(57)【要約】【課題】絶縁層の反りを抑制すること。【解決手段】第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上面に搭載された電子部品と、前記第１絶縁層の下方に設けられた第２絶縁層と、前記第１絶縁層の下面および前記第２絶縁層の上面と接合し、前記第１絶縁層を貫通する貫通孔を介し前記電子部品に電気的に接続され、互いに異なる電圧が印加される第１配線および第２配線と、前記第１配線および前記第２配線の間において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する空隙と、を有するモジュール。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１絶縁層と、
前記第１絶縁層の上面に搭載された電子部品と、
前記第１絶縁層の下方に設けられた第２絶縁層と、
前記第１絶縁層の下面および前記第２絶縁層の上面と接合し、前記第１絶縁層を貫通する貫通孔を介し前記電子部品に電気的に接続され、互いに異なる電圧が印加される第１配線および第２配線と、
前記第１配線および前記第２配線の間において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する空隙と、
を有するモジュール。
【請求項２】
前記第１配線および前記第２配線は、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層より厚い請求項１に記載のモジュール。
【請求項３】
前記第１配線と前記第２配線との間の前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の少なくとも一方に前記空隙側の面に凹部および凸部の少なくとも一方が設けられている請求項１または２に記載のモジュール。
【請求項４】
前記空隙の高さは前記第１配線および前記第２配線の高さの２／５以上である請求項１から３のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項５】
前記第１配線および前記第２配線の配列方向における前記空隙の幅は前記第１配線と前記第２配線との間の距離の４／５以上である請求項４に記載のモジュール。
【請求項６】
前記第２絶縁層の下面に接合し前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方と電気的に接続された金属層を備える請求項１から５のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項７】
複数の前記電子部品が設けられ、
前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方は、前記複数の電子部品のうち少なくとも２つを電気的に接続する請求項１から６のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項８】
前記第１配線および前記第２配線と前記空隙との間に設けられた絶縁膜を備える請求項１から７のいずれか一項に記載のモジュール。
【請求項９】
前記絶縁膜の厚さは前記第１配線および前記第２配線の厚さの１／３以下である請求項８に記載のモジュール。
【請求項１０】
第１絶縁層の上面に電子部品を搭載する工程と、
前記第１絶縁層に上面が接合し、前記第１絶縁層の下方に設けられた第２絶縁層に下面が接合し、前記第１絶縁層を貫通する貫通孔を介し前記電子部品に電気的に接続され、互いに異なる電圧が印加される第１配線および第２配線を形成する工程と、
を備え、
