JP5040345B2 - 回路接合方法、回路基板積層体およびメモリカード - Google Patents

Description

本発明は、ベース基板上に回路部品を接合する回路接合方法、並びに、回路部品積層体および当該回路部品積層体を備えるメモリカードに関する。

従来より、情報を記録する記録媒体の一つとしてメモリチップが内蔵されたメモリカードが利用されており、このようなメモリカードは携帯性に優れているため、携帯型情報端末や携帯電話等の携帯型電子機器の記録媒体として広く使用されている。これらの携帯型電子機器は携帯性向上等の観点から年々大容量化が進められており、これに伴ってメモリカードの大容量化が求められている。

一方、メモリカードの形状や大きさ、厚さ等は通常、規格により定められているため、メモリカードの容量を増大させる際には、メモリカードを大型化することなく大容量化を実現する必要がある。特許文献１では、それぞれにベアチップが実装された複数のフィルム基板をマザー基板上に積層して電子回路モジュールを形成することにより、電子回路モジュールを薄型化する技術が開示されている。
国際公開第２００６／０９５７０３号パンフレット

ところで、特許文献１の電子回路モジュールの製造では、それぞれにベアチップが実装された複数のフィルム基板を１枚ずつ積層して接合する工程が繰り返された後、積層状態の複数のフィルム基板がマザー基板に接合される。このため、フィルム基板の枚数が多くなると、フィルム基板を積層するために要する時間が増大してしまい、生産性の向上に限界がある。

また、電子回路モジュールの製造では、２枚のフィルム基板間の接合は、互いに対向する２枚のフィルム基板の電極間に配置された金属ボール表面のはんだ層を溶融させた後に固化することにより行われる。このような加熱を伴う接合を行う際には、通常、一方のフィルム基板の接合面（すなわち、他方のフィルム基板と対向する主面）とは反対側の主面にヒートツール等を当接させることにより、接合面上の電極を加熱することが行われる。しかしながら、ヒートツールが当接する基板等の回路部品が厚い場合等、ヒートツールから電極に伝導される熱が不足すると、回路部品を強固に接合することができず、接合の質が低下してしまう恐れがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、回路部品のベース基板に対する接合の信頼性を向上することを主な目的としており、また、積層構造を有する回路部品の接合を簡素化することも目的としている。

上記課題を解決するために、回路基板積層体であって、基板電極を有するベース基板と、前記ベース基板上に接合されたスペーサと、前記スペーサ上に接合されたフレキシブル回路基板と、を備え、前記スペーサが、第１基板本体と、前記ベース基板の前記基板電極に電気的に接続された基板電極と、前記第１基板本体の前記フレキシブル回路基板に対向する面上に設けられた第１中間電極と、前記第１基板本体を貫通するとともに一端が前記スペーサの基板電極に接続され、他端が前記第１中間電極に接続された第１配線と、
前記スペーサの基板電極近傍において前記第１基板本体を貫通する金属にて形成され、かつ、前記第１配線と電気的に分離された第１熱伝導部と、を備え、前記フレキシブル回路基板が、第２基板本体と、前記第２基板本体の両面に実装された半導体チップと、前記スペーサの前記第１中間電極に電気的に接続された第２中間電極と、前記第２中間電極に接続された第２配線と、前記第２中間電極近傍において前記第２基板本体を貫通する金属にて形成され、前記第２配線と電気的に分離されるとともに前記第１熱伝導部に熱的に接続された第２熱伝導部と、を備え、前記スペーサにおいて、前記第１熱伝導部が、前記第１配線の周囲を囲むことを特徴とする回路基板積層体を用いる。

さらに、上記記載の回路基板積層体であって、前記スペーサが、異方性導電性樹脂または非導電性樹脂を介して前記ベース基板に接合されており、前記フレキシブル回路基板が、異方性導電性樹脂または非導電性樹脂を介して前記スペーサに接合されていることを特徴とする回路基板積層体を用いる。上を用いる。

さらに、メモリカードであって、上記記載の回路基板積層体と、前記回路基板積層体の前記ベース基板上において前記スペーサおよび前記フレキシブル回路基板を覆うカバー部と、を備えることを特徴とするメモリカードを用いる。

本発明では、回路部品のベース基板に対する接合の信頼性を向上することができる。請求項３ないし１４の発明では、積層構造を有する回路部品の接合を簡素化することができる。請求項６の発明では、第１熱伝導部と第２熱伝導部とを熱的に確実に接合することができる。

図１は、本発明の一の実施の形態に係るメモリカード１の構成を示す平面図である。図２は、メモリカード１を図１中に示すＡ−Ａの位置で切断した縦断面図である。図１では、メモリカード１の内部構造の理解を容易にするために、カバー部５については輪郭のみを破線にて示す。

