JP4947388B2 - 電子部品内蔵モジュール - Google Patents

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Description

本発明は、基板の内部に電子部品が埋め込まれた(内蔵された)電子部品内蔵モジュールに関する。
近年、電子機器の更なる小型化、低背化(薄型化)、高密度実装化が要求されており、電子機器に用いられるICチップ(ベアチップ:ダイ(Die))等の半導体装置といった能動部品や、コンデンサ(キャパシタ)、インダクタ、サーミスタ、抵抗等の受動部品等の電子部品が実装された回路基板モジュールに対しても、同様に小型化や薄型化が熱望されている。
このような小型化及び薄型化の要求に応えるべく、例えば、特許文献1には、電子部品が載置された基板上に電子部品の高さ(厚さ)より高いスタッド端子を設け、このスタッド端子上にマイクロインダクタを載置することにより、マイクロインダクタと電子部品とを、基板面に対して上下方向に設置するように配設してなるマイクロコンバータが提案されている。また、回路基板モジュールの低背化の観点から、特許文献2及び3には、樹脂等からなる複数の絶縁層が多層積層された基板に開口を設け、この開口に電子部品を搭載した実装構造を有する電子部品内蔵基板が提案されており、近時、このような電子部品内蔵基板上に受動部品が実装された電子部品内蔵モジュールが用いられる傾向にある。
特開2004−63676号公報 特開2002−164660号公報 特開2009−16857号公報
ところで、上記従来の特許文献1に記載されたマイクロコンバータによれば、基板上に載置された電子部品より僅かに高いスタッド端子を設ける必要があるため、回路基板モジュールの小型化の要求に応えることはできたとしても、低背化の観点からは不利であるとともに、スタッド端子を精度よく設けるには高度な技術を要するため、生産性や取扱性の観点からも不利と言わざるを得ない。そこで、低背化や生産性を向上させる点においては、上記従来の特許文献2及び3に記載されたような絶縁層に形成した開口(デバイスホール等とも呼ばれる)に電子部品を搭載したもの(開口搭載型の電子部品内蔵モジュール)が、相対的に優れていると言える。
しかし、本発明者が上記従来の開口搭載型の電子部品内蔵モジュールは、電子部品内蔵基板に受動部品をハンダ実装する時に、その際の熱により電子部品内蔵基板が曲がって変形してしまったり、電子部品内蔵基板が折れてしまう可能性があり、また、受動部品の実装後においても、製品の検査を行う際のハンドリング(製品を掴む、位置決めする、固定する、搬送する等)時に、場合によっては、電子部品内蔵基板に折れ等を引き起こし、電子部品内蔵基板が破損してしまう可能性がある。
本発明者の更なる知見によれば、かかる電子部品内蔵基板の破損は、電子部品を収容するために基板に形成された矩形状の開口部の角部(四隅)に特に集中する傾向にある。開口部に応力が印加された場合、その幾何学的形状からして、応力は開口部の角部に不可避的に集中してしまう可能性があるため、応力が集中して分散できなくなった部位、すなわち角部から亀裂が生じ易くなってしまうものと推察される。ただし、作用はこれに限定されない。
また、上記従来の開口搭載型の電子部品内蔵モジュールを製作する場合、比較的高い基板強度を得るために、開口部が設けられる絶縁層やそれに積層される絶縁層に、例えばガラスクロス入りの樹脂が多用される傾向にある。開口搭載型のものの場合、開口部への電子部品の収容を容易に且つ確実なものにするために、開口部の周壁と電子部品との間に一定のクリアランス(間隔)を有するように開口部を形成させる必要があるが、このように形成された開口部と電子部品との空間には、ガラスクロスが充填されず樹脂のみが充填されるので、電子部品の周辺部の基板強度が確保され難い。しかも、電子部品の周辺の樹脂のみが充填された開口部の(線)熱膨張(収縮)係数は、その周囲のガラスクロス入りの絶縁層と異なるため、上述したような実装時の熱応力による電子部品の周辺の開口部における変形や破損が生じ易い傾向にある。
そこで、本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、電子部品が搭載された部位において十分な機械(的)強度及び熱的強度を有しており、これにより製品の信頼性及び耐環境性を向上させることが可能な電子部品内蔵モジュール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、本発明による電子部品内蔵モジュールは、矩形又は略矩形状(直角四辺形以外の四辺形(方形)を含む)をなす第1電子部品が収容された電子部品内蔵基板上に第2電子部品が載置されてなるものであって、その電子部品内蔵基板には、第1電子部品が収容される収容部が設けられており、第2電子部品は、第1電子部品の中心を通る長軸又は短軸(仮想的な軸)を跨いで電子部品内蔵基板に接合されており、電子部品内蔵基板と第2電子部品との接合部が、収容部の領域よりも外側に配置されるものである。
