(57)【要約】【課題】中継素子で基板同士を接続した際に、中継素子が互いに接触して一体となった両基板内に内蔵された形を採るため、両基板の接続部に負荷がかからず屈曲等の懸念がなく強度の高い接続が得られ、基板同士を自由に組み替えることを可能とする高い組み替え自由度を持った部品内蔵基板を実現する。【解決手段】電子部品１１，１２（２１，２２）が樹脂で封止され、少なくとも１つの側面１４（２４）に凹部１５（２５）が形成された基板１ａ（１ｂ）と、基板１ａ（１ｂ）に対して着脱自在の中継素子２とを備えており、一組の基板１ａ，１ｂは、側面１４，２４同士で対向して接触しており、一組の凹部１５，２５により形成された領域に中継素子２が嵌合し、中継素子２により電気的且つ機械的に接続されている。【選択図】図１
2018049925.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が樹脂で封止され、少なくとも１つの側面に凹部が形成された基板と、
前記基板に対して着脱自在の中継素子と、
を含み、
一組の前記基板は、前記側面同士で対向して接触しており、一組の前記凹部により形成された領域に前記中継素子が嵌合し、前記中継素子により電気的且つ機械的に接続されていることを特徴とする部品内蔵基板。
【請求項２】
前記中継素子は、前記樹脂よりも熱膨張率の高い材料を有していることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵基板。
【請求項３】
前記基板は、前記凹部の内壁面に前記電子部品と電気的に接続された第１端子が形成されており、
前記中継素子は、表面に前記第１端子と接続される第２端子が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の部品内蔵基板。
【請求項４】
前記中継素子は、電子部品を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品内蔵基板。
【請求項５】
電子部品を樹脂で封止し、少なくとも１つの側面に凹部を形成して基板を構成する工程と、
前記基板の前記凹部に対して着脱自在の中継素子を形成する工程と
一組の前記基板を前記側面同士で前記中継素子を介して接触させ、２つの前記凹部により形成された領域に前記中継素子を嵌合させて、前記中継素子により前記基板同士を電気的且つ機械的に接続する部品内蔵基板を構成する工程と、
を含むことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。
【請求項６】
前記中継素子は、前記樹脂よりも熱膨張率の高い材料を有していることを特徴とする請求項５に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【請求項７】
凹部形成層を形成し、前記凹部形成層を覆うように前記樹脂で封止した後、前記凹部形成層を除去して、前記凹部を形成することを特徴とする請求項５又は６に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【請求項８】
前記中継素子に電子部品を形成することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、部品内蔵基板及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型の半導体パッケージ内に複数の機能素子を実装するＳｉＰ（System in Package）技術が注目を集めている。その中でも特に、ＦＯ−ＷＬＰ（Fan−out wafer level package）技術が検討されている。ＦＯ−ＷＬＰ技術では、各半導体チップをモールド樹脂で封止した後、再配線 (Redistribution layer：ＲＤＬ)技術でチップ間の接続を行う。この技術により、各半導体チップの間隔を狭くすることができ、また１つの半導体パッケージ内に複数の半導体チップを封止することが可能であることから、多機能で小型の半導体パッケージに応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９８０９７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９９１７２号公報