本実施の形態では、メモリカード１はＳＤメモリカード（Secure Digital memory card）である。好ましくは、メモリカード１の長さおよび幅（すなわち、図１中の左右方向および上下方向の大きさ）、並びに、厚さ（すなわち、図２中の上下方向の大きさ）はそれぞれ、３２ｍｍ、２４ｍｍおよび２．１ｍｍである。以下の説明では、便宜上、図２中の上側および下側をそれぞれ、メモリカード１の上側および下側として説明する。

図１および図２に示すように、メモリカード１は、一の角部が切り欠かれた略矩形状の回路基板２、複数の回路部品が積層された積層構造を有するとともに回路基板２の上面２１上に接合されて回路基板２に電気的に接続される積層モジュール３、回路基板２の上面２１にはんだを用いて実装される抵抗等の微細なチップ部品４、並びに、回路基板２の上面２１側において積層モジュール３およびチップ部品４を覆う樹脂製のカバー部５を備える。回路基板２は、メモリカード１の各構成が接合されるベース基板となるため、以下の説明では、「ベース基板２」という。

図３．Ａは、メモリカード１のベース基板２および積層モジュール３を拡大して示す縦断面図である。以下の説明では、ベース基板２および積層モジュール３を合わせて回路部品積層体と呼ぶ。図３．Ａでは、図示の都合上、回路部品積層体の厚さを実際よりも大きく描いている。また、図の理解を容易にするために、後述するフレキシブル回路基板３１およびスペーサ３２は平行斜線を付さずに示している（図３．Ｂおよび図７においても同様）。

ベース基板２はガラスエポキシにより形成されており、図３．Ａに示すように、積層モジュール３が接合されるベース基板電極２１１を上面２１に有し、外部の電子機器との接続用の複数の外部電極２２１を下面２２に有する。外部電極２２１は、ベース基板２の下面２２から上面２１へと連通するビア（図示省略）を介して、上面２１上に設けられている配線に電気的に接続される。

積層モジュール３は、ベース基板２上において交互に積層される４枚のフレキシブル回路基板３１および４つのスペーサ３２、並びに、４枚のフレキシブル回路基板３１のそれぞれの上面３１１および下面３１２に実装された複数の半導体チップ３３を備える。４つのスペーサ３２はそれぞれ、ベース基板２と図３．Ａ中の最下層のフレキシブル回路基板３１との間、および、４枚のフレキシブル回路基板３１の間において、図１および図３．Ａに示すように、フレキシブル回路基板３１の長手方向（すなわち、図３．Ａ中の左右方向）の略中央に配置される。

また、半導体チップ３３は、各フレキシブル回路基板３１の両側の主面において、長手方向に関してスペーサ３２の両側に配置される。換言すれば、スペーサ３２は、フレキシブル回路基板３１の同一の主面に実装された２つの半導体チップ３３の間に配置される。各半導体チップ３３は、フレキシブル回路基板３１およびスペーサ３２のそれぞれに形成された配線を介してベース基板２に電気的に接続される。

図３．Ａに示す半導体チップ３３は、情報を記憶するメモリデバイスであり、非導電性樹脂３４を介してフレキシブル回路基板３１上に実装されており、フレキシブル回路基板３１は、異方性導電性樹脂３５を介してスペーサ３２上に接合されている。また、図３．Ａ中の最下層のスペーサ３２は、異方性導電性樹脂３５を介してベース基板２上に接合されている。

異方性導電性樹脂とは、内部に微細な導電性の金属粒子を分散させた絶縁性の樹脂材料であり、異方性導電性樹脂を介した接合では、電極間に異方性導電性樹脂を挟んで加熱および加圧することにより、両電極が金属粒子を介して電気的および熱的に接続されるとともに硬化および収縮した樹脂材料により物理的に接合される。また、非導電性樹脂を介した接合では、電極上に付与された非導電性樹脂を挟んで電極と対向するバンプを電極上に押圧しつつ加熱することにより、バンプと電極とを接触させて電気的に接続するとともに非導電性樹脂を硬化および収縮させることにより物理的な接合が行われる。

図３．Ｂは、図３．Ａ中の最下層のスペーサ３２近傍を拡大して示す図であり、図４は、最下層のスペーサ３２を示す底面図である。図３．Ｂでは、図示の都合上、フレキシブル回路基板３１上の半導体チップ３３の図示を省略している。図３．Ｂおよび図４に示すように、最下層のスペーサ３２は、ガラスエポキシにより形成されたスペーサ本体３２３、および、スペーサ本体３２３を貫通するとともにベース基板２と最下層のフレキシブル回路基板３１とを電気的に接続する貫通配線である複数のスペーサビア３２４を備える。本実施の形態では、スペーサビア３２４は銅（Ｃｕ）により形成される。図４では、図示の都合上、スペーサビア３２４および後述のスペーサダミービア３２５の個数を実際よりも少なく描いており、また、図の理解を容易にするために、スペーサダミービア３２５に平行斜線を付す（図５における基板ビア３１４および基板ダミービア３１５においても同様）。

