μｍ以上とした請求項１に記載の回路部品内蔵モジュール。
- 第１の溝の幅を回路部品の電極間隔より５０μｍ以上狭くした請求項１に記載の回路部品内蔵モジュール。
- 第１の溝の長さを前記回路部品の幅より５０μｍ以上長くした請求項１に記載の回路部品内蔵モジュール。
- 複数個の回路部品の電極間に設けた第１の溝を連結した請求項１に記載の回路部品内蔵モジュール。
- 回路部品を実装する以外の部分のソルダーレジストに前記第１の溝と結合しこの第１の溝の幅より広い第２の溝を形成した請求項１に記載の回路部品内蔵モジュール。
- 第２の溝が複数個存在する請求項６に記載の回路部品内蔵モジュール。
- 第１の絶縁樹脂の曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とした請求項１に記載の回路部品内蔵モジュール。
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| JP5091418B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-12-05 | 株式会社東芝 | 部品内蔵プリント配線板、部品内蔵プリント配線板の製造方法および電子機器 |
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| JPWO2009069236A1 (ja) * | 2007-11-30 | 2011-04-07 | パナソニック株式会社 | 回路基板モジュールおよび電子機器 |
| WO2010007969A1 (ja) * | 2008-07-18 | 2010-01-21 | 株式会社 村田製作所 | 部品内蔵モジュールの製造方法及び部品内蔵モジュール |
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| US8659912B2 (en) * | 2010-05-10 | 2014-02-25 | Biotronik Se & Co. Kg | Shielding device for shielding an electronic component |
| DE102010029368A1 (de) * | 2010-05-27 | 2011-12-01 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Elektronische Anordnung und Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Anordnung |
| JP2012028513A (ja) * | 2010-07-22 | 2012-02-09 | Elpida Memory Inc | 半導体装置及びその製造方法 |
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| JP5983426B2 (ja) * | 2013-01-22 | 2016-08-31 | 株式会社村田製作所 | モジュール基板 |
| CN103281875A (zh) * | 2013-05-28 | 2013-09-04 | 中国电子科技集团公司第十研究所 | 嵌入式电子线路立体组装基板的方法 |
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| JP2015103782A (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
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| US9515011B2 (en) * | 2014-05-28 | 2016-12-06 | Cree, Inc. | Over-mold plastic packaged wide band-gap power transistors and MMICS |
| US9641163B2 (en) | 2014-05-28 | 2017-05-02 | Cree, Inc. | Bandwidth limiting methods for GaN power transistors |
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|---|---|---|---|---|
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| TW392315B (en) * | 1996-12-03 | 2000-06-01 | Nippon Electric Co | Boards mounting with chips, mounting structure of chips, and manufacturing method for boards mounting with chips |
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| US6734535B1 (en) * | 1999-05-14 | 2004-05-11 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device, method of manufacture thereof, circuit board, and electronic instrument |
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