前記第１配線と前記第２配線との間において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に樹脂を充填せずに空隙として残存させるモジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モジュールおよびその製造方法に関し、例えば電子部品を搭載するモジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー半導体素子を搭載するパワーモジュールにおいて、絶縁層の上面に電子部品を搭載し、絶縁層を貫通する貫通孔を介し絶縁層の下面から電子部品に接続する配線を設けることが知られている（例えば特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８５３６７００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子部品の放熱性を高める場合および／または電子部品に大電流を供給する場合、絶縁層の下面に設けられた配線を例えば絶縁層より厚くすることが求められる。配線間に絶縁体を設ける場合、配線が厚いため無機絶縁体を設けることが難しい。そこで、配線間に樹脂を充填することが考えられる。しかし、樹脂等は線膨張係数が大きいため、配線間に樹脂を充填すると絶縁層が大きく反ることがある。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、絶縁層の反りを抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、第１絶縁層と、前記第１絶縁層の上面に搭載された電子部品と、前記第１絶縁層の下方に設けられた第２絶縁層と、前記第１絶縁層の下面および前記第２絶縁層の上面と接合し、前記第１絶縁層を貫通する貫通孔を介し前記電子部品に電気的に接続され、互いに異なる電圧が印加される第１配線および第２配線と、前記第１配線および前記第２配線の間において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に位置する空隙と、を有するモジュールである。
【０００７】
上記構成において、前記第１配線および前記第２配線は、前記第１絶縁層および前記第２絶縁層より厚い構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記第１配線と前記第２配線との間の前記第１絶縁層および前記第２絶縁層の少なくとも一方に前記空隙側の面に凹部および凸部の少なくとも一方が設けられている構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記空隙の高さは前記第１配線および前記第２配線の高さの２／５以上である構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記第１配線および前記第２配線の配列方向における前記空隙の幅は前記第１配線と前記第２配線との間の距離の４／５以上である構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記第２絶縁層の下面に接合し前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方と電気的に接続された金属層を備える構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、複数の前記電子部品が設けられ、前記第１配線および前記第２配線の少なくとも一方は、前記複数の電子部品のうち少なくとも２つを電気的に接続する構成とすることができる。
【００１３】
上記構成において、前記第１配線および前記第２配線と前記空隙との間に設けられた絶縁膜を備える構成とすることができる。
【００１４】
上記構成において、前記絶縁膜の厚さは前記第１配線および前記第２配線の厚さの１／３以下である構成とすることができる。
【００１５】
本発明は、第１絶縁層の上面に電子部品を搭載する工程と、前記第１絶縁層に上面が接合し、前記第１絶縁層の下方に設けられた第２絶縁層に下面が接合し、前記第１絶縁層を貫通する貫通孔を介し前記電子部品に電気的に接続され、互いに異なる電圧が印加される第１配線および第２配線を形成する工程と、を備え、前記第１配線と前記第２配線との間において前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に樹脂を充填せずに空隙として残存させるモジュールの製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、絶縁層の反りを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、実施例１に係るモジュールの断面図である。
