(57)【要約】【課題】高品質、高生産性で安価な、電子部品実装済部品及び電子部品実装済完成品の製造方法、及び電子部品実装済完成品を提供する。【解決手段】電極１１２を有する半導体素子１１１及び電極１１３ａを有する受動素子１１３を熱可塑性シート基材１１５に埋設した後、レーザ加工、電子ビーム加工、イオンビーム加工により、電極１１２，１１３ａを露出させる。その後、薄膜形成や導電性接着剤の印刷により回路パターン１１９を形成する。このようにレーザ加工等により電極を露出させることから、短時間で露出処理を行うことができ、かつ局所的な処理で済むことから基材へのダメージを低減することができ、高品質、高生産性で安価な電子部品実装済部品製造方法、電子部品実装済完成品製造方法、及び電子部品実装済完成品を提供できる。【選択図】図１
2004152982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品（１１１、１１３）を基材（１１５）中に埋設し、放電加工、レーザ加工、イオンビーム加工、及び電子ビーム加工の少なくとも一つの処理加工を上記基材の加工面（１１５ａ）に施して上記基材を除去し、埋設された上記電子部品の電極（１１２、１１３ａ）を露出させ、
上記露出した電極に回路パターン（１１９）を形成する、
ことを特徴とする電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項２】
上記処理加工を上記基材に対して施して上記加工面及び該加工面に対向する裏面（１１５ｄ）を貫通する貫通穴（１１８）を形成し、
導電性スパッタリング、蒸着、導電性材料の充填の少なくとも一つにて上記貫通穴を介して上記加工面及び上記裏面の電気的導通を形成する、
請求項１記載の電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項３】
上記電子部品の上記電極には突起電極（１１２）が備わり、上記基材への埋設後における上記露出動作は、上記突起電極の露出である、請求項１又は２記載の電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項４】
上記回路パターン形成動作は、上記露出した上記電極上にメッキ、イオンプレーティング、スパッタリング、又は蒸着のいずれかにより、回路配線、金属薄膜コンデンサ、コイル、及び抵抗の少なくとも一つを形成する、請求項１から３のいずれかに記載の電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項５】
上記回路パターン形成動作は、上記露出した上記電極上に半田ペースト又は導電性接着剤を印刷した後、加熱硬化して形成する、請求項１から３のいずれかに記載の電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項６】
上記基材への上記電子部品の埋設は、複数個の電子部品に同工程にて行い、上記回路パターンの形成後、それぞれの電子部品実装済み部品に対応するように切断する、
請求項１から５のいずれかに記載の電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項７】
上記基材への上記電子部品の埋設は、熱プレスによって行われ、上記基材は、塩化ビニル、ポリカーボネイト、アクリルニトリルブタジエンスチレン、熱可塑性ポリイミド、及びポリエチレンテレフタレートのいずれかから成る熱可塑性シートであり、該基材の厚みは０．０１０〜２．０００ｍｍであり、該基材のガラス転移点は３３３Ｋ以上４２３Ｋ以下であり、上記電子部品の厚みは、上記基材の厚みより薄く、上記電子部品の電極高さが０．０００５〜０．１ｍｍであり、上記熱プレス動作における上記基材の温度は上記ガラス転移点よりも５０Ｋ以上で４７３Ｋ以下である、請求項１から６のいずれかに記載の電子部品実装済み部品の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の電子部品実装済み部品製造方法にて、電子部品実装済み部品（１０１、１０２）を製造した後、
上記電子部品実装済み部品の基材（１１５）の厚み方向（１７１）に、上記電子部品実装済み部品又は上記基材を積層し、
積層後、ラミネート処理を行う、