【特許文献３】特開２００２−２８０６９０号公報
【特許文献４】特開平１０−３０８４７４号公報
【特許文献５】特開２００７−２３４５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＦＯ−ＷＬＰ技術を応用することにより、例えば小型の半導体パッケージを複数組み合わせて構築される電子機器が実現される。この電子機器では、各半導体パッケージが例えば通信やセンサ等の単一の機能を実現するように設計され、その各半導体パッケージの入れ替えや追加が容易に可能な構造となる。これにより、システム設計者の負担を大いに軽減することや、エンドユーザが望む機能を追加することが可能となる。
【０００５】
このような小型の半導体パッケージの組み替えを実現するためには、接続構造が非常に重要となる。例えば、半導体パッケージ上にコネクタを実装し、複数の半導体パッケージを相互に接続する構造等が考えられる。ジャックとプラグを用いたコネクタでは、必ずジャックとプラグが組み合わされる必要があり、接続の自由度が低い。設計自由度を向上させるためにフレキシブル基板等を用いて各半導体パッケージ間を接続する場合では、半導体パッケージ間の距離が極めて短くなることから、接続部分に大きな負荷がかかる可能性が高い。また、コネクタを各半導体パッケージの表面に実装する場合では、コネクタの接合部の強度が低く、ユーザの複数回に亘る着脱には強度的に不十分である。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、中継素子で基板同士を接続した際に、中継素子が互いに接触して一体となった両基板内に内蔵された形を採るため、両基板の接続部に負荷がかからず屈曲等の懸念がなく強度の高い接続が得られ、基板同士を自由に組み替えることを可能とする高い組み替え自由度を持った部品内蔵基板及びその製造方法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】
【０００７】
部品内蔵基板の一態様は、電子部品が樹脂で封止され、少なくとも１つの側面に凹部が形成された基板と、前記基板に対して着脱自在の中継素子とを含み、一組の前記基板は、前記側面同士で対向して接触しており、一組の前記凹部により形成された領域に前記中継素子が嵌合し、前記中継素子により電気的且つ機械的に接続されている。
【０００８】
部品内蔵基板の製造方法の一態様は、電子部品を樹脂で封止し、少なくとも１つの側面に凹部を形成して基板を構成する工程と、前記基板の前記凹部に対して着脱自在の中継素子を形成する工程と、一組の前記基板を前記側面同士で前記中継素子を介して接触させ、２つの前記凹部により形成された領域に前記中継素子を嵌合させて、前記中継素子により前記基板同士を電気的且つ機械的に接続する部品内蔵基板を構成する工程とを含む。
【発明の効果】
【０００９】
上記の諸態様によれば、中継素子で基板同士を接続した際に、中継素子が互いに接触して一体となった両基板内に内蔵された形を採るため、両基板の接続部に負荷がかからず屈曲等の懸念がなく強度の高い接続が得られ、基板同士を自由に組み替えることを可能とする高い組み替え自由度を持った部品内蔵基板が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態による部品内蔵基板の構成を示す概略断面図である。
【図２】第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図３】図２に引き続き、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図４】図３に引き続き、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図５】図４に引き続き、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図６】図５に引き続き、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図７】図６に引き続き、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図８】図７に引き続き、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。