【図２】図２は、実施例１に係るモジュールの平面図である。
【図３】図３（ａ）から図３（ｃ）は、実施例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図４】図４（ａ）から図４（ｃ）は、実施例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図５】図５（ａ）および図５（ｂ）は、実施例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図（その３）である。
【図６】図６は、実施例１の変形例１に係るモジュールの断面図である。
【図７】図７は、実施例１の変形例２に係るモジュールの断面図である。
【図８】図８は、実施例１の変形例３に係るモジュールの断面図である。
【図９】図９（ａ）および図９（ｂ）は、比較例１の断面模式図、図９（ｃ）は、実施例１の断面模式図である。
【図１０】図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例１の断面模式図、図１０（ｃ）は、実施例１の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、実施例１に係るモジュールの断面図である。絶縁層１０および３０の平面方向のうち配線１４ａと１４ｂの配列方向をＸ方向、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向、絶縁層１０および３０の厚さ方向をＺ方向とする。
【００２０】
図１に示すように、絶縁層１０の上面に接合層１２が設けられている。絶縁層１０は、ポリイミド等の樹脂絶縁層である。接合層１２の上面に電子部品２０ａおよび２０ｂが搭載されている。接合層１２は例えばエポキシ樹脂接着剤等の樹脂接着剤であり、絶縁層１０と電子部品２０ａおよび２０ｂとを接合する。絶縁層１０の厚さは例えば２０μｍから５０μｍである。接合層１２の厚さは例えば５μｍから２０μｍであり、絶縁層１０の厚さより小さい。
【００２１】
電子部品２０ａは、パワー素子であり、例えばＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、バイポーラトランジスタまたはＦＥＴ（Field Effect Transistor）等のトランジスタまたはダイオードである。トランジスタまたはダイオードには、Ｓｉ、ＧａＮまたはＳｉＣ等の半導体が用いられる。電子部品２０ａおよび２０ｂは、例えばベアチップまたはベアチップが実装されたパッケージである。図１の例では、電子部品２０ａは横縦型のＧａＮトランジスタのベアチップである。
【００２２】
電子部品２０ａの下面に端子２２ａおよび２２ｂが設けられ、電子部品２０ｂの下面に端子２２ｃおよび２２ｄが設けられている。端子２２ａおよび２２ｂは例えばドレイン端子およびゲート端子である。ソース端子は後述する端子２２ｅである。ソース端子およびドレイン端子には大電流が流れる。ゲート端子は、電圧が印加されるだけである。またバイポーラトランジスタのような電流駆動のトランジスタでは、制御電極には小さな電流が流れる。このため、端子２２ｂは端子２２ａより小さい。
【００２３】
電子部品２０ｂは、例えば集積回路であり、電子部品２０ａを制御する制御回路である。制御回路は、外部からの制御信号に基づき、トランジスタのゲート端子にゲート信号を出力する。電子部品２０ｂの下面には端子２２ｃおよび２２ｄが設けられている。端子２２ｃは、端子２２ｂにトランジスタのゲート信号を出力する端子である。端子２２ｄは外部から制御信号を受信する端子である。端子２２ａから２２ｄは例えば銅、金またはアルミニウム等を主材料とした金属層である。
【００２４】
絶縁層１０および接合層１２を貫通する貫通孔１６ａから１６ｄが設けられている。ソース端子およびドレイン端子には大電流が流れる。ゲート端子には大きな電流は流れない。このため、端子２２ｂは端子２２ａより小さい。また、貫通孔１６ｂの総面積は貫通孔１６ａの総面積より小さい。
【００２５】
