(57)【要約】【課題】製造のためのプロセスが簡単で、導通不良が発生しにくく、電気抵抗も大きくならない部品内蔵多層配線基板モジュールおよびその製造方法を提供する。【解決手段】部品内蔵多層配線基板モジュール１００は、第１層１１と、第１層１１の上面に接して配置された第１電子部品３と、第１層１１の上面を覆うように配置された第２層１２とを備える。第１電子部品３は、上方に向かって突出した突起電極４を備える。突起電極４は第２層１２を貫通して第２層１２の上側に露出している。第１電子部品３の全表面のうち、突起電極４の一部が第２層１２の上側に露出している以外は、第１層１１および第２層１２に直接挟み込まれていることによって覆い隠されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１層と、
前記第１層の上面に接して配置された第１電子部品と、
前記第１層の上面を覆うように配置された第２層とを備え、
前記第１電子部品は、上方に向かって突出した突起電極を備え、
前記突起電極は前記第２層を貫通して前記第２層の上側に露出しており、
前記第１電子部品の全表面のうち、前記突起電極の一部が前記第２層の上側に露出している以外は、前記第１層および前記第２層に直接挟み込まれていることによって覆い隠されている、
部品内蔵多層配線基板モジュール。
【請求項２】
前記第２層は、熱硬化型の樹脂シートである、請求項１に記載の部品内蔵多層配線基板モジュール。
【請求項３】
前記突起電極は銅または銅を主成分とする合金からなる、請求項１または２に記載の部品内蔵多層配線基板モジュール。
【請求項４】
前記第２層より上方に第２電子部品が配置されており、前記第２電子部品は端子を備えており、前記第１電子部品の前記突起電極は前記第２電子部品の前記端子と直接接続されている、請求項１から３のいずれかに記載の部品内蔵多層配線基板モジュール。
【請求項５】
前記第２層の上面には導電膜パターンが配置されており、前記第１電子部品の前記突起電極のうち前記第２層の上面に露出した部分は、前記導電膜パターンに電気的に接続されている、請求項１から３のいずれかに記載の部品内蔵多層配線基板モジュール。
【請求項６】
上方に突出する突起電極を有する第１電子部品を、第１層の上面に配置する工程と、
前記第１層の上面および前記第１電子部品を覆うように第２層を配置して前記第１層に向けて加圧することにより、前記第１電子部品のうち前記突起電極以外の部分は第２層の上面に露出せず、かつ、前記突起電極の少なくとも一部が前記第２層を貫通して前記第２層の上面に露出するように、前記第２層を前記第１層の上面に貼り付ける工程とを含む、
部品内蔵多層配線基板モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記第２層の上面に露出する前記突起電極と電気的に接続するように、導電膜パターンを前記第２層の上面に形成する工程を含む、請求項６に記載の部品内蔵多層配線基板モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記導電膜パターンに電気的に接続するように電子部品を前記第２層の上側に実装する工程を含む、請求項７に記載の部品内蔵多層配線基板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、部品内蔵多層配線基板モジュールおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１００８７６号公報（特許文献１）には、コンデンサを内蔵したプリント配線板に関する技術が記載されている。特許文献１では、ＩＣチップが基板に実装されるときにＩＣチップの下となる位置において基板中にコンデンサを埋め込んでおくことによって、ループインダクタンスを低減している。
【０００３】
特開平９−６９４０１号公報（特許文献２）には、表面実装部品の絶縁体本体の端に設けられた電極の実装面側にバンプを突出形成した構造が開示されている。特許文献２では、バンプ実装のためのバンプを突起電極として電極と一体的に形成している。
【特許文献１】特開２００２−１００８７６号公報
【特許文献２】特開平９−６９４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部品内蔵多層配線基板にコンデンサなどのチップ部品を埋め込む場合、通常は、特許文献１に記載の技術が採用される。しかし、このような方法では、コンデンサと電気的に接続されたパターン電極を作るためのプロセスが非常に複雑で、コストアップの要因となる。また、電気的な導通不良を発生しがちであった。また、導電ペーストなどを用いるので、電気抵抗が大きくなり、その結果、損失が大きくなるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、製造のためのプロセスが簡単で、導通不良が発生しにくく、電気抵抗も大きくならない部品内蔵多層配線基板モジュールおよ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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に基づく部品内蔵多層配線基板モジュールは、第１層と、上記第１層の上面に接して配置された第１電子部品と、上記第１層の上面を覆うように配置された第２層とを備える。