(57)【要約】【課題】優れた放熱特性を有し、また製造工程の簡素化や部材の削減を図れ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１０４ａ〜１０４ｂを内蔵した第１の部品内蔵基板１５０ａ上に、電子部品１０４ｃ〜１０４ｅを内蔵した第２の部品内蔵基板１５０ｂが積層され、更に当該第２の部品内蔵基板１５０ｂ上に放熱器１０７が取り付けられている。第２の部品内蔵基板１５０ｂは、一主面に電子部品が実装された配線層１０２ｂと、無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とし、配線層１０２ｂ上に実装された電子部品１０４ｃ〜１０４ｅが埋設された絶縁層１０９とを備える。第２の部品内蔵基板１５０ｂの絶縁層１０９は、電子部品１０４ｃ〜１０４ｅや配線層１０２ｂから出される熱を放熱器１０７に伝える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を内蔵した第１の部品内蔵基板上に、電子部品を内蔵した第２の部品内蔵基板が積層され、更に当該第２の部品内蔵基板上に放熱器が取り付けられた電子部品内蔵モジュールであって、
前記第１の部品内蔵基板は、
一主面に電子部品が実装された第１の配線層と、
無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とし、前記第１の配線層上に実装された前記電子部品が埋設され、かつ電気接続用のインナービアが形成された第１の絶縁層とを備え、
前記第２の部品内蔵基板は、
一主面に電子部品が実装された第２の配線層と、
無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とし、前記第２の配線層上に実装された前記電子部品が埋設された第２の絶縁層とを備える電子部品内蔵モジュール。
【請求項２】
前記第２の絶縁層のうち前記放熱器と接する面に凹部が形成され、当該凹部には前記第２の絶縁層の主成分である混合物より熱伝導性の高い物質が充填されている請求項１に記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項３】
前記第１の絶縁層の混合物と前記第２の絶縁層の混合物は同一の組成である請求項１に記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項４】
前記第１および第２の配線層は、それぞれ多層の配線基板上に形成されている請求項１に記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項５】
前記第２の絶縁層と前記放熱器が一体に構成される請求項１に記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項６】
前記剤２の絶縁層と前記放熱器は同一の物質で形成されている請求項５に記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項７】
一主面に電子部品が実装された第１および第２の配線層を用意する工程と、
無機フィラと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを含む混合物をシート状に成形して第１の絶縁層を用意すると共に、前記第１の絶縁層に貫通孔を形成し、当該貫通孔に未硬化状態の熱硬化性の導電性物質を充填する工程と、
無機フィラと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを含む混合物をシート状に成形して第２の絶縁層を用意する工程と、
前記第１の配線層、前記第１の絶縁層、前記第２の配線層および前記第２の絶縁層を、それぞれが位置合わせされた状態で、かつ前記第１および第２の配線層の電子部品が実装された主面を上にして積層する工程と、
積層された前記第１の配線層、前記第１の絶縁層、前記第２の配線層および前記第２の絶縁層を、一対の熱プレス板で挟んだ状態で加圧および加熱して一体化する工程と
を含む電子部品内臓モジュールの製造方法。
【請求項８】