図４に示すように、スペーサ３２の下面３２２には、ベース基板２のベース基板電極２１１（図３．Ａ参照）に接合されてベース基板２の配線に電気的に接続される複数のスペーサ電極３２４１が設けられている。各スペーサビア３２４の一端は、図３．Ａに示すように、スペーサ電極３２４１に接続されており、ベース基板電極２１１を介してベース基板２に電気的に接続される。また、スペーサ３２の上面３２１（すなわち、最下層のフレキシブル回路基板３１に対向する面）上にも同様に、スペーサビア３２４の他端に接続された複数のスペーサ電極３２４１が設けられており、スペーサビア３２４が、当該スペーサ電極３２４１に接続されて最下層のフレキシブル回路基板３１に電気的に接続される。

スペーサ３２は、また、スペーサ本体３２３の上面３２１側のスペーサ電極部３２４１近傍から下面３２２側のスペーサ電極３２４１近傍へと貫通して設けられる（すなわち、スペーサ電極３２４１近傍においてスペーサ本体３２３を貫通する）銅等の金属にて形成された複数のスペーサダミービア３２５を備える。

各スペーサダミービア３２５は、スペーサビア３２４と電気的に分離されており（すなわち、電気的に非接続とされており）、また、回路部品積層体（すなわち、ベース基板２および積層モジュール３）のいずれの電気配線とも電気的に分離されているため、メモリカード１（図１および図２参照）内においてスペーサダミービア３２５を用いて信号の伝達が行われることはない。図４に示すように、スペーサ３２では、複数のスペーサダミービア３２５が、複数のスペーサビア３２４の周囲を囲んで設けられる。

図３．Ａ中の上側から３つのスペーサ３２は、最下層のスペーサ３２と同様に、スペーサ本体３２３、スペーサビア３２４およびスペーサダミービア３２５を備える。当該３つのスペーサ３２では、スペーサビア３２４が、スペーサ電極３２４１を介して上下両側に配置されたフレキシブル回路基板３１に電気的に接続される。

図５は、図３．Ａ中の最下層のフレキシブル回路基板３１の一部を示す底面図である。図５では、フレキシブル回路基板３１のスペーサ３２（図３．Ａ参照）との接合部近傍を示しており、また、半導体チップ３３の一部も併せて描いている。図３．Ｂおよび図５に示すように、フレキシブル回路基板３１は、ポリイミドにより形成された基板本体３１３、および、基板本体３１３を貫通するとともに第１基板電極３１４１を介して上下両側のスペーサ３２を電気的接続する貫通配線である複数の基板ビア３１４を備える。本実施の形態では、基板ビア３１４もスペーサビア３２４（図４参照）と同様に銅等の金属により形成される。

図３．Ｂおよび図５に示すように、フレキシブル回路基板３１の下面３１２には、スペーサ３２の上面３２１のスペーサ電極３２４１に接合されて電気的に接続される複数の第１基板電極３１４１が設けられている。各基板ビア３１４の一端は、図３．Ｂに示すように、第１基板電極３１４１に接続されており、スペーサ電極３２４１を介して下側のスペーサ３２に電気的に接続される。また、フレキシブル回路基板３１の上面３１１にも同様に、基板ビア３１４の他端に接続された複数の第１基板電極３１４１が設けられており、当該第１基板電極３１４１およびスペーサ電極３２４１を介してフレキシブル回路基板３１が上側のスペーサ３２に電気的に接続される。

フレキシブル回路基板３１の下面３１２には、図５に示すように、第１基板電極３１４１から下面３１２に沿って半導体チップ３３へと伸びる表面配線３１６が設けられており、表面配線３１６に接続される図３．Ａに示す第２基板電極３１６１上に、半導体チップ３３のチップ電極部３３２が接合される。本実施の形態では、チップ電極部３３２はボールバンプ（いわゆる、スタッドバンプ）を有し、フリップチップ実装により半導体チップ３３がフレキシブル回路基板３１上に実装される。また、フレキシブル回路基板３１の上面３１１にも、同様の表面配線３１６が設けられている。

図３．Ｂに示すように、フレキシブル回路基板３１は、また、基板本体３１３の上面３１１側の第１基板電極３１４１近傍から下面３１２側の第１基板電極３１４１近傍へと貫通して設けられる（すなわち、第１基板電極３１４１近傍において基板本体３１３を貫通する）銅等の金属にて形成された複数の基板ダミービア３１５を備える。各基板ダミービア３１５は、基板ビア３１４および表面配線３１６（図５参照）と電気的に分離されており、また、回路部品積層体（すなわち、ベース基板２および積層モジュール３）のいずれの電気配線とも電気的に分離されているため、メモリカード１内において基板ダミービア３１５を用いて信号の伝達が行われることはない。

