(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の樹脂層を積層してなる絶縁基材と、
前記絶縁基材に埋設された電子部品と、
前記絶縁基材に配置された金属部材としての、導体パターン、前記絶縁層を貫通する層間接続体、及び外部接続用の電極と、を備え、
前記導体パターン及び前記層間接続体により、前記電子部品の電極と前記外部接続用の電極とを電気的に接続する配線部が構成され、前記電子部品がフリップチップ実装されて前記電子部品の一面に形成された電極が、該電極に対向配置された前記導体パターンに電気的且つ機械的に接続された部品内蔵配線基板であって、
前記絶縁基材には、前記樹脂層の積層方向において、少なくとも前記電子部品に並設された第１樹脂層全て及び前記電子部品のフリップチップ実装面側において前記第１樹脂層に隣接する第２樹脂層を一体的に貫通しつつ、前記積層方向に垂直な平面において前記電子部品を取り囲むように、貫通部材が配置されており、
前記貫通部材は、前記電子部品に向けて延びるとともに、前記積層方向における表面に凹凸を有する距離伸長部を有することを特徴とする部品内蔵配線基板。
【請求項２】
前記電子部品は、前記絶縁基材によって封止され、
前記貫通部材は、前記電子部品のフリップチップ実装面と反対の表面側において前記第１樹脂層に隣接する第３樹脂層まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項３】
前記外部接続用の電極は、前記絶縁基材の表面のうち、前記電子部品のフリップチップ実装面側に位置する表面に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項４】
前記貫通部材として、複数の前記樹脂層に配置された層間接続体が、直接若しくは前記導体パターンを介して一体化されてなる貫通部材を含むことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項５】
前記絶縁基材は、前記樹脂層としての熱可塑性樹脂層が、少なくとも１層おきに位置しつつ前記積層方向において前記電子部品の両面に隣接するように配置されてなることを特徴とする請求項４に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項６】
隣接する前記樹脂層に配置された層間接続体は、前記積層方向に垂直な平面において少なくとも一部が重なっていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項７】
前記貫通部材は、前記絶縁基材を貫通していることを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項８】
前記貫通部材として、前記絶縁基材を貫通する貫通孔に導電体が配置されてなる貫通部材を含むことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項９】
前記積層方向において、前記絶縁基材の一面に前記外部接続用の電極が設けられ、該一面と反対の表面には放熱部材が配置され、
前記電子部品は、フリップチップ実装面と反対の表面側で、前記層間接続体を含んでなる伝熱経路部を介して前記放熱部材と熱的に接続され、
前記貫通部材は、前記積層方向における一端が前記放熱部材に接続されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項１０】
前記貫通部材は、前記積層方向における一端が前記放熱部材に接続され、他端が前記外部接続用の電極と同一面に設けられたダミー電極に接続されていることを特徴とする請求項９に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項１１】
前記電子部品は、前記積層方向に垂直な平面に沿う形状が矩形状をなし、
前記貫通部材は、前記電子部品の４つの側面それぞれに対向して配置されていることを特徴とする請求項１〜１０いずれか１項に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項１２】
前記電子部品の４つの側面それぞれに対向して、前記貫通部材が個別に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の部品内蔵配線基板。
【請求項１３】
前記貫通部材として、前記電子部品の連続する複数の側面及び該複数の側面間の角部と対向するとともに、前記積層方向に垂直な平面において両端間に隙間を有する貫通部材を含むことを特徴とする請求項１１又は請求項１２に記載の部品内蔵配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の樹脂層を積層してなる絶縁基材に電子部品が埋設されるとともに電子部品がフリップチップ実装された部品内蔵配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１，２に示されるように、複数の樹脂層を積層してなる絶縁基材に電子部品が埋設されるとともに電子部品がフリップチップ実装された部品内蔵配線基板が知られている。
【０００３】
特許文献１では、第１フィルムにフリップチップ実装した電子部品と第１フィルムの間にアンダーフィルを充填した後、未硬化の絶縁層に形成された貫通孔に電子部品が位置するように積層体を形成する。そして、加熱・加圧することで、未硬化の絶縁層の一部を溶融させて、電子部品と絶縁層との間の隙間を埋めるようにしている。
【０００４】
特許文献２では、熱可塑性樹脂フィルムに形成された貫通孔に電子部品が位置するように、貫通孔を有する樹脂フィルムを含む複数枚の熱可塑性樹脂フィルムを電子部品とともに積層して積層体を形成する。そして、加熱・加圧することで、電子部品の電極を配線部（ビアホール内の導電部材）と接続するとともに、熱可塑性樹脂を軟化・流動させて、電子部品の周囲の隙間を埋めるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８９８０５号公報
【特許文献２】特開２００８−１４１００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、部品内蔵配線基板は、絶縁層（樹脂層）に形成した貫通孔に対して電子部品を配置した後、絶縁層（樹脂層）と電子部品の隙間に樹脂を充填することで形成される。したがって、絶縁基材における電子部品の周辺に樹脂が十分に充填されないと、ボイド（空隙）を生じる恐れがある。
【０００７】
また、加熱・加圧時に、樹脂層が吸湿した水分や層間接続体を形成するための導電性ペースト中の溶剤などに起因するボイドが生じ、電子部品におけるフリップチップ実装面の直下に留まる恐れもある。
【０００８】
このようにボイドを有すると、例えば高温環境下においてボイドが膨張し、ボイドを始点として樹脂層の層間剥離が絶縁基材の外表面（側面）まで進展する恐れがある。この場合、電子部品や配線部が、絶縁基材によって保護されない状態となる。
【０００９】
本発明は上記問題点に鑑み、層間剥離の進展を抑制できる部品内蔵配線基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する為に、請求項１に記載の発明は、
複数の樹脂層を積層し一体化してなる絶縁基材と、
絶縁基材に埋設された電子部品と、
絶縁基材に配置された金属部材としての、導体パターン、絶縁層を貫通する層間接続体、及び外部接続用の電極と、を備え、
導体パターン及び層間接続体により、電子部品の電極と外部接続用の電極とを電気的に接続する配線部が構成され、電子部品がフリップチップ実装されて電子部品の一面に形成された電極が、該電極に対向配置された導体パターンに電気的且つ機械的に接続された部品内蔵配線基板であって、
絶縁基材には、樹脂層の積層方向において、少なくとも電子部品に並設された第１樹脂層全て及び電子部品のフリップチップ実装面側において第１樹脂層に隣接する第２樹脂層を一体的に貫通しつつ、積層方向に垂直な平面において電子部品を取り囲むように、貫通部材が配置されており、
貫通部材は、電子部品に向けて延びるとともに、積層方向における表面に凹凸を有する距離伸長部を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明では、樹脂層の積層方向に延び、全ての第１樹脂層及び第２樹脂層を一体的に貫通する貫通部材を、積層方向に垂直な平面において電子部品を取り囲むように設けている。したがって、電子部品を取り囲むように設けた貫通部材により、絶縁基材に埋設された電子部品の周辺、具体的には、電子部品の側面周辺、電子部品のフリップチップ実装面周辺において任意箇所に生じたボイドを始点とする樹脂層間の層間剥離が、絶縁基材の外表面（側面）まで進展するのを抑制することができる。また、距離伸長部の表面に沿って剥離する際、剥離距離を稼ぐことができる。
【００１２】
請求項２に記載のように、電子部品が絶縁基材によって封止される構成では、貫通部材が、電子部品のフリップチップ実装面と反対の表面側において第１樹脂層に隣接する第３樹脂層まで延設された構成とすることが好ましい。
【００１３】
これによれば、第１樹脂層及び第３樹脂層間の層間剥離の進展も、貫通部材によって抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載のように、外部接続用の電極が、絶縁基材の表面のうち、電子部品のフリップチップ実装面側に位置する表面のみに配置された構成に好適である。
【００１５】
このような構成では、電子部品と外部接続用の電極とを電気的に接続する配線部が、主として、電子部品のフリップチップ実装面と外部接続用の電極が配置された絶縁基材の表面との間に位置することとなる。これに対し、第１樹脂層及び第２樹脂層を一体的に貫通するように意図的に貫通部材を配置することで、層間剥離の進展を抑制することができる。
【００１６】
請求項４に記載のように、貫通部材として、複数の樹脂層に配置された層間接続体が、直接若しくは前記導体パターンを介して一体化されてなる貫通部材を含む構成としても良い。
【００１７】
配線部を構成する要素（少なくとも層間接続体）にて貫通部材を構成するため、部品内蔵配線基板を簡素化することができる。また、製造工程を簡素化することもできる。
【００１８】
請求項５に記載のように、樹脂層としての熱可塑性樹脂層が、少なくとも１層おきに位置しつつ積層方向において電子部品の両面に隣接するように配置されて絶縁基材が構成されても良い。
【００１９】
これによれば、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法にて、貫通部材を備える部品内蔵配線基板を形成することができる。したがって、製造工程を簡素化することができる。なお、ＰＡＬＡＰは株式会社デンソーの登録商標である。
【００２０】
請求項６に記載のように、隣接する樹脂層に配置された層間接続体は、積層方向に垂直な平面において少なくとも一部が重なる構成とすると良い。
【００２１】
積層方向に垂直な平面において重ならないように、隣接する樹脂層に配置された層間接続体が構成（配置）される場合、隣接する層間接続体は、積層方向に垂直な方向に延びる導体パターンを介して接続されることとなる。絶縁基材と金属部材との線膨張係数差による応力が積層方向にて生じた場合、層間接続体に比べ、導体パターンは積層方向に変形しやすく、これにより導体パターンと層間接続体との接続部分に応力が作用することとなる。このような応力により、導体パターンと層間接続体とが剥離すると、この剥離した部分を通じて、層間剥離が絶縁基材の外表面まで進展してしまう。
【００２２】
これに対し、本発明によれば、積層方向において隣接する層間接続体同士が重なっており、貫通部材の剛性が高いので、層間剥離の進展をより効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項７に記載のように、絶縁基材を貫通する貫通部材を採用すると、電子部品周辺に限らず、貫通部材よりも内周側で生じたボイドを始点とする層間剥離の進展を抑制することができる。
【００２４】
請求項８に記載のように、絶縁基材を貫通する貫通孔に導電体が配置されてなる貫通部材を採用しても良い。このような貫通部材としては所謂スルーホールメッキがある。
【００２５】
絶縁基材を貫通する貫通部材においては、請求項９に記載のように、
積層方向において、絶縁基材の一面に外部接続用の電極が設けられ、該一面と反対の表面には放熱部材が配置され、
電子部品は、フリップチップ実装面と反対の表面側で、層間接続体を含んでなる伝熱経路部を介して放熱部材と熱的に接続され、
貫通部材は、積層方向における一端が放熱部材に接続され、他端が外部接続用の電極と同一面に設けられたダミー電極に接続された構成とすると良い。
【００２６】
