(57)【要約】【課題】薄型化を可能とした電子部品内蔵基板を提供すること。【解決手段】電子部品内蔵基板１は、下基板１０、上基板２０、半導体素子３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０を有している。半導体素子３０の第１接続パッドＰ３１に接続された金属ポスト３３は下基板１０の実装用パッドＰ１１に接続され、半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２はボンディングワイヤ５０を介して上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続されている。アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０と下基板１０との間に充填され、素子本体３１の下面３１ｂ、第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３、及びボンディングワイヤ５０の第１端部５１を被覆する。下基板１０は、収容部１８を有している。収容部１８は、ボンディングワイヤ５０のループ部５３を収容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に実装用パッドを有する下基板と、
下面に接続用パッドを有する上基板と、
前記下基板と前記上基板との間に配設され、下面に第１接続パッド及び第２接続パッドを有し、前記第１接続パッドが金属ポストにより前記下基板の前記実装用パッドに接続された電子部品と、
前記電子部品の第２接続パッドに第１端部が接続され、前記上基板の接続用パッドに第２端部が接続されたボンディングワイヤと、
前記電子部品と前記下基板との間に充填され、前記金属ポストと、前記ボンディングワイヤの前記第１端部とを覆うアンダーフィル樹脂と、
を有し、
前記ボンディングワイヤのループ部は前記金属ポストの下端よりも低く位置し、
前記下基板は、前記ボンディングワイヤのループ部を収容する収容部を有すること、
を特徴とする電子部品内蔵基板。
【請求項２】
前記アンダーフィル樹脂は、前記収容部に収容された前記ボンディングワイヤの前記ループ部を覆うことを特徴とする請求項１に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項３】
前記収容部は、前記電子部品の周縁部に沿って延びる第１の溝を有し、前記アンダーフィル樹脂は前記第１の溝に充填されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項４】
前記収容部は、前記電子部品の周縁部に沿って延びる第１の溝と、前記第１の溝から前記下基板の側面まで延びる第２の溝とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項５】
前記収容部は、前記下基板の側面まで延びるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項６】
前記収容部は、平面視で、前記電子部品の前記第２接続パッドと重なる領域に配置されていることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項７】
前記下基板と前記上基板との間に充填され、前記電子部品を封止する封止樹脂を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の電子部品内蔵基板。
【請求項８】
前記封止樹脂と前記アンダーフィル樹脂はフィラーを含む絶縁樹脂であり、前記アンダーフィル樹脂に含まれるフィラーは、前記封止樹脂に含まれるフィラーより小さいことを特徴とする請求項７に記載の電子部品内蔵基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
電子部品内蔵基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体チップ等の電子部品を有した基板の小型化や省スペース化等のため、半導体チップ等の電子部品が埋め込まれた所謂電子部品内蔵基板が提案されている。電子部品は、バンプを介して下側配線基板に接続されるとともに、はんだボールを介して上側配線基板に接続される。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５３５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体素子の高集積化や高機能化に伴い、半導体素子が実装される配線基板においても配線の微細化の要求が高まっている。しかしながら、上記の電子部品内蔵基板のように接続にはんだボールを用いたものでは、電子部品内蔵基板の薄型化や、高集積化や高機能化された電子部品を搭載することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一観点によれば、上面に実装用パッドを有する下基板と、下面に接続用パッドを有する上基板と、前記下基板と前記上基板との間に配設され、下面に第１接続パッド及び第２接続パッドを有し、前記第１接続パッドが金属ポストにより前記下基板の前記実装用パッドに接続された電子部品と、前記電子部品の第２接続パッドに第１端部が接続され、前記上基板の接続用パッドに第２端部が接続されたボンディングワイヤと、前記電子部品と前記下基板との間に充填され、前記金属ポストと、前記ボンディングワイヤの前記第１端部とを覆うアンダーフィル樹脂と、を有し、前記ボンディングワイヤのループ部は前記金属ポストの下端よりも低く位置し、前記下基板は、前記ボンディングワイヤのループ部を収容する収容部を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一観点によれば、薄型化を可能とした電子部品内蔵基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態の電子部品内蔵基板の概略断面図。
【図２】電子部品及び上基板を示す概略平面図。
【図３】下基板を示す概略平面図。
【図４】（ａ）（ｂ）は電子部品内蔵基板の製造工程を示す概略断面図。
【図５】（ａ）（ｂ）は電子部品内蔵基板の製造工程を示す概略断面図。
【図６】電子部品内蔵基板の製造工程を示す概略断面図。
【図７】電子部品内蔵基板の製造工程を示す概略断面図。
【図８】電子部品内蔵基板の製造工程を示す概略断面図。
【図９】電子部品内蔵基板の製造工程を示す概略断面図。
【図１０】（ａ）は変更例の電子部品内蔵基板の概略断面図、（ｂ）は下基板の概略平面図。
【図１１】（ａ）は変更例の電子部品内蔵基板の概略断面図、（ｂ）は下基板の概略平面図。