図５に示すように、フレキシブル回路基板３１では、複数の基板ダミービア３１５および基板ダミービア３１５が接続されるダミービア接合部３１５１が、複数の基板ビア３１４から半導体チップ３３へと伸びる表面配線３１６を避けつつ複数の基板ビア３１４の周囲（すなわち、フレキシブル回路基板３１に設けられる配線のうち、基板本体３１３を貫通する貫通配線の周囲）を囲んで設けられる。複数の基板ダミービア３１５は、図３．Ｂに示すように、金属にて形成されたダミービア接合部３１５１，３２５１を介して、上下両側のスペーサ３２のスペーサダミービア３２５と熱的に接続される。積層モジュール３では、ダミービア接合部３１５１，３２５１をそれぞれ、基板ダミービア３１５およびスペーサダミービア３２５の端部と捉えることができる。

図３．Ａ中の上側から３つのフレキシブル回路基板３１は、最下層のフレキシブル回路基板３１と同様に、基板本体３１３、基板ビア３１４および表面配線３１６、並びに、基板ダミービア３１５を備える。最上層のフレキシブル回路基板３１では、上側にスペーサ３２が接合されないため、上面３１１には第１基板電極３１４１およびダミービア接合部３１５１は設けられない。

各フレキシブル回路基板３１の厚さは約２５μｍであり、各半導体チップ３３のチップ本体部３３１の厚さは約５０μｍである。また、半導体チップ３３のチップ電極部３３２の上下方向の高さは約３０μｍとされる。図３．Ａ中の最下層のスペーサ３２の上下方向の高さは約１０５μｍであり、他の３つのスペーサ３２の高さは約１８５μｍである。

積層モジュール３では、スペーサ３２が、複数の半導体チップ３３が実装された１枚のフレキシブル回路基板３１（以下、「回路モジュール」と呼ぶ。）の一部、および、当該回路モジュールの上側に隣接する他の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１の一部と対向している。そして、スペーサ３２により、一方の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１が、積層方向（すなわち、図３．Ａ中の上下方向）に関して他方の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１から所定の距離だけ離間しつつ他方のフレキシブル回路基板３１に対して支持される。また、最下層のスペーサ３２は、ベース基板２および最下層の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１のそれぞれの一部と対向しており、当該スペーサ３２により、最下層のフレキシブル回路基板３１が積層方向に関してベース基板２から所定の距離だけ離間しつつベース基板２に対して支持される。

また、４枚のフレキシブル回路基板３１の基板ダミービア３１５（図３．Ｂ参照）、および、４つのスペーサ３２のスペーサダミービア３２５（図３．Ｂ参照）は、最上層のフレキシブル回路基板３１の上面３１１から最下層のスペーサ３２の下面３２２まで、ダミービア接合部３１５１，３２５１（図３．Ｂ参照）を介して連続しており、熱的に接続されている。

ここで、積層モジュール３をベース基板２上に接合される回路部品と捉えると、基板ダミービア３１５、スペーサダミービア３２５およびダミービア接合部３１５１，３２５１は、回路部品の部品電極（すなわち、最下層のスペーサ３２の下面３２２側のスペーサ電極３２４１）近傍においてベース基板２とは反対側からベース基板２側へと回路部品を貫通して連続的に設けられることとなる。以下の説明では、これらの基板ダミービア３１５、スペーサダミービア３２５およびダミービア接合部３１５１，３２５１をまとめて、単に「ダミービア」という。

次に、回路部品積層体（すなわち、ベース基板２および積層モジュール３）の製造方法について説明する。図６は、回路部品積層体の製造の流れを示す図であり、図７は、製造途上の回路部品積層体を示す縦断面図である。

回路部品積層体が製造される場合には、まず、４枚のフレキシブル回路基板３１の上面３１１および下面３１２（図３．Ａ参照）において、複数の半導体チップ３３が実装される領域に非導電性樹脂フィルム（ＮＣＦ（Non Conductive Film））が貼付される。そして、各フレキシブル回路基板３１の上面３１１および下面３１２に、それぞれ２つの半導体チップ３３がＮＣＦを介して順次フリップチップ実装されて４つの回路モジュールが形成される（ステップＳ１１）。

続いて、ベース基板２のベース基板電極２１１上に異方性導電性樹脂フィルム（ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Adhesive Film））が貼付される（すなわち、異方性導電性樹脂が付与される）。具体的には、約８０℃に加熱されたＡＣＦがベース基板電極２１１（図３．Ｂ参照）上に仮圧着されたのち、ＡＣＦのベース基板電極２１１とは反対側の主面を覆う保護フィルムが剥離される。ＡＣＦが貼付されると、１つのスペーサ３２が、下面３２２側のスペーサ電極３２４１（図３．Ｂ参照）をベース基板電極２１１とＡＣＦを挟んで対向させつつベース基板２の上面２１上に搭載される。なお、ＡＣＦは、スペーサ３２の下面３２２側のスペーサ電極３２４１上に貼付されてもよい。

