(57)【要約】【課題】実装リフロー時に、電子部品の下面側だけでなく、電子部品の上面側においても、電極部間が短絡することを防止する電子部品内蔵モジュールを提供する。【解決手段】電子部品内蔵モジュールは、基板１０と、基板１０に搭載された半導体チップ１９と、基板１０に搭載された電子部品１６と、半導体チップ１９及び電子部品１６を封止する封止樹脂２４とを備えている。基板１０における電子部品１６が搭載された部品搭載面１１には、電子部品１６と電気的に接続される接続電極１２ａ，１２ｂが形成されている。電子部品１６は、はんだ１５ａ，１５ｂにより、各々が接続電極１２ａ，１２ｂに固着された一対の電極部１８ａ，１８ｂと、一対の電極部１８ａ，１８ｂ同士の間に挟み込まれた本体部１７とを有している。部品搭載面１１と本体部１７の上面との距離をａとし、部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離をｂとしたときに、ａ≧ｂである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板に搭載された半導体チップと、前記基板に搭載された電子部品と、前記半導体チップ及び前記電子部品を封止する封止樹脂とを備えた電子部品内蔵モジュールであって、
前記基板における前記電子部品が搭載された部品搭載面には、前記電子部品と電気的に接続される接続電極が形成されており、
前記電子部品は、
はんだにより、各々が前記接続電極に固着された一対の電極部と、
前記一対の電極部同士の間に挟み込まれた本体部とを有し、
前記部品搭載面と前記本体部の上面との距離をａとし、前記部品搭載面と前記封止樹脂の上面との距離をｂとしたときに、ａ≧ｂであることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記本体部の上面は、前記封止樹脂から露出していることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記本体部の表面における前記はんだとの濡れ性は、前記電極部の表面における前記はんだとの濡れ性よりも低いことを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記半導体チップは、前記半導体チップにおける電極パッドが形成されたパッド形成面を上にして、前記基板に搭載されており、
前記基板の前記部品搭載面には、前記半導体チップと電気的に接続されるチップ用接続電極が形成されており、
前記チップ用接続電極と前記電極パッドとを電気的に接続する金属細線が設けられており、
前記部品搭載面からの前記金属細線の高さをｃとしたときに、ｃ＜ｂであることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記金属細線は、前記封止樹脂に埋設されていることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項６】
請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記半導体チップは、前記半導体チップにおける電極パッドが形成されたパッド形成面を下にして、前記基板に搭載されており、
前記基板の前記部品搭載面には、前記半導体チップと電気的に接続されるチップ用接続電極が形成されており、
前記チップ用接続電極と前記電極パッドとの間には、金属バンプが設けられており、
前記部品搭載面と前記半導体チップにおける前記パッド形成面と反対側の面との距離をｄとしたときに、ｄ≦ｂであることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記半導体チップにおける前記パッド形成面と反対側の面は、前記封止樹脂から露出しており、
前記半導体チップにおける前記パッド形成面と反対側の面には、放熱板が取り付けられていることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記部品搭載面と前記放熱板の上面との距離をｅとしたときに、前記ａと前記ｅとの差分が５０μｍ以下であることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記基板は、有機材料からなることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項１０】
請求項１〜８のうちいずれか１項に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記基板は、セラミック材料からなることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【請求項１１】
請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の電子部品内蔵モジュールにおいて、
前記電子部品は、抵抗、コンデンサ又はコイルであることを特徴とする電子部品内蔵モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品内蔵モジュールに関し、特に、複数の電子部品が基板に搭載されて樹脂により封止されている電子部品内蔵モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話及び携帯音楽再生機等のように、電子機器の軽薄短小を合い言葉に、電子機器の小型軽量化が進められている。そのため、電子機器に使用される部品の小型軽量化が必要とされ、部品の小型軽量化を目的とした部品の開発が進められている。このような部品の開発の一つとして、所定の機能を有する電子部品内蔵モジュールの開発が挙げられる。
【０００３】
