(57)【要約】  【課題】  機械的強度を備えながら薄型化することが可能な、半導体チップや弾性表面波素子などの電気素子を内蔵したモジュール及びその製造方法を提供する。  【解決手段】  配線パターン２０１に、２以上の電気素子２０３を実装し、電気素子２０３を熱硬化性樹脂組成物２０４で封止する。２以上の電気素子２０３の上面と熱硬化性樹脂組成物２０４の上面とを同時に研磨することにより略同一面を形成する。熱硬化性樹脂組成物２０４で封止した状態で研磨するので、電気素子２０３を損傷することなく、薄型化できる。また、研磨液による電気素子２０３や配線パターン２０１の汚染を防止できる。【選択図】  図１
2004208326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンと、前記配線パターンに実装された弾性表面波素子と、前記弾性表面波素子を封止する熱硬化性樹脂組成物とを備え、
前記弾性表面波素子の機能部とは反対側の面と前記熱硬化性樹脂組成物の上面とが同一面を形成していることを特徴とする電気素子内蔵モジュール。
【請求項２】
前記弾性表面波素子は、前記配線パターン側の面に機能部と接続電極とを備え、
前記接続電極は前記配線パターンに接続されている請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項３】
前記弾性表面波素子は前記配線パターン側の面に、機能部と、前記機能部における弾性表面波の励振及び伝搬が阻害されないようにするための空間保持構造とを有する請求項２に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項４】
前記空間保持構造が、フィルム状樹脂組成物からなる請求項３に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項５】
前記同一面を形成する電気素子の上面及び前記熱硬化性樹脂組成物の上面の表面粗さＲｚがいずれも０．５μｍ〜５０μｍである請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂組成物が、無機フィラーと熱硬化性樹脂とからなる請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項７】
前記熱硬化性樹脂の主成分がエポキシ樹脂、フェノール樹脂もしくはシアネート樹脂である請求項６に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項８】
前記無機フィラーが、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、及びＳｉＯ2からなる群から選ばれた少なくとも一種である請求項８に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項９】
前記配線パターンは、回路基板の表面に形成されている請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項１０】
前記配線パターンは、支持体の表面に形成されている請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項１１】
前記支持体が、有機フィルム又は金属箔からなる請求項１０に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項１２】
前記弾性表面波素子は、バンプを介して前記配線パターンと接続されている請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項１３】
更に半導体チップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、及びチップインダクタからなる群から選ばれた電気素子が前記配線パターンに実装されていることを特徴とする請求項１に記載の電気素子内蔵モジュール。
【請求項１４】
配線パターン上に、一方の面に機能部と接続電極とを備えた少なくとも一つの弾性表面波素子を、前記一方の面側を前記配線パターン側にして実装する工程と、
前記弾性表面波素子を、前記弾性表面波素子の他方の面側から、熱硬化性樹脂組成物で封止する工程と、
前記弾性表面波素子の他方の面側から研削又は研磨する工程と
を有することを特徴とする電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１５】
前記弾性表面波素子の接続電極にバンプが形成されており、
前記バンプに導電性接着剤を介して前記配線パターン上に実装する請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１６】
前記弾性表面波素子の接続電極にバンプが形成されており、
前記バンプと導電性フィラーを分散させたシートとを用いて、前記弾性表面波素子を前記配線パターン上に実装する請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１７】
前記弾性表面波素子の接続電極にバンプが形成されており、
前記バンプと前記配線パターンとを超音波接続することにより、前記弾性表面波素子を前記配線パターン上に実装する請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１８】