【図９】第２の実施形態による部品内蔵基板の構成を示す概略断面図である。
【図１０】第２の実施形態による部品内蔵基板の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、部品内蔵基板及びその製造方法の諸実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［第１の実施形態］
（部品内蔵基板の構成）
図１は、第１の実施形態による部品内蔵基板の構成を示す概略断面図である。（ａ）は未装着の各構成部材を、（ｂ）は各構成部材が装着されて部品内蔵基板とされた状態をそれぞれ表している。
この部品内蔵基板は、複数の樹脂基板を有しており、図示の例では一組の樹脂基板１ａ，１ｂ及びこれらを接続する中継素子２を示している。
【００１３】
樹脂基板１ａは、図１（ａ）のように、電子部品として例えばＩＣ半導体チップ１１及び抵抗体やキャパシタ、インダクタ等のチップ部品１２がモールド樹脂１３で封止されており、少なくとも１つの側面１４に雌型コネクタとなる凹部１５が形成されている。ＩＣ半導体チップ１１及びチップ部品１２と凹部１５の内壁面とには、疑似ＳｏＣ技術等に用いられる再配線技術による配線層１６，１７が形成されている。配線層１７の表面には、凹部１５の内壁面に露出する接続端子１７ａが形成されている。配線層１６，１７の配線同士は、モールド樹脂１３に埋め込み形成されたＴＭＶ（Through Mold Via）１８により電気的に接続されている。
【００１４】
樹脂基板１ｂは、図１（ａ）のように、電子部品として例えばＩＣ半導体チップ２１及び抵抗体やキャパシタ、インダクタ等のチップ部品２２がモールド樹脂２３で封止されており、少なくとも１つの側面２４に雌型コネクタとなる凹部２５が形成されている。ＩＣ半導体チップ２１及びチップ部品２２と凹部２５の内壁面とには、疑似ＳｏＣ技術等に用いられる再配線技術による配線層２６，２７が形成されている。配線層２７の表面には、凹部２５の内壁面に露出する接続端子２７ａが形成されている。配線層２６，２７の配線同士は、モールド樹脂２３に埋め込み形成されたＴＭＶ２８により電気的に接続されている。
【００１５】
ここで、樹脂基板１ａ，１ｂは、例えば同じ形状及びサイズとされているが、異なる形状又はサイズでも良い。ＩＣ半導体チップ１１，２１は、例えば異なる機能を有しているが、同じ機能を有するものでも良い。同様に、チップ部品１２，２２は、例えば異なる機能を有しているが、同じ機能を有するものでも良い。モールド樹脂１３，２３は、例えば同じ材料とされているが、異なる材料でも良い。凹部１５，２５は、同じ形状及びサイズとされている。
【００１６】
中継素子２は、図１（ａ）のように、モールド樹脂３１により、凹部１５，２５に適合した形状及びサイズに形成されており、裏面に配線層３２が形成されている。配線層３２の表面には接続端子３２ａが形成されている。中継素子２は、樹脂基板１ａ，１ｂに対して着脱自在とされている。中継素子２にも、樹脂基板１ａ，１ｂと同様に、ＩＣ半導体チップやチップ部品等の電子部品を内蔵するようにしても良い。
【００１７】
本実施形態では、図１（ｂ）のように、樹脂基板１ａ，１ｂは、側面１４，２４同士で対向して接触しており、凹部１５，２５により形成された領域１０に中継素子２が嵌合固定されて部品内蔵基板が構成される。中継素子２は、部品内蔵基板に内蔵された形とされている。中継素子２の領域１０における嵌合固定により、樹脂基板１ａ，１ｂの接続端子１５ａ，２５ａと中継素子２の接続端子３２ａとが接触して、ＩＣ半導体チップ１１，２１及びチップ部品１２，２２が適宜電気的に接続される。それと共に、中継素子２の領域１０における嵌合固定により、樹脂基板１ａ，１ｂが機械的に接続される。
【００１８】