【図１２】変更例の電子部品内蔵基板の概略断面図。
【図１３】変更例の電子部品内蔵基板の概略断面図。
【図１４】変更例の電子部品内蔵基板の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、一実施形態を説明する。
なお、添付図面は、便宜上、構成要素を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを梨地模様に代えて示し、一部の部材のハッチングを省略している。
【０００９】
図１に示すように、電子部品内蔵基板１は、下基板１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０を有している。
【００１０】
下基板１０は、上面側（図１において上側）に実装用パッドＰ１１を有し、下面側（図１において下側）に外部接続用パッドＰ１２を有している。実装用パッドＰ１１は、例えば半導体素子３０を実装するために用いられる。外部接続用パッドＰ１２は、この電子部品内蔵基板１を他の基板等に実装するために用いられる。
【００１１】
図１は下基板１０の一例を示す。
下基板１０は、絶縁層１１、配線層１２、絶縁層１３、配線層１４、ソルダーレジスト層１５、配線層１６、ソルダーレジスト層１７を有している。
【００１２】
下基板１０において、絶縁層１１としては、例えば、ガラスクロスにエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた所謂ガラスエポキシ基板等を用いることができる。絶縁層１１として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の織布や不織布にエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた基板等を用いてもよい。絶縁層１１は、シリカ（二酸化ケイ素）等のフィラーを含有してもよい。なお、各図において、ガラスクロス等の図示は省略されている。
【００１３】
配線層１２は、絶縁層１１の上面側に形成されている。配線層１２の材料としては、例えば、銅（Ｃｕ）や銅合金等を用いることができる。
絶縁層１３は、絶縁層１１の上面側に、配線層１２を覆うように形成されている。絶縁層１３の材料としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁層１３は、シリカ（二酸化ケイ素）等のフィラーを含有してもよい。
【００１４】
配線層１４は、絶縁層１３の上面側に形成されている。配線層１４は、絶縁層１３を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層１３の上面側に形成された配線パターンとを有している。配線層１４の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００１５】
ソルダーレジスト層１５は、絶縁層１３の上面側に、配線層１４の一部と絶縁層１３を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層１５は、配線層１４の上面の一部を実装用パッドＰ１１として露出する開口部１５Ｘを有している。ソルダーレジスト層１５の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
【００１６】
なお、必要に応じて、開口部１５Ｘから露出する配線層１４の表面に表面処理層を形成してもよい。表面処理層の例としては、金（Ａｕ）層、ニッケル（Ｎｉ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）、Ｎｉ層／パラジウム（Ｐｄ）層／Ａｕ層（Ｎｉ層とＰｄ層とＡｕ層をこの順番で積層した金属層）などを挙げることができる。これらＡｕ層、Ｎｉ層、Ｐｄ層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層（無電解めっき金属層）を用いることができる。また、Ａｕ層はＡｕ又はＡｕ合金からなる金属層、Ｎｉ層はＮｉ又はＮｉ合金からなる金属層、Ｐｄ層はＰｄ又はＰｄ合金からなる金属層である。また、配線層１４の表面に、ＯＳＰ（Organic Solderability Preservative）処理などの酸化防止処理を施して表面処理層を形成するようにしてもよい。例えば、ＯＳＰ処理を施した場合には、配線層１４（実装用パッドＰ１１）の表面に、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜による表面処理層が形成される。なお、開口部１５Ｘから露出する配線層１４（又は、配線層１４の表面上に表面処理層が形成されている場合には、その表面処理層）自体を、実装用パッドＰ１１としてもよい。
【００１７】
配線層１６は、絶縁層１１の下面側に形成されている。配線層１６は、絶縁層１１を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層１１の下面側に形成された配線パターンとを有している。配線層１６の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００１８】
ソルダーレジスト層１７は、絶縁層１１の下面側に、配線層１６の一部と絶縁層１１を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層１７は、配線層１６の下面の一部を外部接続用パッドＰ１２として露出する開口部１７Ｘを有している。ソルダーレジスト層１７の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。
【００１９】
なお、必要に応じて、開口部１７Ｘから露出する配線層１６の表面に表面処理層を形成してもよい。表面処理層の例としては、Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｄ層／Ａｕ層などを挙げることができる。これらＡｕ層、Ｎｉ層、Ｐｄ層としては、例えば、無電解めっき法により形成された金属層（無電解めっき金属層）を用いることができる。また、Ａｕ層はＡｕ又はＡｕ合金からなる金属層、Ｎｉ層はＮｉ又はＮｉ合金からなる金属層、Ｐｄ層はＰｄ又はＰｄ合金からなる金属層である。また、配線層１６の表面に、ＯＳＰ処理などの酸化防止処理を施して表面処理層を形成するようにしてもよい。例えば、ＯＳＰ処理を施した場合には、配線層１６（外部接続用パッドＰ１２）の表面に、アゾール化合物やイミダゾール化合物等の有機被膜による表面処理層が形成される。なお、開口部１７Ｘから露出する配線層１６（又は、配線層１６の表面上に表面処理層が形成されている場合には、その表面処理層）自体を、外部接続用パッドＰ１２としてもよい。