なお、本明細書において、「第1電子部品」とは、その種類は特に制限されず、例えば、通常の電子機器に用いられるICチップ等の半導体装置といった能動部品、より具体的には、例えば、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)のように動作周波数が非常に高いデジタルIC、又は、高周波増幅器やアンテナスイッチ、高周波発振回路といったアナログIC等や、受動部品が挙げられる。また、「電子部品内蔵基板」に搭載されて「電子部品内蔵モジュール」の一部を構成する「第2電子部品」の種類も特に制限されず、能動部品でも受動部品であってもよい。さらに、「収容部」は、電子部品を電子部品内蔵基板に収容するための貫通開口でもよく、凹部であってもよい。
このように構成された電子部品内蔵モジュールでは、第2電子部品が、第1電子部品が収容される収容部よりも外側に配置されるように、第1電子部品の中心(寸法中心であっても重心であってもよい)を通る長軸又は短軸に対して電子部品内蔵基板に跨設されているので、電子部品内蔵基板に収容部のような開口(デバイスホール)が設けられていても、その収容部の膨張・収縮や機械的な応力の印加による変形(変位)が第2電子部品の存在によって規制される。これにより、収容部、すなわち、第1電子部品の周辺の剛性が有意に高められ、その結果、収容部が、矩形又は略矩形状をなす第1電子部品の形状と相似形であっても、収容部の角部に応力が集中することが抑止され、又は、たとえ角部に応力が集中したとしても、そのような角部から破損が生じることを防止することができる。
また、第2電子部品が、第1電子部品の中心を跨いで電子部品内蔵基板に接合されていると好ましい。
かかる構成においては、第1電子部品の中心は、その周囲に設けられた収容部の中心と略一致するので、第2電子部品が、そのように収容部の中心に対して(その収容部を覆うように)電子部品内蔵基板に跨設されていれば、収容部の剛性を更に高めることができる。
さらに、収容部の角部が、鈍角を有する又は弧状に(すなわち、角度が規定されないように)形成されていることが好ましい。なお、鈍角は、一箇所に限らず、鈍角が連接されて角部を画成していてもよい。このようにすれば、収容部の角部への応力の集中が防止され得る、換言すれば、収容部の周縁(辺部)に応力が分散されるので、従来問題であった収容部の角部からの破損がより有効に抑止される。
またさらに、収容部は、第2電子部品側に画成された第1開口部(収容部が閉塞されている場合でもその収容部の「開口」;第2電子部品側を上部とすれば、収容部の上壁面)の面積が、その第1開口部に対向する第2開口部(第1開口部と同様に、収容部が閉塞されている場合でもその収容部の「開口」;第2電子部品側を上部とすれば、収容部の底壁面)の面積より小さくなるように形成されていてもよい。すなわち、第2開口部から第1開口部に向かって収容部の平面方向の断面積が小さくなるように形成されている、言い換えれば、収容部の側壁に、第1開口部と第2開口部とを結ぶテーパ(断面直線状でも曲線状でも屈曲状でもよい)が形成されていてもよい。
このようにすれば、第1開口部が第2開口部よりも狭くなっているので、第1開口部側における収容部の側壁と第1電子部品とのクリアランス容積が小さくなることにより、収容部の周囲部材としてガラスクロス入りの樹脂を用いた場合に、収容部と第1電子部品との間に装填されるガラスクロスの量が増大する。その結果、収容部の強度がより高められると推定される。また、第1開口部(上壁)と側壁との角度が鈍角となり得るので、そこへの応力の集中を回避することも可能となる。さらに、収容部の側壁にテーパが形成されていれば、加工性の点でも有利である。
さらにまた、第1開口部が、第2電子部品の搭載領域よりも内側に形成されるように電子部品内蔵基板を形成することが好ましい。このように形成することにより、収容部の強度が更に一層より高められ得る。
本発明の電子部品内蔵モジュールによれば、第2電子部品が、第1電子部品が収容される収容部よりも外側に配置されるように、第1電子部品の中心(寸法中心であっても重心であってもよい)を通る長軸又は短軸に対して電子部品内蔵基板に跨設されているので、収容部、すなわち、第1電子部品の周辺の剛性が有意に高められ、その結果、収容部ひいては電子部品内蔵モジュール全体として、十分な機械的強度及び熱的強度を有することができ、これにより、製品の信頼性及び耐環境性を向上させることが可能となる。