以上説明したように、本実施形態では、中継素子２で樹脂基板１ａ，１ｂを接続した際に、中継素子２が互いに接触して一体となった樹脂基板１ａ，１ｂ内に内蔵された形を採る。そのため、樹脂基板１ａ，１ｂの接続部に負荷がかからず屈曲等の懸念がなく強度の高い接続が得られる。
【００１９】
また、例えば異なる電子部品を内蔵する機能の異なる複数の樹脂基板について、そのうちの一組の樹脂基板を適宜組み合わせて中継素子で接続することができる。このように、樹脂基板同士を自由に組み替えることを可能とする高い組み替え自由度を持った部品内蔵基板が実現する。
【００２０】
（部品内蔵基板の製造方法）
図２〜図８は、第１の実施形態による部品内蔵基板の製造方法を工程順に示す概略断面図である。本実施形態では、疑似ＳｏＣ技術等に用いられる再配線技術を用いる。
【００２１】
先ず、図２（ａ）に示すように、支持基板４１上に、ＴＭＶとなるピン４２を立設する。
続いて、図２（ｂ）に示すように、ピン４２を覆うように支持基板４１上にモールド樹脂４３を形成する。これにより、支持基板４１上でピン４２がモールド樹脂４３で封止されてなる擬似ウェハが形成される。この擬似ウェハを支持基板４１から剥離する。
【００２２】
続いて、図２（ｃ）に示すように、モールド樹脂４３の表面を研削する。
詳細には、擬似ウェハの上面のモールド樹脂４３を研削して除去し、ピン４２の上面を露出させる。
【００２３】
続いて、図２（ｄ）に示すように、絶縁膜４４を形成する。
詳細には、擬似ウェハの上面に、絶縁材料である例えば感光性フェノール系樹脂を１０μｍ程度の厚みに塗布する。感光性フェノール系樹脂を露光し、例えば水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）により現像した後、２００℃〜２５０℃程度（例えば、２３０℃）でキュア（硬化）させる。感光性フェノール系樹脂にピン４２の上面の一部を露出する開口４４ａが形成される。以上により、開口４４ａを有する絶縁膜４４が形成される。
【００２４】
続いて、図３（ａ）に示すように、メッキシード層４５を形成する。
詳細には、開口４４ａから露出するピン４２の上面上を含む絶縁膜４４上に、例えばスパッタ法によりＴｉ（厚み３０ｎｍ程度）及びＣｕ（厚み１００ｎｍ程度）を順次成膜する。以上により、ピン４２の上面上を含む絶縁膜４４上にメッキシード層４５が形成される。
【００２５】
続いて、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン４６を形成する。
詳細には、メッキシード層４５上にレジストを例えば８μｍ程度の厚みに塗布する。レジストを露光、例えばＴＭＡＨにより現像する。以上により、開口４６ａを有するレジストパターン４６が形成される。
【００２６】
続いて、図３（ｃ）に示すように、配線４７を形成する。
詳細には、メッキシード層４５を給電層とする電解メッキにより、開口４６ａを埋め込むようにＣｕを例えば５μｍ程度の厚みに堆積する。これにより、配線４７が形成される。
【００２７】
続いて、図３（ｄ）に示すように、レジストパターン４６及びその下のメッキシード層４５を除去する。
詳細には、レジストパターン４６をアセトン等を用いて除去する。次に、レジストパターン４６が除去されて露出するメッキシード層４５のＣｕ層を、例えば硫酸カリウムをエッチング液とするウェットエッチングで除去する。次に、Ｃｕ層が除去されて露出するメッキシード層４５のＴｉ層を、例えばＣＦ4（四フッ化炭素）及びＯ2（酸素）の混合ガスを用いたドライエッチングで除去する。
【００２８】
続いて、図４（ａ）に示すように、凹部形成層となる犠牲層４８を形成する。
詳細には、配線４７上に、例えば感光性エポキシ系樹脂で構成されるレジスト材料を３００μｍ程度の厚みに塗布する。これにより、犠牲層４８が形成される。
【００２９】
続いて、図４（ｂ）に示すように、例えば通常のダイヤモンドブレードを用いてダイシングし、所望のサイズの個片を切り出す。このようにして、図４（ｃ）に示すような埋め込み用のコネクタ部品４９が得られる。
【００３０】
続いて、図５（ａ）に示すように、支持基板５１上に、ＩＣ半導体チップ５２及びチップ部品５３と共に、コネクタ部品４９を配置する。