ことを特徴とする電子部品実装済完成品の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の電子部品実装済完成品の製造方法にて製造されたことを特徴とする電子部品実装済完成品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子等の電子部品を基材に実装して電子部品実装済部品を製造する電子部品実装済部品の製造方法、及び該電子部品実装済部品を備えた電子部品実装済完成品の製造方法、並びに電子部品実装済完成品に関する。上記電子部品実装済部品を備えた電子部品実装済完成品としては、スタックモジュール、メモリーカード、非接触ＩＣカード等が相当する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば複数の半導体素子、コンデンサ、抵抗等の受動部品を一つのキャリア基板に実装してなる電子部品実装済部品を備えた、従来の電子部品実装済完成品の製造方法について、図１１及び図１２を参照しながら以下に説明する。
従来、半導体素子、受動部品等の電子部品が実装されたＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、ＭＣＭ（マルチチップモジュール）、メモリーモジュールにおいて、半導体素子は、導電性接着剤あるいは導電性シートを介してキャリア基板上に加熱して圧接する実装方法が採られ、電子部品は、上記キャリア基板上の所定の回路パターンに印刷されたクリーム半田をリフローして上記回路パターンに実装する方法が採られている。
【０００３】
詳しく説明すると、図１１に示すように、半導体素子１について、その電極パッド１ａに形成された突起状電極２と、キャリア基板６上の電極３とが異方性導電性接着剤１５を介して電気的に接続されている。又、半導体素子１とキャリア基板６との間には、これらの接合強度を向上させるため、封止材５が注入され硬化されている。又、上記半導体素子１の実装面とは反対側において、キャリア基板６の電極４と、マザー基板１１の所定の電極８とがクリーム半田７を介して接続されて、キャリア基板６は、マザー基板１１に接続される。又、マザー基板１１の電極８には、電子部品９の電極１０がクリーム半田７を介して接続される。符号１３は、マザー基板１１の表面の電極８と、裏面の回路パターン１２とを電気的に接続するスルーホールである。尚、スルーホール１３は、回路パターン１２が存在しない製品の場合には必要ない。
以上のような構成にて、電子部品実装済み部品を有する電子部品実装済み完成品の一例であるメモリーモジュール１４が形成される。
【０００４】
上記メモリーモジュール１４の製造工程は、図１２に示すように、まずステップ（図内では「Ｓ」にて示す）１では、マザー基板１１上の所定の電極８上にクリーム半田７を印刷により塗布する。クリーム半田７の印刷は、一般的にスクリーン印刷法により実施される。次のステップ２では、上記印刷により形成したクリーム半田７上に、半導体素子１を搭載したキャリア基板６、及び電子部品９をそれぞれ位置合わせして実装する。次のステップ３では、半導体素子１を搭載したキャリア基板６、及び電子部品９を実装したマザー基板１１をリフロー炉に通し、クリーム半田７を溶融し、その後硬化させる。
このようにして、電子部品実装済み部品を有する電子部品実装済み完成品としての上記メモリーモジュール１４が作製される（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
【非特許文献１】
「佐藤、他、「各種はんだ材料によるセラミックＣＳＰのボード信頼性」、シンポジウム  マイクロジョイント  アンド  アッセンブリ  テクノロジイン  エレクトロニクス（Ａ  ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  ｏｎ  ”Ｍｉｃｒｏｊｏｉｎｔｓ  ａｎｄ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ”）、２００２年２月４〜５日、１３３頁」
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来の電子部品実装済部品を有する電子部品実装済完成品の製造方法、及び該電子部品実装済完成品製造方法にて製造される電子部品実装済完成品としてのＭＣＭ、メモリーモジュール等の構成では、以下の問題があった。
即ち、マザー基板１１上にＣＳＰ等の電子部品を搭載するために、モジュールにおける厚み方向の高さが大きくなり、薄型化が要求される最近の製品ニーズに答えられない。又、厚みが大きくなるために曲げの影響を受けやすく、モジュールを軟らかくすることが難しく、曲面などの形状に適用が困難である。又、電子部品９及びキャリア基板６を搭載するための領域がマザー基板１１に必要である。よって、一つのマザー基板１１に搭載できる電子部品の点数や、回路パターンを形成する領域は、マザー基板１１の大きさにより決定され、マザー基板１１の小型化が要求される最近の製品ニーズにも応えることができない。