一体化された前記第１の配線層、前記第１の絶縁層、前記第２の配線層および前記第２の絶縁層の上に放熱器を載置し固定する工程を更に含む請求項７に記載の電子部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記第２の絶縁層の一主面に凹部を形成し、当該凹部に前記第２の絶縁層の主成分である混合物より熱伝導性の高い物質を充填する工程を更に含む請求項７に記載の電子部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記一対の熱プレス板で挟んだ状態で加圧および加熱して一体化する工程において、前記第２の絶縁層の上に更に放熱器を積層し、その状態で前記一対の熱プレス板により加圧および加熱処理を行う請求項７に記載の電子部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１１】
前記一対の熱プレス板のうち、前記第２の絶縁層と接する熱プレス板としてプレス面に凸凹が形成されたプレス板を用いる請求項７に記載の電子部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１２】
前記第１および第２の配線層は、それぞれ多層の配線基板上に形成されている請求項７に記載の電子部品内蔵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、電子部品が電気絶縁性基板の内部に配置される電子部品内蔵モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエレクトロニクス機器の小型化や薄型化、高機能化に伴って、プリント基板に実装される電子部品の高密度化、および電子部品が実装されたプリント基板の高機能化の要求が益々強くなっている。このような状況の中、電子部品を基板中に埋め込んだ電子部品内蔵モジュールが開発されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
通常のプリント基板では、能動部品（例えば、半導体素子）や受動部品（例えば、コンデンサ）は基板の表面に実装されている。これに対し電子部品内蔵モジュールでは、別のプリント基板や電子部品内蔵モジュールを三次元的に重ね合わせて立体回路を容易に構成できる。また、同数の部品の実装に必要とされる面積は、１枚の基板に実装する場合に比べて、立体回路ではほぼ重ね合われた基板の枚数分の１程度でよい。また、立体回路では、部品の平面的距離を小さくできるので、基板の表面に電子部品を実装する場合と比較して、部品を配置する自由度が高まるため、電子部品間の配線の最適化によって高周波特性の改善なども見込まれる。
【０００４】
図６を参照して、特許文献１に開示された電子部品内蔵モジュールについて説明する。電子部品内蔵モジュール４００は、絶縁性基板４０１と、配線層４０２ａおよび４０２ｂとを含む。配線層４０２ａの一主面に電子部品４０４ａおよび４０４ｂがそれぞれ半田４０５ａおよび４０５ｂによって接続されて配置されている。同様に配線層４０２ｂの一主面に電子部品４０４ｃ、４０４ｄおよび４０４ｅがそれぞれ半田４０５ｃ、４０５ｄ、４０５ｅによって接続されて配置されている。
【０００５】
配線層４０２ａおよび配線層４０２ｂは、それぞれ電子部品が実装されている面が同一の方向（図６においては上面）に位置する様に、絶縁性基板４０１を介して概ね平行に配置されている。
【０００６】
つまり、本例においては、配線層４０２ａに実装された電子部品４０４ａおよび４０４ｂは絶縁性基板４０１の内部に埋設されており、高密度部品実装が図られている。また絶縁性基板４０１の内部にはインナービア４０３ａ、４０３ｂおよび４０３ｃが配設され、配線層４０２ａと４０２ｂとの間の電気的な接続が確保されている。
【０００７】
各構成部材の材質について簡単に説明すると、絶縁性基板４０１は、無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とする。配線層４０２ａおよび４０２ｂは電気伝導性を有する物質、例えば、銅箔や導電性樹脂組成物で形成されている。インアービア４０３ａ、４０３ｂおよび４０３ｃは、例えば熱硬化性の導電物質からなる。熱硬化性の導電性物質としては、例えば金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物が用いられる。
【０００８】
近年の半導体プロセスの進化に伴い、半導体部品からの発熱量が急激に増大化しており、その放熱対策が問題となっている。上述した電子部品内蔵モジュール４００は、このような半導体部品の実装を前提としている。配線層４０２ａに実装される半導体部品は絶縁性基板４０１に埋設されるため、モジュール内部から外部へ熱を積極的に逃がすための放熱対策が不可欠である。
【０００９】