【００２０】
下基板１０は、収容部１８を有している。収容部１８は、後述するボンディングワイヤの一部を収容する。収容部１８は、底面１８ｃを有し、その底面１８ｃは、下基板１０の上面となるソルダーレジスト層１５の上面１５ａより低く位置している。本実施形態において、収容部１８の底面１８ｃは、下基板１０の絶縁層１３内に位置している。つまり、下基板１０において、ソルダーレジスト層１５は開口部１５Ａを有し、絶縁層１３は凹部１３Ｂを有し、絶縁層１３の凹部１３Ｂとソルダーレジスト層１５の開口部１５Ａとにより収容部１８が構成されている。図３に示すように、収容部１８は、平面視矩形状の半導体素子３０の周縁部に沿って枠状に形成されている。図３では平面図であるが、収容部１８の底面１８ｃについて梨地模様を付し、収容部１８を判り易くしている。
【００２１】
半導体素子３０は、下基板１０に実装されている。半導体素子３０は、回路形成面を下基板１０に向けてフリップチップ実装されている。詳述すると、半導体素子３０は、素子本体３１、第１接続パッドＰ３１、第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３とを有している。図２に示すように、素子本体３１は、平面形状は矩形状（例えば正方形状）である。図１において、素子本体３１の下面には、複数の第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２が形成されている。図２に示すように、素子本体３１の下面３１ｂ側において、第１接続パッドＰ３１は行列状に配列され、各第１接続パッドＰ３１には金属ポスト３３が接続されている。
【００２２】
金属ポスト３３は、柱状（例えば円柱状）であり、第１接続パッドＰ３１に接続部材（例えばはんだ）により接続されている。金属ポスト３３の材料としては、例えば銅又は銅合金等を用いることができる。素子本体３１の下面３１ｂ側において、第２接続パッドＰ３２は、素子本体３１の周縁部に沿って配列されている。図１に示すように、下基板１０の収容部１８は、平面視で、半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２と重なる領域に形成されている。第２接続パッドＰ３２は、素子本体３１に含まれる図示しない配線パターンを介して第１接続パッドＰ３１と接続されている。なお、本実施形態において、第２接続パッドＰ３２は、素子本体３１の４つの辺のそれぞれに沿って配列されているが、少なくとも１つの辺に沿って配列されていてもよい。
【００２３】
半導体素子３０としては、たとえばＣＰＵ(Central Processing Unit)チップやＧＰＵ(Graphics Processing Unit)チップなどのロジックチップを用いることができる。また、半導体素子３０としては、たとえばＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)チップ、ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)チップやフラッシュメモリチップなどのメモリチップを用いることもできる。なお、電子部品内蔵基板１に内蔵される電子部品は半導体素子３０に限定されず、半導体素子に再配線を形成した所謂ＣＳＰ（chip size package）を内蔵してもよい。
【００２４】
上基板２０は、上面側（図１において上側）に外部接続用パッドＰ２１を有し、下面側（図１において下側）に接続用パッドＰ２２を有している。外部接続用パッドＰ２１は、例えば半導体パッケージ９０を実装するために用いられる。接続用パッドＰ２２は、例えば半導体素子３０と接続するために用いられる。
【００２５】
上基板２０は、絶縁層２１、配線層２２、絶縁層２３、配線層２４、ソルダーレジスト層２５、配線層２６、ソルダーレジスト層２７を有している。
上基板２０において、絶縁層２１としては、例えば、ガラスクロスにエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた所謂ガラスエポキシ基板等を用いることができる。絶縁層１１として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の織布や不織布にエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた基板等を用いてもよい。なお、各図において、ガラスクロス等の図示は省略されている。
【００２６】
配線層２２は、絶縁層２１の下面側に形成されている。配線層２２の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
絶縁層２３は、絶縁層２１の下面側に、配線層２２を覆うように形成されている。絶縁層２３の材料としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁層２３は、シリカ等のフィラーを含有してもよい。
【００２７】
配線層２４は、絶縁層２３の下面側に形成されている。配線層２４は、絶縁層２３を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層２３の下面側に形成された配線パターンとを有している。配線層２４の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００２８】
ソルダーレジスト層２５は、絶縁層２３の下面側に、配線層２４の一部と絶縁層２３を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層２５は、配線層２４の下面の一部を接続用パッドＰ２２として露出する開口部２５Ｘを有している。ソルダーレジスト層２５の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。なお、必要に応じて、開口部２５Ｘから露出する配線層２４の表面に表面処理層を形成してもよい。表面処理層としては、上述の下基板１０のソルダーレジスト層１５の開口部１５Ｘから露出する配線層１４の表面に形成する表面処理層と同様とすることができる。
【００２９】
配線層２６は、絶縁層２１の上面側に形成されている。配線層２６は、絶縁層２１を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層２１の上面側に形成された配線パターンとを有している。配線層２６の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００３０】
