(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子が発散する熱を効率的に放熱することによって、配線基板の熱変形を抑制することができ、耐熱性に優れた電子装置を提供する。【解決手段】平面視して重なるように配置され、第1方向に配置される複数の第1繊維束と、第２方向に配置される複数の第２繊維束とを有する複数個の配線基板１と、複数個の配線基板１のうち少なくとも一個に実装される半導体素子２と、複数個の配線基板１の端面に共通して取着される放熱部材３とを備えた電子装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面視して重なるように配置される複数個の配線基板と、
前記複数個の配線基板のうち少なくとも一個に実装される半導体素子と、
前記複数個の配線基板の端面に共通して取着される放熱部材と、
を備えた電子装置。
【請求項２】
配線基板と、
前記配線基板上に実装される半導体素子と、
前記配線基板の端面と前記半導体素子の端面に共通して取着される放熱部材と、
を備えた電子装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の電子装置において、
前記放熱部材は、前記配線基板の外周に沿って前記配線基板を取り囲むように形成されていることを特徴とする電子装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子装置において、
前記配線基板は、平面視において第１方向に配置される複数の第１繊維束と、前記第１方向と異なる第２方向に配置される複数の第２繊維束と、を有することを特徴とする電子装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子装置において、
前記配線基板は、厚み方向に貫通した貫通孔の内面に形成され、無機フィラを含有する樹脂層と、前記樹脂層の表面に形成されたスルーホール導体とを有し、
前記無機フィラの熱伝導率は、前記樹脂層を構成する樹脂材料の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする電子装置。
【請求項６】
請求項４に記載の電子装置において、
前記配線基板は、厚み方向に貫通した貫通孔の内面に形成され、無機フィラを含有する樹脂層と、前記樹脂層の表面に形成されたスルーホール導体とを有し、
前記第１繊維束、前記第２繊維束の少なくとも一方の繊維束の一部は、前記放熱部材と接していることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
請求項４に記載の電子装置において、
前記配線基板は、厚み方向に貫通した貫通孔の内面に形成され、無機フィラを含有する樹脂層と、前記樹脂層の表面に形成されたスルーホール導体とを有し、
前記第１繊維束又は前記第２繊維束は、前記樹脂層と接していることを特徴とする電子装置。
【請求項８】
請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の電子装置において、
前記無機フィラの一部は、前記スルーホール導体に埋入されていることを特徴とする電子装置。
【請求項９】
請求項５乃至請求項８のいずれかに記載の電子装置において、
前記無機フィラは、シリカからなることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】
請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の電子装置において、
前記半導体素子は、前記配線基板に対してフリップチップ実装にて接続され、該接続部は、前記スルーホール導体の直上に形成されていることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】
請求項４に記載の電子装置において、
前記第１繊維束又は前記第２繊維束は、長尺状を成し、
前記第１繊維束は、前記第１繊維束の長手方向と直交する断面方向よりも前記第１繊維束の長手方向に熱伝導率が大きく、
前記第２繊維束は、前記第２繊維束の長手方向と直交する断面方向よりも前記第１繊維束の長手方向に熱伝導率が大きいことを特徴とする電子装置。
【請求項１２】
請求項４に記載の電子装置において、
前記第１繊維束又は前記第２繊維束は、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成ることを特徴とする電子装置。
【請求項１３】
請求項４に記載の電子装置において、
前記第１繊維束と前記第２繊維束が、編み込まれることにより織布が構成されることを特徴とする電子装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の電子装置において、
前記配線基板は、平面視において一方向に配列される複数の繊維束を有することを特徴とする電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ等の半導体素子を組み込んだ電子装置を冷却する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、配線基板と、該配線基板に実装可能なＩＣ（Integrated Circuit）又はＬＳＩ（Large Scale Integration）等の半導体素子と、を備えた電子装置が知られている。