さらに、半導体素子１やクリーム半田７は、直接大気にさらされるため、高温高湿の環境下で使用すると酸化が起こり、電気的短絡、オープン不良、接合強度の低下などが起こりやすい。又、リフロー炉中では温度にばらつきがあるため、マザー基板１１のサイズを大きくできず、バッチ処理が主流になっているが、生産性が悪い。
本発明はこのような問題点を解決する為になされたもので、高品質、高生産性で安価な、電子部品実装済部品の製造方法、及び該電子部品実装済部品を備えた電子部品実装済完成品の製造方法、並びに電子部品実装済完成品を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様の、電子部品実装済部品の製造方法は、電子部品を基材中に埋設し、
放電加工、レーザ加工、イオンビーム加工、及び電子ビーム加工の少なくとも一つの処理加工を上記基材の加工面に施して上記基材を除去し、埋設された上記電子部品の電極を露出させ、
上記露出した電極に回路パターンを形成する、
ことを特徴とする。
【０００８】
上記処理加工を上記基材に対して施して上記加工面及び該加工面に対向する裏面を貫通する貫通穴を形成し、
導電性スパッタリング、蒸着、導電性材料の充填の少なくとも一つにて上記貫通穴を介して上記加工面及び上記裏面の電気的導通を形成するようにしてもよい。
【０００９】
上記電子部品の上記電極には突起電極が備わり、上記基材への埋設後における上記露出動作は、上記突起電極の露出とすることができる。
【００１０】
上記回路パターン形成動作は、上記露出した上記電極上にメッキ、イオンプレーティング、スパッタリング、又は蒸着のいずれかにより、回路配線、金属薄膜コンデンサ、コイル、及び抵抗の少なくとも一つを形成するようにしてもよい。
【００１１】
上記回路パターン形成動作は、上記露出した上記電極上に半田ペースト又は導電性接着剤を印刷した後、加熱硬化して形成するようにしてもよい。
【００１２】
上記基材への上記電子部品の埋設は、複数個の電子部品に同工程にて行い、上記回路パターンの形成後、それぞれの電子部品実装済み部品に対応するように切断するようにしてもよい。
【００１３】
上記基材への上記電子部品の埋設は、熱プレスによって行われ、上記基材は、塩化ビニル、ポリカーボネイト、アクリルニトリルブタジエンスチレン、熱可塑性ポリイミド、及びポリエチレンテレフタレートのいずれかから成る熱可塑性シートであり、該基材の厚みは０．０１０〜２．０００ｍｍであり、該基材のガラス転移点は３３３Ｋ以上４２３Ｋ以下であり、上記電子部品の厚みは、上記基材の厚みより薄く、上記電子部品の電極高さが０．０００５〜０．１ｍｍであり、上記熱プレス動作における上記基材の温度は上記ガラス転移点よりも５０Ｋ以上で４７３Ｋ以下であるようにしてもよい。
【００１４】
又、本発明の第２態様の、電子部品実装済完成品の製造方法は、上記第１態様の電子部品実装済み部品製造方法にて、電子部品実装済み部品を製造した後、
上記電子部品実装済み部品の基材の厚み方向に、上記電子部品実装済み部品又は上記基材を積層し、
積層後、ラミネート処理を行う、
ことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の第３態様の電子部品実装済完成品は、上記第２態様の電子部品実装済完成品製造方法にて製造されたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態である、電子部品実装済み部品の製造方法、及び該電子部品実装済部品を備えた電子部品実装済完成品の製造方法、並びに上記電子部品実装済完成品製造方法にて製造される電子部品実装済完成品について、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において同じ構成部分については同じ符号を付している。又、上記電子部品実装済み部品に備わる電子部品の一例としては、半導体素子、及び角型受動素子や円筒型素子等としてのチップ部品、等が相当する。
【００１７】
図１に示す上記電子部品実装済み部品１０１は、基材１１５内に半導体素子１１１及び受動素子１１３を埋設し、これら半導体素子１１１及び受動素子１１３の各電極１１２、１１３ａが露出するように基材１１５を除去した後、基材１１５の加工面１１５ａに回路パターン１１９を形成した物である。