ソルダーレジスト層２７は、絶縁層２１の上面側に、配線層２６の一部と絶縁層２１を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層２７は、配線層２６の表面の一部を外部接続用パッドＰ２１として露出する開口部２７Ｘを有している。ソルダーレジスト層２７の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。なお、必要に応じて、開口部２７Ｘから露出する配線層２６の表面に表面処理層を形成してもよい。表面処理層としては、上述の下基板１０のソルダーレジスト層１７の開口部１７Ｘから露出する配線層１６の表面に形成する表面処理層と同様とすることができる。
【００３１】
半導体素子３０は、上基板２０に接着されている。詳しくは、半導体素子３０の素子本体３１の下面（回路形成面）３１ｂと反対側の背面（ここでは、上面）３１ａは、接着剤４０を介して、上基板２０のソルダーレジスト層２５の下面２５ｂに接着されている。接着剤４０としては、液状やシート状のエポキシ樹脂等を用いることができる。
【００３２】
図１及び図２に示すように、半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２は、ボンディングワイヤ５０を介して上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続されている。ボンディングワイヤ５０の材料としては、例えば、金、銅、アルミニウム（Ａｌ）等を用いることができる。
【００３３】
ボンディングワイヤ５０は、半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２に接続された第１端部５１と、上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続された第２端部５２と、弧状のループ部５３とを有している。ループ部５３において、最も低い部分（ループ頂上部）の高さ位置は、下基板１０の上面１５ａ（ソルダーレジスト層１５の上面１５ａ）よりも低い位置となり、下基板１０の収容部１８の中に配設される。
【００３４】
アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０と下基板１０との間に充填されている。従って、アンダーフィル樹脂６０は、素子本体３１の下面３１ｂ、第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３、及びボンディングワイヤ５０の第１端部５１を被覆する。アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０の各側面（素子本体３１の各側面）にも延在している。そして、アンダーフィル樹脂６０は、収容部１８に充填され、その収容部１８に収容されたボンディングワイヤ５０のループ部５３を被覆する。
【００３５】
アンダーフィル樹脂６０の材料としては、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。また、アンダーフィル樹脂６０の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂にシリカ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。フィラーとしては、シリカ以外に、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化珪素、チタン酸カルシウム、ゼオライト等の無機化合物、又は、有機化合物等を用いることができる。
【００３６】
アンダーフィル樹脂６０の材料としては、流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。高い流動性により、アンダーフィル樹脂６０を金属ポスト３３の間やボンディングワイヤ５０の間、収容部１８内に好適に充填できる。また、高い流動性により、ボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００３７】
封止樹脂７０は、下基板１０と上基板２０との間に充填されている。この封止樹脂７０は、下基板１０の上面と上基板２０の下面とを被覆し、半導体素子３０、ボンディングワイヤ５０においてアンダーフィル樹脂６０から露出する部分（第２端部５２）、アンダーフィル樹脂６０を封止する。封止樹脂７０は、半導体素子３０、ボンディングワイヤ５０（第２端部５２）を保護する保護層として機能する。また、封止樹脂７０は、電子部品内蔵基板１全体の機械的強度を高める。
【００３８】
封止樹脂７０の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。また、封止樹脂７０の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やポリイミド系樹脂にシリカ等のフィラーを混入した樹脂材を用いることができる。フィラーとしては、シリカ以外に、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化珪素、チタン酸カルシウム、ゼオライト等の無機化合物、又は、有機化合物等を用いることができる。
【００３９】
封止樹脂７０の材料としては、アンダーフィル樹脂６０よりも低い流動性の材料を用いることができる。流動性は、例えば、樹脂に添加するフィラーの大きさや量により調整することができる。本実施形態において、アンダーフィル樹脂６０に含まれるフィラーの大きさは、封止樹脂７０に含まれるフィラーより小さい。なお、封止樹脂７０とアンダーフィル樹脂６０との流動性が異なればよく、封止樹脂７０とアンダーフィル樹脂６０との少なくとも一方にフィラーを含まない材料を用いることもできる。
【００４０】
図１に示すように、外部接続用パッドＰ１２の下面には、外部接続端子８０が形成されている。外部接続端子８０は、例えばはんだバンプであり、電子部品内蔵基板１を他の基板（例えばマザーボード等の実装基板）に実装する際に使用される外部接続端子である。なお、外部接続端子として、はんだボール、リードピン、スタッドバンプ、等を用いることもできる。
【００４１】
上記の電子部品内蔵基板１には、半導体パッケージ９０が搭載される。半導体パッケージ９０は、例えば、半導体メモリ等を含み、電子部品内蔵基板１の外部接続用パッドＰ２１に接続される。この半導体パッケージ９０は、上基板２０、ボンディングワイヤ５０、半導体素子３０、及び金属ポスト３３を介して下基板１０に接続される。なお、外部接続用パッドＰ２１は、外部接続用パッドＰ１２と同様に、電子部品内蔵基板１と他の基板との接続に用いられてもよい。
【００４２】
［作用］
次に、上記の電子部品内蔵基板１の作用を説明する。