【０００３】
かかる電子装置は、半導体素子が駆動時に発熱することから、その熱を空気中に効率良く放熱するための放熱部材をＩＣの上面、もしくは配線基板の下面に設けることが知られている（下記特許文献１参照）
【特許文献１】特開平６−２５２３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上述した特許文献１に記載の電子装置は、配線基板の上方又は下方から放熱部材を介して半導体素子の熱を放熱するが、上方又は下方の厚み寸法を小さくする仕様も求められることがあり、近年の電子機器の小型化に鑑み、かかる方向から熱を取り出しにくいことがあった。従って、半導体素子が発する熱を、上方又は下方の厚み寸法を小さくする仕様であっても、いかに効率良く空気中に放出するかが問題となっている。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであって、半導体素子が発散する熱を効率良く空気中に放熱することによって、耐熱性に優れた電子装置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】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明の電子装置は、平面視して重なるように配置される複数個の配線基板と、前記複数個の配線基板のうち少なくとも一個に実装される半導体素子と、前記複数個の配線基板の端面に共通して取着される放熱部材と、を備えている。
【０００７】
また、本発明の電子装置は、配線基板と、前記配線基板上に実装される半導体素子と、前記配線基板の端面と前記半導体素子の端面に共通して取着される放熱部材と、を備えている。
【０００８】
また、本発明の電子装置は、前記放熱部材が、前記配線基板の外周に沿って前記配線基板を取り囲むように形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電子装置は、前記配線基板が、平面視において第１方向に配置される複数の第１繊維束と、前記第１方向と異なる第２方向に配置される複数の第２繊維束と、を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の電子装置は、前記配線基板が、厚み方向に貫通した貫通孔の内面に形成され、無機フィラを含有する樹脂層と、前記樹脂層の表面に形成されたスルーホール導体とを有し、前記無機フィラの熱伝導率は、前記樹脂層を構成する樹脂材料の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の電子装置は、前記配線基板が、厚み方向に貫通した貫通孔の内面に形成され、無機フィラを含有する樹脂層と、前記樹脂層の表面に形成されたスルーホール導体とを有し、前記第１繊維束、前記第２繊維束の少なくとも一方の繊維束の一部は、前記放熱部材と接していることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電子装置は、前記配線基板が、厚み方向に貫通した貫通孔の内面に形成され、無機フィラを含有する樹脂層と、前記樹脂層の表面に形成されたスルーホール導体とを有し、前記第１繊維束又は前記第２繊維束は、前記樹脂層と接していることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の電子装置は、前記無機フィラの一部が、前記スルーホール導体に埋入されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の電子装置は、前記無機フィラが、シリカからなることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の電子装置は、前記半導体素子が、前記配線基板に対してフリップチップ実装にて接続され、該接続部は、前記スルーホール導体の直上に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の電子装置は、前記第１繊維束又は前記第２繊維束が、長尺状を成し、前記第１繊維束は、前記第１繊維束の長手方向と直交する断面方向よりも前記第１繊維束の長手方向に熱伝導率が大きく、前記第２繊維束は、前記第２繊維束の長手方向と直交する断面方向よりも前記第１繊維束の長手方向に熱伝導率が大きいことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の電子装置は、前記第１繊維束又は前記第２繊維束が、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂から成ることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電子装置は、前記第１繊維束と前記第２繊維束が、編み込まれることにより織布が構成されることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の電子装置は、前記配線基板が、平面視において一方向に配列される複数の繊維束を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、半導体素子が発する熱を効率的に放熱することによって、配線基板の熱変形を抑制することができ、耐熱性に優れた電子装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる電子装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。かかる電子装置は、例えば各種オーディオビジュアル機器、家電機器、通信機器、コンピュータ装置又はその周辺機器などの電子機器に使用されるものである。