図７に、放熱対策を施した従来の電子部品内蔵モジュール５００の構成を示す。電子部品内蔵モジュール５００においては、上述の電子部品内蔵モジュール４００の（図６）配線層４０２ａの下面に多層の配線基板４１１ａが設けられている。多層の配線基板４１１ａの下面には複数の電極４０２ｃが設けられている。配線層４０２ａと電極４０２ｃは、配線基板４１１ａの内部に設けられた配線（図示せず）によって互いに接続されている。
【００１０】
配線層４０２ｂの下面には、配線層４０２ａにおけるのと同様に、多層の配線基板４１１ｂおよび電極４０２ｄが設けられている。配線層４０２ｂと電極４０２ｄは、配線基板４１１ｂの内部に設けられた配線（図示せず）によって互いに接続されている。なお、電極４０２ｄは、インアービア４０３ａ、４０３ｂ、および４０３ｃに接続されている。
【００１１】
配線層４０２ｂの上面側には、放熱シート４０６およびヒートシンク（放熱器）４０７が設けられている。放熱シート４０６やヒートシンク４０７は、接着やネジ止めなどにより配線層４０２ｂあるいは配線基板４１１ｂに固定されている。なお、放熱シート４０６には、電子部品４０４ｃ、４０４ｄ、および４０４ｅと半田４０５ｃおよび４０５ｅの部材を収納するための凹部（空間）が設けられている。これら凹部は収納する部材の外形より大きめに形成されている。
【００１２】
電子部品内蔵モジュール５００の放熱メカニズムについて簡単に説明する。電子部品内蔵モジュール５００においては、発熱源である電子部品４０４ａ〜４０４ｅから発生した熱は、主に熱伝導により放熱シート４０６を介してヒートシンク４０７に導かれ、ヒートシンク４０７から空気中に放出される。
【００１３】
絶縁性基板４０１に埋設された電子部品４０４ａおよび４０４ｂのうち、特に半導体パッケージ部品では大量の熱が発生する。その対策として、絶縁性基板４０１に無機フィラを大量に添加することで熱伝導性能を高めている。電子部品４０４ａや４０４ｂで発生した熱は、伝導により絶縁性基板４０１中に発散した後、熱を伝え易い配線層４０２ｄ、配線基板４１１ｂ中の配線および配線層４０２ｂを介して配線基板４１１ｂの上面まで伝わる。
【００１４】
放熱シート４０６には、電子部品４０４ｃ〜４０４ｅの形状に合わせて凹部が形成されており、電子部品４０４ｃ〜４０４ｅの背面や側面の一部が放熱シート４０６に接している。電子部品４０４ｃ〜４０４ｅで発生した熱は、放熱シート４０６に接する部分を介してヒートシンク４０７に伝わり、空気中へ放出される。放熱シート４０６に電子部品の形状に合わせた凹部を形成することによって、放熱シート４０６と電子部品４０４ｃ〜４０４ｅとの接触面積が高まり、熱伝導量が増加する。
【００１５】
次に、図８を参照して、図７に示す電子部品内蔵モジュールの製造方法について簡単に説明する。図８（ａ）に示すように、予め無機フィラと未硬化状態の熱硬化性樹脂の混合物がシート状に加工されて絶縁性基板４０１が形成される。続いて絶縁性基板４０１の所定の位置に貫通孔が形成され、その貫通孔に熱硬化性の導電物質を充填して、インナービア４０３ａ〜４０３ｃが形成される。
【００１６】
別途、図８（ｂ）に示すように、多層の配線基板１１１ａの一主面に形成された配線層４０２ａ上に、予め電子部品４０４ａおよび４０４ｂが実装される。
【００１７】
次に、図８（ｃ）に示すように、配線基板４１１ａの主面上の所定の位置に、所定の向きで絶縁性基板４０１が載置され、さらにその上に、所定の位置に所定の向きで、配線基板４１１ｂが載置される。しかる後、配線基板４１１ａ、絶縁性基板４０１および配線基板４１１ｂを熱プレス板４０８ａおよび４０８ｂで挟み込んで加圧および加熱処理が行われる。
【００１８】
図８（ｄ）に示す加圧・過熱処理の際、熱プレス板４０８ａおよび４０８ｂによって矢印方向に圧力が加えられ、電子部品４０４ａおよび４０４ｂは絶縁性基板４０１に埋設される。その後、絶縁性基板４０１およびインナービア４０３ａ〜４０３ｃ中の熱硬化性樹脂が硬化して、配線基板４１１ａ、絶縁性基板４０１および配線基板４１１ｂが一体化する。一体化と同時に、インナービア４０３ａ〜４０３ｃは配線層４０２ａおよび４０２ｄと接続される。
【００１９】
その後、図８（ｅ）に示すように、配線層４０２ｂ上に、半田４０５ａ〜４０５ｃを用いて電子部品４０４ｃ〜４０４ｅが実装される。
【００２０】
最後に、図８（ｆ）に示すように、電子部品４０４ｃ〜４０４ｅの形状に合わせて予め凹部が形成された放熱シート４０６とヒートシンク４０７が、順次所定の位置および所定の向きに載置され固定される。このようにして図８（ｇ）に示す放熱対策が施された電子部品内蔵モジュール５００が得られる。
【特許文献１】特許第３３７５５５５号