電子部品内蔵モジュールの一つとして、基板に、半導体チップと、コンデンサ及び／又は抵抗等の電子部品とを搭載して、電池保護機能等を発揮する電子部品内蔵モジュールが知られている。従来の電子部品内蔵モジュールでは、基板に搭載された半導体チップ及び電子部品を保護するために、半導体チップ及び電子部品が樹脂に埋設され、樹脂により、半導体チップ及び電子部品が封止されている。従来の電子部品内蔵モジュールは、リフローにより、プリント配線基板等の実装基板に、はんだ付けされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４２３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の電子部品内蔵モジュールでは、以下に示す問題があった。この問題について、図５(a) 〜(b) を参照しながら説明する。図５(a) は、実装リフロー中の従来の電子部品内蔵モジュールにおける電子部品の構成を示す断面図であり、図５(b) は、実装リフロー後の従来の電子部品内蔵モジュールにおける電子部品の構成を示す断面図である。ここで、「実装リフロー」とは、電子部品内蔵モジュールを、実装基板にはんだ付けするリフローをいう。
【０００６】
図５(a) 〜(b) に示すように、従来の電子部品内蔵モジュールは、基板１００に、半導体チップ（図示せず）と、電子部品１０４とが搭載され、封止樹脂１０７により、半導体チップ及び電子部品１０４が封止されている。
【０００７】
電子部品１０４は、図５(a) 〜(b) に示すように、本体部１０５と、一対の電極部１０６ａ，１０６ｂとを有する。基板１００の部品搭載面１０１には、ランド１０２ａ，１０２ｂが形成されている。はんだ１０３ａ，１０３ｂにより、ランド１０２ａ，１０２ｂに、電子部品１０４の電極部１０６ａ，１０６ｂが固着されている。
【０００８】
図５(a)〜(b) において図示を省略するが、電子部品内蔵モジュールの下には、実装基板（図示せず）が配置され、リフローにより、電子部品内蔵モジュールが、実装基板にはんだ付けされる。
【０００９】
従来では、実装リフロー時に、はんだ１０３ａ，１０３ｂが再溶融し、再溶融したはんだ１０３ａとはんだ１０３ｂとが互いに接続し、電極部１０６ａと電極部１０６ｂ間が短絡するという問題があった。
【００１０】
実装リフロー中、及び実装リフロー後の電子部品内蔵モジュール内での様子として、以下に示すことが考えられる。
【００１１】
実装リフロー中に、はんだ１０３ａ，１０３ｂが再溶融すると、はんだ１０３ａ，１０３ｂの溶融膨張圧力が発生する。また、実装リフロー中に、封止樹脂１０７の熱膨張圧力が発生する。そのため、例えば、封止樹脂１０７における基板１００と電子部品１０４との間に存在する部分が、図５(a) 中の上方向（即ち、電子部品１０４を押し上げる方向）に熱膨張する。また、例えば、封止樹脂１０７における電子部品１０４の上に存在する部分が、外方向に熱膨張する。また、例えば、はんだ１０３ａ，１０３ｂと封止樹脂１０７との間に空隙Ｇｘが発生する。また、例えば、はんだ１０３ａ，１０３ｂが、図５(a) 中の上方向に移動する。
【００１２】
図示を省略するが、実装リフロー中に、電子部品１０４の本体部１０５と封止樹脂１０７との界面に剥離が発生すると、剥離された電子部品１０４の本体部１０５と封止樹脂１０７との間に、再溶融したはんだ１０３ａ，１０３ｂが流れ込み、はんだ１０３ａとはんだ１０３ｂとが互いに接続し、電極部１０６ａと電極部１０６ｂ間が短絡する。
【００１３】
実装リフロー後に、例えば、電子部品１０４が、図５(b) 中の上方向にリフトされる。また、例えば、はんだ１０３ａ，１０３ｂが、ランド１０２ａ，１０２ｂから離れて、図５(b) 中の上方向に移動する。また、例えば、封止樹脂１０７における基板１００と電子部品１０４との間に存在する部分が、図５(b) 中の下方向（即ち、電子部品１０４から離れる方向）に熱収縮する。また、例えば、電子部品１０４の本体部１０５と封止樹脂１０７との界面に界面剥離Ｂが発生する。また、例えば、はんだ１０３ａ，１０３ｂと封止樹脂１０７との間に、空隙Ｇｙが発生する。また、例えば、実装リフロー後の部品搭載面１０１と本体部１０５の下面との距離Ｄが、実装リフロー前よりも増大する。また、例えば、実装リフロー後のはんだ１０３ａ，１０３ｂがランド１０２ａ，１０２ｂに接触する幅Ｗが、実装リフロー前よりも減少し、実装リフロー後のはんだ１０３ａ，１０３ｂの濡れ面積が、実装リフロー前よりも減少する。
【００１４】
ところで、本願出願人は、電子部品を埋設させる封止樹脂が、電子部品の上に存在していると共に、電子部品と基板との間に存在している点に着目して、シュミレーションにより、実装リフロー中の封止樹脂の熱膨張及びはんだの溶融体積膨張について鋭意検討を行った。その結果、本願出願人は、部品搭載面と本体部の下面との距離ｘと、封止樹脂における本体部の上に存在する部分の厚みｙとの比率が、はんだの再溶融接続による電極部間の短絡に関与していることを見出した。そこで、本願出願人は、部品搭載面と本体部の下面との距離をｘとし、封止樹脂における本体部の上に存在する部分をｙとしたときに、ｙ／ｘを６以下にする技術を提案している（例えば特許文献１参照）。
【００１５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、以下に示す問題がある。
【００１６】
実装リフロー時に、電子部品の本体部の上面と封止樹脂との界面に剥離が発生する虞がある。特に、実装リフロー時の温度のバラツキ、及び／又ははんだの塗布量のバラツキが大きい場合、電子部品の本体部の上面と封止樹脂との界面に剥離が発生する可能性が高い。そのため、再溶融したはんだが、剥離された電子部品の本体部の上面と封止樹脂との間に流れ込み、電子部品の上面側にて、電極部間が短絡するという問題がある。
【００１７】
このように、特許文献１に記載の技術では、電子部品の下面側にて、電極部間が短絡することを防止することは可能なものの、電子部品の上面側にて、電極部間が短絡するという問題がある。
【００１８】