【００２２】
図１は本発明の実施形態に係る電子装置の平面図、図２は図１のＡ１−Ａ１断面図である。
【００２３】
本実施形態に係る電子装置は、平面視して重なるように配置される複数個の配線基板１と、複数個の配線基板１のうち少なくとも一個に実装される半導体素子２と、複数個の配線基板１の端面に共通して取着される放熱部材３とを含んで構成されている。なお、半導体素子２は、配線基板１同士の間に少なくとも一個実装されている。
【００２４】
半導体素子２は、半田等のバンプ４を介して配線基板１に実装されている。また、半導体素子２は、平面視して配線基板１の中央に配置されている。なお、半導体素子２は、例えばシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、ガリウム砒素リン、窒化ガリウム、炭化珪素等を用いることができる。
【００２５】
配線基板１は、コア基板５と、コア基板５の上面及び下面に積層された導体層６と絶縁層７とを含んで構成されている。
【００２６】
かかる導体層６は、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の金属材料からなる。
【００２７】
絶縁層７は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂により形成される。熱硬化性樹脂としては、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。また、熱可塑性樹脂としては、半田リフロー時の加熱に耐える耐熱性を有する必要があることから、軟化温度が２００℃以上であることが望ましく、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリフェニレンエーテル樹脂等を使用することができる。
【００２８】
かかる絶縁層７には、その上下方向を貫くビア導体８が形成されている。かかるビア導体８は、上下位置の異なる導体層６同士を電気的に接続するためのものである。かかるビア導体８は、上部よりも下部が幅狭な逆テーパー状に形成されており、例えば銅、銀、金、アルミニウム、ニッケル又はクロム等の導電材料からなる。なお、導体層６又はビア導体８の熱伝導率は、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）から４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定されている。なお、導体層６又はビア導体８の熱伝導率は、周知のレーザーフラッシュ法を用いて測定することができる。かかるレーザーフラッシュ法は、導体層６又はビア導体８の一片を層状に取り出し、該取り出した一片の一方主面にレーザー光を照射し、該照射前後の前記一片の温度差により熱伝導率を測定する方法である。
【００２９】
コア基板５は、例えば繊維樹脂を縦横に織り込んだ織布９からなる基材に、エポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂又はシアネート樹脂などの硬化性樹脂１０を含浸させたシートを積層して固化することによって作製される。かかる繊維樹脂としては、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂、全芳香族ポリアミド樹脂、全芳香族ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂又は液晶ポリマー樹脂等の低熱膨張樹脂を用いることができる。なかでもポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を使用することが望ましい。ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂は、熱膨張率が−５ｐｐｍ／℃から５ｐｐｍ／℃と低く、このような低熱膨張樹脂を使用することによって、コア基板５自体の熱膨張を抑制することができる。なお、繊維樹脂の材料は、下記の方法で特定することが可能である。織布９から繊維を抜き出し、周知のエネルギー分散型Ｘ線マイクロアナライザー（Electron Probe Micro-Analysis）を用いて、抜き出した繊維に電子線を照射し、発生するＸ線を検出して、繊維を構成する元素とその量を測定し、繊維の断面を電子顕微鏡で観察し、繊維樹脂の構造を測定することにより、繊維樹脂の種類が特定できる。
【００３０】
コア基板５は、厚み方向に貫通する貫通孔１１が形成されている。かかる貫通孔１１は、例えばドリルやレーザーによって形成することができる。なお、貫通孔１１の直径は、例えば０．１ｍｍから１．０ｍｍに設定されている。
【００３１】