図２に示す上記電子部品実装済完成品１０５は、上記電子部品実装済み部品１０１、及び電子部品実装済み部品１０１に類似する電子部品実装済み部品１０２を、これら電子部品実装済み部品１０１、１０２の厚み方向に沿って２段に重ね、その後、シート状の保護材１２３、１２４にてラミネートした構造を有する。このように構成される電子部品実装済み部品１０１、１０２、及び電子部品実装済完成品１０５の製造方法について以下に説明する。
【００１８】
第１実施形態：
まず、電子部品実装済み部品１０１の製造方法について説明する。
電子部品としての、半導体素子１１１及び受動素子１１３を基材１１５へ実装する工程は、上記電子部品をシート状の基材１１５に埋設する工程と、その電子部品の電極１１２，１１３ａを基材１１５から露出させる工程と、露出した電極１１２，１１３ａに電気的接続が可能な回路パターン１１９を形成する工程とを有する。ここでは、半導体素子１１１及び受動素子１１３を、上記基材１１５の一例としての熱可塑性シート基材中に埋設するシートモジュール形成の場合を例に採り説明する。
【００１９】
上記熱可塑性シート基材１１５は、例えばポリエチレンテレフタレート、塩化ビニル、ポリカーボネイト、アクリルニトリルブタジエンスチレン、熱可塑性ポリイミド等の電気的絶縁性を有し、その厚さが１０μｍ〜２．０００ｍｍであることが望ましい。又、熱可塑性シート基材１１５の厚さは、埋設する半導体素子１１１及び受動素子１１３の厚みよりも厚いのが好ましく、又、半導体素子１１１の電極１１２の高さは、０．０００５〜０．１ｍｍであるのが好ましい。さらに、熱可塑性シート基材１１５のガラス転移点は、３３３Ｋ以上４２３Ｋ以下であり、後述する熱プレス動作における熱可塑性シート基材１１５の温度は、上記ガラス転移点よりも５０Ｋ以上で４７３Ｋ以下であるのが好ましい。
【００２０】
図３及び図４は、半導体素子１１１及び角型受動素子１１３を熱可塑性シート基材１１５に埋設する工程の一例を示す断面図である。尚、電子部品のシート基材１１５ヘの埋設方法は、図示の方法に限定されるものではない。
半導体素子１１１のパッド１１１ａには、公知の、メッキ法やスタッドバンプボンディング法などにより、突起電極１１２が形成されている。さらに、形成された突起電極１１２に対してレベリング工程が実行され、各突起電極１１２の高さが揃えられる。該レベリング工程は省略してもかまわない。
【００２１】
図３は、電子部品１１１、１１３を熱可塑性シート基材１１５に埋設する前の状態を示す図である。加熱装置１１７１にて加熱可能な加熱ステージ１１７に熱可塑性シート基材１１５を載置する。該熱可塑性シート基材１１５上に、半導体素子１１１及び電極１１３ａを有する角型受動素子１１３を載置する。さらに、駆動装置１１６１により熱可塑性シート基材１１５の厚み方向１７１へ移動可能であり加熱装置１１６２にて加熱されるプレスツール１１６を、半導体素子１１１及び角型受動素子１１３に接触するように配置する。尚、電極１１２、１１３ａ付近における熱可塑性シート基材１１５の流動速度を上げるために、加熱ステージ１１７における可塑性シート基材１１５の載置面１１７ａ、及びプレスツール１１６における電子部品との接触面１１６ａは、ガラス、ステンレス、セラミックス、テフロン（登録商標）などにてなり、平面状で、かつ剛体であることが望ましい。
【００２２】
又、図示していないが、半導体素子１１１及び受動素子１１３をプレスツール１１６が加熱かつ押下したとき、熱可塑性シート基材１１５が溶融しプレスツール１１６に付着するのを防ぐため、離型材を用いることが望ましい。その離型材は、例えばガラス、セラミック、紙、テフロン（登録商標）などが望ましい。例えば、１８０μｍ厚の半導体素子１１１を２００μｍ厚のポリエステルテレフタレートにてなる可塑性シート基材１１５に埋設するとき、半導体素子１１１とプレスツール１１６との間に、厚さ５０μｍ〜１００μｍのテフロン（登録商標）シートを設けることが望ましい。
尚、本例では、加熱ステージ１１７を固定し、プレスツール１１６を移動させるが、該動作に限定されず、加熱ステージ１１７及びプレスツール１１６を上記厚み方向１７１に相対的に移動可能な構造を採ることができる。
【００２３】
プレスツール１１６を加熱し、かつ駆動装置１１６１にてプレスツール１１６を加熱ステージ１１７側へ荷重をかけながら移動させて、半導体素子１１１及び受動素子１１３を可塑性シート基材１１５に押し込む。このとき、半導体素子１１１及び角型受動素子１１３付近の可塑性シート基材１１５は、粘性流体となり、周囲に吐出されながら、半導体素子１１１及び角型受動素子１１３は、図４に示すように、可塑性シート基材１１５中に埋め込まれる。