前記に鑑み、本発明の目的は、実装リフロー時に、電子部品の下面側だけでなく、電子部品の上面側においても、電極部間が短絡することを防止する電子部品内蔵モジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記の目的を達成するために、本発明に係る電子部品内蔵モジュールは、基板と、基板に搭載された半導体チップと、基板に搭載された電子部品と、半導体チップ及び電子部品を封止する封止樹脂とを備えた電子部品内蔵モジュールであって、基板における電子部品が搭載された部品搭載面には、電子部品と電気的に接続される接続電極が形成されており、電子部品は、はんだにより、各々が接続電極に固着された一対の電極部と、一対の電極部同士の間に挟み込まれた本体部とを有し、部品搭載面と本体部の上面との距離をａとし、部品搭載面と封止樹脂の上面との距離をｂとしたときに、ａ≧ｂであることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールによると、基板の部品搭載面と電子部品の本体部の上面との距離ａが、基板の部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂと同じ、又は距離ｂよりも大きい（ａ≧ｂ）。即ち、電子部品の本体部の上面が、封止樹脂から露出され、電子部品の上面は、封止樹脂で覆われていない。そのため、本発明に係る電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する実装リフロー時に、はんだの溶融膨張圧力による応力が、電子部品の上面に集中することを防止し、溶融されたはんだが電子部品の本体部の上面に濡れ広がって、はんだ同士が互いに接続し、電極部間が短絡することを防止する（即ち、電子部品の上面側にて、電極部間が短絡することを防止する）ことができる。また、基板の部品搭載面と電子部品の本体部の下面との間に形成された隙間には、封止樹脂が入り込んで形成されるため、電子部品の下面側にて、電極部間が短絡することを防止することができる。
【００２１】
従って、実装リフロー時に、電子部品の下面側だけでなく、電子部品の上面側においても、電極部間が短絡することを防止することができる。
【００２２】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、本体部の上面は、封止樹脂から露出していることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、本体部の表面におけるはんだとの濡れ性は、電極部の表面におけるはんだとの濡れ性よりも低いことが好ましい。
【００２４】
このようにすると、はんだにより電子部品を接続電極に固着するリフロー時に、本体部の表面にはんだが濡れ広がって形成されることを防止することができる。
【００２５】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、半導体チップは、半導体チップにおける電極パッドが形成されたパッド形成面を上にして、基板に搭載されており、基板の部品搭載面には、半導体チップと電気的に接続されるチップ用接続電極が形成されており、チップ用接続電極と電極パッドとを電気的に接続する金属細線が設けられており、部品搭載面からの金属細線の高さをｃとしたときに、ｃ＜ｂであることが好ましい。
【００２６】
このようにすると、基板の部品搭載面からの金属細線の高さｃが、基板の部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂよりも小さい（ｃ＜ｂ）。即ち、金属細線は、封止樹脂に埋設され、封止樹脂の外に突出していない。そのため、実装リフロー時等に、金属細線が変形する、又は金属細線が切断されることを防止することができる。
【００２７】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、金属細線は、封止樹脂に埋設されていることが好ましい。
【００２８】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、半導体チップは、半導体チップにおける電極パッドが形成されたパッド形成面を下にして、基板に搭載されており、基板の部品搭載面には、半導体チップと電気的に接続されるチップ用接続電極が形成されており、チップ用接続電極と電極パッドとの間には、金属バンプが設けられており、部品搭載面と半導体チップにおけるパッド形成面と反対側の面との距離をｄとしたときに、ｄ≦ｂであることが好ましい。
【００２９】
このようにすると、半導体チップのパッド形成面及び側面を封止樹脂で覆い、半導体チップのパッド形成面及び側面を保護することができる。
【００３０】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、半導体チップにおけるパッド形成面と反対側の面は、封止樹脂から露出しており、半導体チップにおけるパッド形成面と反対側の面には、放熱板が取り付けられていることが好ましい。
【００３１】
このようにすると、半導体チップにおいて発生した熱を、放熱板に効率良く伝導させて外部に放熱することができる。
【００３２】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、部品搭載面と放熱板の上面との距離をｅとしたときに、ａとｅとの差分が５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３３】
このようにすると、実装リフロー時に、ピックアップが容易となる。
【００３４】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、基板は、有機材料からなることが好ましい。
【００３５】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、基板は、セラミック材料からなることが好ましい。