かかる貫通孔１１の内面には、無機フィラ１２が含有されてなる樹脂層１３が形成されている。また、樹脂層１３の表面には、導電性を有する銅めっき等からなるスルーホール導体１４が形成されている。さらに、スルーホール導体１４の内面には、コア基板５の平坦性を良好にするために樹脂からなる絶縁体１５が充填されている。
【００３２】
また、スルーホール導体１４は、コア基板５の上面又は下面に形成された導体層６同士を電気的に接続している。また、絶縁体１５を貫通孔１１に充填することによって、貫通孔１１の直上又は直下にビア導体８を形成することができ、配線基板１の小型化に寄与することができる。
【００３３】
また、樹脂層１３は、例えばポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シアネート樹脂、シリコン樹脂又はビスマレイミドトリアジン樹脂のうち少なくともいずれか一つを使用することができる。
【００３４】
また、樹脂層１３の膜厚は、例えば５０μｍから１５００μｍとなるように設定されている。ここで、無機フィラ１２を除いた樹脂層１３自体の熱伝導率は、０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）から０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定されている。
【００３５】
ここで、樹脂層１３を形成する理由について説明する。コア基板５にドリル等で複数の貫通孔１１を近接して形成する場合、近接する貫通孔１１同士を連結する隙間が形成されることがある。特に、隣接する貫通孔１１同士の間隔が、１５０μｍ以下になった場合は、ドリルの振動や衝撃がコア基板５内の繊維束に伝導し、繊維束に沿って大きな隙間が形成される。かかる場合、仮に、貫通孔１１の内面に樹脂層１３を形成しないと、隣接するスルーホール導体１４が貫通孔１１の内面の隙間を介して短絡するおそれがある。そのため、貫通孔１１の内面に樹脂層１３を形成することによって、隣接するスルーホール導体１４同士の短絡を効果的に防止することができる。
【００３６】
無機フィラ１２は、例えばシリカ（二酸化ケイ素）、又は酸化アルミニウム等の無機材料を用いることができる。また、無機フィラ１２は、樹脂層１３よりも熱が伝導しやすい材料が選択されている。なお、無機フィラ１２の熱伝導率は、樹脂層１３を構成する樹脂材料の熱伝導率よりも大きくて、例えば１Ｗ／（ｍ・Ｋ）から３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）に設定されている。
【００３７】
無機フィラ１２の形状は、例えば略球状、多角形状などがあり、接着層９ａに均等に分布させる観点から、略球状に設定されている。かかる略球状の粒子径は、例えば３００ｎｍ以上３μｍ以下である。
【００３８】
図３は、図２のＣ１部分を拡大した断面図である。図３に示すように、無機フィラ１２の一部は、スルーホール導体１４の外周面に埋入されている。そのため、スルーホール導体１４の熱が、スルーホール導体１４の外周面に埋入されている無機フィラ１２に伝導する。そして、無機フィラ１２同士の間で熱が順次伝導される。
【００３９】
次に、コア基板５に含有されている織布９について説明する。
【００４０】
図４は、織布９の一部を示した平面図である。織布９は、図４に示すように、平面視において第１方向Ｘに配置される複数の第１繊維束９ａと、第１方向Ｘと略直交する第２方向Ｙに配置される複数の第２繊維束９ｂと、を編み込んで構成されたものである。かかる第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂは、多数の繊維が束ねられて形成されている。
【００４１】
図５（ａ）は、コア基板５に含有されてなる織布９の拡大断面図である。図５（ａ）に示すように、複数の第１繊維束９ａと複数の第２繊維束９ｂとが編み込まれて構成された織布９が、上下方向に複数積層され、硬化性樹脂１０で含浸されて固着されている。
【００４２】
図５（ｂ）は、繊維束の一部を拡大した斜視図である。図５（ｂ）に示すように、第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂは、長尺状に形成されている。かかる第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂの長手方向は、繊維束の長手方向に直交する断面方向よりも熱伝導率が大きい。かかる第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂの断面方向の熱伝導率は、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）から５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であって、長手方向の熱伝導率は、１５Ｗ／（ｍ・Ｋ）から６０Ｗ／（ｍ・Ｋ）となるように設定されている。そのため、第１繊維束９ａ及び第２繊維束９ｂは、熱が断面方向よりも長手方向に効果的に伝導する特徴を有している。
【００４３】
また、第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂは、樹脂層１３から配線基板１の端部まで延在されて配置されている。そのため、無機フィラ１２から第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂに伝導した熱は、配線基板１の端部まで伝導される。なお、第１繊維束９ａ及び第２繊維束９ｂは、例えばポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂を使用することができる。