前記弾性表面波素子を前記配線パターン上に実装する工程の後であって、前記弾性表面波素子を前記熱硬化性樹脂組成物で封止する工程の前に、
前記弾性表面波素子と前記配線パターンとの間に樹脂を注入し硬化させる工程を更に有する請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１９】
前記弾性表面波素子の前記熱硬化性樹脂組成物による封止を、
前記熱硬化性樹脂組成物からなる未硬化状態のシート状物を前記弾性表面波素子の他方の面上に重ねた後、加熱加圧することにより行なう請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２０】
前記弾性表面波素子の前記熱硬化性樹脂組成物による封止を、
前記熱硬化性樹脂組成物からなる未硬化状態のペースト状物を前記弾性表面波素子の他方の面側から真空又は減圧下で付与した後、加熱することにより行なう請求項１６に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２１】
前記加熱を大気圧以上の圧力下で行なう請求項２０に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２２】
前記熱硬化性樹脂組成物が少なくとも熱硬化性樹脂を含み、前記加熱温度が、前記熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下である請求項１９又は２０に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２３】
前記熱硬化性樹脂組成物が、少なくとも無機フィラー７０〜９５重量％と熱硬化性樹脂５〜３０重量％とを含む請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２４】
前記研削又は研磨する工程の後、所望する形状に分割する工程を更に有する請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２５】
前記配線パターンは、回路基板の表面に形成されている請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２６】
前記配線パターンは、支持体の表面に形成されている請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２７】
前記支持体が、有機フィルム又は金属箔からなる請求項２６に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２８】
前記研削又は研磨する工程の後に、前記支持体を剥離する工程を更に有する請求項２６に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項２９】
前記支持体を剥離する工程の後に、
剥離によって露出した前記配線パターン側の面に、導電性ペーストが充填された厚さ方向の貫通孔を備えた回路基板用プリプレグと、金属箔とをこの順に積層し、加熱加圧した後、前記金属箔をエッチングして配線パターンを形成する工程を更に有する請求項２８に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３０】
前記弾性表面波素子を熱硬化性樹脂組成物で封止する工程の後であって、前記研削又は研磨する工程の前に、
前記支持体を剥離する工程と、
剥離によって露出した前記配線パターン側の面に、導電性ペーストが充填された厚さ方向の貫通孔を備えた回路基板用プリプレグと、金属箔とをこの順に積層し、加熱加圧した後、前記金属箔をエッチングして配線パターンを形成する工程と
を更に有する請求項２６に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３１】
前記金属箔をエッチングして配線パターンを形成する工程の後に、
前記エッチングして得た配線パターン側の面に、導電性ペーストが充填された厚さ方向の貫通孔を備えた回路基板用プリプレグと、第２金属箔とをこの順に積層し、加熱加圧した後、前記第２金属箔をエッチングして第２配線パターンを形成する工程を更に少なくとも一回以上有する請求項２９又は３０に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３２】
前記弾性表面波素子と前記熱硬化性樹脂組成物とを同時に研削又は研磨して、両者を略同一高さとする請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３３】
前記研削又は研磨する工程を、研磨剤を用いた研磨法により行なう請求項１４に記載の電気素子内蔵モジュールの製造方法。
【請求項３４】