【００３６】
このようにすると、セラミック材料からなるセラミック基板は、有機材料からなる有機基板に比べて、吸湿性が低いため、実装リフロー時での界面剥離の発生を抑制することができる。
【００３７】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールにおいて、電子部品は、抵抗、コンデンサ又はコイルであることが好ましい。
【発明の効果】
【００３８】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールによると、基板の部品搭載面と電子部品の本体部の上面との距離ａが、基板の部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂと同じ、又は距離ｂよりも大きい（ａ≧ｂ）。即ち、電子部品の本体部の上面が、封止樹脂から露出され、電子部品の上面は、封止樹脂で覆われていない。そのため、本発明に係る電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する実装リフロー時に、はんだの溶融膨張圧力による応力が、電子部品の上面に集中することを防止し、溶融されたはんだが電子部品の本体部の上面に濡れ広がって、はんだ同士が互いに接続し、電極部間が短絡することを防止する（即ち、電子部品の上面側にて、電極部間が短絡することを防止する）ことができる。また、基板の部品搭載面と電子部品の本体部の下面との間に形成された隙間には、封止樹脂が入り込んで形成されるため、電子部品の下面側にて、電極部間が短絡することを防止することができる。
【００３９】
従って、実装リフロー時に、電子部品の下面側だけでなく、電子部品の上面側においても、電極部間が短絡することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールの構成を示す平面図である。
【図２】(a) は、電子部品の構成を示す平面図であり、(b) は、電子部品の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールにおける、半導体チップ及び電子部品を含む部分の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールにおける、半導体チップ及び電子部品を含む部分の構成を示す断面図である。
【図５】(a) は、実装リフロー中の電子部品内蔵モジュールにおける電子部品の構成を示す断面図であり、(b) は、実装リフロー後の電子部品内蔵モジュールにおける電子部品の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４２】
（第１の実施形態）
以下に、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールについて、図１、図２(a) 〜(b) 及び図３を参照しながら説明する。
【００４３】
以下に、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールの構成について、図１及び図２(a) 〜(b) を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールの構成を示す平面図である。図２(a) 〜(b) は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールにおける電子部品の構成を示す図である。具体的には、図２(a) は、平面図であり、図２(b) は、図２(a) に示すIIb-IIb線における断面図である。
【００４４】
図１に示すように、基板１０の中央部には、集積回路が形成された半導体チップ１９が搭載され、基板１０の周辺部には、複数の電子部品１６が搭載されている。半導体チップ１９及び電子部品１６は、基板１０の部品搭載面１１に形成された封止樹脂（図示せず，後述の図３：２４参照）により封止されている。本明細書において、「部品搭載面」とは、基板１０における半導体チップ１９及び電子部品１６が搭載された面をいう。
【００４５】
図１に示すように、半導体チップ１９は、基板１０の部品搭載面１１に形成されたダイパット１３の上に配置されている。半導体チップ１９の電極パッド２０は、金属細線２２により、基板１０の部品搭載面１１に形成された接続電極（チップ用接続電極）１４と電気的に接続している。
【００４６】
図１に示すように、電子部品１６は、基板１０の部品搭載面１１に形成されたランド（接続電極）１２ａ，１２ｂの上に配置されている。電子部品１６は、図１及び図２(a) 〜(b) に示すように、一対の電極部１８ａ，１８ｂと、電極部１８ａと電極部１８ｂとの間に挟み込まれた本体部１７とからなる。電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂは、はんだ（図示せず，後述の図３：１５ａ，１５ｂ参照）により、ランド１２ａ，１２ｂに固着されている。電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂは、ランド１２ａ，１２ｂと電気的に接続している。
【００４７】
電子部品１６は、図１及び図２(a) 〜(b) に示すように、全体として、略直方体である。電子部品１６の本体部１７は、図２(b) に示すように、断面形状が長方形状である。また、電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂは、本体部１７の端部を覆うように形成され、電極部１８ａ，１８ｂは、図２(b) に示すように、断面形状がコの字状である。電極部１８ａ，１８ｂは、本体部１７の下面に形成された下面部１８ａｘ，１８ｂｘと、本体部１７の側面に形成された側面部１８ａｙ，１８ｂｙと、本体部１７の上面に形成された上面部１８ａｚ，１８ｂｚとを有する。