該埋設動作では、可塑性シート基材１１５の温度管理が重要である。電子部品１１１、１１３及び可塑性シート基材１１５の温度が低すぎると、可塑性シート基材１１５の粘度が高くなることから、可塑性シート基材１１５の加工面と、各電極１１２、１１３ａとの間の距離が大きくなるとともに、電子部品１１１，１１３の周囲に可塑性シート基材１１５が回り込まなくなる。逆に、可塑性シート基材１１５の温度が高すぎると可塑性シート基材１１５の流動性が大きくなり、気泡を絡みやすく、さらに電子部品１１１、１１３が可塑性シート基材１１５を貫通することも起こり得る。
【００２４】
よって、例えば、４〜５０個の、直径８０μｍかつ高さ４０〜６０μｍの金電極１１２を有する□２〜６ｍｍの０．１８０ｍｍ厚の半導体素子１１１を、０．２ｍｍ厚のポリテレフタレートにてなる可塑性シート基材１１５に埋め込む場合、埋め込みの際における可塑性シート基材１１５の温度は１５０〜１７０℃であり、プレスツール１１６による荷重は約４００〜５００Ｎであり、そのプレス時間は２０〜１５０ｓであることが望ましい。
【００２５】
上述の埋設動作後、駆動装置１１６１にてプレスツール１１６を引き上げる。そして、半導体素子１１１及び角型受動素子１１３を埋設した可塑性シート基材１１５を加熱ステージ１１７から剥離し室温まで冷却する。該冷却により可塑性シート基材１１５は、再び硬化する。しかしながら、この時点では、突起電極１１２、１１３ａが可塑性シート基材１１５の加工面１１５ａに露出していないか、一旦露出したとしてもゲル状化した可塑性シート基材１１５にて電極表面が薄く覆われた状態である。例えば、上述の例では、電極１１２、１１３ａから可塑性シート基材１１５の加工面１１５ａまで、上記厚み方向１７１における距離は、最大で１００μｍになる。よって、このままでは、素子電極間の電気的導通を得ることができない。
【００２６】
そこで本実施形態では、電極１１２、１１３ａの表面を被っている可塑性シート基材１１５を放電加工、レーザ加工、イオンビーム加工、及び電子ビーム加工の少なくとも一つの処理加工により除去する。尚、ここではレーザ加工を行う場合を例に採る。詳しく説明すると、図４に示すように可塑性シート基材１１５内に半導体素子１１１及び角型受動素子１１３を埋設したシートモジュール１０１０を反転させ、図５に示すように、電極１１２、１１３ａの表面を被っている可塑性シート基材１１５の加工面１１５ａと、レーザビームを発生するレーザ発生装置１７３とが対向するようにして上記シートモジュール１０１０をレーザ加工用ステージ１７２に載置する。次に、電極１１２、１１３ａ上に存在する可塑性シート基材１１５の被覆部１１５ｂを除去するため、該被覆部１１５ｂに対応する上記加工面１１５ａに焦点を当て、レーザ発生装置１７３からレーザビーム１７４を一定時間照射する。該照射により、被覆部１１５ｂを溶融しさらに気化させて除去し、電極１１２、１１３ａを外部に露出させる。尚、使用するレーザとしては、ルビーレーザ、ガラスレーザ、Ａｒレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、エキシマレーザなどが望ましい。レーザパワー密度は、１０７〜８Ｗ／ｃｍ２で、照射時間は１０（−３）〜（−５）ｓで行うことが望ましい。
【００２７】
尚、レーザ加工前において上述のように電極１１２等は、被覆部１１５ｂにて覆われていることから、レーザビーム１７４の照射位置を上記電極１１２等に位置決めするため、まず、赤外線を透過させて上記電極１１２等、パターン位置、等の認識を行う。該認識動作により、例えば±５μｍの高精度にて上記照射位置を設定することができる。
上述のレーザ加工により、図６に示すように、被覆部１１５ｂが除去されて形成された開口１１５ｃにて、電極１１２、１１３ａが露出したシートモジュール１０１０が作製される。
【００２８】
上述のレーザ加工では、例えば、高さ４０μｍ、直径８０μｍの台座径を有し金にてなる突起状電極１１２を有する１８０μｍ厚の半導体素子１１１を、膜厚２５０μｍで、例えばポリエステルテレフタレート等にてなる熱可塑性シート基材１１５に埋め込んだモジュールに対して、上記電極１１２の周囲に８０〜１００μｍの直径で、深さ４０μｍの開口１１５ｃをあけることが望ましい。
【００２９】