貫通孔１６ａから１６ｄの内面および絶縁層１０の下面に配線１４ａから１４ｃが設けられている。配線１４ａは貫通孔１６ａを介し端子２２ａに電気的に接続する。配線１４ｂは貫通孔１６ｂを介し端子２２ｂに電気的に接続し、貫通孔１６ｃを介し端子２２ｃに電気的に接続する。配線１４ｃは貫通孔１６ｄを介し端子２２ｄに電気的に接続する。絶縁層１０の下面の周縁に枠体１５が設けられている。配線１４ａから配線１４ｃおよび枠体１５は銅層等の金属層である。配線１４ａから１４ｃおよび枠体１５の厚さは例えば５０μｍから３００μｍであり絶縁層１０および３０の厚さより大きい。配線１４ａから１４ｃの間は空隙２８である。
【００２６】
配線１４ａから１４ｃと空隙２８との間に絶縁膜２４が設けられている。絶縁膜２４は、例えば樹脂等の有機絶縁膜、または、酸化シリコン膜もしくは窒化シリコン膜等の無機絶縁膜である。絶縁膜２４の厚さは例えば１μｍから２０μｍである。
【００２７】
配線１４ａから１４ｃおよび枠体１５の下面に接合層３２を介し絶縁層３０が設けられている。接合層３２は、絶縁層３０と配線１４ａから１４ｃおよび枠体１５とを接合する。絶縁層３０は、ポリイミド層の樹脂絶縁層であり可撓性を有する。接合層３２は例えばエポキシ樹脂接着剤等の樹脂接着剤である。絶縁層３０および接合層３２の厚さは例えばそれぞれ２０μｍから５０μｍおよび５μｍから２０μｍである。
【００２８】
絶縁層３０および接合層３２を貫通する貫通孔３６ａおよび３６ｂが設けられている。貫通孔３６ａおよび３６ｂの大きさは例えば３０μｍから５００μｍである。
【００２９】
貫通孔３６ａおよび３６ｂの内面および絶縁層３０の下面に金属層３４ａおよび３４ｂが設けられている。金属層３４ａは貫通孔３６ａを介し配線１４ａに電気的に接続する。金属層３４ｂは、貫通孔３６ｂを介し配線１４ｃに電気的に接続する。金属層３４ａおよび３４ｂは、外部と電気的に接続するための端子であり、例えば銅層等である。金属層３４ａおよび３４ｂの厚さは例えば３０μｍから３００μｍであり絶縁層３０の厚さより大きい。
【００３０】
図２は、実施例１に係るモジュールの平面図である。図２は、貫通孔１６ａから１６ｄ、配線１４ａから１４ｄ、枠体１５、電子部品２０ａ、２０ｂ、端子２２ａから２２ｅを図示している。
【００３１】
図２に示すように、電子部品２０ａが２個設けられている。電子部品２０ａに設けられている端子２２ａ、２２ｂおよび２２ｅはそれぞれソース端子、ゲート端子およびドレイン端子である。配線１４ａは、貫通孔１６ａを介し２つの電子部品２０ａの端子２２ａ間を接続する。配線１４ｄは、貫通孔１６ｅを介し２つの電子部品２０ａの端子２２ｅ間を接続する。なお、図１のように１つの端子２２ａに大きな１つの貫通孔１６ａが設けられていてもよいし、図２のように１つの端子２２ａに複数の貫通孔１６ａが設けられていてもよい。配線１４ｄは、図２に図示されていない金属層３４ａに接続される。
【００３２】
配線１４ｂは、貫通孔１６ｂおよび１６ｃを介し電子部品２０ａの端子２２ｂと電子部品２０ｂの端子２２ｃとを接続する。配線１４ｃは、貫通孔１６ｄおよび３６ｂを介し端子２２ｄと金属層３４ｂとを接続する。
【００３３】
枠体１５は、絶縁層１０の周縁を、配線１４ａから１４ｄを囲むように設けられている。配線１４ａから１４ｄおよび枠体１５の間は空気等の気体が充填された空隙２８である。
【００３４】
図３（ａ）から図５（ｃ）は、実施例１に係るモジュールの製造方法を示す断面図である。図３（ａ）に示すように、絶縁層１０の上面に接合層１２を塗布する。接合層１２の塗布は、例えばスクリーン印刷法、スピンコート法、スプレコート法またはインクジェット法を用いる。図３（ｂ）に示すように、絶縁層１０および接合層１２を貫通する貫通孔１６ａから１６ｄを形成する。貫通孔１６ａから１６ｄは、レーザ光を照射することにより形成する。
【００３５】