次に、スペーサ３２の上面３２１側のスペーサ電極３２４１上にＡＣＦが貼付される。当該ＡＣＦは、スペーサ３２の上面３２１側のダミービア接合部３２５１上にも貼付（すなわち、付与）される。そして、ＡＣＦを介して、フレキシブル回路基板３１の下面３１２側の第１基板電極３１４１（図３．Ｂ参照）をスペーサ３２のスペーサ電極３２４１と対向させつつ１つの回路モジュール（すなわち、フレキシブル回路基板３１および半導体チップ３３）がスペーサ３２上に搭載される。このとき、フレキシブル回路基板３１の下面３１２側のダミービア接合部３１５１は、ＡＣＦを介してスペーサ３２のダミービア接合部３２５１と対向する。なお、ＡＣＦは、フレキシブル回路基板３１の下面３１２側の第１基板電極３１４１およびダミービア接合部３１５１上に貼付されてもよい。

以下同様に、ＡＣＦを介して行われるスペーサ３２および回路モジュールの搭載が繰り返され、４つのスペーサ３２および４つの回路モジュール（すなわち、両面に半導体チップ３３が実装されたフレキシブル回路基板３１）が、図７に示すように、ベース基板２上に積層される（ステップＳ１２）。

このように、ベース基板２上に４つのスペーサ３２および４つの回路モジュールが交互に積層されつつ搭載されると、最上層の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１の上面３１１に加熱部であるヒートツール９が当接される。ヒートツール９は、最上層のフレキシブル回路基板３１の上面３１１において、２つの半導体チップ３３の間の領域に接触し、平面視においてスペーサ３２全体を覆う。

そして、予め加熱されたヒートツール９により下向きの荷重が加えられることにより、各ＡＣＦが押し潰され、図３．Ｂに示すように、フレキシブル回路基板３１の第１基板電極３１４１とスペーサ電極３２４１、および、スペーサ電極３２４１とベース基板電極２１１とが、ＡＣＦ中の金属粒を介して電気的に接続される。また、基板ダミービア３１５に接続されたダミービア接合部３１５１とスペーサダミービア３２５に接続されたダミービア接合部３２５１とが、ＡＣＦ中の金属粒を介して熱的に接続される。そして、ヒートツール９からの熱が、複数のフレキシブル回路基板３１およびスペーサ３２を介してベース基板２側へと伝導され、第１基板電極３１４１、スペーサ電極３２４１およびベース基板電極２１１上のＡＣＦが約１８０℃に加熱される。

このとき、ヒートツール９からの熱は、主に、基板本体３１３やスペーサ本体３２３に比べて熱伝導率が高い金属性のダミービア（すなわち、基板ダミービア３１５、スペーサダミービア３２５およびダミービア接合部３１５１，３２５１）を介して、第１基板電極３１４１、スペーサ電極３２４１およびベース基板電極２１１近傍へと伝導され、これにより各ＡＣＦが効率良く加熱される。すなわち、ダミービアは、ヒートツール９からの熱を積層方向に効率良く伝導する熱伝導部となっており、フレキシブル回路基板３１の基板ダミービア３１５、および、スペーサ３２のスペーサダミービア３２５はそれぞれ熱伝導部の一部となっている。

このように、ＡＣＦが加熱された状態で複数の回路モジュールおよびスペーサ３２がベース基板２に向けて押圧されることにより、各ＡＣＦが熱硬化して４つの回路モジュールがそれぞれ異方性導電性樹脂３５を介して下側のスペーサ３２上に電気的に接合され、回路モジュールのスペーサ３２に対する接合と並行して、上側の３つのスペーサ３２がそれぞれ異方性導電性樹脂３５を介して下側の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１上に電気的に接合される。さらに、回路モジュールおよびスペーサ３２の接合と並行して、最下層のスペーサ３２が異方性導電性樹脂３５を介してベース基板２上に電気的に接合される（ステップＳ１３）。換言すれば、ヒートツール９による加熱および押圧により、加熱を伴う接合による（すなわち、熱圧着による）積層モジュール３の形成、および、加熱を伴う接合による積層モジュール３のベース基板２に対する電気的接合（すなわち、物理的な接合および電気的な接続）が並行して行われる。

ここで、積層モジュール３を「回路部品」と捉えると、回路部品積層体（すなわち、ベース基板２および積層モジュール３）の製造では、回路部品の部品電極である最下層のスペーサ３２の下面３２２側のスペーサ電極３２４１をベース基板２のベース基板電極２１１と対向させた状態で、回路部品のベース基板２とは反対側に当接されたヒートツール９により、回路部品がベース基板２に向けて押圧され、かつ、加熱される。ヒートツール９からの熱は、主に、回路部品を貫通するダミービアにより積層方向に伝導され、これにより、回路部品が、加熱を伴う接合により異方性導電性樹脂３５を介してベース基板２上に電気的に接合される。