これによれば、貫通部材が、放熱部材と接続されるため、絶縁基材と放熱部材との間で生じる層間剥離の進展を、貫通部材と放熱部材との接続部にて抑制することができる。
【００２７】
また、電子部品の生じた熱を、伝熱経路部、放熱部材を通じて貫通部材に伝達させることができるので、貫通部材を有さない構成に比べて、放熱性を向上することができる。
【００２８】
請求項１０に記載のように、貫通部材は、積層方向における一端が放熱部材に接続され、他端が外部接続用の電極と同一面に設けられたダミー電極に接続された構成とすると、電子部品の生じた熱を、伝熱経路部、放熱部材、及び貫通部材を通じてダミー電極に伝達させ、外部に放熱することができる。したがって、放熱性をより向上することができる。
【００３１】
具体的には、請求項１１に記載のように、積層方向に垂直な平面に沿う形状が矩形状をなす電子部品に対し、貫通部材が、電子部品の４つの側面それぞれに対向して配置されれば良い。
【００３２】
この場合、請求項１２に記載のように、電子部品の４つの側面それぞれに対向して、貫通部材が個別に配置されても良いし、請求項１３に記載のように、貫通部材として、電子部品の連続する複数の側面及び該複数の側面間の角部と対向するとともに、積層方向に垂直な平面において両端間に隙間を有する貫通部材を含む構成としても良い。
【００３３】
すなわち、前者のように、互いに独立して設けられた複数の貫通部材により、電子部品を取り囲んでも良い。また、後者のように、複数面と対向する貫通部材を採用すると、貫通部材の個数を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係る部品内蔵配線基板の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、樹脂フィルムの準備工程を示す断面図である。
【図４】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、半導体チップを基板にフリップチップ実装する工程を示す断面図である。
【図５】図４に示す工程において、基板のパッド形成面に第２フィルムを貼り付けた状態を示す平面図である。
【図６】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、積層工程を示す断面図である。
【図７】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、加圧・加熱工程を示す断面図である。
【図８】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、ダイシング工程後を示す断面図である。
【図９】貫通部材による剥離進展抑制を説明するための図である。
【図１０】貫通部材による放熱性向上を説明するための図である。
【図１１】製造工程の変形例を示し、半導体チップを基板にフリップチップ実装する工程において、基板のパッド形成面に第２フィルムを貼り付けた状態を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＸＩＢ−ＸＩＢ線に沿う断面図である。
【図１２】第２実施形態に係る部品内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図１３】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、貫通孔を形成する工程を示す断面図である。
【図１４】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、貫通部材を形成する工程を示す断面図である。
【図１５】部品内蔵配線基板の製造工程のうち、放熱部材を配置する工程を示す断面図である。
【図１６】第３実施形態に係る部品内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図１７】第４実施形態に係る部品内蔵配線基板の概略構成を示す断面図である。
【図１８】貫通部材のその他変形例を示す断面図である。
【図１９】貫通部材の平面配置の変形例を示す平面図である。
【図２０】貫通部材の平面配置の変形例を示す平面図である。
【図２１】部品内蔵配線基板のその他変形例を示す断面図である。
【図２２】部品内蔵配線基板のその他変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下に示す各実施形態において、共通乃至関連する要素には同一の符号を付与するものとする。
【００３６】
（第１実施形態）
本実施形態に係る部品内蔵配線基板は、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法にて形成されるものである。したがって、部品内蔵配線基板の基本的な構成や製造方法は、特に断りのない限り、本出願人がこれまで出願してきたＰＡＬＡＰに関する構成を適宜採用することができる。なお、ＰＡＬＡＰは株式会社デンソーの登録商標である。
【００３７】
また、以下において、絶縁基材２０の厚み方向（換言すれば、複数枚の樹脂フィルムの積層方向）を単に厚み方向と示し、該厚み方向に垂直な方向を単に垂直方向と示す。また、特に断りのない限り、厚さとは、厚み方向に沿う厚さを示すものとする。
【００３８】
図１及び図２に示す部品内蔵配線基板１０（半導体装置とも言う）は、基本的な構成要素として、絶縁基材２０、絶縁基材２０に設けられた導体パターン３０及び層間接続体４０、絶縁基材２０の内部に埋設された電子部品５０、絶縁基材２０に設けられた貫通部材６０を備えている。さらに、部品内蔵配線基板１０は、放熱部材７０を備えている。
【００３９】
絶縁基材２０は、電気絶縁材料からなり、該基材２０以外の構成要素、図２に示す例では導体パターン３０、層間接続体４０、電子部品５０、貫通部材６０、及び放熱部材７０を所定位置に保持する基材としての機能を果たすとともに、電子部品５０を保護する機能を果たすものである。
【００４０】
この絶縁基材２０は、主として樹脂を含むとともに、該樹脂として少なくとも熱可塑性樹脂を含むものであり、熱可塑性樹脂フィルムを含む複数枚の樹脂フィルムを積層し、加圧・加熱により接着・一体化してなる。熱可塑性樹脂を含む理由は、後述する加圧・加熱工程にて一括で絶縁基材２０を形成する際に、高温に耐え、軟化した熱可塑性樹脂を接着材及び封止材として利用するためである。
【００４１】
このため、複数枚の樹脂フィルムとしては、積層状態で、少なくとも１枚おきに位置するように熱可塑性樹脂フィルムを含めば良い。例えば熱可塑性樹脂フィルムのみを含む構成としても良いし、熱可塑性樹脂フィルムとともに熱硬化性樹脂フィルムを含む構成としても良い。なお、絶縁基材２０を構成する複数枚の樹脂フィルムが、特許請求の範囲に記載の複数の樹脂層に相当する。
【００４２】
熱可塑性樹脂フィルムとしては、熱可塑性樹脂とともに、ガラス繊維、アラミド繊維などの無機材料を含むフィルム、及び、無機材料を含まない熱可塑性樹脂からなるフィルムの少なくとも一方を採用することができる。同様に、熱硬化性樹脂フィルムとしては、熱硬化性樹脂とともに、上記無機材料を含むフィルム、及び、無機材料を含まない熱硬化性樹脂からなるフィルムの少なくとも一方を採用することができる。
【００４３】
本実施形態に係る絶縁基材２０は、図２に示すように、厚み方向において、一面２０ａ側から、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃの順に計６枚の樹脂フィルムが積層されてなる。すなわち、熱可塑性樹脂フィルムと熱硬化性樹脂フィルムとが交互に積層されて、絶縁基材２０が構成されている。
【００４４】
また、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃとして、ガラス繊維などの無機材料を含まない、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）からなるフィルムを採用している。一方、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃとして、ガラス繊維などの無機材料や線膨張係数などを調整するための無機フィラーを含まない、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）３０重量％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）７０重量％からなる樹脂フィルムを採用している。
【００４５】
上記した樹脂フィルムのうち、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂが、電子部品５０が実装される基板（第１フィルム）に相当し、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂが、電子部品５０と基板としての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの間を封止する第２フィルムに相当する。
【００４６】
導体パターン３０は、導体箔をパターニングしてなるものであり、電子部品５０と外部とを電気的に接続する配線部として用いられるものである。また、電気的な配線部だけでなく、電子部品５０に構成された素子の動作による熱を外部に放熱するための伝熱経路部や、貫通部材６０として用いることもできる。
【００４７】
一方、層間接続体４０は、絶縁層としての樹脂フィルムをそれぞれ貫通する導電部材であり、本実施形態では、樹脂フィルムにおいて、厚み方向に沿って設けられたビアホール（貫通孔）に導電性ペーストが充填され、この導電性ペースト中の導電性粒子を加圧・加熱により焼結して構成されている。層間接続体４０も、導体パターン３０とともに、電子部品５０と外部とを電気的に接続する配線部として用いられるものである。また、上記伝熱経路部や貫通部材６０として用いることもできる。
【００４８】
本実施形態では、導体パターン３０（３１，３２）と第１層間接続体４１とにより、電子部品５０の電極５１ａと外部接続用のパッド３３とを電気的に接続する配線部が構成されている。また、上記配線部を構成する第１層間接続体４１とは別の第２層間接続体４２により、電子部品５０のダミー電極５１ｂと放熱部材７０とを熱的に接続する伝熱経路部が構成されている。さらには、上記第１層間接続体４１，第２層間接続体４２とは別の第３層間接続体４３と導体パターン３０（３５）とにより、貫通部材６０が構成されている。
【００４９】
具体的には、導体パターン３０が、銅（Ｃｕ）箔をパターニングしてなる。そして、導体パターン３０として、電子部品５０の電極５１ａに対応するパッド３１と、垂直方向に延びた横配線部３２と、厚み方向において隣接する第３層間接続体４３に介在された導体パターン３５を含んでいる。さらには、外部機器との接続に供せられるパッド３３も、導体パターン３０の一部として含んでいる。
【００５０】
各パッド３１は、電子部品５０の電極５１ａのピッチに合わせたピッチで設けられている。図示しないが、本実施形態では、電極５１ａが、１辺９個で一列の矩形環状に配置されており、電極５１ａに対応するパッド３１も、電極５１ａの配置に対応して複数のパッド３１が図５に示すように矩形環状に設けられている。そして、各パッド３１は、図２に例示すように、同一層に設けられた横配線部３２により、矩形環状の環の外側又は内側に引き出され（再配線され）て、第１層間接続体４１と接続されている。なお、図５では、便宜上、横配線部３２を省略して図示している。
【００５１】
また、外部接続用のパッド３３は、絶縁基材２０の表面２０ａ，２０ｂのうち、電子部品５０のフリップチップ実装面側に位置する一面２０ａのみに配置されている。絶縁基材２０の一面２０ａをなす熱硬化性樹脂フィルム２１ａには、パッド３３を底部とする貫通孔２５（図８参照）形成されており、貫通孔２５の形成部位において、一面２０ａが凹んでいる。そして、本実施形態では、パッド３３を底面として形成された貫通孔２５内にメッキ膜などの導電部材が配置され、この導電部材上にはんだボール８０が形成されている。このように本実施形態では、パッド３３、貫通孔２５内の導電部材、及びはんだボール８０により、特許請求の範囲に記載の外部接続用の電極が構成されている。
【００５２】
また、本実施形態では、層間接続体４０が、Ａｇ−Ｓｎ合金からなる。そして、上記したように、層間接続体４０として、配線部のうちの縦配線部を構成する第１層間接続体４１と、ダミー電極５１ｂと放熱部材７０とを熱的に接続するための第２層間接続体４２と、貫通部材６０を構成する第３層間接続体４３を含んでいる。
【００５３】
Ｃｕからなる導体パターン３０とＡｇ−Ｓｎ合金からなる層間接続体４０（第１層間接続体４１，第３層間接続体４３）との界面には、ＣｕとＳｎとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、導体パターン３０と層間接続体４０との接続信頼性が向上されている。