【００４８】
電子部品１６としては、例えば、抵抗、コンデンサ又はコイル等が挙げられる。第１に例えば、基板１０に搭載された複数の電子部品１６の種類が１種類であり、抵抗、コンデンサ又はコイルが搭載された電子部品内蔵モジュールが挙げられる。第２に例えば、基板１０に搭載された複数の電子部品１６の種類が２種類であり、抵抗及びコンデンサが搭載された電子部品内蔵モジュールが挙げられる。第３に例えば、基板１０に搭載された複数の電子部品１６の種類が３種類であり、抵抗、コンデンサ及びコイルが搭載された電子部品内蔵モジュールが挙げられる。
【００４９】
以下に、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールにおける、電子部品及び半導体チップを含む部分の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールにおける、電子部品及び半導体チップを含む部分の構成を示す断面図である。具体的には、図３は、図１に示すIII-III線における断面図である。
【００５０】
図３に示すように、基板１０の部品搭載面１１には、接続電極１４、ダイパッド１３及びランド１２ａ，１２ｂが形成されている。
【００５１】
半導体チップ１９は、パッド形成面２１を上にして、基板１０に搭載されている。半導体チップ１９の電極パッド２０は、金属細線２２により、接続電極１４と電気的に接続している。本明細書において、「パッド形成面」とは、半導体チップ１９における電極パッド２０が形成された面をいう。
【００５２】
電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂは、はんだ１５ａ，１５ｂにより、ランド１２ａ，１２ｂに固着されている。
【００５３】
基板１０に搭載された半導体チップ１９及び電子部品１６を封止するように、基板１０の部品搭載面１１には封止樹脂２４が形成されている。半導体チップ１９は、封止樹脂２４に埋設されている。電子部品１６の本体部１７の上面は、封止樹脂２４から露出されている。金属細線２２は、封止樹脂２４に埋設されている。
【００５４】
基板１０としては、例えば、ＢＴ（ＢＴ: bismaleimide triazine）基板及びＦＲ４基板（ガラスエポキシ基板）等の有機基板が用いられる。
【００５５】
ダイパッド１３に半導体チップ１９を固着するダイボンド材としては、例えば、エポキシ系樹脂、はんだ、非エポキシ系樹脂又はＡｕＳｉ共晶等が用いられる。
【００５６】
本体部１７の表面の材料としては、例えば、セラミックが用いられる。また、電極部１８ａ，１８ｂの表面の材料としては、例えば、錫（Ｓｎ）又は金（Ａｕ）等が用いられる。
【００５７】
はんだ１５ａ，１５ｂとしては、例えば、鉛を含まないＳｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだ、Ｓｎ−Ｓｂはんだ又はＳｎ−Ｂｉはんだ等が用いられる。
【００５８】
金属細線２２としては、例えば、Ａｕ線、Ｃｕ線又はＡｌ線等が用いられる。
【００５９】
封止樹脂２４の材料としては、例えば、エポキシ系樹脂又はシリコーン系樹脂等が用いられる。また、封止樹脂２４に、フィラーを添加してもよい。
【００６０】
図３に示すように、電子部品１６の本体部１７の上面は、封止樹脂２４から露出されている。そのため、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の上面との距離をａとし、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離をｂとしたときに、ａ＞ｂである。
【００６１】
また、図３に示すように、金属細線２２は、封止樹脂２４に埋設されている。そのため、基板１０の部品搭載面１１からの金属細線２２の高さをｃをしたときに、ｃ＜ｂである。ここで、「基板の部品搭載面からの金属細線の高さ」とは、基板の部品搭載面と、金属細線における基板の部品搭載面から最も離れて位置する部分との距離をいう。
【００６２】
以下に、本発明の第１の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールの製造方法について、図３を参照しながら、簡単に説明する。
【００６３】
基板１０の部品搭載面１１に形成されたランド１２ａ，１２ｂに、はんだペーストを印刷してはんだ１５ａ，１５ｂを設ける。その後、はんだ１５ａ，１５ｂの上に電子部品１６を載置する。このとき、はんだ１５ａの上に電極部１８ａが配置されると共に、はんだ１５ｂの上に電極部１８ｂが配置されるように、はんだ１５ａ，１５ｂの上に電子部品１６を載置する。その後、はんだ１５ａ，１５ｂを加熱しリフローさせる。このようにして、電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂを、はんだ１５ａ，１５ｂにより、ランド１２ａ，１２ｂに固着する。
【００６４】
このとき、はんだ１５ａは、ランド１２ａと電極部１８ａの下面部（図２(b)：１８ａｘ参照）との間に介在し、電極部１８ａの側面部（図２(b)：１８ａｙ参照）及び上面部（図２(b)：１８ａｚ参照）に塗れ上がって形成される。同様に、はんだ１５ｂは、ランド１２ｂと電極部１８ｂの下面部（図２(b)：１８ｂｘ参照）との間に介在し、電極部１８ｂの側面部（図２(b)：１８ｂｙ参照）及び上面部（図２(b)：１８ｂｚ参照）に濡れ上がって形成される。ここで、電子部品１６の本体部１７は、その表面がセラミックからなり、電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂは、その表面がＳｎ又はＡｕからなる。セラミックは、Ｓｎ及びＡｕに比べて、はんだとの濡れ性が低い。そのため、はんだにより電子部品をランドに固着するリフロー時に、本体部１７の表面に、はんだ１５ａ，１５ｂが塗れ広がって形成されることはない。