上述のように開口１１５ｃを形成した後、図１に示すように、露出した電極１１２、１１３ａに回路パターン１１９を形成する。該回路パターン１１９の形成方法は、公知の、スパッタリング、蒸着、イオンプレーティング、めっき、導電接着剤の印刷等を用いることができる。尚、突起状電極１１２は、山形になっているので上記開口１１５ｃにおいて表面積が大きく、スパッタ、蒸着粒子、導電性接着剤が絡みやすく、回路パターン形成材との接触面積が大きい。よって、突起状電極１１２と回路パターン１１９との接続抵抗が小さくなるというメリットがある。
【００３０】
例えば上記スパッタリングにて回路パターン１１９を形成する場合、ターゲット材として、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、ニッケル、又はパラジウム等を使用し、高真空下で高電圧を印加させてプラズマを発生させ、上記ターゲット材をスパッタしそのターゲット材の粒子をマスクを介して熱可塑性シート基材１１５に堆積させる。尚、スパッタ時には、Ａｒ、Ｏ２、ＨＦ等のガスを導入することが望ましい。
又、熱可塑性シート基材１１５の全面にメッキ、蒸着等を行った後、公知のフォトリソグラフィーを用いて回路パターン１１９を形成してもよい。
さらに、導電性接着剤をマスク印刷し、加熱後硬化することにより回路パターン１１９を形成してもよい。上記導電性接着剤として例えば銀ペーストを用いる場合、２５０メッシュ／インチ、乳剤厚０．０３０ｍｍ、マスク厚０．１００ｍｍのマスクを用い、平スキージで５ｍｍ／ｓで印刷することが望ましい。印刷後、硬化炉に入れ導電性接着剤を硬化させ、回路パターン１１９を形成する。尚、導電性接着剤は銀ペースト、銅ペースト、銀パラジウムペースト等が望ましい。
【００３１】
上述したように、レーザビームを利用して電極１１２、１１３ａを露出させる加工方法によれば、（１）ドライエッチング等の方法にて基材を削る場合に比べて、レーザ加工の場合１点辺り１ｍｓ以下の時間で済むことから、非常に短時間にて加工が可能であり、（２）局所的な入熱加工であることから、基材へのダメージが少ない等のメリットがある。
【００３２】
第２実施形態：
図１に示す電子部品実装済み部品１０１に比べて、図７には、熱可塑性シート基材１１５の上記加工面１１５ａと、該加工面１１５ａに対向する裏面１１５ｄとを貫通する貫通穴であるスルーホール１１８、さらに薄膜コンデンサ１２０を有する電子部品実装済み部品１０２に相当するシートモジュールが示されている。上記スルーホール１１８は、レーザ、イオンビーム、又は電子ビームにより、熱可塑性シート基材１１５をその厚み方向に穿設することで形成され、上記回路パターン１１９の形成と伴にスルーホール１１８の内周面又は内部にも導電性材料が設けられる。よって、導電性スパッタリング、蒸着、導電性材料の充填等の少なくとも一つの処理にてスルーホール１１８を介して上記加工面１１５ａと上記裏面１１５ｄとの電気的導通が得られる。尚、スルーホール１１８の直径は、例えば０．１ｍｍである。又、上記薄膜コンデンサ１２０は、誘電体膜を介して電極１１２を覆うように、二種類の導電膜をスパッタリングや蒸着で形成することで作製される。又、回路パターン１１９の一部として、図示するように、渦巻き状に配線パターンを形成してコイルを形成してもよい。又、回路パターン１１９には、薄膜抵抗を形成しても構わない。
【００３３】
又、図８に示すように、一枚の熱可塑性シート基材１１５に対して半導体素子１１１を複数個、例えば９個埋設して、上述の電子部品実装済み部品１０２を９個、一度に作製することもできる。この場合、９個の半導体素子１１１は、一括して同工程にて埋設することができる。電極１１２の露出工程、及び回路パターン形成工程は、上述したそれぞれの方法にて一枚の熱可塑性シート基材１１５に対して、それぞれ同工程にて実行される。９個の電子部品実装済み部品１０２が形成された後、ダイシング機又はレーザ等を用いて、個々の電子部品実装済み部品１０２に切り分けられる。
勿論、一枚の熱可塑性シート基材１１５に形成する電子部品実装済み部品１０２の個数は、上記９個に限定するものではない。
【００３４】
第３実施形態：
上述の第１実施形態における電子部品実装済み部品１０１、及び上述の第２実施形態における電子部品実装済み部品１０２をそれらの厚み方向に積層し、さらに上記電子部品実装済み部品１０１、１０２をカバーするように、２枚のシート状の保護材１２３、１２４にてラミネートした、図２に示す上記電子部品実装済完成品１０５を作製することもできる。尚、該第３実施形態の電子部品実装済完成品１０５に備わる電子部品実装済み部品１０２では、裏面１１５ｄには回路パターン１１９を形成していない。又、電子部品実装済み部品１０１と電子部品実装済み部品１０２とは、電子部品実装済み部品１０２に形成されているスルーホール１１８と、電子部品実装済み部品１０１の回路パターン１１９とが電気的に接続されるように、位置合わせされる。そして、２つのローラ１２５、及び該ローラ１２５を厚み方向１７１に移動させる押圧機１２６を有するロールプレス機１２７にて、厚み方向１７１に沿って保護材１２３、１２４にて、電子部品実装済み部品１０１及び電子部品実装済み部品１０２をサンドイッチしてラミネート処理を行う。