【００５４】
また、Ｃｕからなる導体パターン３０としてのパッド３１と、電子部品５０の電極５１ａ上に設けられた金（Ａｕ）からなる接続部５２との界面には、ＣｕとＡｕとが相互に拡散してなる金属拡散層（ＣｕＡｕ３合金を含むＣｕ−Ａｕ合金層）が形成され、これにより、パッド３１と接続部５２との接続信頼性が向上されている。
【００５５】
電子部品５０は、一面に電極５１ａを有し、配線基板にフリップチップ実装される部品、換言すれば、表面実装部品である。具体的には、シリコンなどの半導体基板に、トランジスタ、ダイオード、抵抗、コンデンサなどの素子が集積され、回路（大規模集積回路）が構成されたＩＣチップ（ベアチップ）、チップ抵抗、チップコンデンサ、センサ素子、ダイオード素子、トランジスタ素子などを採用することができる。
【００５６】
本実施形態では、電子部品５０としてＩＣチップを採用しており、電子部品５０が、図２に示すように、配線部と電気的に接続された電極５１ａと、配線部と接続されず、電気的な接続機能を提供しないダミー電極５１ｂとを有している。また、電子部品５０は、上記した絶縁基材２０によって封止されている。
【００５７】
電子部品５０の厚み方向における表面のうち、絶縁基材２０の一面２０ａ側の表面には電極５１ａが複数形成されて、これら電極５１ａは対向配置されたパッド３１と接続部５２を介して電気的且つ機械的に接続されている。すなわち、電極５１ａ形成面が、電子部品５０のフリップチップ実装面となっている。
【００５８】
本実施形態では、各電極５１ａに、Ａｕからなる接続部５２が接続されている。そして、電極５１ａにおける接続部５２と対向する部位の厚み方向全てが、Ａｕ−Ａｌ合金（主としてＡｕ４Ａｌ合金）からなり、アルミニウム（Ａｌ）を金属単体で含まないものとなっている。電極５１ａにおける接続部５２と対向する部位の厚み方向全てとは、換言すれば、電極５１ａのうち、接続部５２の直下（乃至直上）における厚み方向全ての部位（接続部５２との界面及び該界面から厚み方向全ての部位）である。また、電極５１ａのうち、電子部品５０と接続部５２に挟まれた部位ともいえる。以下、電極５１ａのうち、Ａｕからなる接続部５２の直下部位と示す。
【００５９】
また、電極５１ａのうち、接続部５２の直下領域ではない部分（例えば保護膜で覆われた部分）については、Ａｌを金属単体で含む構成となっている。
【００６０】
電極５１ａのうち、Ａｕからなる接続部５２の直下部位に単体でＡｌが残存すると、高温の使用環境において、電極５１ａ中のＡｌに隣接する接続部５２のＡｕが固相拡散し、Ａｕ５Ａｌ２を生成する。このＡｕ５Ａｌ２の成長速度はＡｕ４Ａｌに比べて格段に速く、このため、Ａｕ５Ａｌ２の生成にＡｕの拡散が間に合わずに、接続部５２と電極５１ａの界面にカーケンダルボイドを生じる。また、カーケンダルボイドを起点としてクラックが生じる。
【００６１】
これに対し、本実施形態では、電極５１ａのうち、Ａｕからなる接続部５２の直下部位が、Ａｌを金属単体で含まず、Ａｕ−Ａｌ合金の最終生成物であるＡｕ４Ａｌ合金を主として含んでいる。したがって、高温の使用環境においても、カーケンダルボイド、ひいてはクラックが生じるのを抑制することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、一例として、電極５１ａ間のピッチ（間隔）が、電極５１ａ形成面と反対の面に形成された電極（ダミー電極５１ｂ）のピッチよりも狭いものとなっている。具体的には、数十μｍピッチ（例えば６０μｍピッチ）となっている。
【００６３】
一方、電子部品５０の電極５１ａ形成面とは反対の面には、Ｎｉ系材料からなるダミー電極５１ｂが形成されている。このダミー電極５１ｂには、第２層間接続体４２が接続されている。Ｎｉからなるダミー電極５１ｂとＡｇ−Ｓｎ合金からなる第２層間接続体４２との界面には、ＳｎとＮｉとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｎｉ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、ダミー電極５１ｂと第２層間接続体４２（伝熱経路部）との接続信頼性が向上されている。なお、ダミー電極５１ｂは、例えば百μｍ単位のピッチで形成されている。
【００６４】
このように、電子部品５０は、一面に電気的な接続機能を提供する電極５１ａを有するとともに、放熱用のダミー電極５１ｂも有している。
【００６５】
貫通部材６０は、主として、電子部品５０の周辺で生じたボイド起因の、樹脂フィルム間の層間剥離の進展（垂直方向への進展）を抑制するためのものである。この貫通部材６０は、厚み方向において、少なくとも電子部品５０に並設された第１樹脂層（樹脂フィルム）全てと電子部品５０のフリップチップ実装面側において第１樹脂層に隣接する第２樹脂層（樹脂フィルム）を一体的に貫通しつつ、垂直方向に沿う平面おいて電子部品５０を取り囲むように、絶縁基材２０に配置される。
【００６６】
本実施形態に係る貫通部材６０について、先ず厚み方向の配置について説明する。
【００６７】
本実施形態では、貫通部材６０が、複数の樹脂フィルムに配置された第３層間接続体４３と導体パターン３５により構成されており、隣接する第３層間接続体４３が直接接続された部分と、隣接する第３層間接続体４３の間に導体パターン３５が介在された部分を有している。また、厚み方向において隣接する樹脂フィルムに配置された第３層間接続体４３が、垂直方向に沿う平面において少なくとも一部が重なるように配置されている。換言すれば、垂直方向に沿う仮想平面に投影した状態で、隣接する第３層間接続体４３が互いに重なるように配置されている。特に本実施形態では、全ての第３層間接続体４３の中心が、垂直方向に沿う仮想平面に投影した状態で、互いにほぼ一致するように配置されている。すなわち、貫通部材６０が厚み方向に沿う直線形状となるように配置されている。
【００６８】
また、本実施形態では、図２に示すように熱硬化性樹脂フィルム２１ｃが、第１樹脂層に相当しており、上記したように電子部品５０が絶縁基材２０によって封止されている。そして、貫通部材６０が、電子部品５０の電極５１ａ形成面と反対の表面側において熱硬化性樹脂フィルム２１ｃに隣接する第３樹脂層（熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ）まで延設されている。さらには、貫通部材６０が、絶縁基材２０を貫通し、厚み方向における一端が放熱部材７０に接続され、他端が外部接続用の電極を構成するパッドと同一平面に配置されたダミーパッド３４と接続されている。
【００６９】
このダミーパッド３４が、特許請求の範囲に記載のダミー電極に相当する。本実施形態では、導体パターン３０としてダミーパッド３４が構成されており、パッド３３同様、絶縁基材２０の一面２０ａをなす熱硬化性樹脂フィルム２１ａには、ダミーパッド３４を底部とする貫通孔２５（図８参照）形成されている。そして、ダミーパッド３４、貫通孔２５内の導電部材、及びはんだボール８０により、特許請求の範囲に記載のダミー電極が構成されている。
【００７０】
次に、垂直方向に沿う平面配置について説明する。
【００７１】
本実施形態では、図１に示すように、電子部品５０の、垂直方向に沿う外形輪郭（平面形状）が矩形状となっている。そして、貫通部材６０は、矩形状をなす電子部品５０の４つの側面それぞれに対向して配置されている。その一例として、本実施形態では、複数の貫通部材６０が、垂直方向において所定の間隔を有して矩形環状に配置され、電子部品５０の４つの側面それぞれに対向して、貫通部材６０が個別に配置されている。具体的には、各側面に対し、６つの貫通部材６０が配置されており、電子部品５０の矩形角部１つにつき１つの貫通部材６０が配置されている。
【００７２】
放熱部材７０は、金属材料（Ｃｕ等）や、シリコン系材料（シリコン、シリコンカーバイド等）からなり、電子部品５０に構成された素子の動作による熱を外部に放熱するためのものである。このような放熱部材７０としては、所謂ヒートシンク、放熱フィンなどを採用することができる。
【００７３】
本実施形態では、Ｃｕからなり、絶縁基材２０の一面２０ｂと略一致する大きさ及び形状を有し、一面２０ｂ全域を被覆するように配置された平板状の放熱部材７０を採用している。そして、この放熱部材７０に熱可塑性樹脂フィルム２２ｃが密着することで、放熱部材７０が絶縁基材２０の一面２０ｂに固定されている。すなわち、放熱部材７０は、絶縁基材２０との接着面を除く表面の部分が外部に露出されている。
【００７４】
また、放熱部材７０には、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃに形成された第２層間接続体４２の一端が接続されている。したがって、電子部品５０で生じた熱が、ダミー電極５１ｂから、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃに形成された第２層間接続体４２からなる伝熱経路部を通じて放熱部材７０に伝達されるようになっている。
【００７５】
また、本実施形態では、Ｃｕからなる放熱部材７０と、Ａｇ−Ｓｎ合金からなる第２層間接続体４２との界面に、ＣｕとＳｎとが相互に拡散してなる金属拡散層（Ｃ−Ｓｎ合金層）が形成され、これにより、第２層間接続体４２（伝熱経路部）と放熱部材７０との接続信頼性が向上されている。
【００７６】
次に、上記した部品内蔵配線基板１０の製造方法について説明する。この製造方法では、ＭＡＰ（Mold Array Package）法、すなわち複数の電子部品５０を一括封止した後、ダイシングして個々の部品内蔵配線基板（半導体装置）を得る方法を適用する。なお、導電性ペーストを示す符号４０ａの後の括弧内は、対応する層間接続体の符号を記載している。
【００７７】
先ず、積層体を加圧・加熱して部品内蔵配線基板１０を形成すべく、積層体を構成する要素を準備する。すなわち、複数枚の樹脂フィルムと、複数個の電子部品５０と、１枚の放熱部材７０をそれぞれ準備する。
【００７８】
本実施形態では、電子部品５０が実装された基板（以下、半導体ユニット１１と示す）と、該半導体ユニット１１に積層される複数枚の樹脂フィルムと、放熱部材７０とをそれぞれ準備する。なお、複数の樹脂フィルムとして、外形輪郭が互いにほぼ同じものを採用し、放熱部材７０として、樹脂フィルムとほぼ同じ外形輪郭を有するものを採用する。
【００７９】
また、複数枚の樹脂フィルムのうち、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃとして、ガラス繊維などの無機材料を含まない、熱硬化性ポリイミド（ＰＩ）からなるフィルムを採用する。本実施形態では、一例として、全ての樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃの厚さを同一（例えば５０μｍ）とする。
【００８０】
一方、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃとして、ガラス繊維などの無機材料や線膨張係数などを調整するための無機フィラーを含まない、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）３０重量％とポリエーテルイミド（ＰＥＩ）７０重量％からなる樹脂フィルムを採用する。本実施形態では、一例として、樹脂フィルム２２ａ，２２ｃを同一の厚さ（例えば８０μｍ）とし、第２フィルムとしての熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、上記樹脂フィルム２２ａ，２２ｃよりも薄い厚さ（例えば５０μｍ）とする。
【００８１】
この準備工程では、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法で周知のごとく、一括積層する前に、絶縁基材２０を構成する樹脂フィルムに対して、導体パターン３０を形成したり、焼結により層間接続体４０となる導電性ペースト４０ａをビアホールに充填しておく。導体パターン３０や、導電性ペースト４０ａが充填されるビアホールの配置は、上記した配線部、伝熱経路部、及び貫通部材６０に応じて適宜決定される。
【００８２】
導体パターン３０は、樹脂フィルムの表面に貼着した導体箔をパターニングすることで形成することができる。絶縁基材２０を構成する複数枚の樹脂フィルムとしては、導体パターン３０を有する樹脂フィルムを含めばよく、例えば全ての樹脂フィルムが導体パターン３０を有する構成や、一部の樹脂フィルムが導体パターン３０を有さない構成も採用することができる。また、導体パターン３０を有する樹脂フィルムとしては、片面のみに導体パターン３０を有する樹脂フィルム、積層方向における両面に導体パターン３０を有する樹脂フィルムのいずれも採用することができる。
【００８３】