更に半導体チップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、及びチップインダクタからなる群から選ばれた電気素子を前記配線パターンに実装することを特徴とする請求項１４に記載の電気素子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、半導体チップや弾性表面波素子などの電気素子を内蔵したモジュールに関する。特に、極薄化が可能で、高密度実装に好適な電気素子内蔵モジュールに関する。また、本発明はこのような電気素子内蔵モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高性能化、小型化の要求に伴い、半導体チップを実装したパッケージの高密度化、高機能化が一層叫ばれている。更に、それらを実装するための回路基板もまた小型高密度なものが望まれている。これらの要求に対し、従来のドリルによる貫通スルーホール構造を有するガラス繊維とエポキシ樹脂とからなる多層基板（ガラス・エポキシ多層基板）では高密度実装化への対応が困難になりつつある。そこで、従来のガラス・エポキシ多層基板に代わり、貫通スルーホールではなく、インナビアホール接続が可能な回路基板の開発が活発に行われている（例えば、特許文献１、特許文献２など）。
【０００３】
しかし、これらのインナービアホール構造の高密度実装基板であっても、半導体チップの微細化ルールには追いついていないのが現状である。例えば、半導体チップの微細配線化に伴い、取り出し電極ピッチは５０μｍ程度に微細化しているにも関わらず、回路基板の配線ピッチやビアホールピッチは１００μｍ程度である。このため、半導体チップからの電極取り出しスペースが大きくなってしまい、半導体パッケージの小型化を阻害する要因となっている。
【０００４】
また、回路基板は、樹脂系の材料で構成されるため、熱伝導度が低い。従って、部品実装が高密度になればなるほど、部品からの発生する熱を放熱させることは困難となる。２０００年の予測では、ＣＰＵのクロック周波数が１ＧＨｚ程度になるといわれており、その機能の高度化とあいまってＣＰＵの消費電力も１チップ当たり１００〜１５０Ｗに達すると予測されている。
【０００５】
また、高速化、高密度化に伴いノイズの影響も避けて通れなくなりつつある。
【０００６】
従って、回路基板は更なる微細化による高密度化、高機能化に加え、対ノイズ特性、放熱特性をも考慮したものでなければならない。
【０００７】
一方、このような半導体チップの小型化に対応する形態として、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）が提案されている。ＣＳＰは、半導体チップを、裏面にグリッド状電極を２次元的に配列形成したインターポーザと呼ばれる回路基板上にフリップチップ実装し、半導体チップの電極とグリッド状電極とを回路基板内のビアホールを介して接続したものである。これにより、半導体チップの１００μｍピッチ以下で形成された電極を、０．５〜１．０ｍｍピッチ程度のグリッド状電極から取り出すことができ、取り出し電極ピッチの拡大化が可能になる。
【０００８】
この結果、ＣＳＰを搭載する回路基板にはそれほどの微細化が必要ではなくなり、安価なものが利用できる。さらに、ＣＳＰを、検査済の信頼性が保証された半導体パッケージのように扱うことができるという利点を持つ。この結果、半導体ベアーチップをそのまま直接回路基板に実装するベアチップ工法に比べ、ベアチップ実装の利点である小型化を享受しながら、チップの破損、不良素子の検査、及び信頼性確保のために要するコストを低減できる。
【０００９】
このようなＣＳＰなどの開発により半導体パッケージの小型化が進められている。
【特許文献１】特開平６−２６８３４５号公報
【特許文献２】特開平７−１４７４６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一方、インターネットの発達により情報をパーソナルに扱えるモバイルパーソナルコンピュータや、携帯電話に代表される情報端末などにおいては、益々小型、薄型の機器が望まれている。その代表的なものとして特にカードサイズの情報端末が挙げられる。例えば、カードサイズの無線機器や、携帯電話、個人識別カード、音楽配信用メモリーカードなど現在のクレジットカード以外の用途展開が発展するものと思われる。従って、このようなカードサイズの情報端末に実装できる薄型の半導体パッケージや能動部品の出現が強く望まれている。
【００１１】
半導体パッケージの薄型化に対して上記のＣＳＰを利用した場合、半導体チップの厚み（０．４ｍｍ程度）及び回路基板であるインターポーザの厚みに、フリップチップ実装であればバンプ高さが、ワイヤーボンディングであればワイヤ高さと封止樹脂厚みが加算され、結果的に厚さ０．７ｍｍ程度になってしまう。カードサイズ機器に要求される全体厚さは０．３〜１．０ｍｍ程度であるので、より薄い半導体パッケージが必要である。
【００１２】
半導体パッケージの薄型化の手段として、ＴＡＢ（テープオートマチックボンディング）実装がある。ポリイミドなどのテープ状フィルムに開放部と銅箔による配線パターンとを形成し、開放部に半導体チップを搭載し、開放部に突出した電極を直接半導体チップの電極にボンディング（インナーリードボンディング）する。電極の取り出しは、同様にテープから突出した電極を回路基板に接続（アウターリードボンディング）することで行なう。これによりテープ厚み（１００μｍ程度）と同程度の厚みの半導体パッケージが得られる。場合によっては、このＴＡＢ実装品を多段に重ねて実装する形態も提案されている。
【００１３】