電子部品内蔵基板１は、下基板１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０を有している。半導体素子３０は第２接続パッドＰ３２と一部の第１接続パッドＰ３１とを接続する配線パターンを有している。金属ポスト３３は下基板１０の実装用パッドＰ１１に接続され、第２接続パッドＰ３２はボンディングワイヤ５０を介して上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続されている。アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０と下基板１０との間に充填され、素子本体３１の下面３１ｂ、第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３、及びボンディングワイヤ５０の第１端部５１を被覆する。下基板１０は、収容部１８を有している。収容部１８は、後述するボンディングワイヤの一部を収容する。
【００４３】
電子部品内蔵基板１において、上基板２０は、ボンディングワイヤ５０と半導体素子３０とを介して下基板１０に接続される。従って、下基板１０と上基板２０との間は、半導体素子３０を収容するのに十分な間隔であればよく、電子部品内蔵基板１を薄型化することができる。
【００４４】
電子部品内蔵基板１は、金属ポスト３３を用いて下基板１０と半導体素子３０と上基板２０とを接続するため、金属ポスト３３と接続する半導体素子の第１接続パッドＰ３１と下基板１０の実装用パッドＰ１１との配列間隔（ピッチ）をはんだボールを用いる物と比べて小さくできる。このため、半導体素子３０の配線の微細化、及び下基板１０の配線の微細化をはかることができ、高集積化や高機能化された半導体素子３０を内蔵できる。
【００４５】
半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２は、ボンディングワイヤ５０を介して上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続されている。ボンディングワイヤ５０を用いた場合、ボンディングワイヤ５０同士の間隔は、ボンディングワイヤ５０を第２接続パッドＰ３２、接続用パッドＰ２２に接続するボンディングツールのヘッドの幅以上であればよく、この幅は、はんだボールの配列間隔よりも狭い。従って、複数の第２接続パッドＰ３２と接続用パッドＰ２２を１列にて半導体素子３０を囲むように配列することができる。このため、半導体素子３０から上基板２０の端部までの距離を短くすることができ、電子部品内蔵基板１を小型化できる。
【００４６】
アンダーフィル樹脂６０の材料としては、流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。高い流動性により、アンダーフィル樹脂６０を金属ポスト３３の間やボンディングワイヤ５０の間、収容部１８内に好適に充填できる。また、高い流動性により、ボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００４７】
封止樹脂７０は、下基板１０と上基板２０との間に充填されている。アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０と下基板１０との間に充填され、素子本体３１の下面３１ｂ、第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３、及びボンディングワイヤ５０の第１端部５１を被覆する。従って、封止樹脂７０を封止金型内に注入する際のボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００４８】
［製造方法］
次に、上記の電子部品内蔵基板１の製造する工程を説明する。
図４（ａ）に示す工程では、上基板２０を作製する。なお、図４（ａ）では、図１に示す上基板２０の上下を反転して示している。
【００４９】
具体的には、絶縁層２１を準備し、絶縁層２１の上面に配線層２２を形成する。配線層２２は、例えばサブトラクティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成できる。
次に、絶縁層２１の上面に、配線層２２を覆うように絶縁層２３を形成する。絶縁層２３は、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂フィルムをラミネートして形成することができる。なお、液状又はペースト状のエポキシ系樹脂等を用いて絶縁層２３を形成してもよい。
【００５０】
次に、絶縁層２１，２３に配線層２２の一部を露出するビアホールを形成する。ビアホール形成後、必要に応じてデスミア処理を行い、ビアホールの底部に露出する配線層に付着した樹脂残渣を除去してもよい。ビアホールは、例えばレーザ加工法等により形成できる。
【００５１】
次に、絶縁層２３の上面の配線層２４と、絶縁層２１の下面の配線層２６を形成する。配線層２４，２６は、例えばセミアディティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成できる。
【００５２】
なお、絶縁層２１，２３と配線層２２，２４，２６の形成順序は上記に限定されず、例えば最下層から順に積層形成してもよい。
次に、絶縁層２３の上面に、配線層２４の一部を露出する開口部２５Ｘを有するソルダーレジスト層２５を形成する。また、絶縁層２１の下面に、配線層２６の一部を露出する開口部２７Ｘを有するソルダーレジスト層２７を形成する。ソルダーレジスト層２５は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を、配線層２４を被覆するように絶縁層２３の上面にスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。同様に、ソルダーレジスト層２７は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を、配線層２６を被覆するように絶縁層２１の下面にスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。
【００５３】
図４（ｂ）に示す工程では、上基板２０に半導体素子３０を搭載する。半導体素子３０は、素子本体３１の回路形成面３１ｂに、第１接続パッドＰ３１、第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３を有している。半導体素子３０の回路形成面とは反対側の背面（図４（ｂ）では下面）３１ａが、上基板２０のソルダーレジスト層２５の上面２５ｂ（図１では下面２５ｂ）と対向するように、つまりフェイスアップの状態で、背面３１ａを接着剤４０によりソルダーレジスト層２５の上面２５ｂに接着する。