一方、導電性ペースト４０ａは、導電性粒子にエチルセルロース樹脂やアクリル樹脂などを保形性付与のため添加し、テルピネオールなどの有機溶剤を加えた状態で混練することで得ることができる。そして、炭酸ガスレーザなどにより、樹脂フィルムを貫通するビアホールを形成し、スクリーン印刷などによって、導電性ペースト４０ａをビアホール内に充填する。ビアホールは、上記導体パターン３０を底面として形成しても良いし、導体パターン３０の無い位置に、ビアホールを形成しても良い。
【００８４】
導体パターン３０上にビアホールを形成する場合、導体パターン３０が底となるため、ビアホール内に導電性ペースト４０ａを留めることができる。一方、導体パターン３０を有さない樹脂フィルム、又は、導体パターン３０を有しながらも、導体パターン３０の形成位置とは異なる位置にビアホールを形成する場合には、底のないビアホール内に導電性ペースト４０ａを留めるために、本出願人による特願２００８-２９６０７４号に記載の導電性ペースト４０ａを用いる。また、この導電性ペースト４０ａを充填する装置（方法）としては、本出願人による特願２００９−７５０３４号に記載の装置（方法）を採用すると良い。
【００８５】
この導電性ペースト４０ａは、導電性粒子に対し、導電性粒子の焼結温度よりも低い温度で分解または揮発するとともに、該温度よりも低く、室温よりも高い温度で溶融状態となり、室温で固体状態となる低融点室温固体樹脂が添加されている。低融点室温固体樹脂としては、例えばパラフィンがある。これによれば、充填時には加温することで、低融点室温固体樹脂が溶融してペースト状となり、充填後の冷却において、低融点室温固体樹脂が固化することで導電性ペースト４０ａも固まって、ビアホール内に保持することができる。なお、充填する際には、ビアホールの一端を平坦な部材にて塞いでおけば良い。
【００８６】
先ず、半導体ユニット１１に積層される４枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２２ａ，２２ｃを準備する工程を説明する。
【００８７】
本実施形態では、図３に示すように、４枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２２ａ，２２ｃのうち、熱硬化性樹脂フィルム２１ａのみ、片面に銅箔（例えば厚さ１８μｍ）が貼着されたフィルムを準備し、銅箔をパターニングして導体パターン３０（パッド３３，ダミーパッド３４，導体パターン３５）をそれぞれ形成する。なお、半導体ユニット１１を構成する残り２枚の樹脂フィルム２１ｂ，２２ｂについても、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのみ片面に銅箔（同じく厚さ１８μｍ）が貼着されたフィルムを準備し、この銅箔をパターニングして導体パターン３０（パッド３１、横配線部３２、導体パターン３５）を形成する。
【００８８】
すなわち、樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃのうち、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ，２１ｂが片面に導体パターン３０を有する構成とし、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃは、導体パターン３０を有さない構成とする。
【００８９】
また、４枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２２ａ，２２ｃのうち、導体パターン３０として外部接続用のパッド３３（及びダミーパッド３４）を片面に有する熱硬化性樹脂フィルム２１ａを除く樹脂フィルム２１ｃ，２２ａ，２２ｃにビアホール（符号略）をそれぞれ形成し、該ビアホール内に導電性ペースト４０ａを充填する。そして充填後、乾燥工程にて溶剤を揮発させる。
【００９０】
本実施形態では、導体パターン３０を形成しない熱可塑性樹脂フィルム２２ａ，２２ｃについては、導電性粒子としてＡｇ粒子とＳｎ粒子を所定の比率で含み、且つ、上記したように、パラフィンなどの低融点室温固体樹脂が添加された導電性ペースト４０ａを用いる。相対パターン３０を有する熱硬化性樹脂フィルム２１ｃについては、パラフィンなどの低融点室温固体樹脂が添加された導電性ペースト４０ａ、添加されていない導電性ペースト４０ａのいずれも採用できるが、本実施形態では、パラフィンなどの低融点室温固体樹脂が添加された導電性ペースト４０ａを採用する。
【００９１】
さらに、この準備工程では、積層体が、複数の電子部品５０をそれぞれ収容するために、複数枚の樹脂フィルムのうちの一部に予め孔部を形成しておく。この孔部は貫通孔及び未貫通孔のいずれも採用することができる。本実施形態では、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃに、孔部として、複数個の電子部品５０をそれぞれ収容するための複数個の空洞部２３（貫通孔）を形成する。このため、空洞部２３を有する熱硬化性樹脂フィルム２１ｃは格子状を呈する。
【００９２】
各空洞部２３は、パンチやドリルなどによる機械的加工、レーザ光の照射により形成することができ、１つの電子部品５０の体格に対し、加圧・加熱時の熱可塑性樹脂の流動により空洞が埋める程度の所定のマージンをもって形成される。空洞部２３の形成タイミングとしては、導体パターン３０及び層間接続体４０の形成前、形成後のいずれでも良い。
【００９３】
また、上記した樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２２ａ，２２ｃの準備工程に並行して、半導体ユニット１１の形成工程を実施する。なお、半導体ユニット１１の形成工程を示す図４及び図５では、複数の電子部品５０のうち、１つの電子部品５０の周辺領域を拡大して図示している。
【００９４】
先ず、少なくとも第１フィルムを含み、電子部品５０を実装するための基板を構成する樹脂フィルムと、基板と電子部品５０との間を封止する第２フィルムを準備する。
【００９５】
本実施形態では、図４（ａ）に示すように、基板をなす第１フィルムとしての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂと第２フィルムとしての熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを準備する。熱硬化性樹脂フィルム２１ｂについては片面に銅箔が貼着されたものを準備し、この銅箔をパターニングして導体パターン３０を形成する。このとき、導体パターン３０として、パッド３１や横配線部３２が形成される。
【００９６】
次いで、加熱・加圧することで、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、パッド３１を覆うように基板のパッド形成面に貼り付ける。
【００９７】
本実施形態では、図４（ｂ）及び図５に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、パッド３１を覆うように、基板としての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面に熱圧着する。なお、図５に二点鎖線で示す領域は、電子部品５０の搭載領域２４を示している。
【００９８】
具体的には、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂの温度が、該フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点以上、融点以下となるように加熱しつつ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ側に加圧することで、軟化した熱可塑性樹脂を熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面及び導体パターン３０の表面に密着させる。
【００９９】
熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに熱圧着した後、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに導体パターン３０を底面としてビアホールを形成するとともに、ビアホールに対して、図４（ｂ）に示すように導電性ペースト４０ａを充填する。ここでは、導体パターン３０を底面とするため、導電性ペースト４０ａとして、低融点室温固体樹脂を含まない導電性ペーストを採用しても良いし、低融点室温固体樹脂を含む導電性ペーストを採用しても良い。
【０１００】
次に、別途準備した電子部品５０を、基板にフリップチップ実装する。
【０１０１】
電子部品５０には、基板に対する搭載面の電極５１ａ上にスタッドバンプ５２ａが形成されている。本実施形態では、Ａｌ系材料からなる電極５１ａ上に、例えばワイヤを使った周知の方法でＡｕからなるスタッドバンプ５２ａ（鋲状のバンプ）が形成されている。
【０１０２】
そして、図４（ｃ）に示すように、例えばパルスヒート方式の熱圧着ツール１００により、この電子部品５０を、基板搭載面の裏面側から加熱しつつ基板に向けて加圧する。このとき、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂の融点（ＰＥＥＫ：ＰＥＩ＝３０：７０で３３０℃）以上の温度で加熱しつつ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ側に加圧する。
【０１０３】
熱圧着ツール１００からの熱が電子部品５０に伝わり、スタッドバンプ５２ａの先端温度が熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂の融点以上となると、スタッドバンプ５２ａが接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂの部分が軟化・溶融（熔融）する。したがって、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを溶融させながら、スタッドバンプ５２ａを熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに押し込んで、対応するパッド３１に接触させることができる。これにより、図４（ｄ）に示すように、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを圧接状態とすることができる。
【０１０４】
また、溶融・軟化した熱可塑性樹脂は、圧力を受けて流動し、電子部品５０の基板搭載面、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面、導体パターン３０、電極５１ａ、及びスタッドバンプ５２ａに密着する。したがって、図４（ｄ）に示すように、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂによって、電子部品５０と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ（基板）との間を封止することができる。このようにして、半導体ユニット１１を形成する。
【０１０５】
本実施形態では、フリップチップ実装時の加熱温度を、融点よりも若干高い３５０℃程度とし、１つのスタッドバンプ５２ａにかかる荷重が２０〜５０ｇｆ程度となる圧力を印加する。これにより、短時間で、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを圧接状態とすることができる。
【０１０６】
なお、圧接状態となった後も、加熱・加圧を継続すると、スタッドバンプ５２ａを構成するＡｕとパッド３１を構成するＣｕとが相互に拡散（固相拡散）し、金属拡散層（Ｃｕ−Ａｕ合金層）を形成する。また、スタッドバンプ５２ａを構成するＡｕが電極５１ａを構成するＡｌに対して固相拡散し、金属拡散層（Ａｕ−Ａｌ合金層）を形成する。しかしながら、このような金属拡散層を形成するには、上記した圧接状態を形成するのに比べ、加熱・加圧時間として長時間を要する。電子部品５０を基板に実装するのに長時間を要すると、部品内蔵配線基板１０の形成時間が結果として長くなり、製造コストも増加してしまう。また、その間、電極５１ａ、スタッドバンプ５２ａ、パッド３１の電気的な接続部以外の箇所にも、不必要な熱が印加されることとなる。このため、この実装工程では、スタッドバンプ５２ａとパッド３１との接続状態を圧接状態にとどめる。
【０１０７】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに貼り付けた後で、ビアホールを形成し、導電性ペースト４０ａを充填する例を示した。しかしながら、貼り付け前の状態で、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂにビアホールを形成し、導電性ペースト４０ａを充填しても良い。