また、最下層のスペーサ３２および回路モジュールに注目し、スペーサ３２および回路モジュールをそれぞれ「第１回路部品」および「第２回路部品」と捉えると、スペーサ３２の上面３２１側のスペーサ電極３２４１、および、フレキシブル回路基板３１（すなわち、第２回路部品の部品基板）の下面３１２側の第１基板電極３１４１は、第１回路部品および第２回路部品の中間に位置する第１中間電極および第２中間電極といえる。また、スペーサダミービア３２５および基板ダミービア３１５は、第１熱伝導部および第２熱伝導部と捉えられる。第１回路部品では、、第１中間電極が第１熱伝導部近傍において第２回路部品に対向し、第２回路部品では、第２中間電極が第２熱伝導部近傍において第１回路部品に対向する。

回路部品がベース基板２上に電気的に接合される際には、第１回路部品の第１熱伝導部と第２回路部品の第２熱伝導部とが熱的に接続され、第１熱伝導部および第２熱伝導部を介して部品電極（すなわち、スペーサ電極３２４１）近傍が加熱される。さらに、第２熱伝導部を介して第１中間電極および第２中間電極近傍が加熱されることにより、第１中間電極と第２中間電極とが電気的に接合される。換言すれば、第２熱伝導部からの熱により、第１回路部品と第２回路部品とが接合される。

以上に説明したように、メモリカード１の回路部品積層体（すなわち、ベース基板２および積層モジュール３）では、金属により形成されたダミービアが、ベース基板２側の部品電極（すなわち、最下層のスペーサ３２の下面３２２側のスペーサ電極３２４１であり、ベース基板電極２１１と対向する電極）近傍において積層モジュール３を貫通して連続的に設けられている。そして、積層モジュール３のベース基板２への電気的接合において、ヒートツール９からの熱が、ダミービアを介して積層モジュール３のベース基板２側の電極近傍およびベース基板電極２１１近傍に効率良く伝導される。その結果、ベース基板電極２１１上のＡＣＦを効率良く加熱して積層モジュール３をベース基板２上に強固に接合することができ、積層モジュール３のベース基板２に対する電気的接合の信頼性を向上することができる。

回路部品積層体の製造では、ベース基板２に対する最下層のスペーサ３２の電気的接合、および、ベース基板２上に積層された複数のスペーサ３２と複数の回路モジュールとの電気的接合が、ヒートツール９による１回の押圧により並行して行われる。このとき、ヒートツール９からの熱がダミービアを介して積層方向に効率良く伝導され、複数の回路モジュールと複数のスペーサ３２とのそれぞれの間に位置する複数のＡＣＦ、および、ベース基板電極２１１上のＡＣＦが効率良く加熱される。

これにより、積層方向におけるヒートツール９との間の距離が小さいＡＣＦ（例えば、最上層の回路モジュールとスペーサ３２との間のＡＣＦ）を過剰に加熱することなく（すなわち、適切な温度にて加熱しつつ）、ヒートツール９との間の距離が比較的大きいＡＣＦ（例えば、最下層のスペーサ３２とベース基板２との間のＡＣＦ）を適切な温度にて十分に加熱することができる。換言すれば、ヒートツール９からの積層方向の距離の差による各電極近傍の温度差を小さくすることができる。その結果、ベース基板２に対する最下層のスペーサ３２の接合、および、ベース基板２上に積層された複数のスペーサ３２と複数の回路モジュールとの接合を、接合の信頼性を高く維持しつつ並行して行うことができ、回路部品積層体の製造（すなわち、積層構造を有する積層モジュール３のベース基板２に対する接合）を簡素化することができる。

ところで、ＳＤメモリカードのようなメモリカードでは、形状や大きさ、厚さ等が通常、規格により定められているため、メモリカードの容量を増大させる際には、メモリカードを大型化することなく大容量化を実現する必要がある。また、メモリカードの製造に係るコストを低減するために、製造工程を簡素化する必要もある。

本実施の形態に係る回路部品積層体では、上述のように、それぞれに複数の半導体チップ３３が実装されたフレキシブル回路基板３１（すなわち、回路モジュール）を積層することにより、回路部品積層体を大型化することなく大容量化することができ、また、ベース基板２、スペーサ３２および回路モジュールを並行して接合することにより、回路部品積層体の製造を簡素化することができる。したがって、本実施の形態に係る回路部品積層体は、大容量化および製造の簡素化が求められているメモリカードに適しているといえる。