続いて、図５（ｂ）に示すように、コネクタ部品４９、ＩＣ半導体チップ５２、及びチップ部品５３を覆うように支持基板５１上にモールド樹脂５４を形成する。これにより、支持基板５１上でコネクタ部品４９、ＩＣ半導体チップ５２、及びチップ部品５３がモールド樹脂５４で封止されてなる擬似ウェハが形成される。この擬似ウェハを支持基板５１から剥離する。疑似ウェハの厚さを調整するために、例えばバックグラインド等により研削を行っても良い。
【００３１】
続いて、図５（ｃ）に示すように、絶縁膜５５を形成する。
詳細には、擬似ウェハの上面に、絶縁材料である例えば感光性フェノール系樹脂を１０μｍ程度の厚みに塗布する。感光性フェノール系樹脂を露光し、例えばＴＭＡＨにより現像した後、２００℃〜２５０℃程度（例えば、２３０℃）でキュアさせる。感光性フェノール系樹脂に、コネクタ部品４９のピン４２の下面の一部、ＩＣ半導体チップ５２の電極の一部、及びチップ部品５３の電極の一部を露出する開口５５ａ，５５ｂ，５５ｃが形成される。以上により、開口５５ａ，５５ｂ，５５ｃを有する絶縁膜５５が形成される。
【００３２】
続いて、図５（ｄ）に示すように、メッキシード層５６を形成する。
詳細には、例えばスパッタ法によりＴｉ（厚み３０ｎｍ程度）及びＣｕ（厚み１００ｎｍ程度）を順次成膜する。Ｔｉ及びＣｕは、開口５５ａ，５５ｂ，５５ｃから露出するコネクタ部品４９のピン４２の下面上、ＩＣ半導体チップ５２の電極の一部上、及びチップ部品５３の電極の一部上を含む絶縁膜５５上に堆積される。以上により、コネクタ部品４９のピン４２の下面上、ＩＣ半導体チップ５２の電極の一部上、及びチップ部品５３の電極の一部上を含む絶縁膜５５にメッキシード層５６が形成される。
【００３３】
続いて、図６（ａ）に示すように、レジストパターン５７を形成する。
詳細には、メッキシード層５６上にレジストを例えば８μｍ程度の厚みに塗布する。レジストを露光、例えばＴＭＡＨにより現像する。以上により、開口５７ａ，５７ｂ，５７ｃを有するレジストパターン５７が形成される。
【００３４】
続いて、図６（ｂ）に示すように、配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃを形成する。
詳細には、メッキシード層５６を給電層とする電解メッキにより、開口５７ａ，５７ｂ，５７ｃを埋め込むようにＣｕを例えば５μｍ程度の厚みに堆積する。これにより、配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃが形成される。配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃは、コネクタ部品４９とＩＣ半導体チップ５２、ＩＣ半導体チップ５２とチップ部品５３、チップ部品５３とコネクタ部品４９をそれぞれ電気的に接続している。
【００３５】
続いて、図６（ｃ）に示すように、レジストパターン５７及びその下のメッキシード層５６を除去する。
詳細には、レジストパターン５７をアセトン等を用いて除去する。次に、レジストパターン５７が除去されて露出するメッキシード層５６のＣｕ層を、例えば硫酸カリウムをエッチング液とするウェットエッチングで除去する。次に、Ｃｕ層が除去されて露出するメッキシード層５６のＴｉ層を、例えばＣＦ4及びＯ2の混合ガスを用いたドライエッチングで除去する。
【００３６】
続いて、図６（ｄ）に示すように、絶縁膜５９を形成する。
詳細には、配線５８ａ，５８ｂ間、配線５８ｂ，５８ｃ間、及び配線５８ｃ，５８ａ間を埋め込むように絶縁膜５５上に、絶縁材料である例えば感光性フェノール系樹脂を１０μｍ程度の厚みに塗布する。感光性フェノール系樹脂を露光し、例えばＴＭＡＨにより現像した後、２００℃〜２５０℃程度（例えば、２３０℃）でキュアさせる。感光性フェノール系樹脂に、以上により、配線５８ａ，５８ｂ，５８ｃを保護する絶縁膜５９が形成される。
【００３７】
続いて、図７（ａ）に示すように、例えば通常のダイヤモンドブレードを用いてダイシングし、所望のサイズの個片を切り出す。このようにして、図７（ｂ）に示すような個片体６１が得られる。
【００３８】
続いて、図７（ｃ）に示すように、樹脂基板６０を形成する。