上記第１電子部品は、上方に向かって突出した突起電極を備える。上記突起電極は上記第２層を貫通して上記第２層の上側に露出している。上記第１電子部品の全表面のうち、上記突起電極の一部が上記第２層の上側に露出している以外は、上記第１層および上記第２層に直接挟み込まれていることによって覆い隠されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、複雑な電気的接続を形成するためのプロセスを経なくても内部に埋め込んだチップ部品との導通を簡単に実現することができる。しかも導通不良が発生しにくく電気抵抗も大きくならない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（実施の形態１）
（構成）
図１〜図５を参照して、本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵多層配線基板モジュールについて説明する。図１に示すように、この部品内蔵多層配線基板モジュール１００は、第１層１１と、第１層１１の上面に接して配置された第１電子部品３と、前記第１層１１の上面を覆うように配置された第２層１２とを備える。第１電子部品３は、上方に向かって突出した突起電極４を備える。突起電極４は第２層１２を貫通して第２層１２の上側に露出している。第１電子部品３の全表面のうち、突起電極４の一部が第２層１２の上側に露出している以外は、第１層１１および第２層１２に直接挟み込まれていることによって覆い隠されている。
【０００９】
第１層１１は、いわゆるマザー基板である。マザー基板上には電極パターンが形成されているが、マザー基板上の電極パターンは図示していない。
【００１０】
第１電子部品３は、たとえば図２に示すような積層チップコンデンサであってよい。第１電子部品３の断面を図３に示す。第１電子部品３は、積層体本体６の両端に電極７をかぶせた構造となっている。突起電極４は、電極７の上面から上方に向かって突出しており、電極７とは一体的に導電体によって形成されている。突起電極４は、図４に示すように、第２層１２を貫通して第２層１２の上面１２ａからさらに突出していてもよい。あるいは、図５に示すように、突起電極４の上端が第２層１２の上面１２ａと同じ高さであってもよい。
【００１１】
図１、図４、図５は、部品内蔵多層配線基板モジュールの断面図であるので、本来であれば、その中に含まれる第１電子部品３も図３に示したような断面が示されるべきであるが、説明の便宜上、第１電子部品３の部分は断面ではなく外観を表示している。以下のいくつかの図においても同様である。
【００１２】
（作用・効果）
本実施の形態における部品内蔵多層配線基板モジュールは、後述する製造方法によって簡単に製造することができる。したがって、複雑な電気的接続を形成するためのプロセスを経なくても内部に埋め込んだチップ部品との導通を簡単に実現することができる。
【００１３】
なお、第２層１２は、熱硬化型の樹脂シートであることが好ましい。熱硬化型の樹脂シートであれば、第２層１２を後からかぶせて所定の形状に成形しやすく、なおかつ、突起電極４を貫通させやすいからである。
【００１４】
突起電極４は銅または銅を主成分とする合金からなることが好ましい。突起電極がこれらの材料であれば、ＣＯ2レーザによる加工が可能となり、突起電極４の上端と他の電極パターンなどとの接続が容易に行なえるからである。
【００１５】
（実施の形態２）
（構成）
図６、図７を参照して、本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵多層配線基板モジュールについて説明する。図６に示すように、部品内蔵多層配線基板モジュール１０１は、基本的な構成は実施の形態１で説明したものと同様であるが、実施の形態１で説明した構成と異なる点として、第２層１２より上方に第２電子部品５が配置されている。第２電子部品５は端子８を備えている。第１電子部品３の突起電極４は第２電子部品５の端子８と直接接続されている。
【００１６】
ここでいう「第２層１２より上方に第２電子部品５が配置されている」というとは、図６に示すように、第２層１２の上面に接するように第２電子部品５が配置されていてもよく、第２層１２の上面から上方に離れた位置に第２電子部品５が配置されていてもよい。たとえば第２層１２の上面を覆うようにさらに他の層があって、その上側に第２電子部品５が配置されていてもよい。ただし、それらの場合も第２電子部品５の端子８と第１電子部品３の突起電極４とは直接接続されている。第２電子部品５の本体部が第２層１２の上面から上方に離れた位置にあっても、その本体部から端子８が下方に向かって突出していれば、突起電極４との直接接続は可能である。また、端子８が第２層１２の上面から上方に離れた位置までしか延在していなくても突起電極４が上方に向かって延在していることによって両者は直接接続することができる。たとえば図７に示すように、第２層１２の上面１２ａを覆うように第２層１２の上側に第３層１３があり、その結果、端子８の下面が第２層１２の上面１２ａより上方にある場合であっても、突起電極４が上方に向かって延在し、第３層１３を貫通していることによって端子８との直接接続は可能である。
【００１７】
（作用・効果）