【特許文献２】特許第３５４７４２３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述したような、放熱シート４０６を用いた従来の放熱構造では、配線層４０２ｂ上に実装される電子部品の位置や形状に合わせて放熱シート４０６に凹部を形成する必要がある。しかしモジュールによって電子部品の位置や形状が様々であるため、製造の都度、放熱シートに形成する凹部の位置や大きさを変更する必要がある。結果、電子部品内蔵モジュールを製造する際のコストアップにつながる。
【００２２】
さらに、放熱シート４０６に、電子部品の実装される姿に対応した凹部を形成することは、放熱シートのコストアップにつながる。このため凹部として直方体や円筒等の比較的加工しやすい形状が採用される。さらに、複数の電子部品を収納するために、電子部品間のピッチ誤差を考慮して、凹部のピッチの許容差も大きく設定する必要がある。
【００２３】
結果、電子部品が放熱シート４０６と接する面積は限られると共に、電子部品と放熱シート４０６との間に比較的大きな空気層が形成される。電子部品で発生した熱は、主として放熱シート４０６と接触する部分を介して熱伝導により拡散する。空気層が多いと、その分、放熱シート４０６への熱の伝導量が低下する。
【００２４】
また放熱シート４０６に形成される凹部のサイズは、囲う電子部品の実装位置や部品形状のバラツキ、さらには、半田材料のはみ出し量のバラツキを考慮して、一回り大きくする必要がある。結果として電子部品との接触面積が少なくなり、熱の伝導量がさらに低下する。
【００２５】
また、実装後の高さのバラツキにより電子部品の背面が放熱シート４０６に接触しない場合が生じる。このような場合、さらに熱伝導量を下げることになる。特に、半導体パッケージ部品の背面の接触面積が少ないと、異常な温度上昇が発生することとなり、半導体パッケージ部品の動作不良や故障を発生させる原因となる。
【００２６】
さらに、電子部品がＣＰＵ等の大量に熱を発生する半導体パッケージ部品である場合、動作中に温度が１００℃程度まで上昇する。通常、放熱シート４０６は配線基板４１１ｂに接着されているため、凹部内の空気層は閉じられた空間内にある。従って、電子部品の温度が上昇すると、空気層もそれに伴って暖められて膨張する。最悪の場合、空気層の圧力によって電子部品が破損したり、放熱シート４０６が配線基板１１１ｂから剥離して、耐湿特性等が悪化する原因ともなる。
【００２７】
また図７では、電子部品が実装された配線基板が２枚積層された電子部品内蔵モジュールの例を示している。今後、高実装密度化の要請に応えて３枚以上の配線基板を積層した電子部品内蔵モジュールが開発される可能性が高い。積層される配線基板の数が増えるほど電子部品から発生する熱量の総和は増加する。多層の電子部品内蔵モジュールでは、下層の配線基板から放出される熱は、主として各層の配線を通って最上層の配線まで伝わる。最上層の配線に伝わった熱は、配線に接する放熱シートを介してヒートシンクに伝わる。
【００２８】
従って、ヒートシンクから外部に放出される熱量を増やすためには、配線と接する放熱シートの面積を増やす必要がある。しかし配線と接する放熱シートの面積は、実装密度との関係で決まるため、安易に増やすことはできない。このため、下層の配線基板で発生した熱量をヒートシンクに伝えるのには限界がある。
【００２９】
また、電子部品内蔵モジュールの製造工程において、放熱シートを加工する工程や、放熱シート及びヒートシンクを載置して固定する工程が付加されることとなる。このような工程の付加は、電子部品内蔵モジュールの製造コストを上昇させる要因となる。
【００３０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、優れた放熱特性を有し、しかも放熱対策のために付加される工程の少ない電子部品内蔵モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明に係る電子部品内蔵モジュールは、
電子部品を内蔵した第１の部品内蔵基板上に、電子部品を内蔵した第２の部品内蔵基板が積層され、更に当該第２の部品内蔵基板上に放熱器が取り付けられた電子部品内蔵モジュールであって、
前記第１の部品内蔵基板は、
一主面に電子部品が実装された第１の配線層と、
無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とし、前記第１の配線層上に実装された前記電子部品が埋設され、かつ電気接続用のインナービアが形成された第１の絶縁層とを備え、
前記第２の部品内蔵基板は、
一主面に電子部品が実装された第２の配線層と、