詳細には、個片体６１のコネクタ部品４９の犠牲層４８を、例えばＮ−メチルピドロリン系の剥離液を用いて除去する。以上により、側面に凹部６２を有する樹脂基板６０が形成される。凹部６２の内壁面には、配線４７の接続端子４７ａが露出している。
【００３９】
図７（ｄ）に示すように、中継素子７０を形成する。
詳細には、例えばリジットなモールド樹脂６３上に再配線技術により配線層６４を形成し、所期のサイズに切り出されて中継素子７０が形成される。配線層６４の表面には接続端子６４ａが露出している。中継素子７０にも、樹脂基板６０と同様に、ＩＣ半導体チップやチップ部品等の電子部品を内蔵するようにしても良い。
【００４０】
しかる後、図８（ａ）に示すように、一組の樹脂基板６０を中継素子７０を介して側面同士で対向するように配置する。図８（ｂ）に示すように、中継素子７０が一組の樹脂基板６０の各凹部６２に挿入されるように樹脂基板６０の側面同士を接触させる。このとき、各凹部６２が一体となって形成される領域６５に中継素子７０が嵌合固定されて部品内蔵基板が構成される。中継素子７０の領域６５における嵌合固定により、一組の樹脂基板６０の接続端子４７ａと中継素子７０の接続端子６４ａとが接触して、ＩＣ半導体チップ５２及びチップ部品５３が適宜電気的に接続される。それと共に、中継素子７０の領域６５における嵌合固定により、樹脂基板６０同士が機械的に接続される。以上により、部品内蔵基板が形成される。
【００４１】
［第２の実施形態］
本実施形態では、第１の実施形態と同様に部品内蔵基板及びその製造方法を開示するが、部品内蔵基板の中継素子の材質が異なる点で第１の実施形態と相違する。
【００４２】
（部品内蔵基板の構成）
図９は、第２の実施形態による部品内蔵基板の構成を示す概略断面図である。（ａ）は未装着の各構成部材を、（ｂ）は各構成部材が装着されて部品内蔵基板とされた低温時の状態を、（ｃ）は各構成部材が装着されて部品内蔵基板とされた常温時の状態をそれぞれ表している。
この部品内蔵基板は、複数の樹脂基板を有しており、図示の例では一組の樹脂基板１ａ，１ｂ及びこれらを接続する中継素子３を示している。
【００４３】
樹脂基板１ａは、図９（ａ）のように、電子部品として例えばＩＣ半導体チップ１１及び抵抗体やキャパシタ、インダクタ等のチップ部品１２がモールド樹脂１３で封止されており、少なくとも１つの側面１４に雌型コネクタとなる凹部１５が形成されている。ＩＣ半導体チップ１１及びチップ部品１２と凹部１５の内壁面とには、疑似ＳｏＣ技術等に用いられる再配線技術による配線層１６，１７が形成されている。配線層１７の表面には、凹部１５の内壁面に露出する接続端子１７ａが形成されている。配線層１６，１７の配線同士は、モールド樹脂１３に埋め込み形成されたＴＭＶ１８により電気的に接続されている。
【００４４】
樹脂基板１ｂは、図９（ａ）のように、電子部品として例えばＩＣ半導体チップ２１及び抵抗体やキャパシタ、インダクタ等のチップ部品２２がモールド樹脂２３で封止されており、少なくとも１つの側面２４に雌型コネクタとなる凹部２５が形成されている。ＩＣ半導体チップ２１及びチップ部品２２と凹部２５の内壁面とには、疑似ＳｏＣ技術等に用いられる再配線技術による配線層２６，２７が形成されている。配線層２７の表面には、凹部２５の内壁面に露出する接続端子２５ａが形成されている。配線層２６，２７の配線同士は、モールド樹脂２３に埋め込み形成されたＴＭＶ２８により電気的に接続されている。
【００４５】
ここで、樹脂基板１ａ，１ｂは、例えば同じ形状及びサイズとされているが、異なる形状又はサイズでも良い。ＩＣ半導体チップ１１，２１は、例えば異なる機能を有しているが、同じ機能を有するものでも良い。同様に、チップ部品１２，２２は、例えば異なる機能を有しているが、同じ機能を有するものでも良い。モールド樹脂１３，２３は、例えば同じ材料とされているが、異なる材料でも良い。凹部１５，２５は、同じ形状及びサイズとされている。
【００４６】