【０１０８】
導電性ペースト４０ａについては、電子部品５０を、基板にフリップチップ実装する際の加熱・加圧や、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを貼り付け前に形成した場合には、貼り付け時の加圧・加熱により、導電性粒子が焼結されて層間接続体４０（４１，４３）を形成しても良いし、焼結されずに半導体ユニット１１が形成された時点で導電性ペースト４０ａのままでも良い。また、一部が焼結された状態としても良い。本実施形態では、フリップチップ実装後の状態で導電性ペースト４０ａとする。
【０１０９】
次に、積層体を形成する積層工程を実施する。この積層工程では、表面に導体パターン３０が形成された樹脂フィルム、ビアホール内に導電性ペースト４０ａが充填された樹脂フィルム、複数個の電子部品５０それぞれに対応して形成された複数個の孔部（空洞部２３）を有する樹脂フィルム、を含む複数枚の樹脂フィルムを、複数個の電子部品５０及び放熱部材７０とともに積層して、積層体を形成する。
【０１１０】
このとき、１）複数個の電子部品５０が空洞部２３（孔部）に配置されて積層方向において互いに同一位置となる、２）１枚の放熱部材７０が複数個の電子部品５０と対向しつつ積層方向において表層となる、３）各電子部品５０におけるフリップチップ実装面（電極５１ａ形成面）の反対面と放熱部材７０との間に、各電子部品５０と放熱部材７０とを熱的に接続するための導電性ペースト４０ａ（後の第２層間接続体４２）を有した樹脂フィルムが位置する、４）熱可塑性樹脂フィルムが少なくとも１枚おきに位置しつつ、電子部品５０のフリップチップ実装面、該フリップチップ実装面と反対の面、及び放熱部材７０における電子部品５０との対向面に隣接するように、積層する。
【０１１１】
本実施形態では、図６に示すように、積層方向における一端側から、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ、放熱部材７０の順となるように、複数枚の樹脂フィルム２１ａ，２１ｃ，２２ａ，２２ｃ、樹脂フィルム２１ｂ，２２ｂ及び複数個の電子部品５０を含む半導体ユニット１１、及び放熱部材７０を積層する。このように本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃと熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃとを交互に位置するように積層する。なお、図６では、便宜上、積層体を構成する要素を、離間させて図示している。
【０１１２】
詳しくは、熱硬化性樹脂フィルム２１ａの導体パターン形成面上に熱可塑性樹脂フィルム２２ａを積層し、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ上に、半導体ユニット１１を、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂを搭載面として積層する。半導体ユニット１１における熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ上には、空洞部２３内に電子部品５０が位置するように、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃを積層する。また、熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ及び電子部品５０上に熱可塑性樹脂フィルム２２ｃを積層し、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ上に放熱部材７０を積層して、１つの積層体を形成する。
【０１１３】
この積層体では、積層方向において、電子部品５０に隣接する樹脂フィルムが、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとなる。少なくともこれら樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃは、加圧・加熱工程において、電子部品５０の周囲を封止する機能を果たす。本実施形態では、垂直方向において各電子部品５０を取り囲む樹脂フィルムが熱硬化性樹脂フィルム２１ｃであるので、上記２枚の樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃが、電子部品５０の周囲を封止する機能を果たす。
【０１１４】
このように、電子部品５０を封止する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとしては、熱可塑性樹脂フィルムにガラス繊維やアラミド繊維などの無機材料を含まないだけでなく、線膨張係数や融点を調整するための無機フィラーも含まないものを採用することが好ましい。こうすることで、加圧・加熱工程において、電子部品５０に、局所的に応力がかかるのを抑制することができる。
【０１１５】
しかしながら、線膨張係数や融点を調整するための無機フィラーも含まない熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃを採用すると、無機フィラーが無い分、電子部品５０との線膨張係数差が大きくなり、これにともなう応力が増加することが考えられる。したがって、応力低減のために、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとして弾性率の低い（例えば１０ＧＰａ以下）樹脂フィルムを採用すると良い。
【０１１６】
また、電子部品５０を封止する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとしては、厚さが５μｍ以上のものを採用することが好ましい。５μｍ未満とすると、加圧・加熱工程において、これら樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃの応力が高くなり、電子部品５０の表面から剥がれてしまう恐れがあるためである。
【０１１７】
次いで、真空熱プレス機を用いて積層体を積層方向上下から加圧しつつ加熱する加圧・加熱工程を実施する。この工程では、熱可塑性樹脂を軟化させて、１）複数枚の樹脂フィルムを一括で一体化して絶縁基材２０とする、２）電子部品５０を封止する、３）放熱部材７０を絶縁基材２０と一体化する、４）導電性ペースト４０ａ中の導電性粒子を焼結体として、該焼結体と導体パターン３０を有した配線部及び貫通部材６０と、放熱部材７０と各電子部品５０とを熱的に接続する伝熱経路部を形成する。
【０１１８】
加圧・加熱工程では、上記１）〜４）を実現するために、樹脂フィルムを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点以上融点以下の温度、数ＭＰａの圧力を所定時間保持する。本実施形態では、２８０℃〜３３０℃のプレス温度、４〜５ＭＰａの圧力を５分以上（例えば１０分）保持する。
【０１１９】
先ず、加圧・加熱工程において、樹脂フィルム部分の接続について説明する。
【０１２０】
１枚おきに配置された熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃは、上記加熱により軟化する。このとき、圧力を受けているため、軟化した熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃは、隣接する熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃに密着する。これにより、複数枚の樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃが一括で一体化し、絶縁基材２０が形成される。このとき、放熱部材７０にも、隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｃが密着するため、放熱部材７０も絶縁基材２０に一体化する。
【０１２１】
また、電子部品５０に隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃは、圧力を受けて流動し、電子部品５０のフリップチップ実装面（電極５１ａ形成面）、及び、フリップチップ実装面と反対の面に密着する。また、電子部品５０の側面と熱硬化性樹脂フィルム２１ｃとの隙間にも入り込み、該隙間を埋めるとともに、電子部品５０の側面に密着する。したがって、熱可塑性樹脂（熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃ）により、各電子部品５０が封止される。
【０１２２】
次に、加圧・加熱工程において、層間接続体４０による接続について説明する。
【０１２３】
上記加熱により、導電性ペースト４０ａ中のＳｎ（融点２３２℃）が溶融し、同じく導電性ペースト４０ａ中のＡｇ粒子に拡散して、Ａｇ−Ｓｎ合金（融点４８０℃）を形成する。また、導電性ペースト４０ａに圧力が加えられているため、焼結により一体化した合金からなる層間接続体４０（４１，４２，４３）がビアホール内に形成される。この第２層間接続体４２により、各電子部品５０と放熱部材７０とを熱的に接続する伝熱経路部が構成される。また、第３層間接続体４３により、貫通部材６０が構成される。
【０１２４】
溶融したＳｎは、導体パターン３０を構成するＣｕとも相互拡散する。これにより、第１層間接続体４１と横配線部３２，パッド３３との界面に金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成される。また、第３層間接続体４３とダミーパッド３４，第３層間接続体４３と導体パターン３５との界面にも金属拡散層（Ｃｕ−Ｓｎ合金層）が形成される。
【０１２５】
溶融したＳｎは、電子部品５０のダミー電極５１ｂを構成するＮｉとも相互拡散する。これにより、第２層間接続体４２とダミー電極５１ｂとの界面に金属拡散層（Ｎｉ−Ｓｎ合金層）が形成される。
【０１２６】
また、スタッドバンプ５２ａを構成するＡｕが、電子部品５０の電極５１ａを構成するＡｌに固相拡散する。電極５１ａはファインピッチ対応の電極であるため、電極５１ａを構成するＡｌの量は、スタッドバンプ５２ａを構成するＡｕの量に比べて少なく、電極５１ａのうち、スタッドバンプ５２ａと対向する部位の厚み方向のＡｌ全てがＡｕとの合金化に費やされて、加圧・加熱工程後では、上記部位において、Ａｌを金属単体で含まないものとなる。また、加圧・加熱後の電極５１ａは、Ａｕ−Ａｌ合金として、主としてＡｕ４Ａｌ合金を含むものとなる。
【０１２７】
なお、加圧・加熱工程において、Ａｕ４Ａｌ合金が生成する前に、成長速度の速いＡｕ５Ａｌ２が生成されたとしても、圧力が印加されているため、上記したカーケンダルボイドの生成を抑制することができる。
【０１２８】
さらに、スタッドバンプ５２ａを構成するＡｕと導体パターン３０（パッド３１）を構成するＣｕとが相互に拡散する。これにより、スタッドバンプ由来の接続部５２とパッド３１との界面に、ＣｕＡｕ３合金を含むＣｕ―Ａｕ合金層が形成される。Ｃｕ−Ａｕ合金は、２５０℃程度以上の加熱があれば生成でき、上記した加圧・加熱条件によれば、ＣｕＡｕ３合金層を形成することができる。
【０１２９】
また、スタッドバンプ５２ａは、固相拡散接合に消費されたＡｕの残りにより、Ａｕ−Ａｌ合金からなる部位を含む電極５１ａと、Ｃｕからなり、界面にＣｕ−Ａｕ合金層を有するパッド３１とを電気的に接続する接続部５２となる。このように、加圧・加熱工程において、スタッドバンプ５２ａとパッド３１との接続状態を、直接的な接合状態とする。
【０１３０】
以上により、図７に示すように、絶縁基材２０に電子部品５０が埋設され、電子部品５０が熱可塑性樹脂によって封止され、電子部品５０と外部接続用のパッド３３とが配線部によって電気的に接続され、電子部品５０と放熱部材７０とが伝熱経路部（第２層間接続体４２）によって熱的に接続され、絶縁基材２０を貫通する貫通部材６０を備えた配線基板を得ることができる。
【０１３１】
次に、加圧・加熱工程を経て得られた、複数の電子部品５０が埋設された配線基板をダイシングし、個々の部品内蔵配線基板１０（半導体装置）に分離するダイシング工程を実施する。このダイシング工程では、各部品内蔵配線基板１０が１つの電子部品５０を含むように、図７に破線で示すダイシングライン１０１に沿って、放熱部材７０及び絶縁基材２０をダイシングし、図８に示すように、各電子部品５０ごとに個片化した配線基板とする。
【０１３２】