無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とし、前記第２の配線層上に実装された前記電子部品が埋設された第２の絶縁層とを備える。
【００３２】
ここで、前記第２の絶縁層のうち前記放熱器と接する面に凹部が形成され、当該凹部には前記第２の絶縁層の主成分である混合物より熱伝導性の高い物質が充填されていることが好ましい。また前記第１の絶縁層の混合物と前記第２の絶縁層の混合物は同一の組成であることが好ましい。
【００３３】
また前記第１および第２の配線層は、それぞれ多層の配線基板上に形成されていてもよい。また前記第２の絶縁層と前記放熱器が一体に構成されていてもよく、前記剤２の絶縁層と前記放熱器は同一の物質で形成されていてもよい。
【００３４】
また上記目的を達成する本発明に係る電子部品内臓モジュールの製造方法は、
一主面に電子部品が実装された第１および第２の配線層を用意する工程と、
無機フィラと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを含む混合物をシート状に成形して第１の絶縁層を用意すると共に、前記第１の絶縁層に貫通孔を形成し、当該貫通孔に未硬化状態の熱硬化性の導電性物質を充填する工程と、
無機フィラと未硬化状態の熱硬化性樹脂とを含む混合物をシート状に成形して第２の絶縁層を用意する工程と、
前記第１の配線層、前記第１の絶縁層、前記第２の配線層および前記第２の絶縁層を、それぞれが位置合わせされた状態で、かつ前記第１および第２の配線層の電子部品が実装された主面を上にして積層する工程と、
積層された前記第１の配線層、前記第１の絶縁層、前記第２の配線層および前記第２の絶縁層を、一対の熱プレス板で挟んだ状態で加圧および加熱して一体化する工程と
を含む。
【００３５】
本発明に係る電子部品内蔵モジュールの製造方法は、一体化された前記第１の配線層、前記第１の絶縁層、前記第２の配線層および前記第２の絶縁層の上に放熱器を載置し固定する工程を更に含んでいてもよい。また前記第２の絶縁層の一主面に凹部を形成し、当該凹部に前記第２の絶縁層の主成分である混合物より熱伝導性の高い物質を充填する工程を更に含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、放熱対策のため従来必要であった工程や部材を削減でき、また、内部の熱伝導特性の向上に伴って優れた放熱特性を発揮できる。結果、低コストで高性能、高品質な電子部品内蔵モジュールを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
（実施の形態１）
図１に本発明の実施の形態１に係る電子部品内蔵モジュールの構成を示す。本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュール１００Ａは、部品内蔵基板１５０ａの上に部品内蔵基板１５０ｂが積層され、更にその上に放熱器であるヒートシンク１０７が取り付けられている。
【００３８】
部品内蔵基板１５０ａは、上面に配線層１０２ａが形成され下面に配線層１０２ｃが形成された配線基板１１１ａと、配線基板１１１ａ上に形成された電気絶縁層（以後、「絶縁層」と略す）１０１で構成されている。
【００３９】
絶縁層１０１の内部には、半田１０５ａおよび１０５ｂによって配線層１０２ａに接続された電子部品１０４ａおよび１０４ｂが埋設されている。また絶縁層１０１の内部には、配線層１０２ａと後述する部品内蔵基板１５０ｂの配線層１０２ｄを電気的に接続するインナービア１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃが配設されている。
【００４０】
絶縁層１０１は、無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とする。前述したように無機フィラは熱伝導性に優れた材料である。無機フィラには、例えばＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、またはＳｉＯ2などを用いることができる。無機フィラは、混合物に対して７０重量％から９５重量％であることが好ましい。
【００４１】
熱硬化性樹脂としては、例えば、耐熱性が高いエポキシ樹脂、フェノール樹脂、またはシアネート樹脂が好ましい。なお、混合物は、さらに分散剤、着色剤、カップリング剤または離型剤を含んでいても良い。
【００４２】