【００４４】
第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂの長手方向、断面方向の熱伝導率は、以下の方法により測定することができる。すなわち、まず図９（ａ）に示すように、図５（ａ）に示すＣ２部分から、第１繊維束９ａを含有するとともに、第１繊維束９ａを長手方向ｘａに沿って切削した直方体ｆ１を得る。また、図９（ｂ）に示すように、図５（ａ）に示すＣ３部分から、第１繊維束９ａ及び第２繊維束９ｂを含有しない直方体ｆ２を切削する。なお、直方体ｆ１と直方体ｆ２とは、同一条件にて切削した同等の大きさのものとする。
【００４５】
次に、直方体ｆ１の第１繊維束９ａの長手方向ｘａに平行な直方体ｆ１の一主面、直方体ｆ１の第１繊維束９ａの断面方向ｚａに平行な直方体ｆ１の一主面、および直方体ｆ２の一主面に対して、レーザー光を照射して、レーザー照射前後の温度差を測定する。そして、測定結果を比較し、第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂの長手方向、断面方向の熱伝導率を測定することができる。
【００４６】
織布９は、コア基板５に対する体積の割合を３０％以上、７０％以下に設定されている。織布９のコア基板５に対する体積の割合を３０％以上にすると、第１繊維束９ａ又は第２繊維束９ｂに伝導する熱量が多く、コア基板５から放熱部材３に有効的に熱を伝導することができ、その熱を放熱部材３が空気中に効率良く放熱することができる。また、織布９のコア基板５に対する体積の割合を７０％以下にすると、第１繊維束９ａ同士又は第２繊維束９ｂ同士（繊維束同士）を樹脂によって含浸する製造工程の際に、繊維束同士の間に空気が混入しにくく、作製後に繊維束同士の間に残留する気泡を少なくすることができる。そのため、半田リフロー時等の加熱工程で、残留した気泡が膨張するのを低減することができ、膨張した気泡によってコア基板５が破壊されるのを抑制することができる。上述した理由により、コア基板５の放熱性を良好に維持するとともに、コア基板５の破壊を抑制するために、織布９のコア基板５に対する体積の割合は、３０％以上、７０％以下であることが望ましい。
【００４７】
また、配線基板１の端面に形成される放熱部材３は、板体３ａと板体３ａ上に形成された多数の凸部３ｂが一体となって形成されている。かかる凸部は、板体３ａ上にマトリックス状に配列されている。かかる凸部３ｂの形状は、その下面が円形であって、下部よりも上部が幅狭なテーパー状である。また凸部３ｂは、板体３ａに対してマトリックス状に配列されているため、板体３ａに均等に熱が伝導されると、各凸部３ｂは板体３ａに伝導された熱を効率良く取り出して、空気中に放熱することができる。
【００４８】
放熱部材３の板体３ａの下面は、配線基板１の端面と接続されている。本実施形態では、配線基板１の端面は、コア基板５の端面に該当する。つまり、放熱部材３とコア基板５の端面とが接続されているため、コア基板５の端部まで延在された第１繊維束９ａ及び第２繊維束９ｂと放熱部材３の板体３ａとが接続されている。
【００４９】
また、放熱部材３は、配線基板１の外周に沿って配線基板１を取り囲むように形成されている。かかる放熱部材３は、例えばアルミ二ウム合金、マグネシウム合金又はジェラルミン合金等の熱伝導性の良好な合金から構成されている。放熱部材３は、配線基板１に対して、例えば樹脂性接着剤又は両面接着テープ等で接合されている。放熱部材３の熱伝導率は、例えば１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）から４５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）となるように設定されている。放熱部材３は、熱伝導率の良好な材料によって作製されており、空気と接する表面積を増やすことによって、放熱部材３に伝わる熱を空気中に効率良く放熱することができる。
【００５０】
なお、放熱部材３の凸部３ｂは、種々の形状が可能である。かかる凸部３ｂは、上述のような形状に限定されず、円錐状、三角錐状、又は多角形状等であっても構わない。また、凸部３ｂを板体に形成し、凸部３ｂをストライプ状に配列したフィン形状としても良い。また、凸部３ｂをストライブ状に配列したフィン形状とした場合、熱は下方から上方に上昇するため、熱を遮らないように上下方向に沿って凸部３ｂを設けることが望ましい。
【００５１】
ここで、半導体素子２が発する熱について説明する。半導体素子２は、駆動時に高周波の電流が内部に流れ、それに伴い多量の熱を発生させる。半導体素子２内部で発生した熱は、バンプ４及び導体層６を介してスルーホール導体１４まで伝わる。また、スルーホール導体１４に接する樹脂層１３中には、熱伝導率の優れた無機フィラ１２が含有されているため、スルーホール導体１４に伝わった熱は良好に熱伝導率の優れた織布９に伝わる。そして、織布９に伝導された熱は、複数の第１繊維束９ａ、第２繊維束９ｂの長手方向ｘに沿ってコア基板５の端面まで伝導され、さらにコア基板５の端面から放熱部材３に伝わり、その後空気中に放熱される。