本実施形態では、図８に示すように、ダイシング後の個片化した配線基板について、絶縁基材２０の一面２０ａ側から外部接続用のパッド３３及びダミーパッド３４を底面とする貫通孔２５を形成する。そして、貫通孔２５内にメッキ膜などの導電部材を配置したあと、導電部材上にはんだボール８０を形成することで、図１及び図２に示す部品内蔵配線基板１０を得ることができる。
【０１３３】
次に、上記実施形態に示した部品内蔵配線基板１０における特徴部分の効果について説明する。先ず主たる特徴部分の効果について説明する。
【０１３４】
先ず本実施形態では、厚み方向に延び、電子部品５０に並設された全ての第１樹脂層としての樹脂フィルム２１ｃ及び第２樹脂層としての熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを一体的に貫通する貫通部材６０を、垂直方向に沿う平面において電子部品５０を取り囲むように設けている。したがって、電子部品５０を取り囲むように設けた貫通部材６０により、絶縁基材２０に埋設された電子部品５０の周辺、具体的には、電子部品５０の側面周辺、電子部品５０のフリップチップ実装面（電極５１ａ形成面）周辺において任意箇所に生じたボイドを始点とする樹脂層間の層間剥離が、絶縁基材２０の外表面（側面）まで進展するのを抑制することができる。
【０１３５】
なお、図９では、電子部品５０の側面と熱硬化性樹脂フィルム２１ｃの隙間に、加熱￥・加圧工程で軟化した熱可塑性樹脂が十分に行き渡らず、ボイド１１０が生じ、高温環境下でのボイド１１０の膨張により、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂと熱硬化性樹脂フィルム２１ｃの界面で層間剥離１１１が生じた例を示している。このように、層間剥離１１１が生じても、本実施形態の構成によれば、貫通部材６０により、絶縁基材２０の外表面（側面）まで層間剥離１１１が進展するのを抑制することができる。
【０１３６】
また、電子部品５０が絶縁基材２０によって封止された構成では、第１樹脂層（熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ）と、該第１樹脂層に電子部品５０のフリップチップ実装面（電極５１ａ形成面）と反対の表面側で隣接する第３樹脂層（熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ）との界面で層間剥離が生じることも考えられる。これに対し、本実施形態では、貫通部材６０が第３樹脂層（熱可塑性樹脂フィルム２２ｃ）まで延設されているので、第１樹脂層及び第３樹脂層間の層間剥離の進展も抑制することができる。
【０１３７】
特に本実施形態では、貫通部材６０が、絶縁基材２０を貫通ししつつ、一端が放熱部材７０に接続され、他端が外部接続用の電極（パッド３３、はんだボール８０、及びこれらを接続する導電部材）と同一面に設けられたダミー電極（ダミーパッド３４、はんだボール８０、及びこれらを接続する導電部材）に接続されている。したがって、電子部品５０周辺に限らず、電子部品５０を取り囲む貫通部材６０よりも内周側で生じたボイドを始点とする層間剥離の進展を抑制することができる。例えば、絶縁基材２０と放熱部材７０との間で生じる層間剥離の進展を、貫通部材６０と放熱部材７０との接続部（Ｃｕ−Ｓｎ接合部）にて抑制することができる。
【０１３８】
また、電子部品５０の生じた熱を、伝熱経路部、放熱部材７０を通じて貫通部材６０に伝達させることができる。したがって、貫通部材６０を有さない構成に比べて、放熱性を向上することができる。特に本実施形態では、図１０に実線矢印で示すように、電子部品５０の生じた熱を、伝熱経路部、放熱部材７０、及び貫通部材６０を通じてダミーパッド３４（及びはんだボール８０）に伝達させることができる。したがって、外部に放熱することで、放熱性をより向上することができる。
【０１３９】
なお、本実施形態では、外部接続用の電極（パッド３３、はんだボール８０、及びこれらを接続する導電部材）が、絶縁基材２０の表面のうち、電子部品５０のフリップチップ実装面（電極５１ａ形成面）側に位置する一面２０ａのみに配置されている。このような構成では、電子部品５０と外部接続用の電極とを電気的に接続する配線部が、主として、電子部品５０のフリップチップ実装面と絶縁基材２０の一面２０ａとの間に位置することとなる。しかしながら、本実施形態では、第１樹脂層及び第２樹脂層を一体的に貫通するように意図的に貫通部材６０を配置しており、この貫通部材６０により、層間剥離の進展を抑制することができる。
【０１４０】
また、本実施形態では、複数の樹脂層に配置された層間接続体４０（第３層間接続体４３）が、直接若しくは導体パターン３０（導体パターン３５）を介して一体化されてなる貫通部材６０を採用している。このように、配線部を構成する要素（少なくとも層間接続体４０）にて貫通部材６０を構成するため、部品内蔵配線基板１０の構成を簡素化することができる。また、製造工程を簡素化することもできる。特に本実施形態では、ＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法にて、貫通部材６０を備える部品内蔵配線基板１０を形成することができる。したがって、製造工程を簡素化することができる。
【０１４１】
また、本実施形態では、貫通部材６０を構成する第３層間接続体４３が、互いに隣接する位置関係にある一対の第３層間接続体４３において、垂直方向に沿う平面で少なくとも一部が重なるように配置されている。例えば垂直方向に沿う平面において重ならないように、互いに隣接する位置関係にある一対の第３層間接続体４３が配置された構成では、隣接する第３層間接続体４３は、垂直方向に延びる導体パターン３５を介して接続されることとなる。絶縁基材２０の構成材料と貫通部材６０の構成材料との線膨張係数差による応力が積層方向にて生じた場合、第３層間接続体４３に比べ、導体パターン３５は積層方向に変形しやすく、これにより導体パターン３５と第３層間接続体４３との接続部分に応力が作用することとなる。このような応力により、導体パターン３５と第３層間接続体４３とが剥離すると、この剥離した部分を通じて、層間剥離が絶縁基材２０の外表面まで進展してしまう。これに対し、本実施形態によれば、積層方向において隣接する第３層間接続体４３同士が重なっており、貫通部材６０の剛性が高いので、層間剥離の進展をより効果的に抑制することができる。
【０１４２】
次に、その他の特徴部分の効果について説明する。
【０１４３】
本実施形態では、部品内蔵配線基板１０を形成するに当たり、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃが、少なくとも１枚おきに位置しつつ、電子部品５０のフリップチップ実装面、フリップチップ実装面と反対の面、及び放熱部材７０における電子部品５０との対向面に隣接するように、電子部品５０の電極５１ａ形成面及び該電極形成面の裏面に隣接するように、複数枚の樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃを積層して積層体とする。
【０１４４】
したがって、加圧・加熱により、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃを構成する熱可塑性樹脂を接着材として、複数枚の樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃを一括で一体化し、絶縁基材２０とすることができる。また、少なくとも電子部品５０に隣接する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃによって電子部品５０を封止することができる。また、熱可塑性樹脂フィルム２２ｃを接着剤として、放熱部材７０を絶縁基材２０と一体化することができる。さらには、上記加圧・加熱により、導電性ペースト４０ａ中の導電性粒子を焼結体とし、導体パターン３０とともに、配線部及び貫通部材６０をそれぞれ形成するとともに、電子部品５０と放熱部材７０とを熱的に接続する伝熱経路部を形成することができる。そして、複数の電子部品５０を一括封止した後、ダイシングすることで、個々の部品内蔵配線基板１０を得ることができる。したがって、製造工程を簡素化することができる。
【０１４５】
また、本実施形態では、積層体を形成する積層工程の前に、電子部品５０と、基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）との間に熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを配置し、熱可塑性樹脂の融点以上の温度で加熱しつつ加圧する。したがって、温度を熱可塑性樹脂の融点以上まで上げている間は、熱可塑性樹脂に流動性を持たせることができ、加圧によりスタッドバンプ５２ａとパッド３１との間に位置する熱可塑性樹脂を移動させ、スタッドバンプ５２ａをパッド３１に直接接触させて、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを圧接状態とすることができる。
【０１４６】
このとき、溶融した熱可塑性樹脂が圧力を受けて流動し、スタッドバンプ５２ａとパッド３１の接続部の周囲を含んで、電子部品５０と基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）の間を封止する。したがって、各接続部間での電気的な絶縁性を確保することができる。また、接続部における接続信頼性を向上することができる。
【０１４７】
また、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とが圧接状態となった時点でフリップチップ実装工程を終了し、加圧・加熱工程で受ける加圧・加熱により、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを接合状態とする。このように、加圧・加熱工程の熱と圧力を利用することで、スタッドバンプ５２ａ（接続部５２）とパッド３１とを接合状態とするので、圧接状態に比べて、電子部品５０の電極５１ａとパッド３１との電気的な接続信頼性を向上することができる。
【０１４８】
また、フリップチップ実装工程では、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを圧接状態としておき、加圧・加熱工程の熱と圧力を利用することで、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを接合状態とする。したがって、フリップチップ実装工程において、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを接合状態とし、その後、加圧・加熱工程を実施する方法に比べて、製造時間を短縮することができる。
【０１４９】
なお、積層工程の前にスタッドバンプ５２ａをパッド３１に接触させず、加圧・加熱工程にて、スタッドバンプ５２ａをパッド３１に接触させ、且つ、接合状態となるようにすると、軟化した熱可塑性樹脂の緩衝効果により、スタッドバンプ５２ａが第２フィルムとしての熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに押し込まれにくくなる。その結果、スタッドバンプ５２ａとパッド３１との間に熱可塑性樹脂が残ってしまうことも考えられる。
【０１５０】
これに対し、本実施形態では、積層工程の前に、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを圧接状態としておくので、加圧・加熱工程の加圧・加熱により、スタッドバンプ５２ａとパッド３１とを確実に接合状態とすることができる。
【０１５１】
以上より、本実施形態の製造方法によれば、部品内蔵配線基板１０の製造工程を簡素化するとともに、製造時間（サイクルタイム）を短縮することができる。
【０１５２】
また、本実施形態では、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃのみに導体パターン３０を形成し、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃには導体パターン３０を形成しない。したがって、加圧・加熱工程などで熱可塑性樹脂が軟化し、圧力を受けて流動しても、導体パターン３０は熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃに固定されているため、導体パターン３０の位置ズレを抑制することができる。このため、ファインピッチ対応の電子部品５０を内蔵する部品内蔵配線基板１０に好適である。
【０１５３】
また、本実施形態では、加圧・加熱工程において、スタッドバンプ５２ａを構成するＡｕが、スタッドバンプ５２ａの一端側に接する電極５１ａのＡｌに固相拡散するとともに、スタッドバンプ５２ａの他端側に接するパッド３１のＣｕと固相拡散する。したがって、スタッドバンプ５２ａ（接続部５２）を介した電極５１ａとパッド３１との電気的な接続信頼性をより向上できるとともに、Ａｕ−Ａｌ合金とＣｕ−Ａｕ合金を同一の工程で形成することで製造工程を簡素化することもできる。