配線層１０２ａおよび１０２ｃは電気伝導性を有する物質、例えば、銅箔や導電性樹脂組成物からなる。インアービア１０３ａ、１０３ｂおよび１０３ｃは、例えば熱硬化性の導電物質からなる。熱硬化性の導電性物質としては、例えば金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物が用いられる。
【００４３】
部品内蔵基板１５０ｂも、基本的には、部品内蔵基板１５０ａと同様の構成である。すなわち上面に配線層１０２ｂが形成され下面に配線層１０２ｄが形成された配線基板１１１ｂと、配線基板１１１ｂ上に形成された絶縁層１０９で構成されている。
【００４４】
絶縁層１０９の内部には、半田１０５ｃおよび１０５ｄによって配線層１０２ｂに接続された電子部品１０４ｄ、１０４ｅおよび１０４ｆが埋設されている。絶縁層１０９も、絶縁層１０１と同様に、無機フィラと熱硬化性樹脂とを含む混合物を主成分とする。また配線層１０２ａおよび１０２ｂは電気伝導性を有する物質からなり、例えば、銅箔や導電性樹脂組成物で形成されている。
【００４５】
なお、図示しないが、配線基板１１１ａの内部には、配線層１０２ａおよび１０２ｃを接続する配線が形成されている。同様に、配線基板１１１ｂの内部にも、配線層１０２ｂおよび１０２ｄを接続する配線が形成されている。
【００４６】
積層された２つの部品内蔵基板のうち下段の部品内蔵基板１５０ａの構造は、図７に示した従来の電子部品内蔵モジュール５００と異なる部分はない。従来の電子部品内蔵モジュール５００と異なるのは上段の部品内蔵基板１５０ｂの構造である。
【００４７】
前述したように、従来の電子部品内蔵モジュール５００では、電子部品から出される熱をヒートシンク４０７に伝える手段として放熱シート４０６を用いている。これに対し、本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュール１００Ａは、配線基板１１１ｂ上に形成された絶縁層１０９を用いて、電子部品や配線層から出される熱をヒートシンク１０７に伝えている。
【００４８】
絶縁層１０９には無機フィラが大量に添加されているため、熱伝導性に優れている。また電子部品１０４ｃ〜１０４ｅは絶縁層１０９に埋設されており、電子部品１０４ｃ〜１０４ｅと絶縁層１０９との間にはほとんど隙間がない。すなわち、電子部品が絶縁層に接する面積が大きいことから、電子部品や配線層で発生した熱が伝導により絶縁層１０９中に効率よく発散され、ヒートシンク１０７に伝わる。
【００４９】
また配線層１０２ｂと絶縁層１０９との間もほとんど隙間がないことから、部品内蔵基板１５０ａで発生し、配線を介して配線層１０２ｂに伝わった熱が絶縁層１０９中に効率よく発散され、ヒートシンク１０７に伝わる。
【００５０】
更に、絶縁層１０９のうち、大量に熱が発生する電子部品（例えば半導体パッケージ部品）１０４ｄと接する箇所にはサーマルビア１１０が形成されている。具体的には、絶縁層１０９の表面に形成された凹部に高い熱伝導性を備えた物質（例えば、アルミニウム合金粉とエポキシ樹脂の混合物）が充填されている。サーマルビア１１０の高い熱伝導性によって電子部品１０４ｄの熱が効率的にヒートシンク１０７に伝わる。
【００５１】
また後述するように、絶縁層１０１と絶縁層１０９を同質の材料で構成しているため、部品内蔵基板１５０ａの絶縁層１０１を形成する際に、絶縁層１０９を同時に形成できる。従って、放熱シートに凹部を形成する工程や、放熱シールをモジュール上に載置する工程が不要となる。
【００５２】
次に、図２を参照して、電子部品内蔵モジュール１００Ａの製造方法について説明する。図２（ａ）〜（ｆ）に、電子部品内蔵モジュール１００Ａの主要な製造工程を模式的に示す。
【００５３】
図２（ａ）に示すように、まず熱伝導特性を高めるために大量（例えば、８０％ｗｔ）の無機フィラ（例えば、アルミナの粉末）と未硬化状態の熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂）の混合物を成形して、高熱伝導特性を有するシート状の絶縁層１０１を準備する。この絶縁層１０１には所定の位置に貫通孔が形成され、その貫通孔に導電性ペースト（例えば、エポキシ樹脂と銅粉の混合物）が充填されてインナービア１０３ａ〜１０３ｃが形成されている。
【００５４】
更に図２（ａ）に示すように、絶縁層１０１と同一の混合物を成形して、高熱伝導特性を有するシート状の絶縁層１０９を準備する。絶縁層１０９の所定の位置に所定の深さの凹部が形成されており、その凹部に高熱伝導ペーストが充填されてサーマルビア１１０が形成される。
【００５５】