いずれの方法でも半導体チップはできるだけ薄い方が良いことはいうまでもないが、１００μｍ以下の半導体チップ（特にシリコン半導体）は機械的強度が弱く、実装時に荷重が付加されるフリップチップ実装では半導体チップが破壊される場合がある。また、半導体ウエハを研磨により薄くすると、機械的強度が低下し、その後のダイシング時などにウエハ割れが発生しやすくなる。一方、ダイシング後の小さな半導体チップを研磨して薄くするのは極めて困難で経済的にも効率的ではない。
【００１４】
一方、半導体チップの薄型化手法として、先ダイシング法がある。先ダイシング法とは、半導体ウエハの段階で一方の面からウエハ厚みの途中までダイシングしておき、その後、他方の面からダイシングされた部分まで研磨する方法である。この方法であれば、研磨した後、自動的に裁断された半導体チップが得られる。しかしながらこの方法でも、個々の半導体チップは薄いため、荷重を付与することができず、実装時の取り扱いは難しい。
【００１５】
また、携帯電話等においては、特定の周波数成分を抽出するためのフィルタを構成する部品として弾性表面波素子が用いられている。
【００１６】
図７は、フィルタ機能を有する２つの弾性表面波素子を含む従来の弾性表面波素子内蔵モジュールの構造の一例を示す断面図である。これは、例えば、携帯電話などの無線部に使用されるアンテナ共用器などとして使用される。
【００１７】
図７において、６０１は弾性表面波素子、６０２は圧電基板、６０３は櫛形電極、６０４は引き出し電極、６０５は金属バンプ、６０７は回路基板、６０９は第１の配線パターン、６１０は第２の配線パターン、６１１はビアホール、６１２は蓋、６１３は封止体、６１４は内蔵回路、６１５は凹部である。
【００１８】
弾性表面波素子６０１は、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は水晶などからなる圧電基板６０２の一方の面上に、アルミニウムを主成分とする金属膜などからなる櫛形電極６０３と、引き出し電極６０４とが形成されている。引き出し電極６０４上には、外部との電気接続を行うための金属バンプ６０５が形成されている。
【００１９】
回路基板６０７には、一方の面に第１の配線パターン６０９が、他方の面に第２の配線パターン６１０が、内部に内蔵回路６１４が、それぞれ形成されている。第１の配線パターン６０９と第２の配線パターン６１０と内蔵回路６１４とはビアホール６１１で接続される。これらを介して図７のモジュールに内蔵された複数の弾性表面波素子６０１と外部回路との接続等が行なわれる。回路基板６０７は、弾性表面波素子６０１を実装するための空間を確保するために、中央部に凹部６１５を有する。
【００２０】
弾性表面波素子６０１を回路基板６０７上に位置合わせして載置した後、第１の配線パターン６０９と金属バンプ６０５とを電気的に接続する。金属バンプ６０５として金バンプを用いた場合には、熱と超音波を併用することにより金属バンプ６０５を溶融させて接続する。あるいは、導電性接着剤を用いて接続する場合もある。また、金属バンプ６０５として半田バンプを用いた場合には、半田バンプをリフローすることにより接続する。
【００２１】
弾性表面波素子６０１は外界雰囲気の影響に敏感なデバイスであるため、最後に、例えば金属板からなる蓋６１２と半田や接着剤などの封止体６１３とにより、回路基板６０７の凹部６１５を気密封止する。このようにして、アンテナ共用器などに使用される弾性表面波素子内蔵モジュールを得る。
【００２２】
上記において、弾性表面波素子６０１を構成する圧電基板６０２として、通常０．３ｍｍ〜０．４ｍｍの厚さを有するウエハが使用される。従って、従来の弾性表面波素子内蔵モジュールの厚さは１ｍｍ程度となり、携帯電話に代表される電子機器の薄型化の妨げとなっていた。
【００２３】
近年の移動体通信機器のめざましい進展とともに、さらに薄型のモジュールが必須とされ、前記圧電基板６０２を薄板化することへの要求が高まってきている。しかしながら、圧電基板６０２として使用されるタンタル酸リチウムなどの単結晶材料は、脆性材料であり割れやすいため、圧電基板６０２の表面に櫛形電極を形成するフォトリソ工程におけるウエハ搬送や、回路基板６０７上への実装工程における素子単位の取り扱いなどにおいて、例えば０．２ｍｍ程度の薄い圧電基板６０２を使用することは、実際上非常に困難となっていた。さらに、弾性表面波素子６０１においては、櫛形電極６０３が形成された面（機能部側の面）とは反対側の面（非機能部側の面）を粗化し、非機能部側の面からの弾性波の反射による特性劣化を防止する手法が一般的に用いられている。圧電基板６０２を薄板化しようとすると、この非機能部側の面の粗化加工時にも、ウエハ割れを生じやすくなる。このように、従来の構成では弾性表面波素子を用いた部品内蔵モジュールの薄型化は困難であった。
【００２４】
本発明は、上記の従来の問題点を解決し、薄く、かつ機械的強度を備えた、半導体チップや弾性表面波素子などの電気素子が内蔵されたモジュールを提供することを目的とする。また、本発明は、このような電気素子内蔵モジュールを効率よく製造する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】
【００２５】
本発明は上記の目的を達成するための以下の構成とする。
【００２６】
本発明に係る電気素子内蔵モジュールは、配線パターンと、前記配線パターンに実装された２以上の電気素子と、前記電気素子を封止する熱硬化性樹脂組成物とを備え、前記２以上の電気素子の上面と前記熱硬化性樹脂組成物の上面とが略同一面を形成していることを特徴とする。