このようにして形成される電子部品実装済完成品１０５は、ラミネート処理により、電子部品１１１、１１３が大気に触れず酸化やマイグレーションが起こりにくくなるとともに、熱可塑性シート基材１１５等の磨耗も防げ、薄型カードとして携帯可能となる。尚、積層する電子部品実装済み部品の数は、上述の２つに限定されず、３以上とすることもできる。
【００３５】
次に、上述した各実施形態における電子部品実装済み部品において、上記電極１１２、１１３ａを露出させるまでの工程を行う製造装置について説明する。
図１０に示す電子部品実装済み部品製造装置２０１は、上記熱可塑性シート基材１１５の供給を行う基材供給装置２１１と、上記半導体素子１１１及び上記受動素子１１３の供給を行う電子部品供給装置２２１と、認識装置２３１と、加工装置２４１と、搬送装置２５１と、これらの各構成部分の動作制御を行う制御装置２６１とを備える。
【００３６】
加工装置２４１には、図３及び図４を参照して説明した加熱ステージ１１７及びプレスツール１１６等、並びに図５を参照して説明したレーザ発生装置１７３が含まれる。
上記搬送装置２５１は、搬送機構２５４、部品保持機構２５５、半導体素子反転装置２５２、及びシート材反転装置２５３を有し、搬送機構２５４による、基材供給装置２１１から加熱ステージ１１７への、及び加熱ステージ１１７からレーザ加工用ステージ１７２への熱可塑性シート基材１１５の搬送動作を行う他、半導体素子反転装置２５２による半導体素子１１１の反転動作、及び、加熱ステージ１１７からレーザ加工用ステージ１７２への搬送経路途中に設けられるシート材反転装置２５３による電子部品を埋設した熱可塑性シート基材１１５の反転動作を行う。尚、搬送機構２５４による熱可塑性シート基材１１５の搬送は、熱可塑性シート基材１１５を載置したトレイを搬送することで行われる。又、半導体素子反転装置２５２及びシート材反転装置２５３には、それぞれ駆動源２５２１、２５３１が備わる。
【００３７】
上記部品保持機構２５５は、電子部品供給装置２２１から半導体素子反転装置２５２への、及び半導体素子反転装置２５２から加熱ステージ１１７への半導体素子１１１の搬送を行う。
又、認識装置２３１には、電子部品供給装置２２１に配置され部品保持機構２５５にて保持する半導体素子１１１の認識、及び加熱ステージ１１７に載置された熱可塑性シート基材１１５の撮像を行う半導体素子用カメラ２３１１と、レーザ加工用ステージ１７２の上方に配置されレーザ発生装置１７３にて処理すべき加工場所の認識を行うレーザ加工用カメラ２３１２とを有する。
【００３８】
以上のように構成された電子部品実装済み部品製造装置２０１における動作について以下に説明する。
まず、半導体素子１１１を埋設する熱可塑性シート基材１１５を複数枚、基材供給装置２１１に用意し、加熱ステージ１１７上へ順次搬送する。尚、加熱ステージ１１７及びプレスツール１１６は、大気圧下でも真空圧下のいずれで用いても構わない。又、加熱ステージ１１７及びプレスツール１１６は、厚み方向１７１に複数枚重ねて熱プレスできるように多段重ね機構を備えたり、さらには、予熱、本加熱、冷却等の機能別に分割した複数のステージを円周状に配置しこれらの各ステージへ順次熱可塑性シート基材１１５を搬送するように構成した回転ステージ機構や、加熱押圧動作等における温度コントロールを行う温度プロファイルコントローラが付随していることが望ましい。
【００３９】
電子部品供給装置２２１では、半導体素子１１１の電極パッドに予め突起電極１１２を形成した半導体素子１１１を、電極面を上にして規則的にトレイに収納し、このようなトレイを多段に重ねておく。尚、半導体素子１１１の収納方法はこの方法に限らず、ウエハ状のままでも構わない。
次に、半導体素子１１１の突起電極１１２の形成面における特徴点、回路パターン、又は半導体素子１１１の外形等を、半導体素子用カメラ２３１１にて認識することで、埋設する所望の半導体素子１１１を選択する。次に、選択した半導体素子１１１を、吸着機能を有する部品保持機構２５５にて吸着保持し、半導体素子反転装置２５２に載置する。そして半導体素子反転装置２５２を回転させ、半導体素子１１１の裏面を上面とした後、再び部品保持機構２５５にて上記裏面を吸着保持する。