別途、図２（ｂ）に示すように、電子部品１０４ａおよび１０４ｂが配線層１０２ａ上に実装された多層の配線基板１１１ａを準備しておく。また電子部品１０４ｃ〜１０４ｅが配線層１０２ｂ上に実装された別の多層の配線基板１１１ｂを準備しておく。それぞれの配線層と電子部品の電極は半田１０５ａ〜１０５ｅにより接続されている。
【００５６】
次に、図２（ｃ）に示すように、配線基板１１１ａの主面上の所定の位置に所定の向きで絶縁層１０１が載置され、更にその上に、所定の位置に所定の向きで配線基板１１１ｂと絶縁層１０９が順次載置される。しかる後、これらの配線基板および絶縁層を熱プレス板１０８ａおよび１０８ｂで挟み込んで加圧および加熱処理が行われる。
【００５７】
図２（ｄ）に示すように、加圧・過熱処理の際、熱プレス板１０８ａおよび１０８ｂによって矢印方向に圧力が加えられ、電子部品１０４ａ〜１０４ｅは絶縁層１０１および１０９の各々に埋設される。その後、絶縁層１０１およびインナービア１０３ａ〜１０３ｃの熱硬化性樹脂、ならびに絶縁層１０９中の熱硬化性樹脂およびサーマルビア１１０中の熱硬化性樹脂が硬化して配線基板および絶縁層が一体化する。また一体化と同時に、インナービア１０３ａ〜１０３ｃは配線層１０２ａおよび１０２ｄと接続される。
【００５８】
最後に、図２（ｅ）に示すように、ヒートシンク１０７が最上部の所定の位置に所定の向きに載置され固定（例えば、ネジ止め）される。このようにして図２（ｆ）に示すような放熱対策が施された電子部品内蔵モジュール１００Ａが得られる。
【００５９】
以上説明したように本実施の形態において、熱伝導特性の高い絶縁層１０９は、電子部品１０４ｃ〜１０４ｅに、ほぼ隙間なく密着することができるので、接触面積が広く、ロスの少ない熱伝導を実現できる。また、従来必要であった放熱シートを加工する工程および放熱シートを固定するための工程が不要となる。
【００６０】
本実施の形態においては、絶縁層１０１と１０９に同一の混合物を用いることにより、絶縁層１０１と絶縁層１０９の形成を同時に行っている。両絶縁層の材質が同一であることから、加圧および加熱の条件を同一にできるため、製造工程における圧力や温度の制御が容易になる。ただし、絶縁層１０１と１０９に必ずしも同一の混合物を用いる必要はない。例えば、絶縁層１０９の熱伝導性を高めるため、絶縁層１０９に含まれるフィラの量を絶縁層１０９のそれよりも多くすることも可能である。すなわち、要求される熱伝導特性に応じて絶縁層に用いられる混合物の組成を調整すればよい。
【００６１】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュールは、構成的には、図１に示した電子部品内蔵モジュール１００Ａと変らない。本実施の形態が実施の形態１と異なる点は、電子部品内蔵モジュールを製造する工程において、図２（ｄ）で説明した加圧および加熱工程と図２（ｅ）で説明したヒートシンク１０７の載置および固定工程を同時に行う点である。
【００６２】
図３を参照して、本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュール１００の製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｅ）に、本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュール１００Ａの主な製造工程を模式的に示す。なお、図３において、図１および図２と実質的に同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。
【００６３】
図３（ａ）及び（ｂ）の工程は、図２（ａ）及び（ｂ）の工程と同一であるため、説明を省略する。図３（ｃ）に示す工程では、図２（ｃ）に示す工程と同様にして、配線基板１１１ａ上に絶縁層１０１、配線基板１１１ｂおよび絶縁層１０９が、順次所定の向きで所定の位置に載置される。
【００６４】
図３（ｃ）に示す工程では、さらに、その上にヒートシンク１０７が載置された後、熱プレス板１０８ａおよび１０８ｂで、これらの配線基板および絶縁層が加圧、加熱処理により一体化される。図３（ｄ）に示す加圧・過熱処理の工程を経て、図３（ｅ）に示す放熱性の良好な電子部品内蔵モジュール１００Ａが得られる。
【００６５】
本実施の形態によれば、従来必要であったヒートシンクを取り付ける工程が不要となるため製造コストを削減できる。また実施の形態１と同様に、接触面積が広い、ロスの少ない熱伝導を実現できる。
【００６６】
（実施の形態３）