中継素子３は、図９（ａ）のように、樹脂基板１ａ，１ｂのモールド樹脂１３，２３よりも熱膨張率の高い（線熱膨張係数の大きい）材料、例えばＣｕ４により、凹部１５，２５に適合した形状及びサイズに形成されている。中継素子３の裏面には、配線層３２（絶縁層及び配線）が形成されており、配線層３２の表面には接続端子３２ａが形成されている。中継素子２は、樹脂基板１ａ，１ｂに対して着脱自在とされている。中継素子３にも、樹脂基板１ａ，１ｂと同様に、ＩＣ半導体チップやチップ部品等の電子部品を内蔵するようにしても良い。この場合、例えば電子部品を所定の絶縁層を介して銅板で覆うようにすることが考えられる。
【００４７】
本実施形態では、図９（ｂ）のように、樹脂基板１ａ，１ｂは、側面１４，２４同士で対向して接触しており、例えば常温よりも低い温度下では、凹部１５，２５により形成された領域１０に中継素子３が嵌合固定されて部品内蔵基板が構成される。中継素子３は、部品内蔵基板に内蔵された形とされている。中継素子３のＣｕ４は、樹脂基板１ａ，１ｂのモールド樹脂１３，２３よりも熱膨張率が高いため、例えば常温下において中継素子３は領域１０内で図９（ｃ）のように膨張する。これにより、中継素子３の領域１０内における嵌合固定がより堅固となり、樹脂基板１ａ，１ｂの接続端子１５ａ，２５ａと中継素子３の接続端子３２ａとが確実に接触して、ＩＣ半導体チップ１１，２１及びチップ部品１２，２２が適宜電気的に接続される。それと共に、中継素子３の領域１０におけるより堅固な嵌合固定により、樹脂基板１ａ，１ｂが確実に機械的に接続される。
【００４８】
以上説明したように、本実施形態では、中継素子３で樹脂基板１ａ，１ｂを接続した際に、中継素子３が互いに接触して一体となった樹脂基板１ａ，１ｂ内に内蔵された形を採る。そのため、樹脂基板１ａ，１ｂの接続部に負荷がかからず屈曲等の懸念がなく強度の高い接続が得られる。更に本実施形態では、中継素子３が樹脂基板１ａ，１ｂよりも熱膨張率が高いため、樹脂基板１ａ，１ｂがより確実に電気的及び機械的に接続される。
【００４９】
また、例えば異なる電子部品を内蔵する機能の異なる複数の樹脂基板について、そのうちの一組の樹脂基板を適宜組み合わせて中継素子で接続することができる。このように、樹脂基板同士を自由に組み替えることを可能とする高い組み替え自由度を持った部品内蔵基板が実現する。
【００５０】
（部品内蔵基板の製造方法）
図１０は、第２の実施形態による部品内蔵基板の製造方法の主要工程を示す概略断面図である。本実施形態では、疑似ＳｏＣ技術等に用いられる再配線技術を用いる。
【００５１】
先ず、第１の実施形態と同様に、図２（ａ）〜図７（ｃ）の諸工程を行い、図７（ｃ）の樹脂基板６０を形成する。
【００５２】
続いて、図１０（ａ）に示すように、中継素子８０を形成する。
詳細には、樹脂基板６０のモールド樹脂５４よりも熱膨張率の高い材料、例えば銅板８１上に再配線技術により絶縁膜及び配線を含む配線層８２を形成し、所期のサイズに切り出されて中継素子８０が形成される。配線層８２の表面には接続端子８２ａが露出している。中継素子８０にも、樹脂基板６０と同様に、ＩＣ半導体チップやチップ部品等の電子部品を内蔵するようにしても良い。この場合、例えば電子部品を所定の絶縁層を介して銅板で覆うようにすることが考えられる。
【００５３】
続いて、図１０（ｂ）に示すように、常温よりも低い温度下で、一組の樹脂基板６０を中継素子８０を介して側面同士で対向するように配置する。図１０（ｃ）に示すように、中継素子８０が一組の樹脂基板６０の各凹部６２に挿入されるように樹脂基板６０の側面同士を接触させる。このとき、各凹部６２が一体となって形成される領域６５に中継素子８０が嵌合固定されて部品内蔵基板が構成される。中継素子８０の領域６５における嵌合固定により、一組の樹脂基板６０の接続端子４７ａと中継素子８０の接続端子８２ａとが接触して、ＩＣ半導体チップ５２及びチップ部品５３が適宜電気的に接続される。それと共に、中継素子８０の領域６５における嵌合固定により、樹脂基板６０同士が機械的に接続される。
【００５４】
図１０（ｄ）に示すように、部品内蔵基板は、常温下では、中継素子８０が領域６５内で膨張し、一組の樹脂基板６０がより確実に電気的及び機械的に接続される。Ｃｕはその線熱膨張係数が約１７×１０-6／Ｋであり、例えば５ｍｍ×１ｍｍ×０．３ｍｍ程度のサイズの銅片が０℃から２０℃まで温度変化した際の膨張量は２μｍ程度である。当該銅片と同程度のサイズの中継素子８０を用いた場合、常温下では中継素子８０は領域６５内で２μｍ程度膨張する。そのため、樹脂基板６０のモールド樹脂５４を破壊することなく、中継素子８０により一組の樹脂基板６０が安定に電気的及び機械的に接続固定される。