【０１５４】
ところで、両面に電極５１を有する電子部品５０において、両面に設けられた電極５１をともに固相拡散接合すると、加圧・加熱工程の間中、電子部品５０の両面側に固体が接しているので、電子部品５０に印加される圧力（プレス圧）が高くなる。これに対し、本実施形態では、電子部品５０の一面側では、Ａｕの固相拡散により、電極５１ａとパッド３１とを電気的に接続し、一方、電子部品５０の反対の面側では、溶融したＳｎの液相拡散により、ダミー電極５１ｂと接続する。したがって、液相側で電子部品５０に印加される圧力を緩衝することができる。このため、一方をスタッドバンプ５２ａを用いた固相拡散としてファインピッチ対応しながらも、加圧・加熱工程で電子部品５０に印加される圧力を低減して、電子部品５０の信頼性を高めることができる。
【０１５５】
また、本実施形態では、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃとして、ガラス繊維などの無機材料や、無機フィラーを含まない樹脂フィルムを採用するため、これによっても、加圧・加熱工程で電子部品５０に印加される圧力を低減することができる。
【０１５６】
また、本実施形態では、加圧・加熱工程において、スタッドバンプ５２ａからのＡｕの固相拡散により、電極５１ａのうち、スタッドバンプ５２ａの直下部位を、金属単体としてのＡｌが存在しない、Ａｕ−Ａｌ合金からなるものとする。これにより、Ａｕからなる接続部５２に接する電極５１ａの部位は全て合金化しているため、高温の使用環境においても、接続部５２からのＡｕの拡散によるカーケンダルボイドの発生を抑制することができる。
【０１５７】
なお、本実施形態では、電子部品５０を、基板としての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂにフリップチップ実装する際に、スタッドバンプ５２ａを、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面上に貼り付けた熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに押し込んで、パッド３１との圧接状態を確保する例を示した。しかしながら、例えば図１１（ａ），（ｂ）に示すように、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂのパッド形成面に、パッド３１に対応する位置に貫通孔２６が設けられた熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、貫通孔２６がパッド３１を覆うように貼り付けても良い。
【０１５８】
図１１（ａ），（ｂ）に示す例では、各パッド３１ごとに貫通孔２６を設けている。これによれば、スタッドバンプ５２ａとパッド３１との各接続部の間に、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂが位置するため、フリップチップ実装工程において、軟化した熱可塑性樹脂が接続部を覆いやすい。すなわち、貫通孔２５を設けながらも、各接続部間での電気的な絶縁性を確保しやすく、接続部における接続信頼性を向上しやすい。
【０１５９】
なお、電子部品５０の電極５１ａがファインピッチの場合、パッド３１もファインピッチとなる。したがって、パッド３１（例えば直径３０μｍ）よりも小さい貫通孔２６を形成することは困難である。しかしながら、層間接続体４０を形成するためのビアホール（貫通孔）とは異なり、貫通孔２６には、導電性ペースト４０ａが充填されず、また、電子部品５０の電極５１ａとパッド３１とを電気的に接続する接続部５２の体格を規定するものでもない。したがって、貫通孔２６については、パッド３１より大きくしても良いため、ビアホールよりも貫通孔形成の自由度が高く、パッド３１ごとに設けることができる。
【０１６０】
そして、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点（換言すれば、熱可塑性樹脂が軟化する軟化点）以上の温度で加熱しつつ加圧して、電子部品５０を熱硬化性樹脂フィルム２１ｂにフリップチップ実装する。これにより、電子部品５０のスタッドバンプ５２ａを、貫通孔２５を通じて対応するパッド３１に圧接させるとともに、軟化した熱可塑性樹脂にて電子部品５０と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの間を封止する。
【０１６１】
これによれば、スタッドバンプ５２ａとパッド３１との圧接状態を形成するに当たり、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを溶融させなくとも良い。熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを構成する熱可塑性樹脂のガラス転移点以上の温度で加熱しつつ加圧することで、軟化した熱可塑性樹脂にて電子部品５０と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの間を封止できれば良い。換言すれば、電子部品５０を熱可塑性樹脂フィルム２２ｂに熱圧着できれば良い。熱可塑性樹脂フィルム２２ｂには、フリップチップ実装前に予め貫通孔２６を設けるため、上記した製造方法に比べて、圧接状態を容易に形成することができる。したがって、熱量が同じであれば、短時間でスタッドバンプ５２ａとパッド３１との圧接状態及び熱可塑性樹脂フィルム２２ｂによる封止構造を形成することができる。すなわち、フリップチップ実装工程での加熱・加圧時間、ひいては部品内蔵配線基板１０の製造時間をより短縮することができる。また、加熱・加圧時間及び加圧条件が同じなら、少ない熱量をもってスタッドバンプ５２ａとパッド３１との圧接状態を確保することができる。
【０１６２】
なお、貫通孔２６は、熱可塑性樹脂フィルム２２ｂを、熱硬化性樹脂フィルム２１ｂに貼り付ける前に形成しても良いし、貼り付けた後に形成しても良い。特に貼り付けた後に形成すると、位置精度よく貫通孔２６を形成することができる。
【０１６３】
また、図１１（ａ），（ｂ）に示す例では、パッド３１ごとに貫通孔２５を設ける例を示したが、複数のパッド３１ごとに貫通孔２５を１つ設けても良い。これによれば１つのパッド３１ごとに１つの貫通孔２６を設ける構成に比べて、パッド３１間の間隔（ピッチ）によらず、貫通孔２６を形成することができる。すなわち、貫通孔２６の形成自由度が高く、ファインピッチに適している。
【０１６４】
本実施形態では、貫通部材６０が、第３層間接続体４３と導体パターン３５により構成される例を示した。しかしながら、第３層間接続体４３のみによる貫通部材６０を採用することもできる。また、貫通部材６０における導体パターン３５の配置も上記例に限定されるものではない。
【０１６５】
また、第３層間接続体４３を含む貫通部材６０を備えた部品内蔵配線基板１０としては、上記したＰＡＬＡＰにより形成されるものに限定されるものではなく、例えば所謂ビルドアップ法にて形成された部品内蔵配線基板１０を採用することもできる。
【０１６６】
また、本実施形態では、外部接続用のパッド３３及びダミーパッド３４を熱硬化性樹脂フィルム２１ａにおける内層側の表面上に設け、貫通孔２５により、これらを外部接続可能としている。しかしながら、外部接続用のパッド３３及びダミーパッド３４を熱硬化性樹脂フィルム２１ａの外層側の表面上、すなわち絶縁基材２０の一面２０ａ上に設けても良い。しかしながら、本実施形態の構成によれば、熱硬化性樹脂フィルム２１ａがソルダレジストの役割を果たすため、別途ソルダレジストを設けなくとも良い。
【０１６７】
また、本実施形態では、複数の電子部品５０を一括封止した後、ダイシングすることで、個々の部品内蔵配線基板１０を得る例を示した。しかしながら、ダイシングを不要とすべく、はじめから部品内蔵配線基板１０のサイズで形成しても良い。
【０１６８】
（第２実施形態）
第１実施形態では、第３層間接続体４３を含む貫通部材６０の例を示した。これに対し、本実施形態では、絶縁基材２０に貫通孔が形成され、この貫通孔に導電体が配置されて貫通部材６０が構成されている点を特徴とする。
【０１６９】
図１２に示す部品内蔵配線基板１０は、第１実施形態に示した部品内蔵配線基板１０とほぼ同じ構成となっている。異なる点は、ビルドアップ法にて形成されており、絶縁基材２０が、６枚の熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｆにより構成されている。また、電子部品５０のフリップチップ実装面（電極５１形成面）と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの対向領域には、アンダーフィル２７が配置されている。
【０１７０】
また、貫通部材６０が、絶縁基材を貫通する貫通孔の壁面に形成されたメッキ層６１（所謂スルーホールメッキ）と、該メッキ層６１を介して貫通孔内に充填された導電性ペースト６２とにより構成されている。なお、符号６３は、導電性ペースト６２を蓋するメッキ部であり、このメッキ部がダミーパッドをなしている。
【０１７１】
また、外部接続用のパッド３３及びダミーパッド６３は、熱硬化性樹脂フィルム２１ａの外層側の表面上、すなわち絶縁基材２０の一面２０ａ上に設けられている。なお、図１２に示す符号２８は、ソルダレジストである。
【０１７２】
このような構成の部品内蔵配線基板１０についても、第１実施形態に示した部品内蔵配線基板１０と同様の効果を期待することができる。
【０１７３】
なお、図１２に示す部品内蔵配線基板１０は、例えば以下に示す製造方法により形成することができる。先ず、貫通部材６０、放熱部材７０、及びはんだボール８０を除く部品内蔵配線基板１０の部分を、周知のビルドアップ法により形成する。
【０１７４】
次いで、図１３に示すように絶縁基材２０の所定位置に、すなわち電子部品５０を取り囲むように、厚み方向に沿って延びる貫通孔２９を形成する。平面図は割愛するが、本実施形態においても、第１実施形成の図１に示す貫通部材６０同様、複数の貫通孔２９を所定ピッチで形成する。この貫通孔２９は、ドリルなどの機械的加工や、レーザ加工により形成することができる。
【０１７５】
そして、図１４に示すように、各貫通孔２９の壁面にメッキ層６１を形成する。本実施形態では、Ｃｕからなるメッキ層６１を形成する。次いで、導電性ペースト６２を貫通孔２９内に充填する。
【０１７６】
導電性ペースト６２充填後、図１５に示すように、貫通孔２９の両端開口部を蓋するメッキ部を形成し、絶縁基材２０の一面２０ａ側のメッキ部をダミーパッド６３とする。そして、絶縁基材２０の一面２０ｂ側に放熱部材７０を貼り付ける。
【０１７７】
そして、図示しないが、ソルダレジスト２８を形成し、パッド３３及びダミーパッド６３上にはんだボール８０を形成することで、図１２に示す部品内蔵配線基板１０を得ることができる。
【０１７８】
なお、図１２では、アンダーフィル２７を有する例を示したが、アンダーフィル２７を有さず、未硬化の熱硬化性樹脂フィルム２１にて、電子部品５０のフリップチップ実装面（電極５１形成面）と熱硬化性樹脂フィルム２１ｂとの対向領域を封止しても良い。
【０１７９】
また、メッキ層６１と導電性ペースト６２により貫通部材６０を構成する例を示したが、メッキによって貫通孔２９内を埋め、メッキのみからなる貫通部材６０を採用することもできる。また、導電性ペースト６２の代わりに、熱硬化性樹脂やソルダレジストを埋めてなる貫通部材６０を採用することができる。
【０１８０】
また、本実施形態では、部品内蔵配線基板１０がビルドアップ法にて形成される例を示した。しかしながら、第１実施形態で示したＰＡＬＡＰとして知られる一括積層法で形成される部品内蔵配線基板１０において、本実施形態に示す貫通部材６０を採用することもできる。
【０１８１】
（第３実施形態）
図１６に例示するように、本実施形態に係る部品内蔵配線基板１０は、貫通部材６０が、厚み方向において電子部品５０と絶縁基材２０の表面２０ａ，２０ｂの少なくとも一方との間の位置で、電子部品５０に向けて延びるストッパ部６４を有する点を特徴とする。
【０１８２】
図１６に示す部品内蔵配線基板１０の構成は、図１２に示した部品内蔵配線基板１０とほぼ同じである。異なる点は、貫通部材６０が上記したストッパ部６４を有する点、絶縁基材２０が７枚の熱硬化性樹脂フィルム２１ａ〜２１ｇからなり、電子部品５０におけるフリップチップ実装面と反対の面上に、２枚の熱硬化性樹脂フィルム２１ｆ，２１ｇが配置されている点、これら２枚の熱硬化性樹脂フィルム２１ｆ，２１ｇに第２層間接続体４２が形成されてる点である。
【０１８３】