【００２７】
これによれば、電気素子が熱硬化性樹脂組成物で封止されているので、機械的強度が向上する。また、このようなモジュールは、電気素子の上面と熱硬化性樹脂組成物の上面とを同時に所望する厚さまで研削又は研磨等で加工することにより得ることができる。その際、電気素子が熱硬化性樹脂組成物によって封止されているので、加工時の外力によって電気素子が損傷を受けることがない。かくして、機械的強度を備えた薄型の電気素子内蔵モジュールを提供することができる。また、２以上の電気素子を含むことにより、高密度実装されたモジュールが実現できる。更に、電気素子毎に分割することで、機械的強度を備えた薄型の電気素子内蔵パッケージを提供できる。
【００２８】
上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記電気素子のうちの少なくとも一つ（より好ましくは全て）は、前記配線パターン側の面に機能部と接続電極とを備え、前記接続電極は前記配線パターンに接続されていることが好ましい。これにより、電気素子の配線パターン側とは反対側の面（非機能部側の面）を研削又は研磨できる。従って、所望する厚さの薄型のモジュールを提供できる。
【００２９】
また、上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記電気素子のうちの少なくとも一つが、半導体チップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、及びチップインダクタからなる群から選ばれた少なくとも一種であっても良い。
【００３０】
あるいは、上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記電気素子のうちの少なくとも一つが、弾性表面波素子であっても良い。
【００３１】
電気素子として弾性表面波素子を用いる場合、前記弾性表面波素子は前記配線パターン側の面に、機能部と、前記機能部における弾性表面波の励振及び伝搬が阻害されないようにするための空間保持構造とを有することが好ましい。弾性表面波素子の機能部側の面を配線パターン側とすることで、非機能部側の面を研削又は研磨できる。従って、所望する厚さの薄型のモジュールを提供できる。また、空間保持構造を備えることで、機能部と配線パターンとの間にも樹脂を充填することができ、機械的強度を向上させることができる。従って薄型化のための加工時の外力による損傷を防止できる。
【００３２】
前記空間保持構造は、フィルム状樹脂組成物からなることが好ましい。これにより、封止用の樹脂との密着性が向上し、信頼性の高いモジュールを得ることができる。
【００３３】
また、上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記２以上の電気素子の上面の表面粗さＲｚがいずれも０．５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。更には、前記略同一面を形成する前記２以上の電気素子の上面及び前記熱硬化性樹脂組成物の上面の表面粗さＲｚがいずれも０．５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。ここで、表面粗さＲｚとは、十点平均粗さを意味する。表面粗さＲｚが０．５μｍ未満では、前記上面の加工によって、電気素子と配線パターンとの接続部が破壊されたり、電気素子と樹脂組成物との界面にクラックを生じたりする。また、表面粗さＲｚが５０μｍを越えると、電気素子に割れやクラックが生じる。更に、電気素子として弾性表面波素子を用いた場合には、表面粗さＲｚが上記の範囲を外れると周波数特性が劣化する。
【００３４】
また、上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記熱硬化性樹脂組成物が、無機フィラーと熱硬化性樹脂とからなることが好ましい。無機フィラーと熱硬化性樹脂との選択により、所望の性能を有するモジュールを実現できる。
【００３５】
前記熱硬化性樹脂の主成分はエポキシ樹脂、フェノール樹脂もしくはシアネート樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は、耐熱性、絶縁信頼性などが優れるからである。
【００３６】
また、前記無機フィラーは、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、及びＳｉＯ2からなる群から選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。モジュールの各種の性能を確保できるからである。無機フィラーの材料を変えることで、熱硬化性樹脂組成物の熱膨張係数、熱伝導度、誘電率などを制御することが可能となる。Ａｌ2Ｏ3を用いた場合は熱膨張係数を小さくでき、かつ熱伝導性に優れたモジュールが実現できる。ＳｉＯ2を用いた場合は誘電率を制御でき、熱膨張係数も小さくできる。その他ＡｌＮ，ＭｇＯ、ＢＮなどを選択することにより、さらに熱伝導性に優れたモジュールが実現できる。
【００３７】