【００６５】
次に、ダイボンド材を用いて、基板１０の部品搭載面１１に形成されたダイパット１３の上に、半導体チップ１９をマウントする。
【００６６】
次に、金属細線２２により、半導体チップ１９の電極パット２０と、基板１０の部品搭載面１１に形成された接続電極１４とを、電気的に接続する。
【００６７】
次に、半導体チップ１９及び電子部品１６を封止するように、基板１０の部品搭載面１１に封止樹脂２４を形成する。このとき、封止樹脂２４は、基板１０の部品搭載面１１と、電子部品１６の本体部１７の下面との間に形成された隙間Ｓｘに入り込んで形成される。
【００６８】
以上のようにして、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュールを製造することができる。
【００６９】
電子部品内蔵モジュールの製造後、図示を省略するが、基板１０における部品搭載面１１と反対側の面に形成された外部接続端子（図示せず）と、プリント配線基板等の実装基板との間に配置されたはんだをリフローさせて、電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する。
【００７０】
本実施形態によると、図３に示すように、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の上面との距離ａが、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離ｂよりも大きい（ａ＞ｂ）。即ち、電子部品１６の本体部１７の上面が、封止樹脂２４から露出され、電子部品１６の上面は、封止樹脂２４で覆われていない。そのため、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する実装リフロー時に、はんだ１５ａ，１５ｂの溶融膨張圧力による応力が、電子部品１６の上面に集中することを防止し、溶融されたはんだ１５ａ，１５ｂが電子部品１６の本体部１７の上面に塗れ広がって、はんだ１５ａとはんだ１５ｂとが互いに接続し、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止する（即ち、電子部品１６の上面側にて、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止する）ことができる。また、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の下面との間に形成された隙間Ｓｘには、封止樹脂２４が入り込んで形成されるため、電子部品１６の下面側にて、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止することができる。
【００７１】
従って、実装リフロー時に、電子部品１６の下面側だけでなく、電子部品１６の上面側においても、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止することができる。
【００７２】
さらに、図３に示すように、基板１０の部品搭載面１１からの金属細線２２の高さｃが、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離ｂよりも小さい（ｃ＜ｂ）。即ち、金属細線２２は、封止樹脂２４に埋設され、封止樹脂２４の外に突出していない。そのため、実装リフロー時等に、金属細線２２が変形する、又は金属細線２２が切断されることを防止することができる。
【００７３】
なお、本実施形態では、図３に示すように、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の上面との距離ａが、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離ｂよりも大きい（ａ＞ｂ）場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板の部品搭載面と電子部品の本体部の上面との距離ａが、基板の部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂと同じでもよい（ａ＝ｂ）。この場合、本実施形態と同様に、電子部品の本体部の上面が、封止樹脂から露出するため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、部品搭載面と本体部の上面との距離ａと、部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂとは、ａ≧ｂの関係を満たせばよい。
【００７４】
また、本実施形態では、１コの半導体チップ１９が基板１０に搭載された電子部品内蔵モジュールを具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、複数の半導体チップが基板に搭載された電子部品内蔵モジュールでもよい。即ち、基板に搭載される半導体チップの個数は、少なくとも１コ以上であればよい。
【００７５】
また、本実施形態では、複数の電子部品１６が基板１０に搭載された電子部品内蔵モジュールを具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、１コの電子部品が基板に搭載された電子部品内蔵モジュールでもよい。即ち、基板に搭載される電子部品の個数は、少なくとも１コ以上であればよい。
【００７６】
また、本実施形態では、基板１０として、ＢＴ基板及びＦＲ４基板等の有機基板を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。有機基板の代わりに、例えば、セラミック基板等を用いてもよい。特に、基板としてセラミック基板を用いた場合、セラミック基板は有機基板に比べて吸湿性が低いため、実装リフロー時での界面剥離の発生を抑制することができる。