【００５２】
上述のように、本実施形態に係る電子装置において、配線基板１の端面に放熱部材３を形成したことによって、電子装置が上下方向に占有する領域が著しく大きくなるのを抑制するとともに、半導体素子２が配線基板１に伝導する熱を、配線基板１の端面から放出することができる。その結果、配線基板１が熱応力による湾曲を抑制することができ、耐熱性に優れた電子装置を提供することができる。
【００５３】
複数個の配線基板１を上下方向に重ねて、その上面又は下面に放熱部材３を形成した電子装置を作製した場合、電子装置の上下方向に占有する領域が著しく大きくなり、近年の電子機器の小型化の傾向に反する。一方、本実施形態に係る電子装置は、電子装置の上下方向に占有する領域が著しく大きくなるのを抑制することができ、電子機器の小型化に寄与することができる。
【００５４】
また、本実施形態に係る電子装置は、配線基板１に実装されている半導体素子２の温度が、高温になるのを抑制することができるため、半導体素子２を安定的に作動させることができる高性能の電子装置を提供することができる。
【００５５】
なお、バンプ４は、スルーホール導体１４の直上に形成されている場合、半導体素子２に発生した熱をスルーホール導体１４に素早く伝導することができる。その結果、半導体素子２に発生する熱を配線基板１に伝導し、上述のように熱を空気中に素早く放熱することができる。
【００５６】
本実施形態に係る配線基板１は、例えば、以下の工程を経て作製される。
【００５７】
まず、矩形状のコア基板５の前躯体を作製する。コア基板５の前躯体は、低熱膨張樹脂を縦横に織り込んだ織布９に硬化性樹脂１０を含浸させたシートを銅箔とともに熱プレスして硬化することによって形成する。この際、コア基板５の端部まで織布９の端部が延在されるように配置する。
【００５８】
次に、コア基板５の前躯体に、従来周知のドリル加工などによって、上下方向に貫通孔１１を形成する。そして、貫通孔１１の内面に、シリカからなる非無機金属フィラ１３を含有する例えばエポキシ樹脂を流し込み固化する。さらに、固化した樹脂に、例えばＹＡＧレーザー装置、ＣＯ２レーザー装置を用いてレーザーを照射し、樹脂に貫通した孔を形成する。
【００５９】
次ぎに、貫通した孔のレーザーで焼けた樹脂部分に対して、該部分を溶融するデスミア処理を行い、樹脂層１３を形成する。また、焼けた樹脂部分を溶融する溶融液は、無機フィラを融解せずに樹脂層を構成する樹脂を融解するものが使用される。例えば、無機フィラにシリカを使用した場合、溶融液は過マンガン酸を使用することができる。無機フィラは、溶融液に耐性を有するため、樹脂層１３の表面から一部突出するように形成される。
【００６０】
そして、樹脂層１３の内面に、無電解めっきを行って銅箔を形成し、その銅箔に対して電気めっきを行うことで、貫通孔１１にスルーホール導体１４を形成する。貫通孔１１は、複数形成され、直径が例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下に設定されている。そのあと、貫通孔１１に例えばポリイミド等の樹脂を充填し、絶縁体１５を形成する。次に、コア基板５の上面及び下面に、従来周知の蒸着法、ＣＶＤ法又はスパッタリング法等によって、導体層６を構成する材料を被着する。そして、その表面にレジストを塗布し、露光現像を行った後、エッチング処理をしてコア基板５の上面及び下面に導体層６を形成する。
【００６１】
そして、導体層６の上面に対して、従来周知のスピンコート法等によって、例えばポリイミドを被着し、被着層を加熱し固化して、絶縁層７を形成する。
【００６２】
次に、絶縁層７にレーザーを照射してビアホールを形成し、ビアホールに導電性材料を充填することによってビア導体８を形成する。なお、ビアホール形状は、上部よりも下部が幅狭な逆テーパー状である。かかるビアホールは、レーザーの強度を調整することによって、形成することができる。
【００６３】
さらに、上述した積層工程を繰り返すことで、配線基板１を作製することができる。次に、バンプ３を介して、配線基板１に半導体素子２を実装する。その配線基板１を上下方向に、バンプ１６を介して接続し、放熱部材３を複数個の配線基板１の端面に対して、例えば樹脂性接着剤又は両面接着テープ等を介し共通して取着することによって、配線基板１が重層された電子装置を作製することができる。なお、複数個の配線基板１の端面に共通して取着される放熱部材３の板体の一部に開口があってもよい。
【００６４】
なお、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００６５】
上述した実施形態において、コア基板５に第１繊維束９ａと第２繊維束９ｂが編み込まれた織布９を形成していたが、半導体素子が発散する熱を効率的に放熱する観点から、コア基板５に第１繊維束９ａ、第２繊維束９ｂと同材料のポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール樹脂からなる繊維束を、平面視において一方向に配列したものに代替しても構わない。かかる場合、放熱部材３は、平面視において一方向に配列された繊維束の端部と接続するようにコア基板５に設けられている。すなわち、放熱部材３は、少なくとも熱が伝導され易い繊維束の端部と接続されるように設けることが好ましい。そのため、配線基板１の熱を放熱するのに、効率良く熱を放熱可能な箇所に放熱部材３を配置したことによって、不要な箇所に放熱部材３を設けるのを抑制することができ、電子装置の小型化に寄与することができる。