図３（ｃ）に示すように、接合層１２の上面に電子部品２０ａおよび２０ｂを配置する。熱処理することにより、接合層１２を硬化させ電子部品２０ａおよび２０ｂと絶縁層１０とを接合する。熱処理は例えば１５０℃から３００℃の温度で実施する。端子２２ａから２２ｄはそれぞれ貫通孔１６ａから１６ｄに露出する。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、絶縁層１０の下面、貫通孔１６ａから１６ｄの内面に配線１４ａから１４ｃを形成する。配線１４ａから１４ｃの形成方法を説明する。絶縁層１０の下面、貫通孔１６ａから１６ｄの内面にシード層を形成する。シード層は、例えばスパッタリング法を用い形成する。シード層は、例えば絶縁層１０側からチタン層および銅層等の金属層である。シード層の上面にめっき層を形成する。めっき層は例えば銅層等の金属層である。めっき層は、例えばシード層に電流を供給することによる電解めっき法または無電解めっき法を用い形成する。シード層およびめっき層により配線１４ａから１４ｃが形成される。
【００３７】
図４（ｂ）に示すように、上下を逆にし、配線１４ａから１４ｃおよび枠体１５の表面および絶縁層１０の下面に絶縁膜２４を形成する。絶縁膜２４は、例えば樹脂接着剤であり、例えばスプレノズル４０を用いた樹脂等液滴４２の塗布により形成する。図４（ｃ）に示すように、上面に接合層３２が設けられた絶縁層３０を準備する。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、絶縁膜２４と接合層３２とを接するように配置する。接合層３２を硬化させ絶縁層３０と配線１４ａから１４ｃおよび枠体１５とを接合する。接合は例えば１５０℃から３００℃の温度で実施する。図５（ｂ）に示すように、図３（ｂ）と同様に、絶縁層３０、接合層３２および絶縁膜２４に貫通孔３６ａおよび３６ｂを形成する。配線１４ａおよび１４ｃはそれぞれ貫通孔３６ａおよび３６ｂに露出する。その後、図３（ｃ）と同様に、絶縁層３０の下面および貫通孔３６ａおよび３６ｂの内面に、配線１４ａおよび１４ｃと電気的に接続される金属層３４ａおよび３４ｂを形成する。これにより、図１の実施例１に係るモジュールが完成する。
【００３９】
［実施例１の変形例１］
図６は、実施例１の変形例１に係るモジュールの断面図である。図６に示すように、実施例１の変形例１では、空隙２８と配線１４ａから１４ｃおよび枠体１５との間に絶縁膜２４が設けられていない。このように、絶縁膜２４は設けられていなくてもよい。
【００４０】
［実施例１の変形例２］
図７は、実施例１の変形例２に係るモジュールの断面図である。図７に示すように、絶縁層１０上に接合層１２を用い電子部品２０ａおよび２０ｂが搭載されている。電子部品２０ａは例えばＳｉまたはＳｉＣの縦型トランジスタである。電子部品２０ｂはダイオードである。配線１４は、絶縁層１０および接合層１２を貫通する貫通孔１６を介し電子部品２０ａおよび２０ｂの端子２２に接続されている。金属層３４は、絶縁層３０および接合層３２を貫通する貫通孔３６を介し配線１４に接続されている。
【００４１】
電子部品２０ａおよび２０ｂの上面は接合層５５により金属層５４の下面に接合されている。絶縁基板５０の下面および上面には金属層５４および５６が設けられている。絶縁基板５０は、例えばセラミックス基板である。金属層５４および５６は例えば銅層またはアルミニウム層である。絶縁基板５０、金属層５４および５６は電子部品２０ａおよび２０ｂの熱を放出するヒートシンクとして機能する。接合層５５は、例えば低温焼成金属材料、アルミナ等の粉体混練の絶縁性熱伝導接着剤または金属ペースト等の導電性接着剤である。絶縁層１０と絶縁基板５０との間は封止部材５８が充填されている。封止部材５８は、例えば樹脂等の絶縁体であり電子部品２０ａおよび２０ｂを封止する。その他の構成は実施例１の変形例１と同じであり説明を省略する。
【００４２】
［実施例１の変形例３］
図８は、実施例１の変形例３に係るモジュールの断面図である。図８に示すように、絶縁層１０上に接合層１２を用い電子部品２０ａから２０ｄが搭載されている。電子部品２０ａはＧａＮ等の横型トランジスタである。電子部品２０ｂは例えばダイオードである。電子部品２０ｃは例えばディスクリートのチップ抵抗、チップコンデンサおよび／またはチップインダクタである。電子部品２０ｃでは、５面に電極２３が設けられている。電子部品２０ｄは例えば集積回路であり、トランジスタを駆動するドライバである。絶縁層１０上に電子部品２０ａから２０ｄを覆うように封止部材５８が設けられている。封止部材５８は、例えば樹脂等の絶縁体であり電子部品２０ａから２０ｄを封止する。その他の構成は実施例１の変形例２と同じであり説明を省略する。