本発明による電子部品内蔵モジュールの第1実施形態の構造を概略的に示す図である。 図1の電子部品内蔵基板の構造を具体的に示す断面図である。 電子部品内蔵基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 電子部品内蔵基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 電子部品内蔵基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 電子部品内蔵基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 電子部品内蔵基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 電子部品内蔵基板を製造する手順の一例を示す工程図である。 電子部品内蔵基板の最上面に受動部品を載置した状態を模式的に示す平面図である。 本発明による電子部品内蔵モジュールの第2実施形態の構造を概略的に示す図である。 本発明による電子部品内蔵モジュールの第3A実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。 本発明による電子部品内蔵モジュールの第3B実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。 本発明による電子部品内蔵モジュールの第3C実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。 本発明による電子部品内蔵モジュールの第3D実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。 本発明による第3E実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。 本発明による第3F実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。 本発明による第3G実施形態の電子部品内蔵基板の開口形状を概略的に示す平面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。また、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。さらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。
(第1実施形態)
図1は、本発明による電子部品内蔵モジュールの第1実施形態の構造を概略的に示す正面図、平面図(上面図)、及び側面図である。電子部品内蔵モジュール1は、第1電子部品が内蔵された電子部品内蔵基板2Aと、電子部品内蔵基板2A上に第2電子部品とを有するものである。電子部品内蔵基板2Aに内蔵される第1電子部品は、ICチップ等の能動部品で構成される電子部品4であり、電子部品内蔵基板2A上に載置される第2電子部品は、コンデンサ(キャパシタ)、インダクタ、サーミスタ、抵抗等の受動部品81,82で構成される電子部品である。
また、受動部品81,82の接合端部81a,82aが電子部品内蔵基板2Aの接合領域83,84と接続されることで電子部品内蔵モジュール1(例えば、電子機器の電源回路、より具体的には、DCDCコンバータ等)が構成されている。なお、受動部品81,82は接合端部81a,82aを介して電子部品内蔵基板2Aと接続しているが、受動部品81,82の接合部を介して電子部品内蔵基板2Aと接続していればよい。
図2は、図1の電子部品内蔵基板2Aの構造を具体的に示す断面図である。電子部品内蔵基板2Aは、コア基板11となる絶縁層13を備え、絶縁層13の両面に順次重ねられた配線層12a,12b,22,32,62,72及び絶縁層21,31,61,71を有し、絶縁層13上に積層される絶縁層21の内部の所定位置に形成された開口部(収容部)23Aに電子部品4が埋設されるものである。重ねられて一体化された電子部品内蔵基板2Aには、絶縁層21,31を貫通して配線層22,32間を接続するスルーホール5が電子部品4の両端に形成され、配線層22,62が絶縁層21,61を貫通するビア24,63を介して電子部品4と電気的に接続され、配線層12b,32,72が、接続対象である受動部品81,82毎に絶縁層31,71を貫通するビア33,73を介してそれらの受動部品81,82と電気的に接続されている。
コア基板11は、例えば、両面CCL(Copper Clad Laminate)等を用いて形成されており、絶縁層13の両面に配線層12a,12bがパターニング形成されたものである。配線層12a,12bの材質としては、特に制限されず、例えば、金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、スズ(Sn)、クロム(Cr)、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、SUS材等の金属導電材料が挙げられ、これらのなかでは、導電率やコストの観点から銅(Cu)等が好ましい(以下、他の配線(層)についても同様)。