【００６６】
また、図６は、本発明のその他の実施形態に係る電子装置の断面図である。放熱部材３は、図６に示すように、上部から下部に向かって、配線基板を、１ｔ，１ｍ，１ｄとし、各配線基板に取り付けられた放熱部材を、放熱部材３ｔ，３ｍ，３ｄとする。配線基板１ｍは、上下方向から配線基板１ｔ，１ｄの両者に狭まれて設けられており、上方もしくは下方から半導体素子２の発する熱が伝導されるため、配線基板１ｔ，１ｄよりも高温になりやすい。そのため、配線基板１ｍに形成される放熱部材３ｍを、放熱部材３ｔ，３ｄよりも表面積の大きなものを採用する。その結果、配線基板１ｍの温度を、配線基板１ｔ、１ｄの温度と合わせるように標準化することができ、全ての配線基板１ｔ、１ｍ、１ｄが熱応力によって湾曲しにくくなる。
【００６７】
また、図７は、放熱部材の板体の変形例を示した断面図である。図６に示す放熱部材３の板体３ａは、時間が経過するにつれて、板体３ａと配線基板１の端面との接着力が低下する。そして、放熱部材３は、上記接着力が放熱部材３の過重に耐えられなくなると、放熱部材３の自重によって、放熱部材３が配線基板１から落下することがある。その結果、半導体素子２が配線基板１に伝導する熱を十分に放熱することができなくなる。そこで、図７に示すように、放熱部材３’の板体３ａ’は、配線基板１の端面からその配線基板１の上面及び下面にかけて延在され、該延在部で配線基板１の端部を接続している。そのため、放熱部材３’は、板体３ａ’と配線基板１の端面の接着力が低下しても、配線基板１の直上又は直下まで延在した板体３ａ’の端部が配線基板１に引っ掛かることで、配線基板１と放熱部材３’との接合を維持することができ、放熱部材３’が配線基板１に伝導する熱を長期にわたって安定的に放熱することができる。
【００６８】
また、図７に示すように、半導体素子２の上面と配線基板１の下面との間に、熱伝導性の優れた樹脂体１７を形成したものであってもよい。かかる樹脂体１７には、例えばエポキシ樹脂又はポリイミド樹脂に、銀粉末又は銅粉末を混合したものを使用することができる。樹脂体の熱伝導率は、例えば４Ｗ／（ｍ・Ｋ）から５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）となるように設定されている。半導体素子２の上面と配線基板１の下面とは、樹脂体１７を介して接続されているため、半導体素子２の発する熱は、樹脂体１７を介して配線基板１に伝導され、上述したように配線基板１を介して放熱部材３に伝導することができ、その後空気中に放熱することができる。
【００６９】
また、図８は、半導体素子の端面と配線基板の端面に共通して放熱部材を取着して示す変形例の断面図である。図８に示すように、平面視して配線基板と半導体素子とを重なるように配置し、平面視して各々の端面が一致している。そして、放熱部材３”は、両者の端面に対して共通に取着されている。その結果、半導体素子２が発する熱を直接放熱部材３”から空気中に放熱することができる。また、半導体素子２の熱を直接放熱部材３”から放出することによって、半導体素子２が高温になるのを抑制することができ、配線基板１に伝達する熱を低減することができ、配線基板１の熱による湾曲を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係る電子装置の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る樹脂層とスルーホール導体との拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る織布の平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る繊維束であって、（ａ）は第１繊維束と第２繊維束からなる織布の拡大断面図、（ｂ）は長手方向と断面方向の説明するための斜視図である。
【図６】本発明のその他の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図７】本発明のその他の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図８】本発明のその他の実施形態に係る電子装置の断面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る配線基板から切削した切片であって、（ａ）は繊維束の平面の切片（ｂ）は繊維束の断面の切片、（ｃ）は繊維束を含有しない切片である。
【符号の説明】
【００７１】
１    配線基板
２    半導体素子
３    放熱部材
４    バンプ
５    コア基板
６    導体層
７    絶縁層
８    ビア導体
９    織布
９ａ  第１繊維束
９ｂ  第２繊維束
１０    硬化性樹脂
１１    貫通孔
１２    無機フィラ
１３    樹脂層
１４    スルーホール導体
１５    絶縁体
１６    バンプ
１７    樹脂体
【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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