【００５５】
以下、部品内蔵基板及びその製造方法の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００５６】
（付記１）電子部品が樹脂で封止され、少なくとも１つの側面に凹部が形成された基板と、
前記基板に対して着脱自在の中継素子と、
を含み、
一組の前記基板は、前記側面同士で対向して接触しており、一組の前記凹部により形成された領域に前記中継素子が嵌合し、前記中継素子により電気的且つ機械的に接続されていることを特徴とする部品内蔵基板。
【００５７】
（付記２）前記中継素子は、前記樹脂よりも熱膨張率の高い材料を有していることを特徴とする付記１に記載の部品内蔵基板。
【００５８】
（付記３）前記基板は、前記凹部の内壁面に前記電子部品と電気的に接続された第１端子が形成されており、
前記中継素子は、表面に前記第１端子と接続される第２端子が形成されていることを特徴とする付記１又は２に記載の部品内蔵基板。
【００５９】
（付記４）前記中継素子は、電子部品を有していることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の部品内蔵基板。
【００６０】
（付記５）電子部品を樹脂で封止し、少なくとも１つの側面に凹部を形成して基板を構成する工程と、
前記基板の前記凹部に対して着脱自在の中継素子を形成する工程と、
一組の前記基板を前記側面同士で前記中継素子を介して接触させ、２つの前記凹部により形成された領域に前記中継素子を嵌合させて、前記中継素子により前記基板同士を電気的且つ機械的に接続する部品内蔵基板を構成する工程と、
を含むことを特徴とする部品内蔵基板の製造方法。
【００６１】
（付記６）前記中継素子は、前記樹脂よりも熱膨張率の高い材料を有していることを特徴とする付記５に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【００６２】
（付記７）凹部形成層を形成し、前記凹部形成層を覆うように前記樹脂で封止した後、前記凹部形成層を除去して、前記凹部を形成することを特徴とする付記５又は６に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【００６３】
（付記８）前記基板の前記凹部の内壁面に前記電子部品と電気的に接続された第１端子を形成し、
前記中継素子の表面に前記第１端子と接続される第２端子を形成することを特徴とする付記５〜７のいずれか１項に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【００６４】
（付記９）前記中継素子に電子部品を形成することを特徴とする付記５〜８のいずれか１項に記載の部品内蔵基板の製造方法。
【符号の説明】
【００６５】
１ａ，１ｂ，６０  樹脂基板
２，３，７０，８０  中継素子
１０，６５  領域
１１，２１，５２  ＩＣ半導体チップ
１２，２２，５３  チップ部品
１３，２３，３１，４３，５４，６３  モールド樹脂
１４，２４  側面
１５，２５，６２  凹部
４７，５８ａ，５８ｂ，５８ｃ  配線
１７ａ，２７ａ，３２ａ，４７ａ，６４ａ，８１ａ  接続端子
１８  ＴＭＶ
１６，１７，２６，２７，３２，６４  配線層
４１，５１  支持基板
４２  ピン
４４，５９  絶縁膜
４４ａ，４６ａ，５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５７ａ，５７ｂ，５７ｃ  開口
４５，５６  メッキシード層
４６，５７  レジストパターン
４８  犠牲層
４９  コネクタ部品
６１  個片体
８１  銅板
【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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