例えば、樹脂組成物の熱膨張係数を電気素子の熱膨張係数とほぼ同じにすることにより、温度変化によるクラックや接続信頼性の低下を防止できる。また、樹脂組成物の熱伝導度を向上させることにより、電子部品が放熱を必要とする半導体チップである場合に、放熱特性を向上させることができる。また、樹脂組成物の誘電率を低くすることにより、高周波における損失を低下させることができる。なお、本発明のモジュールでは、配線パターンの、封止された前記電気素子とは反対側にも別の電気素子などを実装することができ、そのような場合には、該別の電気素子の要求特性に応じて、熱硬化性樹脂組成物中の無機フィラーを選択することもできる。
【００３８】
また、上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記配線パターンは、回路基板の表面に形成されていても良い。これにより、薄い電気素子が実装された回路基板を効率よく得ることができる。
【００３９】
あるいは、前記配線パターンは、支持体の表面に形成されていても良い。支持体を剥離することにより、配線基板等に実装可能な電気素子内蔵パッケージが得られる。または、露出した配線パターン上に他の電気素子などを実装することもできる。
【００４０】
この場合において、前記支持体が、有機フィルム又は金属箔からなることが好ましい。
【００４１】
また、上記の電気素子内蔵モジュールにおいて、前記電気素子のうちの少なくとも一つは、バンプを介して前記配線パターンと接続されていることが好ましい。これにより効率的に信頼性の高い電気的接続が得られる。
【００４２】
次に、本発明の電気素子内蔵モジュールの製造方法は、配線パターン上に、一方の面に機能部と接続電極とを備えた少なくとも一つの電気素子を、前記一方の面側を前記配線パターン側にして実装する工程と、前記電気素子を、前記電気素子の他方の面側から、熱硬化性樹脂組成物で封止する工程と、前記電気素子の他方の面側から研削又は研磨する工程とを有することを特徴とする。
【００４３】
これによれば、厚い電気素子を実装し、熱硬化性樹脂組成物で封止した後に非機能部側の面から研削又は研磨する。電気素子は樹脂組成物で補強されるので、研削又は研磨時に電気素子に加わる機械的衝撃や荷重を緩和することができる。従って、電気素子を破壊するこなく、薄い電気素子内蔵モジュールが得られる。また、研削又は研磨時に電気素子は樹脂組成物で封止されているので電気素子や電気的接続部の汚染を防止できる。
【００４４】
上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子の接続電極にバンプが形成されており、前記バンプと導電性接着剤とを用いて前記電気素子を前記配線パターン上に実装することが好ましい。これにより、半田による接続の場合より低温で処理が行える。
【００４５】
あるいは、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子の接続電極にバンプが形成されており、前記バンプと導電性フィラーを分散させたシートとを用いて、前記電気素子を前記配線パターン上に実装しても良い。これにより、電気素子と配線パターンとの間に封止樹脂を充填する工程が不要になる。また、微細な接続ピッチにも対応できる。
【００４６】
あるいは、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子の接続電極にバンプが形成されており、前記バンプと前記配線パターンとを超音波接続することにより、前記電気素子を前記配線パターン上に実装しても良い。これにより、電気素子に対する熱負荷を減少させることができる。
【００４７】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子を前記配線パターン上に実装する工程の後であって、前記電気素子を前記熱硬化性樹脂組成物で封止する工程の前に、前記電気素子と前記配線パターンとの間に樹脂を注入し硬化させる工程を更に有することが好ましい。これにより、電気素子と配線パターンとの接続部を封止樹脂（いわゆるアンダーフィル）で保護することができる。また、この後の熱硬化性樹脂組成物で封止する工程で加えられる圧力によって電気素子や接続部が損傷するのを防止できる。
【００４８】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子の前記熱硬化性樹脂組成物による封止を、前記熱硬化性樹脂組成物からなる未硬化状態のシート状物を前記電気素子の他方の面上に重ねた後、加熱加圧することにより行なうことができる。これにより、簡単な工程で電気素子を熱硬化性樹脂組成物で封止することができる。
【００４９】
あるいは、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子の前記熱硬化性樹脂組成物による封止を、前記熱硬化性樹脂組成物からなる未硬化状態のペースト状物を前記電気素子の他方の面側から真空又は減圧下で付与した後、加熱することにより行なうこともできる。ペースト状物の付与を真空又は減圧下で行なうことにより、細部にまでペースト状物を行きわたらせることができる。
【００５０】
ペースト状物を付与した後の前記加熱を大気圧以上の圧力下で行なうことが好ましい。これにより、熱硬化性樹脂組成物中のボイドを少なくすることができる。
【００５１】
上記において、未硬化状態のシート状物を電気素子の他方の面上に重ね、加熱加圧して電気素子を封止する際の加熱温度は、前記樹脂組成物中に含まれる熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下であることが好ましい。これにより、加圧時の圧力を小さくできる。また、熱硬化性樹脂が硬化する前段階の状態にしておくことで、後工程の研削又は研磨が容易になる。