回路部品積層体の製造では、ベース基板２に対するスペーサ３２の接合、および、スペーサ３２と回路モジュールとの接合が異方性導電性樹脂３５を介して行われることにより、高精度かつ信頼性が高い接合を容易に行うことができる。

回路部品積層体では、ベース基板２上に積層される複数の回路モジュールの間にスペーサ３２が設けられることにより、ベース基板２と最下層の回路モジュールのフレキシブル回路基板３１との間の積層方向の距離、および、隣接する２つの回路モジュールのフレキシブル回路基板３１間の積層方向の距離を容易に決定することができ、ベース基板２上における複数の回路モジュールの積層構造の形成を簡素化することができる。

また、一の回路モジュールが、ベース基板２および他の回路モジュールと接触することを防止することもできる。したがって、回路部品積層体の構造は、他の構成との無用な接触の防止が求められる半導体チップ３３がフレキシブル回路基板３１上に実装されている場合に特に適しており、さらには、半導体チップ３３がフレキシブル回路基板３１の両側の主面上に実装されている場合により適しているといえる。

メモリカード１では、回路部品積層体の積層モジュール３において、情報の送受信に利用される基板ビア３１４およびスペーサビア３２４が、金属により形成された基板ダミービア３１５およびスペーサダミービア３２５により周囲を囲まれている。これにより、基板ダミービア３１５およびスペーサダミービア３２５が、基板ビア３１４およびスペーサビア３２４に対する電磁シールドの役割を果たすため、基板ビア３１４およびスペーサビア３２４に対する電磁波の影響を低減することができる。その結果、メモリカード１の電磁波耐性を向上することができる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、基板ダミービア３１５とダミービア接合部３１５１とが一体的に形成されてもよく、スペーサダミービア３２５とダミービア接合部３２５１とが一体的に形成されてもよい。また、ダミービア接合部３１５１は、必ずしもダミービア接合部３２５１と接合される必要はなく、ダミービア接合部３１５１，３２５１が互いに接触することにより、熱的に接続されていればよい。

回路部品積層体の積層モジュール３では、必ずしも、各フレキシブル回路基板３１の両側の主面に半導体チップ３３が実装される必要はなく、例えば、各フレキシブル回路基板３１の一方の主面のみに半導体チップ３３が実装されていてもよい。また、両側の主面に半導体チップ３３が実装されたフレキシブル回路基板３１、および、一方の主面のみに半導体チップ３３が実装されたフレキシブル回路基板３１がベース基板２上に積層されてもよい。

積層モジュール３では、各フレキシブル回路基板３１の一方の主面に実装される半導体チップ３３の個数は２つには限定されず、３つ以上の半導体チップ３３が各フレキシブル回路基板３１の一方の主面に実装されてもよい。また、回路部品積層体を備えるメモリカードが、上記実施の形態のメモリカード１よりもさらに小型である場合（例えば、ｍｉｎｉＳＤメモリカードやｍｉｃｒｏＳＤメモリカードである場合）、各フレキシブル回路基板３１の一方の主面には１つの半導体チップ３３のみが実装されてもよい。

フレキシブル回路基板３１に実装される半導体チップ３３は、必ずしもメモリデバイスである必要はなく、メモリデバイスを制御するコントロールデバイスであってもよく、メモリ・コントローラ兼用デバイスであってもよい。なお、半導体チップは、半導体を利用したチップであれば、全体が半導体のチップでなくともよい。

半導体チップ３３のフレキシブル回路基板３１に対する実装は、必ずしもＮＣＦを利用して行われる必要はなく、例えば、非導電性樹脂ペースト（ＮＣＰ（Non Conductive Paste））、ＡＣＦまたは異方性導電性樹脂ペースト（ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Adhesive Paste））を利用して行われてもよい。

ベース基板２に対するスペーサ３２の電気的接合、および、フレキシブル回路基板３１とスペーサ３２との電気的接合も、必ずしもＡＣＦを利用して行われる必要はなく、例えば、ＡＣＰ、ＮＣＦ、ＮＣＰを利用して行われてもよい。この場合であっても、ＡＣＦを利用して接合した場合と同様に、高精度かつ信頼性が高い接合を容易に行うことができる。また、フレキシブル回路基板３１およびスペーサ３２の電極をハンダバンプとすることにより、ＡＣＦ等の樹脂材料を介することなくこれらの接合が行われてもよい。

積層モジュール３では、フレキシブル回路基板３１に代えて、例えば、ガラスエポキシ等により形成されたリジッド基板が回路基板としてベース基板２上に積層されてもよい。また、複数のスペーサ３２が省略され、複数の回路基板がベース基板２上において直接積層されてもよい。