絶縁層13,21,31,61,71に用いる材料としては、シート状又はフィルム状に成型可能なものであれば特に制限されず使用可能であり、具体的には、例えば、ビニルベンジル樹脂、ポリビニルベンジルエーテル化合物樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂(BTレジン)、ポリフェニレエーテル(ポリフェニレンエーテルオキサイド)樹脂(PPE,PPO)、シアネートエステル樹脂、エポキシ+活性エステル硬化樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂(ポリフェニレンオキサオド樹脂)、硬化性ポリオレフィン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミド樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、芳香族液晶ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、若しくは、アクリルゴム、エチレンアクリルゴム等のゴム材料やゴム成分を一部に含むような樹脂の単体又はそれらの2種以上の混合物に、ガラス繊維、アラミド繊維等の樹脂繊維等を配合した材料、或いは、これらの樹脂をガラスクロス、アラミド繊維、不織布等に含浸させた材料等を挙げることができ、他の添加物として、これらの樹脂に、シリカ、タルク、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ホウ酸アルミウイスカ、チタン酸カリウム繊維、アルミナ、ガラスフレーク、ガラス繊維、窒化タンタル、窒化アルミニウム、又は、マグネシウム、ケイ素、チタン、亜鉛、カルシウム、ストロンチウム、ジルコニウム、錫、ネオジウム、サマリウム、アルミニウム、ビスマス、鉛、ランタン、リチウム及びタンタルのうち少なくとも1種の金属を含む金属酸化物粉末を加えてもよく、電気特性、機械特性、吸水性、リフロー耐性等の観点から、適宜選択して用いることができる。
このように、本実施形態における絶縁層13,21,31,61,71の材料には、ガラスクロス等に樹脂を含浸させた樹脂材料を用い、電子部品内蔵基板2Aの強度を確保するようにしている。ただし、絶縁層13,31,61,71には、ガラスクロス等を用いなくてもよいが、絶縁層21と熱的挙動を合致させる点においては、絶縁層21と同種の材料を用いることが好ましい。
電子部品4は、ベアチップ状態の半導体IC(ダイ)や、WLP(Wafer Level Package)等が挙げられ、略矩形板状をなす主面41aに多数のランド電極42(内部電極やバンプ等であってもよい)を有している。
次に、図3乃至8を参照しながら、上記電子部品内蔵基板2Aを製造する製造手順の一例について説明する。
まず、両面CCLである両面銅張ガラスエポキシをドリル穿孔し、さらに無電解めっき、電解めっきを施した後、めっき膜の不要部分をエッチング等により除去するといった公知の手法を用いて、配線層12a,12bがパターニング形成されたコア基板11を準備する(図3)。次に、配線層12a上に電子部品4を載置した後(図4)、コア基板11の両面に絶縁層21,31、配線層22,32を順次配し、熱プレス等により押圧することで、絶縁層21の硬化と同時に配線層12a,12b,22,32、絶縁層13,21,31、電子部品4、コア基板11間の密着を行う(図5)。
そして、絶縁層21,31のそれぞれを貫通するように、レーザやブラスト、ドリル等により、配線層22と電子部品4のランド電極42間、配線層32,12b間にそれぞれビア24,33を形成させるとともに、配線層22,32間に、レーザやブラスト、ドリル等によりによりスルーホール5を形成させ、それからめっきを施す(図6)。
その後、配線層22,32をエッチング等によりパターニングして配線パターンを形成させる(図7)。次いで、パターニングされた配線層22,32上に絶縁層61,71、配線層62,72を順次配し、再び熱プレス等で押圧し、絶縁層21の硬化と同時に配線層12a,12b,22,32,62,72、絶縁層13,21,31,61,71、電子部品4、コア基板11間の密着を行う。そして、配線層62,72をエッチング等によりパターニングして配線パターンを形成させる(図8)。
このようにして形成された電子部品内蔵基板2Aの最上面(最上層)72に受動部品81,82を載置させ、全体として回路を構成し、電子部品内蔵モジュール1を得る(図1)。