【００４３】
実施例１の変形例２および３のモジュールでは、電子部品２０ａから２０ｄは複数設けられ、配線１４は複数の電子部品２０ａから２０ｄのうち少なくとも２つの電子部品を電気的に接続する配線として機能する。配線１４間に空隙２８が設けられている。
【００４４】
実施例１の変形例２では、絶縁基板５０、金属層５４および５６を設けることで、電子部品２０ａおよび２０ｂの放熱性を高めることができる。よって、電子部品２０ａおよび２０ｂが取り扱う電力を１ＫＷ以上とすることができる。実施例１の変形例３では、多くの電子部品２０ａおよび２０ｄを有するモジュールを実現できる。
【００４５】
［比較例との比較］
図９（ａ）および図９（ｂ）は、比較例１の断面模式図、図９（ｃ）は、実施例１の断面模式図である。電子部品２０ａ、２０ｂおよび金属層３４等の図示を省略する。接合層１２および３２はそれぞれ絶縁層１０および３０に含めて考える。
【００４６】
図９（ａ）に示すように、比較例１では配線１４ａと１４ｂとの間に樹脂４６が設けられている。なお、配線１４ａと１４ｂは、電源配線と信号配線、または、電源配線とグランド電位が供給されるグランド配線等の異なる電圧が加わる配線である。配線１４ａと１４ｂとの間隔はＬ１である。配線１４ａおよび１４ｂが厚いため、配線１４ａと１４ｂの間に絶縁体を設ける場合、無機絶縁体を設けることが難しい。このため、配線１４ａと１４ｂとの間に樹脂４６等を充填することが考えられる。しかし、樹脂４６は銅層等の金属層に比べ線膨張係数が大きい。または半田リフロー等の低温でも軟化する。樹脂絶縁層である絶縁層１０および３０は柔らかい。このため、リフロー等の熱処理時または熱処理後に絶縁層１０および３０が反ってしまう。
【００４７】
図９（ｂ）に示すように、樹脂４６を配線１４ａと１４ｂとの間に充填するときに、ボイド４８が形成されることがある。ボイド４８と樹脂４６との界面には電界が集中しやすい。樹脂４６とボイド４８との界面は、空隙２８より絶縁耐圧が低くなることもある。これにより、配線１４ａと１４ｂの間隔をＬ１として設計すると、配線１４ａと１４ｂとの間で絶縁破壊することがある。このように、ボイド４８の有無により絶縁耐圧が異なると、ボイド４８がある場合を想定しＬ１を設定することになる。これにより、モジュールが大型化してしまう。
【００４８】
図９（ｃ）に示すように、実施例１では、配線１４ａと１４ｂとの間は空隙２８である。これにより、比較例１のような熱処理による絶縁層１０および３０の反りを抑制できる。また、配線１４ａと１４ｂとの間隔Ｌ１を設定すれば絶縁耐圧はほぼ同じであり、設計が容易となる。これにより、モジュールの小型化が可能となる。
【００４９】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例１の断面模式図、図１０（ｃ）は、実施例１の断面模式図である。図１０（ａ）から図１０（ｃ）のように、絶縁層３０の上面に凸部３１ａおよび凹部３１ｂが設けられている。
【００５０】
図１０（ａ）に示すように、比較例１では配線１４ａと１４ｂとの間に樹脂４６が設けられている。絶縁破壊は、配線１４ａと１４ｂの間で、主に絶縁層３０と樹脂４６との界面で生じる。たとえ配線間の距離がＬ１であっても、凹凸があることで、その沿面距離を長くでき、耐電圧特性を向上できる。そのため、Ｌ１の距離を短くできる。
【００５１】
しかしながら、図１０（ｂ）に示すように、配線１４ａと１４ｂとの間隔Ｌ１が小さくなると、凸部３１ａと配線１４ａおよび１４ｂとの間、および／または凹部３１ｂにボイド４８が生じ易くなる。このボイド４８は、湿気等の通路となり、絶縁破壊が生じ易くなる。そのため、ボイド４８がある場合を想定しＬ１を大きく設定すると、モジュールが大型化してしまう。
【００５２】
図１０（ｃ）に示すように、実施例１では、配線１４ａと１４ｂとの間を空隙２８とする。これにより、ボイドを無視でき、配線１４ａと１４ｂとの間隔Ｌ１を設定すれば絶縁耐圧はほぼ同じであり、設計が容易となる。これにより、モジュールの小型化が可能となる。
【００５３】