一方、加熱ステージ１１７上の熱可塑性シート基材１１５における埋設位置を半導体素子用カメラ２３１１にて認識した後、反転された半導体素子１１１を加熱ステージ１１７上の熱可塑性シート基材１１５へ載置する。
【００４０】
その後、プレスツール１１６を移動させ、荷重を加えながら熱プレスを行う。尚、図３に示すプレスツール１１６の駆動装置１１６１は、半導体素子１１１の接触開始位置、押し込み終了位置、下降速度、上昇速度等が、制御装置２６１にて制御されるのが望ましい。
熱可塑性シート基材１１５への半導体素子１１１の埋め込み、及び埋め込まれたシートモジュールの冷却後、シート材反転装置２５３上に上記シートモジュール１０１０を搬送し、シート材反転装置２５３にて反転した後、上記シートモジュール１０１０をレーザ加工ユニットのレーザ加工用ステージ１７２上に載置する。
そして、レーザ加工用カメラ２３１２にてレーザ加工場所を認識した後、レーザ発生装置１７３によりレーザビーム１７４を、電極１１２、１１３ａが露出するまで、熱可塑性シート基材１１５の加工面１１５ａに照射する。尚、レーザ発生装置１７３は、加工時間、レーザ出力等が設定可能であるのが好ましい。
【００４１】
以上の動作にて、電極１１２、１１３ａが露出したシートモジュール１０１０が形成される。そして、図示しない搬送装置にて、該シートモジュールは、レーザ加工用ステージ１７２から次段の回路パターン１１９等の形成工程へ搬送される。
【００４２】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の第１態様の電子部品実装済部品製造方法、第２態様の電子部品実装済完成品製造方法、及び第３態様の電子部品実装済完成品によれば、電子部品を基材内に埋設するようにしたことから、電子部品実装済部品の薄型化が可能となる。さらに、上記薄型化により従来に比べて軟らかく、曲面や曲げ動作を行う場所で使用することが可能である。さらに、電子部品が埋設されているため、上記基材表面への膜形成及び回路パターン形成用の領域が従来に比べ大きくなり、高機能化が可能となるとともに、サイズの小型化も可能となる。さらに、埋設した電子部品の電極に対応させて放電加工、レーザ加工等を行い上記電極を露出させるようにしたことから、従来に比べて短時間で上記電極の露出処理を行うことができ、かつ局所的な処理で済むことから基材へのダメージを低減することができる。このように本発明によれば、高品質、高生産性で安価な電子部品実装済部品製造方法、電子部品実装済完成品製造方法、及び電子部品実装済完成品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における電子部品実装済み部品の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態における電子部品実装済完成品の断面図である。
【図３】図１に示す電子部品実装済み部品の製造工程を説明するための図である。
【図４】図１に示す電子部品実装済み部品の製造工程を説明するための図であり、電子部品を基材内へ埋設した状態を示す図である。
【図５】図１に示す電子部品実装済み部品の製造工程を説明するための図であり、電極を露出させる工程を説明するための図である。
【図６】図１に示す電子部品実装済み部品の製造工程を説明するための図であり、電極を露出させた状態を示す図である。
【図７】図１に示す電子部品実装済み部品の変形例における断面図である。
【図８】図７に示す電子部品実装済み部品を一枚の基材に複数形成した状態を示す図である。
【図９】図２に示す電子部品実装済完成品の製造方法を説明するための図である。
【図１０】図１に示す電子部品実装済み部品を製造する製造装置の構成を説明するための図である。
【図１１】従来の電子部品実装済み部品の断面図である。
【図１２】従来の電子部品実装済み部品の製造工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１、１０２…電子部品実装済み部品、１１１…半導体素子、
１１２…突起電極、１１３…受動素子、１１３ａ…電極、
１１５…熱可塑性シート基材、１１５ａ…加工面、１１５ｄ…裏面、
１１８…貫通穴、１１９…回路パターン。
【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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