【００５４】
図５（ａ）に示す工程では、ボンディングワイヤ５０により、半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２と、上基板２０の接続用パッドＰ２２とを接続する。このとき、ボンディングワイヤ５０の形成によって、ボンディングワイヤ５０のループ頂点部は金属ポスト３３の上端よりも高く位置している。
【００５５】
図５（ｂ）に示す工程では、下基板１０を作製する。
具体的には、絶縁層１１を準備し、絶縁層１１の上面に配線層１２を形成する。配線層１２は、例えばサブトラクティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成できる。
【００５６】
次に、絶縁層１１の上面に、配線層１２を覆うように絶縁層１３を形成する。絶縁層１３は、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂フィルムをラミネートして形成することができる。なお、液状又はペースト状のエポキシ系樹脂等を用いて絶縁層１３を形成してもよい。
【００５７】
次に、絶縁層１１，１３に配線層１２の一部を露出するビアホールを形成する。ビアホール形成後、必要に応じてデスミア処理を行い、ビアホールの底部に露出する配線層に付着した樹脂残渣を除去してもよい。ビアホールは、例えばレーザ加工法等により形成できる。
【００５８】
次に、絶縁層１３の上面の配線層１４と、絶縁層１１の下面の配線層１６を形成する。配線層１４，１６は、例えばセミアディティブ法等の各種の配線形成方法を用いて形成できる。
【００５９】
なお、絶縁層１１，１３と配線層１２，１４，１６の形成順序は上記に限定されず、例えば最下層から順に積層形成してもよい。
次に、絶縁層１３の上面に、配線層１４の一部を露出する開口部１５Ｘを有するソルダーレジスト層１５を形成する。また、絶縁層１１の下面に、配線層１６の一部を露出する開口部１７Ｘを有するソルダーレジスト層１７を形成する。ソルダーレジスト層１５は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を、配線層１４を被覆するように絶縁層１３の上面にスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。同様に、ソルダーレジスト層１７は、例えば、液状又はペースト状の感光性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を、配線層１６を被覆するように絶縁層１１の下面にスクリーン印刷法、ロールコート法、又は、スピンコート法等で塗布することにより形成できる。
【００６０】
次に、収容部１８を形成する。収容部１８は、例えば、ルータ加工機等によって、ソルダーレジスト層１５の上面１５ａの側から切削加工して形成することができる。
図６に示す工程では、下基板１０に半導体素子３０を実装する。具体的には、下基板１０の実装用パッドＰ１１を、半導体素子３０の金属ポスト３３に対向させる。そして、下基板１０の実装用パッドＰ１１に、はんだにより半導体素子３０の金属ポスト３３を接続する。このとき、半導体素子３０に接続されたボンディングワイヤ５０は、そのループ部５３が下基板１０の収容部１８に収容される。
【００６１】
図７に示す工程では、下基板１０と半導体素子３０の間のアンダーフィル樹脂６０を形成する。具体的には、下基板１０と半導体素子３０との間にアンダーフィル樹脂６０を充填する。このとき、アンダーフィル樹脂６０の流動性により、収容部１８に充填されるとともに、収容部１８内のボンディングワイヤ５０のループ部５３の間に充填される。そして、低い流動性のアンダーフィル樹脂６０により、ボンディングワイヤ５０の変形を抑制し、ボンディングワイヤ５０同士の短絡を防止する。
【００６２】
なお、予め下基板１０にアンダーフィル樹脂６０を形成し、アンダーフィル樹脂６０に半導体素子３０を押し付けることで、半導体素子３０の金属ポスト３３を下基板１０の実装用パッドＰ１１に接続してもよい。なお、アンダーフィル樹脂６０の流動性を調整することで、ボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００６３】
図８に示す工程では、封止樹脂７０を形成する。具体的には、半導体素子３０を挟む上基板２０及び下基板を、例えば封止金型内に配設し、封止金型内に樹脂を注入して封止樹脂７０を形成する。このとき、ボンディングワイヤ５０のループ部５３及び第２接続パッドＰ３２とボンディングワイヤ５０の第１端部５１との接続部が、アンダーフィル樹脂６０により覆われている。従って、封止樹脂７０を封止金型内に注入する際のボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００６４】
図９に示す工程では、外部接続端子８０を形成する。具体的には、下基板１０の外部接続用パッドＰ１２にはんだボールを搭載し、リフロー処理して外部接続端子８０を形成する。
【００６５】
以上の工程により、図１に示す電子部品内蔵基板１が得られる。
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）電子部品内蔵基板１は、下基板１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０を有している。下基板１０は、上面側に半導体素子３０を実装するための実装用パッドＰ１１を有し、上基板２０は、下面側に半導体素子３０に接続される接続用パッドＰ２２を有している。半導体素子３０は、素子本体３１、第１接続パッドＰ３１、第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３とを有している。半導体素子３０は第２接続パッドＰ３２と一部の第１接続パッドＰ３１とを接続する配線パターンを有している。金属ポスト３３は下基板１０の実装用パッドＰ１１に接続され、第２接続パッドＰ３２はボンディングワイヤ５０を介して上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続されている。アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０と下基板１０との間に充填され、素子本体３１の下面３１ｂ、第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３、及びボンディングワイヤ５０の第１端部５１を被覆する。下基板１０は、収容部１８を有している。収容部１８は、後述するボンディングワイヤの一部を収容する。