本実施の形態における部品内蔵多層配線基板モジュールは、実施の形態１で説明した効果を得ることができ、なおかつ、第２層１２より上方に配置された第２電子部品５の端子８と突起電極４とが直接接続されているので、基板内に埋め込まれた第１電子部品３から基板上の電子部品である第２電子部品５への接続構造を簡単な構造で実現することができる。
【００１８】
（実施の形態３）
（構成）
図８を参照して、本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵多層配線基板モジュールについて説明する。この部品内蔵多層配線基板モジュール１０２は、基本的な構成は実施の形態１で説明したものと同様であるが、第２層１２の上面には導電膜パターン９が配置されており、第１電子部品３の突起電極４のうち第２層１２の上面に露出した部分は、導電膜パターン９に電気的に接続されている。
【００１９】
（作用・効果）
本実施の形態における部品内蔵多層配線基板モジュールは、実施の形態１で説明した効果を得ることができ、なおかつ、第２層１２の上面には導電膜パターン９が配置されていて、突起電極４のうち第２層１２の上面に露出した部分が、導電膜パターン９に電気的に接続されているので、突起電極４の上端との電気的接続の幾何学的自由度が高まり、接続がより一層容易となる。導電膜パターン９があれば、突起電極４の上端の位置に直接端子がない電子部品に対しても導電膜パターン９によって横方向に所望の位置まで引き出してから接続することができるからである。
【００２０】
（実施の形態４）
（製造方法）
図９〜図１６を参照して、本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの製造方法について説明する。この製造方法のフローチャートを図９に示す。この製造方法は、上方に突出する突起電極を有する第１電子部品を、第１層の上面に配置する工程Ｓ１と、前記第１層の上面および前記第１電子部品を覆うように第２層を配置して前記第１層に向けて加圧することにより、前記第１電子部品のうち前記突起電極以外の部分は第２層の上面に露出せず、かつ、前記突起電極の少なくとも一部が前記第２層を貫通して前記第２層の上面に露出するように、前記第２層を前記第１層の上面に貼り付ける工程Ｓ２とを含む。
【００２１】
本発明に基づく部品内蔵多層配線基板モジュールの製造方法としては、工程Ｓ２までを含むだけであってもよいが、さらに好ましくは、前記第２層の上面に露出する前記突起電極と電気的に接続するように、導電膜パターンを前記第２層の上面に形成する工程Ｓ３を含む。
【００２２】
本発明に基づく部品内蔵多層配線基板モジュールの製造方法としては、工程Ｓ３までを含むだけであってもよいが、さらに好ましくは、前記導電膜パターンに電気的に接続するように電子部品を前記第２層の上側に実装する工程Ｓ４を含む
以下にこの製造方法の途中工程を順に図示しながらより詳しく説明する。
【００２３】
まず、図１０に示すように、工程Ｓ１を行なう。すなわち、上方に突出する突起電極４を有する第１電子部品３を、第１層１１の上面に配置する。図１０〜図１６では１枚の基板上に複数の電子部品を配置する例によって説明している。第１電子部品３の突起電極４はタンポ印刷によって形成することができる。
【００２４】
次に、工程Ｓ２、すなわち第２層を前記第１層の上面に貼り付ける工程を行なう。第１層１１の上面および第１電子部品３を覆うように第２層１２となるべき材料を配置して第１層１１に向けて加圧する。第２層１２となるべき材料とは、図１１に示すように、熱硬化型の樹脂シート１０（「プリプレグ」ともいう。）である。熱硬化型の樹脂シート１０はここでは１層で示しているが複数層に分かれていてもよい。樹脂シート１０を第１電子部品３の上側から第１層１１にかぶせる。このとき、図１２に示すように、第１電子部品３の突起電極４が樹脂シート１０を突き破って樹脂シート１０の上側に露出するように樹脂シート１０を加圧する。この状態で、矢印１５に示すように樹脂シート１０を第１層１１に向けて加圧して加熱する。この加熱によって樹脂シート１０の硬化が進行する。
【００２５】
樹脂シート１０を第１電子部品３の上側からかぶせて突起電極４が樹脂シート１０を突き破る工程の時点で加熱も並行して行なってもよい。このようにした場合、樹脂シート１０の硬化が進行しつつ、第１電子部品３は埋め込まれることになる。
【００２６】
こうして、樹脂シート１０を硬化させることによって、図１３に示すように樹脂シート１０は第２層１２となる。図１２に示した加圧は、第１電子部品３のうち突起電極４以外の部分は第２層の上面に露出せず、かつ、突起電極４の少なくとも一部が第２層を貫通して第２層の上面に露出するように行なう。ここまでが工程Ｓ２である。ここまでの工程を行なうことによって、実施の形態１で説明した部品内蔵多層配線基板モジュール１００が得られる。
【００２７】
本実施の形態の冒頭で述べたように、さらに、工程Ｓ３を行なうことが好ましい。すなわち、図１４に示すように、第２層１２の上面を全体的に覆うように導電膜１６を公知技術によって設ける。導電膜１６は金属膜であってよい。この導電膜１６に対して公知技術によってパターニングを行ない、図１５に示すように導電膜パターン９を形成する。ここまでが工程Ｓ３である。
【００２８】