【００５２】
同様に、未硬化状態のペースト状物を電気素子の他方の面側から付与し、加熱して電気素子を封止する際の加熱温度は、前記樹脂組成物中に含まれる熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下であることが好ましい。これにより、樹脂組成物中にボイドが残存するのを抑えることができる。また、熱硬化性樹脂が硬化する前段階の状態にしておくことで、後工程の研削又は研磨が容易になる。
【００５３】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記熱硬化性樹脂組成物が、少なくとも無機フィラー７０〜９５重量％と熱硬化性樹脂５〜３０重量％とを含むことが好ましい。高濃度に含有される無機フィラーの種類を目的に応じて選択することで、所望の性能を有するモジュールが得られる。例えば、樹脂組成物の熱膨張係数を電気素子の熱膨張係数にほぼ一致させることで、耐温度変化特性に優れたモジュールを得ることができる。また、樹脂組成物の放熱特性を向上させることで、発熱の大きな電気素子に適したモジュールを得ることができる。また、低誘電率の無機フィラーを使用することで、高周波特性に優れたモジュールを得ることができる。
【００５４】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記研削又は研磨する工程の後、所望する形状に分割する工程を更に有していても良い。大きなサイズで薄く加工した後、分割するので、薄型で安価の電気素子パッケージを効率よく作製できる。
【００５５】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記配線パターンは、回路基板の表面に形成されていても良い。これにより、薄い電気素子が実装された回路基板を効率よく得ることができる。
【００５６】
あるいは、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記配線パターンは、支持体の表面に形成されていても良い。ここで、前記支持体として、有機フィルム又は金属箔を用いることができる。
【００５７】
この場合に、前記研削又は研磨する工程の後に、前記支持体を剥離する工程を更に有していても良い。支持体を剥離することで、回路基板に実装可能な電気素子内蔵パッケージを得ることができる。あるいは、剥離によって露出した配線パターン上に他の電気素子などを実装することができる。また、研削又は研磨工程後に支持体を剥離するので、研削又は研磨工程時に電気素子や配線パターンが汚染されるのを防止できる。
【００５８】
前記支持体を剥離する工程の後に、剥離によって露出した前記配線パターン側の面に、導電性ペーストが充填された厚さ方向の貫通孔を備えた回路基板用プリプレグと、金属箔とをこの順に積層し、加熱加圧した後、前記金属箔をエッチングして配線パターンを形成する工程を更に有していても良い。これにより、インナービアホールを備えた多層構造のモジュールを得ることができる。
【００５９】
あるいは、前記電気素子を熱硬化性樹脂組成物で封止する工程の後であって、前記研削又は研磨する工程の前に、前記支持体を剥離する工程と、剥離によって露出した前記配線パターン側の面に、導電性ペーストが充填された厚さ方向の貫通孔を備えた回路基板用プリプレグと、金属箔とをこの順に積層し、加熱加圧した後、前記金属箔をエッチングして配線パターンを形成する工程とを更に有していても良い。これによっても、インナービアホールを備えた多層構造のモジュールを得ることができる。
【００６０】
更に、前記金属箔をエッチングして配線パターンを形成する工程の後に、前記エッチングして得た配線パターン側の面に、導電性ペーストが充填された厚さ方向の貫通孔を備えた回路基板用プリプレグと、第２金属箔とをこの順に積層し、加熱加圧した後、前記第２金属箔をエッチングして第２配線パターンを形成する工程を少なくとも一回以上有していても良い。これによりインナービアホールを備えた更に多層構造のモジュールを得ることができる。
【００６１】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記電気素子と前記熱硬化性樹脂組成物とを同時に研削又は研磨して、両者を略同一高さとすることが好ましい。両者を同時に研削又は研磨することで、容易に薄型のモジュールを得ることができる。また、研削又は研磨時に電気素子や、電気素子と配線パターンとの接続部などが損傷を受けるのを防止できる。
【００６２】
また、上記の電気素子内蔵モジュールの製造方法において、前記研削又は研磨を、研磨剤を用いた研磨法により行なうことが好ましい。これにより、半導体チップの製造工程で一般的に使用されるラッピング工程をそのまま本発明の製造方法に適用できるので、既存の設備が利用できる。
【発明の効果】
【００６３】