【００７７】
（第２の実施形態）
以下に、本発明の第２の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールについて、図４を参照しながら説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールにおける、半導体チップ及び電子部品を含む部分の構成を示す断面図である。図４において、第１の実施形態における構成要素と同一の構成要素には、図３に示す符号と同一の符号を付す。従って、本実施形態では、第１の実施形態と同様の説明を適宜省略する。
【００７８】
図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１には、接続電極１４及びランド１２ａ，１２ｂが形成されている。
【００７９】
半導体チップ１９は、パッド形成面２１を下にして、基板１０に搭載されている。半導体チップ１９の電極パッド２０は、電極パッド２０と接続電極１４との間に設けた金属バンプ２３により、接続電極１４と電気的に接続している。
【００８０】
電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂは、はんだ１５ａ，１５ｂにより、ランド１２ａ，１２ｂに固着されている。
【００８１】
基板１０に搭載された半導体チップ１９及び電子部品１６を封止するように、基板１０の部品搭載面１１には封止樹脂２４が形成されている。半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面は、封止樹脂２４から露出されている。電子部品１６の本体部１７の上面は、封止樹脂２４から露出されている。
【００８２】
半導体チップ１９における封止樹脂２４から露出した面（即ち、半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面）には、放熱板２５が取り付けられている。
【００８３】
図４に示すように、電子部品１６の本体部１７の上面は、封止樹脂２４から露出されている。そのため、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の上面との距離をａとし、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離をｂとしたときに、ａ＞ｂである。
【００８４】
また、図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１と半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面との距離をｄとしたときに、ｄ＝ｂである。
【００８５】
また、図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１と放熱板２５の上面との距離をｅとしたときに、ａとｅとの差分が５０μｍ以下である。本明細書において、「放熱板の上面」とは、放熱板における半導体チップと当接する面と反対側の面をいう。
【００８６】
ここで、第１の実施形態と本実施形態との構成上の相違点は、以下に示す点である。
【００８７】
第１に、第１の実施形態では、図３に示すように、接続電極１４と半導体チップ１９の電極パッド２０との電気的接続は、金属細線２２により行われる。これに対し、本実施形態では、図４に示すように、接続電極１４と半導体チップ１９の電極パッド２０との電気的接続は、金属バンプ２３により行われる。即ち、第１の実施形態では、パッド形成面２１を上にして、半導体チップ１９が基板１０に搭載されている。これに対し、本実施形態では、パッド形成面２１を下にして、半導体チップ１９が基板１０に搭載されている。
【００８８】
第２に、第１の実施形態では、図３に示すように、半導体チップ１９が、封止樹脂２４に埋設されている。これに対し、本実施形態では、図４に示すように、半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面が、封止樹脂２４から露出され、半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面には、放熱板２５が取り付けられている。
【００８９】
以下に、本発明の第２の実施形態に係る電子部品内蔵モジュールの製造方法について、図４を参照しながら、簡単に説明する。
【００９０】
第１の実施形態と同様に、電子部品１６の電極部１８ａ，１８ｂを、はんだ１５ａ，１５ｂにより、基板１０の部品搭載面１１に形成されたランド１２ａ，１２ｂに固着する。
【００９１】
次に、半導体チップ１９の電極パッド２０の上に、金属バンプ２３を形成する。その後、接続電極１４と、電極パッド２０と電気的に接続する金属バンプ２３とが対向するように、接続電極１４の上に半導体チップ１９をマウントする。
【００９２】
次に、半導体チップ１９及び電子部品１６を封止するように、基板１０の部品搭載面１１に封止樹脂２４を形成する。このとき、封止樹脂２４は、基板１０の部品搭載面１１と、電子部品１６の本体部１７の下面との間に形成された隙間Ｓｘに入り込んで形成される。また、このとき、封止樹脂２４は、基板１０の部品搭載面１１と、半導体チップ１９のパッド形成面２１との間に形成された隙間Ｓｙに入り込んで形成される。
【００９３】
以上のようにして、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュールを製造することができる。
【００９４】
電子部品内蔵モジュールの製造後、図示を省略するが、基板１０における部品搭載面１１と反対側の面に形成された外部接続端子（図示せず）と、プリント配線基板等の実装基板との間に配置されたはんだをリフローさせて、電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する。
【００９５】