本実施形態では、ストッパ部６４は、メッキ層６１及び導電性ペースト６２からなる貫通部材６０の本体部のうち、メッキ層６１に連結された導体パターンからなり、電子部品５０に向けて延びている。上記したように、電子部品５０におけるフリップチップ実装面と反対の面上に、２枚の熱硬化性樹脂フィルム２１ｆ，２１ｇが配置されており、熱硬化性樹脂フィルム２１ｆ，２１ｇの間にストッパ部６４が設けられている。また、熱硬化性樹脂フィルム２１ａ，２１ｂの間にもストッパ部６４が設けられている。すなわち、一対のストッパ部６４が、厚み方向において電子部品５０を挟むように設けられている。
【０１８４】
このように、貫通部材６０がストッパ部６４を有すると、貫通部材６０と絶縁基材２０との間で、厚み方向に進展する剥離を抑制することができる。
【０１８５】
なお、ストッパ部６４の配置は上記例に限定されるものではない。上記例とは異なるフィルム間（層間）に配置されたストッパ部６４を採用することもできる。
【０１８６】
また、ストッパ部６４は、貫通部材６０の本体部から少なくとも電子部品５０に向けて延びていればよい。例えば、本体部の周囲を取り囲むように環状のストッパ部６４を採用することもできる。
【０１８７】
また、本実施形態では、絶縁基材２０を貫通する貫通孔２９に設けられた貫通部材６０にストッパ部６４が設けられる例を示したが、第１実施形態で示した、複数の第３層間接続体４３を含む貫通部材６０にも適用することができる。この場合、第３層間接続体４３間に配置される導体パターン３５を、少なくとも電子部品５０に向けて延設し、ストッパ部６４とすれば良い。
【０１８８】
（第４実施形態）
図１７に例示するように、本実施形態に係る部品内蔵配線基板１０は、貫通部材６０が、電子部品５０に向けて延びるとともに、厚み方向における表面に凹凸を有する距離伸長部６５を有する点を特徴とする。
【０１８９】
図１７に示す部品内蔵配線基板１０の構成は、図１６に示した部品内蔵配線基板１０とほぼ同じである。異なる点は、ストッパ部６４の代わりに、距離伸長部６５を有する点である。図１７に示す例では、距離伸長部６５が、メッキ層６１及び導電性ペースト６２からなる貫通部材６０の本体部に連結された導体パターン６５ａと、導体パターン６５ａにおける一面上に形成され、導体パターン６５ａと接続された第４層間接続体６５ｂとにより構成されている。導体パターン６５ａは、本体部のメッキ層６１に連結され、電子部品５０に向けて延びており、この導体パターン６５ａの同一面に２つの第４層間接続体６５ｂが、並んで配置されている。また、導体パターン６５ａは２枚の熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ，２１ｄの間に設けられている。すなわち、厚み方向において、電子部品５０に並設された第１樹脂層に距離伸長部６５が設けられている。
【０１９０】
このように、貫通部材６０が、表面に凹凸を有する距離伸長部６５を備えると、距離伸長部６５の表面に沿って剥離が進展する際、剥離距離を稼ぐことができる。
【０１９１】
なお、距離伸長部６５の配置は上記例に限定されるものではない。しかしながら、ボイドが主として電子部品５０の周辺で生じやすいので、電子部品５０に並設された第１樹脂層（図１７では熱硬化性樹脂フィルム２１ｄ，２１ｅ）、電子部品５０のフリップチップ実装面側において第１樹脂層に隣接する第２樹脂層（図１７では熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ）の表面に配置されることが好ましい。
【０１９２】
また、距離伸長部６５は、導体パターン６５ａと第４層間接続体６５ｂに限定されるものではない。例えば、導体箔をエッチングすることで、表面に凹凸を有する導体パターンを形成し、これを距離伸長部６５として採用することもできる。
【０１９３】
また、距離伸長部６５は、貫通部材６０の本体部から少なくとも電子部品５０に向けて延びていればよい。例えば、本体部の周囲を取り囲むように環状の距離伸長部６５を採用することもできる。
【０１９４】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【０１９５】
上記実施形態では、貫通部材６０が厚み方向に沿う直線形状とされる例を示した。しかしながら、複数の第３層間接続体４３と導体パターン３５により貫通部材６０が構成される場合には、例えば図１８に示すように、貫通部材６０が、少なくとも一部位として、垂直方向に沿う平面において重ならないように配置された隣接する第３層間接続体４３の部分を含む構成とすることもできる。
【０１９６】
本実施形態では、平面矩形状の電子部品５０の４つの側面それぞれに対向して、貫通部材６０が個別に配置される例を示した。しかしながら、貫通部材６０として、電子部品５０の連続する複数の側面及び該複数の側面間の角部と対向するとともに、垂直方向に沿う平面において両端間に隙間を有する貫通部材６０を採用しても良い。例えば図１９に示す例では、１つの貫通部材６０が、平面矩形状の電子部品５０の４つの側面及び４つの角部と対向しつつ、両端間に隙間を有している。また、図２０に示す例では、電子部品５０の４つの角部にそれぞれ対向しつつ、各角部をなす２つの側面と対向する４つの貫通部材６０ａと、隣接する２つの貫通部材６０ａの間に配置され、電子部品５０の側面と対向する貫通部材６０ｂを有している。
【０１９７】
さらには、電子部品５０の平面形状は矩形状に限定されるものではない。例えば平面円形状の電子部品５０の場合であっても、この電子部品５０を取り囲むように貫通部材６０が配置されれば良い。
【０１９８】
本実施形態では、絶縁基材２０に埋設される電子部品５０の例として、絶縁基材２０によって電子部品５０が封止される例を示した。しかしながら、例えば図２１に示すように、絶縁基材２０の一面２０ｂに開口する凹部９０に、電子部品５０を収容しつつフリップチップ実装し、凹部９０内に樹脂材料をポッティングして、電子部品５０の側面及びフリップチップ実装面を被覆するようにしても良い。この場合、電子部品５０におけるフリップチップ実装面と反対の面上に絶縁基材２０が存在しないため、貫通部材６０は、厚み方向において、電子部品５０に並設された第１樹脂層全て（図２１では熱硬化性樹脂フィルム２１ｄ，２１ｅ）及び電子部品５０のフリップチップ実装面側において第１樹脂層に隣接する第２樹脂層（図２１では熱硬化性樹脂フィルム２１ｃ）を少なくとも一体的に貫通するものであれば良い。
【０１９９】
本実施形態では、層間接続体４０（第３層間接続体４３）を含む貫通部材６０と、絶縁基材２０に形成した貫通孔２９にメッキ層６１などを形成してなる貫通部材６０の例を示した。しかしながら、少なくとも電子部品５０に並設された第１樹脂層全て及び電子部品５０のフリップチップ実装面側において第１樹脂層に隣接する第２樹脂層を一体的に貫通するように、厚み方向に延びて絶縁基材２０に埋設されたものであれば、貫通部材６０として採用することができる。例えば、導体パターン３０や層間接続体４０とは異なり、絶縁基材２０に埋設された金属片を採用することができる。また、熱硬化性樹脂を加工してなる貫通部材６０を採用することもできる。特に、第１実施形態に示したＰＡＬＡＰによる一括積層法を用いれば、これら貫通部材６０を備えた部品内蔵配線基板１０を一括で形成することができる。
【０２００】
本実施形態では、電子部品５０が、フリップチップ実装面のみに、配線部と接続される電極５１ａを有する例を示した。しかしながら、例えば図２２に示すように、電子部品５０がフリップチップ実装面と反対の面に電極５１ｃを有し、この電極５１ｃが第１層間接続体４１を介して配線部のパッド３６に接続された構成としても良い。なお、図２２に示す符号３７は、ダミー電極５１ｂに対向配置され、第２層間接続体４２を介してダミー電極５１ｂと接続されたパッドである。
【０２０１】
絶縁基材２０を構成する複数枚の樹脂フィルムの構成は、上記例に限定されるものではない。電子部品５０を埋設できる枚数であれば良い。
【０２０２】
熱可塑性樹脂フィルムを採用する構成においては、その構成材料も上記例に限定されない。例えば、ＰＥＥＫ／ＰＥＩからなるものであっても、上記例とは比率の異なるものを採用しても良い。また、ＰＥＥＫ／ＰＥＩ以外の構成材料、例えば液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）などを採用しても良い。
【０２０３】
第１実施形態において、加圧・加熱工程での電子部品５０への局所的な応力印加を抑制すべく、熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃとして、ガラス繊維、アラミド繊維などの基材に用いられる無機材料、融点や線膨張係数の調整のために添加される無機フィラーを有さないフィルムを用いる例を示したが、これらを含む熱可塑性樹脂フィルム２２ａ〜２２ｃを採用することもできる。しかしながら、上記したように、電子部品５０を封止するのに用いる熱可塑性樹脂フィルム（本実施形態では２枚の熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃ）については、電子部品５０への局所的な応力印加を抑制するために、ガラス繊維、アラミド繊維などの基材に用いられる無機材料、融点や線膨張係数の調整のために添加される無機フィラーを有さないフィルムを用いることが好ましい。
【０２０４】
第１実施形態において、熱硬化性樹脂フィルムの構成材料も上記例に限定されない。例えば、ガラス繊維、アラミド繊維などの基材に用いられる無機材料を含むフィルムを採用することもできる。また、熱硬化性ポリイミド以外の熱硬化性樹脂を採用することもできる。
【０２０５】
また、複数枚の樹脂フィルムとして、熱硬化性樹脂フィルムを含まず、熱可塑性樹脂フィルムのみを含む構成としても良い。また、熱硬化性樹脂フィルムよりも熱可塑性樹脂フィルムの枚数が多く、積層状態で一部、熱可塑性樹脂フィルムが連続する構成としても良い。
【０２０６】
本実施形態では、電子部品５０がフリップチップ実装される基板として、第１フィルムとしての熱硬化性樹脂フィルム２１ｂの例を示した。しかしながら、第１フィルムとして熱可塑性樹脂フィルムを採用しても良い。また、第１フィルムを含む、複数枚の樹脂フィルムを用いて基板を構成しても良い。
【０２０７】
本実施形態では、電子部品５０の電極５１ａにスタッドバンプ５２ａが設けられ、スタッドバンプ５２ａ由来の接続部５２により、電極５１ａと対応するパッド３１が電気的に接続される、すなわち電子部品５０が基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）にフリップチップ実装される例を示した。しかしながら、電子部品５０が基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）にフリップチップ実装される構成としては、上記スタッドバンプ５２ａに限定されるものではない。換言すれば、電極５１ａはファインピッチに限定されるものではない。電子部品５０はフリップチップ接続されれば良い。例えば、はんだペーストにより、電極５１ａとパッド３１とが接続されても良い。
【０２０８】
また、樹脂フィルムの厚さや、導体パターン３０の厚さも上記例に限定されるものではない。ただし、積層方向において、電子部品５０に隣接し、電子部品５０を封止する熱可塑性樹脂フィルム２２ｂ，２２ｃについては、上記したように、厚さが５μｍ以上のものを採用することが好ましい。
【０２０９】
また、絶縁基材２０に構成される配線部、伝熱経路部は上記例に限定されるものではない。
【０２１０】
本実施形態では、放熱性を向上するために、電子部品５０にダミー電極５１ｂを設け、ダミー電極５１ｂに伝熱経路部としての第２層間接続体４２を接続する例を示した。しかしながら、ダミー電極５１ｂを有さず、電子部品５０の表面に第２層間接続体４２が接する構成としても良い。
【０２１１】
第１実施形態では、積層工程の前に、電子部品５０を基板（熱硬化性樹脂フィルム２１ｂ）にフリップチップ実装しつつ熱可塑性樹脂フィルム２２ｂで封止する例を示した。しかしながら、予めフリップチップ実装せず、全ての樹脂フィルム２１ａ〜２１ｃ，２２ａ〜２２ｃ、複数の電子部品５０、放熱部材７０を積層して積層体としても良い。この場合、第２実施形態に示したように、パッド３１に対応した貫通孔２５を設けておくと、加圧・加熱工程において、パッド３１と対応するスタッドバンプ５２ａ（電極５１ａ）とを電気的に接続しやすくなる。
【符号の説明】
【０２１２】
１０・・・部品内蔵配線基板
２０・・・絶縁基材
３０・・・導体パターン
４０・・・層間接続体
５０・・・電子部品
６０・・・貫通部材
７０・・・放熱部材
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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