ここで、本実施形態の絶縁層21に用いる材料として、ガラスクロス等を樹脂に含浸させた樹脂材料を用いているが、図5に示す製造工程において、熱プレス等により押圧する際に、開口部23Aにはガラスクロスが含まれない樹脂25のみが浸出して充填される。このように、開口部23Aには樹脂25のみが充填されるため、電子部品4の周辺の開口部23Aの強度は、ガラスクロスを含浸させた樹脂が配された絶縁層21に比して不可避的に低下してしまう。また、熱を印加することにより樹脂25が伸縮(膨張・収縮)するため、樹脂25と電子部品4との間に空隙が形成されたり、電子部品4に応力が印加され得る。特に、樹脂25が膨張すると、電子部品4に応力が印加されるのみならず、従来の電子部品内蔵モジュールでは、開口部23Aの角部に応力が集中し、硬化した絶縁層21に亀裂が生じる原因となり得る。
そこで、本実施形態では、電子部品内蔵基板2Aの最上面72に受動部品81,82を載置する際に、内蔵された電子部品4を跨ぎ、受動部品81,82の接合端部81a,82aが開口部23Aの枠領域を超えるように載置して接合する。以下、開口部23A及び電子部品4は略矩形状を有するものとして説明する。図9は、電子部品内蔵基板2Aの最上面72に受動部品81を載置した状態を模式的に示す平面図であり、主として、受動部品81、電子部品4、及び開口部23Aの位置関係を示す図である。受動部品81は、電子部品4の中心を通る仮想的な長軸43及び短軸44の少なくともいずれかの軸を跨ぐように配置され、受動部品81の接合端部81aが開口部23Aの枠より外側に配置される。なお、本実施形態においては、受動部品81に着目し説明するが、受動部品82においても同様である。なお、樹脂層21中のガラスクロスが開口部の側壁から一部突出して樹脂25中に入り込んでいても良い。
例えば図9において、破線で示す受動部品81は、電子部品4の長軸43を跨ぐように電子部品内蔵基板2Aの最上面72に配置され、電子部品4の中心45(矩形面における寸法中心)を通るように配置されている。そして、電子部品4の短軸44と垂直をなす電子部品4の1対の長辺46におよそ並行して形成される開口部23Aの1対の長辺232より外側に受動部品81の接合端部81aが配置されている。
このように受動部品81が配置されているので、開口部23Aの膨張・収縮や機械的な応力の印加による変形(変位)が受動部品81の存在によって規制される。これにより、電子部品4の周辺の開口部23Aに樹脂25が充填されていても、その開口部23Aの剛性が十分に高められ、その結果、開口部23Aの角部に応力が集中することが抑止され、又は、たとえ開口部23Aの角部に応力が集中したとしても、そのような角部から破損が生じることを防止することができる。したがって、開口部23Aひいては電子部品内蔵モジュール1全体として、十分な機械的強度及び熱的強度を有することができ、これにより、従来問題であった変形や角部からの破損を有効に防止でき、製品の信頼性及び耐環境性を向上させることが可能となる。
また、一点鎖線で示す受動部品81の場合には、電子部品4の短軸44を跨ぐように電子部品内蔵基板2Aの最上面72に配置されている。そして、電子部品4の長軸43と垂直をなす電子部品4の1対の短辺47に並行して形成される開口部23Aの1対の短辺231より外側に受動部品81の接合端部81aが配置されている。このように受動部品81が配置されることで、上述した破線で示す受動部品81が配置されることにより奏されるのと同等の作用効果が奏される(重複するので、ここでの説明は省略する。)
(第2実施形態)
図10は、本発明による電子部品内蔵モジュールの第2実施形態の構造を概略的に示す正面図、平面図(上面図)、及び側面図である。電子部品内蔵モジュール10は、電子部品内蔵基板2Bの絶縁層21に形成される開口部23Bは、側壁にテーパ(テーパ部)を有しており、電子部品内蔵基板2B上に載置される受動部品81は電子部品4の中心45を通り且つ短軸44を跨ぐように配置され、受動部品81の接合端部81aが開口部23Bの領域より外側に配置されること以外は、上記の第1実施形態の電子部品内蔵モジュール10と同様に構成されたものである。なお、受動部品81は、電子部品4の短軸44を跨ぐように配置される場合を説明するが、電子部品4の長軸43を跨ぐように配置されていてもよい。また、受動部品81を電子部品内蔵基板2B上に載置していないが、第1実施形態の電子部品内蔵モジュール1と同様に受動部品82を載置してもよい。