本実施形態によると、図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の上面との距離ａが、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離ｂよりも大きい（ａ＞ｂ）。即ち、電子部品１６の本体部１７の上面が、封止樹脂２４から露出され、電子部品１６の上面は、封止樹脂２４で覆われていない。そのため、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する実装リフロー時に、はんだ１５ａ，１５ｂの溶融膨張圧力による応力が、電子部品１６の上面に集中することを防止し、溶融されたはんだ１５ａ，１５ｂが電子部品１６の本体部１７の上面に塗れ広がって、はんだ１５ａとはんだ１５ｂとが互いに接続し、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止する（即ち、電子部品１６の上面側にて、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止する）ことができる。また、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の下面との間に形成された隙間Ｓｘには、封止樹脂２４が入り込んで形成されるため、電子部品１６の下面側にて、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止することができる。
【００９６】
従って、実装リフロー時に、電子部品１６の下面側だけでなく、電子部品１６の上面側においても、電極部１８ａと電極部１８ｂ間が短絡することを防止することができる。
【００９７】
加えて、図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１と半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面との距離ｄが、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離ｂと同じである（ｄ＝ｂ）。これにより、半導体チップ１９のパッド形成面２１及び側面を封止樹脂２４で覆い、半導体チップ１９のパッド形成面２１及び側面を保護することができる。
【００９８】
さらに、図４に示すように、半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面には、放熱板２５が取り付けられている。これにより、半導体チップ１９において発生した熱を、放熱板２５に効率良く伝導させて外部に放熱することができる。
【００９９】
また、図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１と放熱板２５の上面との距離ｅと、基板１０の部品搭載面１１と電子部品１６の本体部１７の上面との距離ａとの差分が、５０μｍ以下である。これにより、実装リフロー時に、ピックアップが容易となる。
【０１００】
なお、本実施形態では、図４に示すように、基板１０の部品搭載面１１と半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面との距離ｄが、基板１０の部品搭載面１１と封止樹脂２４の上面との距離ｂと同じ（ｄ＝ｂ）場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板の部品搭載面と半導体チップにおけるパッド形成面と反対側の面との距離ｄが、基板の部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂよりも小さくてもよい（ｄ＜ｂ）。この場合、本実施形態と同様に、半導体チップのパッド形成面及び側面が、封止樹脂で覆われるため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。即ち、部品搭載面と半導体チップにおけるパッド形成面と反対側の面との距離ｄと、部品搭載面と封止樹脂の上面との距離ｂとは、ｄ≦ｂの関係を満たせばよい。
【０１０１】
また、本実施形態では、図４に示すように、半導体チップ１９におけるパッド形成面２１と反対側の面に、放熱板２５が取り付けられている場合を具体例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。放熱板の代わりに、例えば、放熱フィン又は金属箔等が取り付けられていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、電子部品内蔵モジュールを実装基板に実装する実装リフロー時に、電子部品の下面側だけでなく、電子部品の上面側においても、電極部間が短絡することを防止することができるため、電子部品内蔵モジュールに有用である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０    基板
１１    部品搭載面
１２ａ，１２ｂ    ランド（接続電極）
１３    ダイパット
１４    接続電極（チップ用接続電極）
１５ａ，１５ｂ    はんだ
１６    電子部品
１７    本体部
１８ａ，１８ｂ    電極部
１８ａｘ，１８ｂｘ    下面部
１８ａｙ，１８ｂｙ    側面部
１８ａｚ，１８ｂｚ    上面部
１９    半導体チップ
２０    電極パット
２１    パッド形成面
２２    金属細線
２３    金属バンプ
２４    封止樹脂
２５    放熱板
Ｓｘ，Ｓｙ    隙間
【図１】
2010278247.tif 000003
【図２】
2010278247.tif 000004
【図３】
2010278247.tif 000005
【図４】
2010278247.tif 000006
【図５】
2010278247.tif 000007