実施例１およびその変形例によれば、電子部品２０ａおよび２０ｂは絶縁層１０（第１絶縁層）の上面に搭載されている。配線１４ａ（第１配線）および配線１４ｂ（第２配線）の下面は、絶縁層１０の下方に設けられた絶縁層３０（第２絶縁層）の上面と接合し、配線１４ａおよび１４ｂは、絶縁層１０を貫通する貫通孔１６ａから１６ｄを介し電子部品２０ａおよび２０ｂに電気的に接続され、互いに異なる電圧が印加される。
【００５４】
このような構成において、配線１４ａと１４ｂとの間において絶縁層１０と３０とは空隙２８を挟み対向する。すなわち、配線１４ａと１４ｂとの間において絶縁層１０と２０との間に樹脂を充填せずに空隙２８として残存させる。すなわち、配線１４ａと１４ｂとの間において絶縁層１０と２０との間に空隙２８が位置する。これにより、図９（ａ）の比較例１のように配線１４ａと１４ｂとの間に樹脂４６を充填する場合に比べ熱応力に起因する絶縁層１０および３０の反りを抑制できる。また、図９（ｂ）および図１０（ｂ）のようなボイド４８の有無を考慮しなくてもよいため、設計が容易となる。これにより、モジュールの小型化が可能となる。空隙２８内には空気、窒素、アルゴン等の不活性ガス、または絶縁性の高いガス（ＳＦ６）等の気体を充填する。
【００５５】
配線１４ａおよび１４ｂは、絶縁層１０および３０より厚い。このとき、配線１４ａと１４ｂとの間に樹脂４６を充填すると、絶縁層１０および３０が反りやすくなる。また、樹脂４６にボイド４８ができやすい。よって、空隙２８を設けることが好ましい。配線１４ａおよび１４ｂの厚さは絶縁層１０（接合層１２を含めてもよい）の厚さの１．５倍以上がより好ましく、２倍以上がさらに好ましい。
【００５６】
配線１４ａと１４ｂとの間で絶縁層１０および３０の少なくとも一方の空隙２８側の面に凸部３１ａおよび凹部３１ｂの少なくとも一方が設けられている。この場合、図１０（ｂ）に示すように、ボイド４８が形成されやすい。また、ボイド４８により絶縁耐圧が低くなりやすい。よって、空隙２８を設けることが好ましい。
【００５７】
金属層３４は絶縁層３０の下面に接合し、配線１４ａおよび１４ｂの少なくとも一方と電気的に接続される。これにより、配線１４ａおよび１４ｂと外部とを電気的に接続できる。
【００５８】
配線１４ａおよび１４ｂの少なくとも一方は、複数の電子部品２０ａおよび２０ｂのうち少なくとも２つを電気的に接続する。これにより、電子部品２０ａと２０ｂとの間の配線の電流容量を大きくできる。
【００５９】
実施例１のように、絶縁膜２４は配線１４ａから１４ｃの周りに、空隙２８と配線１４ａから１４ｃとの間に設けられている。この様に、絶縁膜２４で配線１４ａから１４ｃを一様にコーティングすることで、絶縁耐圧を一様化できる。
【００６０】
絶縁膜２４が厚すぎると絶縁層１０および３０の反りが生じる。そこで、絶縁膜２４の厚さは配線１４ａおよび１４ｂの厚さの１／３以下であることが好ましく、１／１０以下がより好ましく、１／２０以下がさらに好ましい。
【００６１】
空隙２８の厚さは配線１４ａから１４ｃの厚さの２／５以上であることが好ましく、４／５以上であることがより好ましい。Ｘ方向における空隙２８の幅は配線１４ａと１４ｂとの間隔（距離）Ｌ１の４／５以上であることが好ましく、９／１０以上であることが好ましい。これにより、絶縁層１０および３０の反りを抑制できる。
【００６２】
実施例１およびその変形例では、パワー半導体素子を搭載するパワーモジュールを例に説明したが、パワー半導体素子以外の電子部品を搭載するモジュールでもよい。
【００６３】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０、３０  絶縁層
１２、３２  接合層
１４、１４ａ−１４ｄ  配線
１６、１６ａ−１６ｅ  貫通孔
２０ａ−２０ｄ  電子部品
２２、２２ａ−２２ｅ  端子
２４  絶縁膜
２８  空隙
【図１】
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【図２】
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【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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