【００６６】
電子部品内蔵基板１において、上基板２０は、ボンディングワイヤ５０と半導体素子３０とを介して下基板１０に接続される。従って、下基板１０と上基板２０との間は、半導体素子３０を収容するのに十分な間隔であればよく、電子部品内蔵基板１を薄型化することができる。
【００６７】
（２）電子部品内蔵基板１は、金属ポスト３３を用いて下基板１０と半導体素子３０と上基板２０とを接続するため、金属ポスト３３と接続する半導体素子の第１接続パッドＰ３１と下基板１０の実装用パッドＰ１１との配列間隔（ピッチ）をはんだボールを用いる物と比べて小さくできる。このため、半導体素子３０の配線の微細化、及び下基板１０の配線の微細化をはかることができ、高集積化や高機能化された半導体素子３０を内蔵できる。
【００６８】
（３）半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２は、ボンディングワイヤ５０を介して上基板２０の接続用パッドＰ２２に接続されている。ボンディングワイヤ５０を用いた場合、ボンディングワイヤ５０同士の間隔は、ボンディングワイヤ５０を第２接続パッドＰ３２、接続用パッドＰ２２に接続するボンディングツールのヘッドの幅以上であればよく、この幅は、はんだボールの配列間隔よりも狭い。従って、複数の第２接続パッドＰ３２と接続用パッドＰ２２を１列にて半導体素子３０を囲むように配列することができる。このため、半導体素子３０から上基板２０の端部までの距離を短くすることができ、電子部品内蔵基板１を小型化できる。
【００６９】
（４）アンダーフィル樹脂６０は、半導体素子３０と下基板１０との間に充填され、素子本体３１の下面３１ｂ、第１接続パッドＰ３１及び第２接続パッドＰ３２、金属ポスト３３、ボンディングワイヤ５０の第１端部５１及びループ部５３を被覆する。アンダーフィル樹脂６０の材料としては、流動性の高い樹脂材料を用いることが好ましい。高い流動性により、アンダーフィル樹脂６０を金属ポスト３３の間やボンディングワイヤ５０の間、収容部１８内に好適に充填できる。また、高い流動性により、ボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００７０】
（４）封止樹脂７０は、下基板１０と上基板２０との間に充填され、接続用パッドＰ２２及びその接続用パッドＰ２２に接続されたボンディングワイヤ５０の第２端部５２を被覆する。ボンディングワイヤ５０の第１端部５１及びループ部５３は、アンダーフィル樹脂６０により被覆されている。従って、封止樹脂７０を封止金型内に注入する際のボンディングワイヤ５０の変形を抑制できる。
【００７１】
［変更例］
次に、上記実施形態に対する変更例を説明する。なお、以下に説明する変更例において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を省略することがある。
【００７２】
・上記実施形態に対し、収容部１８の構成を適宜変更してもよい。
図１０（ａ）に示す電子部品内蔵基板１００は、下基板１１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０を有している。
【００７３】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、下基板１１０は、収容部１２０を有している。収容部１２０は、半導体素子３０の周縁部に沿った枠状の第１収容部１２１と、第１収容部１２１から下基板１１０の側面まで延びる第２収容部１２２とを有している。第１収容部１２１は、第２収容部１２２と連続している。収容部１２０の底面１２０ｃは、第１収容部１２１と第２収容部１２２とで連続している。従って、収容部１２０は、下基板１１０の端部まで延びている。このような収容部１２０は、アンダーフィル樹脂６０の形成時において、収容部１２０の第１収容部１２１に充填されるアンダーフィル樹脂６０において、収容部１２０内に生じるボイドは、第２収容部１２２を介して、下基板１１０の外部であって下基板１１０を個片化する際に切断される領域へと移動し、収容部１２０内に残存しない。これにより、収容部１２０内のボイドの残留を抑制できる。ボイドは、そのボイドの近傍の樹脂の剥離を生じさせ、信頼性を低下させることがある。従って、ボイドの残留を抑制することにより、電子分内蔵基板の信頼性をより向上できる。
【００７４】
図１１（ａ）に示す電子部品内蔵基板２００は、下基板２１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０を有している。
【００７５】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、下基板２１０は収容部２２０を有している。収容部２２０は、下基板２１０の周縁部全域において、下基板２１０の側面まで延びている。つまり、収容部２２０の底面２２０ｃは、下基板２１０の側面まで延びている。このような収容部２２０は、アンダーフィル樹脂６０の形成時において、収容部２２０内のボイドの残留を抑制できる。
【００７６】
図１２に示す電子部品内蔵基板３００は、下基板３１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０を有している。
【００７７】
下基板３１０は、絶縁層３１１、配線層３１２、絶縁層３１３、配線層３１４、絶縁層３１５、配線層３１６、ソルダーレジスト層３１７、配線層３１８、ソルダーレジスト層３１９を有している。
【００７８】
下基板３１０において、絶縁層３１１としては、例えば、ガラスクロスにエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた所謂ガラスエポキシ基板等を用いることができる。絶縁層１１として、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の織布や不織布にエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を含浸させた基板等を用いてもよい。なお、各図において、ガラスクロス等の図示は省略されている。
【００７９】
配線層３１２は、絶縁層３１１の上面側に形成されている。配線層３１２の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
絶縁層３１３は、絶縁層３１１の上面側に、配線層３１２を覆うように形成されている。絶縁層３１３の材料としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁層３１３は、シリカ（二酸化ケイ素）等のフィラーを含有してもよい。