図４に本発明の実施の形態３に係る子部品内蔵モジュール１００Ｂの構成を示す。本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュール１００Ｂは、図１に示した電子部品内蔵モジュール１００Ａと放熱構造が若干異なっている。具体的には、実施の形態１では絶縁層１０９とヒートシンク１０７は別体で構成されている。これに対し、本実施の形態の電子部品内蔵モジュール１００Ｂは、絶縁層１０９とヒートシンク１０７が一体に構成されている。
【００６７】
具体的には、図４に示すようにヒートシンクは設けられていない。図１に示す絶縁層１０９の代わりに、放熱面にヒートシンクの表面形状に似た形状の凹凸１１３が形成された絶縁層１１２が用いられる。サーマルビア１１４も絶縁層１１２と同様の凹凸形状に形成される。なお、図４において、図１および図２と実質的に同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付している。
【００６８】
このように絶縁層１１２の放熱面を凹凸形状（図では鋸歯形状）に加工することによりヒートシンクを省略できる。結果として電子部品内蔵モジュールのコストを削減でき、また従来の製造工程で必要であったヒートシンクを絶縁層に固定する工程を削除できる。
【００６９】
次に、図５を参照して、図４に示した電子部品内蔵モジュール１００Ｂの製造方法について説明する。図５（ａ）〜（ｄ）に、本実施の形態に係る電子部品内蔵モジュール１００Ｂの主要な製造工程を模式的に示す。
【００７０】
図５（ａ）及び（ｂ）の工程は、図２（ａ）及び（ｂ）の工程と同一であるため、説明を省略する。図５（ｃ）の工程では、図２（ｃ）の工程と同様にして、配線基板１１１ａ上に、絶縁層１０１、配線基板１１１ｂおよび絶縁層１０９が、順次、所定の向きで所定の位置に載置される。
【００７１】
加圧・加熱処理の際に使用する熱プレス板１０８ａおよび１０８ｃのうち、絶縁層１０９を加圧、加熱する熱プレス板１０８ｃのプレス面には、ヒートシンクの表面形状に似る凹凸形状（例えば、鋸歯形状）が形成されている。このような形状の熱プレス板１０８ｃを用いることにより、絶縁層１１２の表面形状は、ヒートシンクに似た凹凸形状に成型される。
【００７２】
図７（ｄ）に示す加圧・過熱処理の工程を経て、図７（ｅ）に示すように、放熱対策を施した電子部品内蔵モジュール２００Ｂが得られる。
【００７３】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に接触面積が広い、ロスの少ない熱伝導を実現できる。また、ヒートシンクを用いなくても良いので、ヒートシンクを取り付ける工程が削減できる上、さらに部品を削減できる。
【００７４】
以上、図面を参照して本発明を実施するための最適な形態について説明したが、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではなく、当業者であれば想到しうる形態についても本発明の範囲に属することは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、低コストで高性能、高品質な電子部品内蔵モジュールが要求されるモバイル機器等の分野において広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電子部品内蔵モジュールの断面図
【図２】図１の電子部品内蔵モジュールの主要な製造工程を模式的に示した図
【図３】本発明の実施の形態２に係る電子部品内蔵モジュールの主要な製造工程を模式的に示した図
【図４】本発明の実施の形態３に係る電子部品内蔵モジュールの断面図
【図５】図４の電子部品内蔵モジュールの主要な製造工程を模式的に示した図
【図６】電子部品内蔵モジュールの一例の構成を示す断面図
【図７】放熱対策を施した従来の電子部品内蔵モジュールの断面図
【図８】図７の電子部品内蔵モジュールの主要な製造工程を模式的に示した図
【符号の説明】
【００７７】
１００Ａ、１００Ｂ    電子部品内蔵モジュール
１０１、１０９    絶縁層
１０２ａ〜１０２ｄ    配線層
１０３ａ〜１０３ｃ    インナービア
１０４ａ〜１０４ｅ    電子部品
１０５ａ〜１０５ｅ    半田
１０７    ヒートシンク
１０８ａ〜１０８ｃ    熱プレス板
１１１ａ、１１１ｂ  配線基板
１５０ａ、１５０ｂ    部品内蔵基板
【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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