本実施形態における電子部品内蔵基板2Bの絶縁層21に形成される開口部23Bは、受動部品81側に形成される第1開口面27(第1開口部、上壁面)と、その第1開口面27に対向する(受動部品81から離間した側に形成される)第2開口面28(第2開口部)の面積が異なるように形成されている。すなわち、第2開口面28から第1開口面27に向かって開口部23Bの平面方向断面積が小さくなるように勾配(傾斜)が設けられており、開口部23Bは図示下部から受動部品81側に向かって細くなるテーパ26を有するように形成されている。さらに、第1開口面27は、受動部品81を載置する電子部品内蔵基板2B上の領域より内側に形成されることが好ましい。
このように開口部23Bの側壁がテーパ26を有するように形成すると、第1実施形態における開口部23Bと比べ、絶縁層21の体積が増加するため、開口部23Bにおける強度の低下を防いで剛性を更に高めることができる。また、第1開口面27は、受動部品81を載置する電子部品内蔵基板2B上の領域より内側に形成することにより、開口部23Bにおける剛性を更に一層高めることができる。また、第1開口面27と開口部23Bの側壁とのなす角が鈍角となるので、その部位に印加される熱応力等の応力を開口部23Bから絶縁層21に向かって分散させ易くなり、これにより、第1開口面27の周縁から絶縁層21に亀裂が生じることを一層防ぎ易くなる利点がある。
さらに、テーパ26が形成されているので、高い加工精度で開口部23Bを形成することができる。
(第3A〜第3G実施形態)
図11〜図17は、本発明による電子部品内蔵モジュールの第3A〜第3G実施形態の要部を概略的に示すものであり、これらの実施形態の電子部品内蔵基板2C〜2Iに形成された開口部23C〜23Iの形状を概略的に示す平面図である。電子部品内蔵モジュールは、電子部品内蔵基板2C〜2Iの絶縁層21に形成される開口部23C〜23Iの形状が上記第1実施形態の電子部品内蔵基板2Aに形成される開口部23Aの形状と異なること以外は、上述した第1実施形態の電子部品内蔵モジュール1と同様に構成されたものである。
第3A実施形態における電子部品内蔵基板2Cの開口部23Cの形状は、図11に示すように、矩形形状の角部に弧辺233を有する形状である。開口部23Cの弧辺233を立体視すると、電子部品4(又は収容部の周囲部材)から収容部の周囲部材(又は電子部品4)に向かって、曲面を有する形状とされている。(同様の箇所が段落45、46、47にあります)
第3B実施形態における電子部品内蔵基板2Dの開口部23Dの形状は、図12に示すように、矩形の四隅の角部が削り取られ(逆面取りされ)、テーパ234を有する形状であり、開口部23Dの全体形状は多角形状をなす。この開口部23Dのテーパ234を立体視すると、電子部品4(又は収容部の周囲部材)から収容部の周囲部材(又は電子部品4)に向かって、4箇所のテーパを有する形状である。
第3C実施形態における電子部品内蔵基板2Eの開口部23Eの形状は、図13に示すように、電子部品4の中心45を通る長軸43の延長線上で、且つ開口部23E内の四隅の角部の角度が鈍角となる点を頂点235として、この頂点235から開口部23Eの四隅の角部に向かってテーパ236を有する多角形が形成されている。開口部23Eのテーパ236を立体視すると、電子部品4(又は収容部の周囲部材)から収容部の周囲部材(又は電子部品4)に向かって、4箇所のテーパ面を有する形状である。
第3D実施形態における電子部品内蔵基板2Fの開口部23Fの形状は、図14に示すように、略楕円形状を有しており、第3E実施形態における電子部品内蔵基板2Gの開口部23Gの形状は、図15に示すように、弧辺237を有する略楕円状をなしている。そして、いずれの実施形態3D,3Eにおいても、開口部23F,23Gを立体視すると、電子部品4(又は収容部の周囲部材)から収容部の周囲部材(又は電子部品4)に向かって、曲面を有する形状である。
第3F実施形態における電子部品内蔵基板2Hの開口部23Hの形状は、2つの円が連設され、それぞれの円の一部が重なることで凹部238(尖頭状凹部)と弧辺239とが形成された形状を有している。受動部品81は、それぞれの円の中心240を通る長軸241に対して、又は凹部238を通る短軸242に対して、弧辺239を跨ぐように配置される。
また、第3G実施形態における電子部品内蔵基板2Iの開口部23Iの形状は、上記第3F実施形態における開口部23Iの形状に、さらに円が連接され、2つの円または3つの円の一部が重なって凹部238と弧辺239とが形成された形状である。受動部品81は、3つの円の中心240のうち、2つの円の中心240を通る長軸241に対して、又は凹部238を通る短軸242に対して、弧辺239を跨ぐように配置される。
このように第3実施形態においても開口部23C〜23Iの角部に面取り加工を施して曲面やテーパ面を有する開口部23C〜23Iを形成すると、第1実施形態における開口部23Aと比べ、絶縁層21の体積が増加するため、開口部23C〜23Iにおける強度の低下を防いで各開口部の剛性を高めることができる。また、受動部品81側の第1開口面を、受動部品81を載置する電子部品内蔵基板2C〜2I上の領域より内側に形成するようにして、開口部23C〜23Iの強度を更に高めてもよい。