さらに、工程Ｓ４を行なうことが好ましい。すなわち、図１６に示すように、導電膜パターン９に電気的に接続するように電子部品を第２層１２の上側に実装する。ここでは電子部品として第２電子部品５が実装されている。第２電子部品５の端子８が導電膜パターン９に載り、電気的に接続される。ここまでの工程を行なうことによって、実施の形態３で説明した部品内蔵多層配線基板モジュール１０２が得られる。
【００２９】
（作用・効果）
本実施の形態における部品内蔵多層配線基板モジュールの製造方法によれば、複雑な電気的接続を形成するためのプロセスを経なくても内部に埋め込んだチップ部品との導通を簡単に実現し、導通不良を発生しにくく電気抵抗も大きくならない部品内蔵多層配線基板モジュールを作製することができる。
【００３０】
図１６の状態とした後に第２電子部品５を覆う金属製パッケージを上側からかぶせてもよい。
【００３１】
図１６では第２電子部品５の上面は平坦となっているが、第２電子部品として上面に突起電極を有するものを採用してもよい。その場合、図１６の段階からさらにもう１枚の樹脂シート１０を上からかぶせて第２電子部品を埋め込んで第２電子部品の突起電極だけを上面に露出させてもよい。そうすることによってさらにもう１層上側に重ねた構成の部品内蔵多層配線基板モジュールを製造することができる。
【００３２】
なお、上記各実施の形態では、突起電極が電子部品の上面において上方に突出している例を示したが、本発明の実施の形態のバリエーションとしては、逆に電子部品の下面において下方に突出していてもよい。
【００３３】
なお、上記各実施の形態では、突起電極が電子部品の両端において１本ずつ突出している例を示したが、電子部品のどの部位から何本突出しているかは自由であり、図示した例に限らない。突起電極は、電子部品の両端以外の部位から突出していてもよく、より多くの本数が突出していてもよい。
【００３４】
なお、上記各実施の形態では、第１電子部品が積層チップコンデンサである例を示したが、第１電子部品は、チップ状の電子部品でありさえすれば、積層チップコンデンサ以外の電子部品であってもよい。
【００３５】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵多層配線基板モジュールの部分断面図である。
【図２】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵多層配線基板モジュールに含まれる第１電子部品の斜視図である。
【図３】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵多層配線基板モジュールに含まれる第１電子部品の断面図である。
【図４】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵多層配線基板モジュールの第１の例の部分拡大図である。
【図５】本発明に基づく実施の形態１における部品内蔵多層配線基板モジュールの第２の例の部分拡大図である。
【図６】本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵多層配線基板モジュールの部分断面図である。
【図７】本発明に基づく実施の形態２における部品内蔵多層配線基板モジュールの変形例の部分断面図である。
【図８】本発明に基づく実施の形態３における部品内蔵多層配線基板モジュールの部分断面図である。
【図９】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールのフローチャートである。
【図１０】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第１の工程の説明図である。
【図１１】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第２の工程の説明図である。
【図１２】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第３の工程の説明図である。
【図１３】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第４の工程の説明図である。
【図１４】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第５の工程の説明図である。
【図１５】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第６の工程の説明図である。
【図１６】本発明に基づく実施の形態４における部品内蔵多層配線基板モジュールの第７の工程の説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
３  第１電子部品、４  突起電極、５  第２電子部品、６  積層体本体、７  電極、８  端子、９  導電膜パターン、１１  第１層、１２  第２層、１２ａ  上面、１３  第３層、１５  矢印、１６  導電膜、１００，１０１，１０２  部品内蔵多層配線基板モジュール。
【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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