【００８０】
配線層３１４は、絶縁層３１３の上面側に形成されている。配線層３１４は、絶縁層３１３を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層３１３の上面側に形成された配線パターンとを有している。配線層３１４の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００８１】
絶縁層３１５は、絶縁層３１３の上面側に、配線層３１４を覆うように形成されている。絶縁層３１５の材料としては、例えば、熱硬化性のエポキシ系樹脂等の絶縁性樹脂を用いることができる。絶縁層３１５は、シリカ（二酸化ケイ素）等のフィラーを含有してもよい。
【００８２】
配線層３１６は、絶縁層３１５の上面側に形成されている。配線層３１６は、絶縁層３１５を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層３１５の上面側に形成された配線パターンとを有している。配線層３１６の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００８３】
ソルダーレジスト層３１７は、絶縁層３１５の上面側に、配線層３１６の一部と絶縁層３１５を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層３１７は、配線層３１６の上面の一部を実装用パッドＰ１１として露出する開口部３１７Ｘを有している。ソルダーレジスト層３１７の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。なお、必要に応じて、ソルダーレジスト層３１７の開口部３１７Ｘから露出する配線層３１６の表面に表面処理層を形成してもよい。
【００８４】
配線層３１８は、絶縁層３１１の下面側に形成されている。配線層３１８は、絶縁層３１１を厚さ方向に貫通するビア配線と、絶縁層３１１の下面側に形成された配線パターンとを有している。配線層３１８の材料としては、例えば、銅や銅合金等を用いることができる。
【００８５】
ソルダーレジスト層３１９は、絶縁層３１１の下面側に、配線層３１８の一部と絶縁層３１１を被覆するように形成されている。ソルダーレジスト層３１９は、配線層３１８の表面の一部を外部接続用パッドＰ１２として露出する開口部３１９Ｘを有している。ソルダーレジスト層３１９の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂やアクリル系樹脂などの絶縁性樹脂を用いることができる。なお、必要に応じて、ソルダーレジスト層３１９の開口部３１９Ｘから露出する配線層３１８の表面に表面処理層を形成してもよい。
【００８６】
下基板３１０は、収容部３２０を有している。収容部３２０は、半導体素子３０の第２接続パッドＰ３２と上基板２０の接続用パッドＰ２２とを接続するボンディングワイヤ５０の一部であるループ部５３を収容する。収容部３２０は、底面３２０ｃを有し、その底面３２０ｃは、下基板３１０の上面となるソルダーレジスト層３１７の上面３１７ａより低く位置している。この変更例において、収容部３２０の底面３２０ｃは、下基板３１０の絶縁層３１３内に位置している。つまり、下基板３１０において、ソルダーレジスト層３１７と絶縁層３１５とはそれぞれ厚さ方向に貫通する開口部を有し、絶縁層３１３は凹部を有し、絶縁層３１３の凹部とソルダーレジスト層３１７及び絶縁層３１５の開口部とにより収容部３２０が構成されている。図３に示すように、収容部３２０は、半導体素子３０の周縁部に沿って枠状に形成されている。
【００８７】
このような電子部品内蔵基板３００についても、上記実施形態と同様の効果が得られる。
なお、図１２では、下基板３１０に３層の絶縁層３１１，３１３，３１５が含まれるが、下基板を４層以上の絶縁層を含む構成としてもよい。この場合、収容部３２０は、２層以上の絶縁層に跨がって形成されていてもよい。
【００８８】
図１３に示す電子部品内蔵基板４００は、下基板１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０、調整板４１０を有している。
【００８９】
調整板４１０は、半導体素子３０と上基板２０との間に配設されている。図１３において、調整板４１０は、上基板２０のソルダーレジスト層２５の下面に取着されている。調整板４１０は、熱膨張係数（ＣＴＥ：Coefficient of Thermal Expansion）によって、電子部品内蔵基板４００の反りを調整する。調整板４１０としては、Ｓｉ基板（ダミーチップやガラス）などの低ＣＴＥ材を用いることができる。また、調整板４１０として、上基板２０及び下基板１０のＣＴＥよりも少し大きいＣＴＥ材を用いてマッチングを取ることもできる。
【００９０】
図１４に示す電子部品内蔵基板１ａは、下基板１０、上基板２０、半導体素子（半導体チップ）３０、ボンディングワイヤ５０、アンダーフィル樹脂６０、封止樹脂７０を有している。上基板２０の配線層２４は、半導体素子３０が接着されたソルダーレジスト層２５に覆われた配線パターン２４ｃと、絶縁層２３を貫通して配線パターン２４ｃを配線層２２に接続するビア配線とを有している。このような配線層２４に対して、配線パターン２４ｃの一部を露出する開口部をソルダーレジスト層２５に形成することで、上基板２０と半導体素子３０との間にコンデンサやコイルを搭載することもできる。
【００９１】
・上基板２０において、半導体素子３０が接続されるソルダーレジスト層を省略してもよく、更に薄型化を図ることができる。
・上基板を１層又は３層の絶縁層を含む構成としてもよい。
【００９２】
・上基板及び下基板の少なくとも一方として、コア基板を有するコア付きビルドアップ基板、シリコン基板、セラミック基板等を用いてもよい。
・上述の実施形態及び各変更例の一部又は全てを適宜組み合わせて実施することもできる。
【符号の説明】
【００９３】
１  電子部品内蔵基板
１０  下基板
１５ａ  上面
１８  収容部
Ｐ１１  実装用パッド
１８ｃ  底面
２０  上基板
２７ｂ  下面
Ｐ２２  接続用パッド
３０  電子部品
Ｐ３１  第１接続パッド
Ｐ３２  第２接続パッド
３３  金属ポスト
５０  ボンディングワイヤ
５１  第１端部
５２  第２端部
５３  ループ部
６０  アンダーフィル樹脂
７０  封止樹脂
【図１】
2020053458.tif 000003
【図２】
2020053458.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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