回路部品積層体では、必ずしも複数のフレキシブル回路基板３１がベース基板２上に積層される必要はなく、例えば、ベース基板２上に１つのスペーサ３２が接合され、当該スペーサ３２上に１つの回路モジュール（すなわち、半導体チップ３３が実装されたフレキシブル回路基板３１）が接合されることにより回路部品積層体が形成されてもよい。この場合も、上記実施の形態に係る接合方法を適用することにより、接合の信頼性を向上しつつ接合工程を簡素化することができる。また、ベース基板２上に１つの回路部品が電気的に接合され、当該接合と並行して、当該回路部品上に回路部品と電気的に分離された（非接続とされる）他の部品が接合されてもよい。

上記実施の形態に係る回路部品の接合方法は、ベース基板２に接合される回路部品が積層構造を有しない場合にも適用できる。例えば、ベース基板２上に比較的厚い電子部品等の回路部品が接合される場合、当該回路部品のベース基板２側の部品電極近傍において回路部品を貫通して連続的に設けられる金属により形成されたダミービア（すなわち、熱伝導部）を介して、ヒートツール９からの熱を部品電極近傍に効率良く伝導することにより、回路部品を加熱を伴う接合によりベース基板２上に強固に接合することができ、その結果、回路部品のベース基板２に対する接合の信頼性を向上することができる。

上記実施の形態に係るメモリカード１は、ＳＤカード以外の他のカード型記録媒体として利用されてもよい。また、回路部品積層体は、メモリカード以外の他の電子製品に利用されてもよく、この場合、マイクロプロセッサ等の他の半導体チップがフレキシブル回路基板上に実装されてよい。さらには、上記実施の形態に係る回路部品の接合方法は、スペーサやフレキシブル回路基板あるいは電子部品以外にも、他の様々な回路部品をベース基板上に電気的に接合する場合に利用されてよい。

本発明は、ベース基板上に様々な回路部品を電気的に接合する際に利用可能であり、また、ベース基板上に回路部品が接合された回路部品積層体、および、当該回路部品積層体を備えるメモリカードに利用可能である。

メモリカードの平面図 メモリカードの縦断面図 回路部品積層体を拡大して示す縦断面図 回路部品積層体の一部を拡大して示す縦断面図 スペーサの底面図 フレキシブル回路基板の底面図 回路部品積層体の製造の流れを示す図 製造途上の回路部品積層体を示す縦断面図

符号の説明

１ メモリカード
２ ベース基板
３ 積層モジュール
５ カバー部
９ ヒートツール
３１ フレキシブル回路基板
３２ スペーサ
３３ 半導体チップ
３５ 異方性導電性樹脂
２１１ ベース基板電極
３１１ 上面
３１２ 下面
３１３ 基板本体
３１４ 基板ビア
３１５ 基板ダミービア
３１６ 表面配線
３２３ スペーサ本体
３２４ スペーサビア
３２５ スペーサダミービア
３１４１ 第１基板電極
３１５１，３２５１ ダミービア接合部
３２４１ スペーサ電極
Ｓ１１〜Ｓ１３ ステップ

Claims (3)

1. 回路基板積層体であって、
   基板電極を有するベース基板と、
   前記ベース基板上に接合されたスペーサと、
   前記スペーサ上に接合されたフレキシブル回路基板と、
   を備え、
   前記スペーサが、
   第１基板本体と、
   前記ベース基板の前記基板電極に電気的に接続された基板電極と、
   前記第１基板本体の前記フレキシブル回路基板に対向する面上に設けられた第１中間電極と、
   前記第１基板本体を貫通するとともに一端が前記スペーサの基板電極に接続され、他端が前記第１中間電極に接続された第１配線と、
   前記スペーサの基板電極近傍において前記第１基板本体を貫通する金属にて形成され、かつ、前記第１配線と電気的に分離された第１熱伝導部と、
   を備え、
   前記フレキシブル回路基板が、
   第２基板本体と、
   前記第２基板本体の両面に実装された半導体チップと、
   前記スペーサの前記第１中間電極に電気的に接続された第２中間電極と、
   前記第２中間電極に接続された第２配線と、
   前記第２中間電極近傍において前記第２基板本体を貫通する金属にて形成され、前記第２配線と電気的に分離されるとともに前記第１熱伝導部に熱的に接続された第２熱伝導部と、
   を備え、
   前記スペーサにおいて、前記第１熱伝導部が、前記第１配線の周囲を囲むことを特徴とする回路基板積層体。
2. 請求項１に記載の回路基板積層体であって、
   前記スペーサが、異方性導電性樹脂または非導電性樹脂を介して前記ベース基板に接合されており、
   前記フレキシブル回路基板が、異方性導電性樹脂または非導電性樹脂を介して前記スペーサに接合されていることを特徴とする回路基板積層体。
3. メモリカードであって、
   請求項１または２に記載の回路基板積層体と、
   前記回路基板積層体の前記ベース基板上において前記スペーサおよび前記フレキシブル回路基板を覆うカバー部と、
   を備えることを特徴とするメモリカード。