以上説明したとおり、本発明の電子部品内蔵モジュールは、収容部ひいては電子部品内蔵モジュール全体として、十分な機械的強度及び熱的強度を有することができ、これにより、製品の信頼性及び耐環境性を向上させることが可能となるので、電子部品を内蔵する機器、装置、システム、各種デバイス等、特に小型化及び高性能化が要求されるもの、及び、それらの製造に広く且つ有効に利用することができる。
1,10…電子部品内蔵モジュール、2A〜2I…電子部品内蔵基板、23A〜23I…開口部(収容部)、25…樹脂、26…テーパ、27…第1開口面(第1開口部)、28…第2開口面(第2開口部)、11…コア基板(基体)、13,21,31,61,71…絶縁層、12a,12b,22,32,62,72…配線層、24,33,63,73…ビア、4…電子部品(第1電子部品)、41a…主面、42…ランド電極、43…電子部品の長軸、44…電子部品の短軸、45…電子部品の中心、46…電子部品の1対の長辺、47…電子部品の1対の短辺、5…スルーホール、72…最上面、81,82…受動部品(第2電子部品)、81a,82a…接合端部、83,84…接合領域。

Claims (4)

  1. 矩形又は略矩形状をなす第1電子部品が収容された電子部品内蔵基板上に第2電子部品が載置されてなる電子部品内蔵モジュールであって、
    前記電子部品内蔵基板には、前記第1電子部品が収容される収容部が設けられており、
    前記第2電子部品は、前記第1電子部品の中心を通る長軸又は短軸を跨いで前記電子部品内蔵基板に接合されており、
    前記電子部品内蔵基板と前記第2電子部品との接合部は、前記収容部の領域よりも外側に配置されており
    前記収容部は、前記第2電子部品側に画成された第1開口部の面積が、前記第1開口部と対向する第2開口部の面積より小さく、且つ、側壁にテーパを有している、
    電子部品内蔵モジュール。
  2. 前記第2電子部品は、前記第1電子部品の中心を跨いで前記電子部品内蔵基板に接合されている、
    請求項1記載の電子部品内蔵モジュール。
  3. 前記収容部の角部は、鈍角を有する又は弧状に形成されている、
    請求項1又は2記載の電子部品内蔵モジュール。
  4. 前記第1開口部は、前記第2電子部品の搭載領域の内側に形成される、
    請求項1〜3のいずれか1項記載の電子部品内蔵モジュール。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61247058A (ja) * 1985-04-24 1986-11-04 Nec Corp コンデンサ付チツプキヤリア
JPH04206860A (ja) * 1990-11-30 1992-07-28 Hitachi Cable Ltd Lsiパッケージ
JP2823029B2 (ja) * 1992-03-30 1998-11-11 日本電気株式会社 マルチチップモジュール
JPH06236939A (ja) * 1993-02-08 1994-08-23 Sumitomo Kinzoku Ceramics:Kk Icパッケージとその配線接続方法
JP3117377B2 (ja) * 1994-11-29 2000-12-11 京セラ株式会社 半導体装置
JP3710003B2 (ja) * 1995-09-27 2005-10-26 ソニー株式会社 実装基板及び実装基板の製造方法
JPH1117055A (ja) * 1997-06-25 1999-01-22 Ngk Spark Plug Co Ltd 配線基板とその製造方法
JP3792445B2 (ja) * 1999-03-30 2006-07-05 日本特殊陶業株式会社 コンデンサ付属配線基板
JP2004056115A (ja) * 2002-05-31 2004-02-19 Ngk Spark Plug Co Ltd 多層配線基板
JP2005158770A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層基板とその製造方法及び前記積層基板を用いたモジュールの製造方法とその製造装置
JP2007027788A (ja) * 2006-09-27 2007-02-01 Kyocera Corp 半導体装置
JP5122846B2 (ja) * 2007-03-27 2013-01-16 日本特殊陶業株式会社 コンデンサ内蔵配線基板

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