本発明に係る電気素子内蔵モジュールによれば、電気素子が熱硬化性樹脂組成物で封止されているので、機械的強度が向上する。また、このようなモジュールは、電気素子の上面と熱硬化性樹脂組成物の上面とを同時に所望する厚さまで研削又は研磨等で加工することにより得ることができる。その際、電気素子が熱硬化性樹脂組成物によって封止されているので、加工時の外力によって電気素子が損傷を受けることがない。かくして、機械的強度を備えた薄型の電気素子内蔵モジュールを提供することができる。また、２以上の電気素子を含むことにより、高密度実装されたモジュールが実現できる。更に、電気素子毎に分割することで、機械的強度を備えた薄型の電気素子内蔵パッケージを提供できる。
【００６４】
次に、本発明の電気素子内蔵モジュールの製造方法によれば、厚い電気素子を実装し、熱硬化性樹脂組成物で封止した後に非機能部側の面から研削又は研磨する。電気素子は樹脂組成物で補強されるので、研削又は研磨時に電気素子に加わる機械的衝撃や荷重を緩和することができる。従って、電気素子を破壊するこなく、薄い電気素子内蔵モジュールが得られる。また、研削又は研磨時に電気素子は樹脂組成物で封止されているので電気素子や電気的接続部の汚染を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、本発明のよる電気素子内蔵モジュール及びその製造方法を図面を用いて説明する。
【００６６】
（実施の形態１）
図１は、電気素子として半導体チップを内蔵した本発明の実施の形態１にかかる電気素子内蔵モジュールの構成を示す断面図である。図１において、２０４は無機フィラーと熱硬化性樹脂とからなる混合樹脂組成物、２０３は樹脂組成物２０４で封止され一体化された半導体チップ、２０１は配線パターン、２０２は金属バンプ、２１０は本実施の形態１の半導体チップ内蔵モジュールである。
【００６７】
半導体チップ２０３は一方の面側に、その機能を発揮する機能部を備え、機能部が形成された側の面に電極パッド（接続電極）が形成される。半導体チップ２０３の電極パッド上にはバンプ２０２が形成される。バンプ２０２は、配線パターン２０１と接続されており、半導体チップ２０３に対する信号の入出力が可能になる。
【００６８】
半導体チップ２０３の機能部とは反対側の面と、半導体チップ２０３を封止し埋設する混合樹脂組成物２０４の上面とは、同時に研削又は研磨加工されることにより略同一面を形成している。これにより、全体の厚みを薄くすることができる。
【００６９】
図１のように半導体チップ２０３を内蔵し、かつ上面を研削又は研磨加工により薄くできるので、メモリーカードなど薄い製品に適した、薄型で高密度なモジュールとなる。
【００７０】
混合樹脂組成物２０４を構成する熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂を使用することができる。また、分散含有させる無機フィラーとしては、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2を使用することができる。また、必要であれば、無機フィラーと熱硬化性樹脂の混合物にさらにカップリング剤、分散剤、着色剤、離型剤を添加することも可能である。
【００７１】
半導体チップ２０３としては、シリコン半導体素子、バイポーラ素子、ＭＯＳ素子などに限らず、機械的強度が弱いシリコンーゲルマニウム半導体素子、ガリウム砒素半導体素子なども利用できる。
【００７２】
配線パターン２０１としては、銅箔が利用でき、更にその表面にニッケルや金のめっきが施してあると、半導体チップ２０３上の金属バンプ２０２との安定な電気接続が得られるので好ましい。
【００７３】
金属バンプ２０２としては、金バンプが利用でき、ワイヤーボンディング法で作製した２段突起バンプ、もしくは金めっきしたバンプが使用できる。
【００７４】
次に、上記半導体チップ内蔵モジュールの具体的な製造方法を図２Ａ〜図２Ｆを参照しながら説明する。
【００７５】
図２Ａ〜図２Ｆは図１に示した半導体チップ内蔵モジュールの製造方法を工程順に示した断面図である。
【００７６】
まず最初に、図２Ａに示すように、配線パターン２０１を表面に形成した、金属箔からなる支持体（キャリア）２００を用意する。支持体２００としては、搬送性や適度な接着強度を有する５０〜１００μｍ厚みの銅箔を用いることができる。
【００７７】
具体的な作製方法は以下の通りである。まず、金属箔からなる支持体２００の表面にさらに銅を所望の厚みだけメッキする。支持体２００上の銅メッキ層の厚みは、配線パターンの微細の程度に応じて調整するのが良い。１００μｍピッチの微細配線パターンを形成する場合は銅メッキ層の厚さは５〜９μm、それほど微細でない場合は１２〜２４μｍ程度で良い。
【００７８】
次いで、支持体２００上の銅メッキ層を既存の方法でエッチングし、配線パターン２０１を形成する。この時、エッチングは銅メッキ層だけか、もしくは支持体２００の表面の一部を一緒にエッチングしてもよい。いずれの場合であっても、最終的にモジュール側に転写されるのは配線パターン２０１となる銅メッキ層だけだからである。
【００７９】
支持体２００として金属箔を用いるのが最適な理由は、後に半導体チップを熱硬化性樹脂組成物中に埋設する工程において、配線パターン２０１が樹脂の流動により、動くことがないからである。
【００８０】
このようにして作製された配線パターン２０１付支持体２００上に、図２Ｂに示すように、半導体チップ２０３を実装する。半導体チップ２０３は一方の面側に機能部と電極とが形成されている。半導体チップ２０３は、機能部側の面を配線パターン２０１側に向けて、金などの金属バンプ２０２を介して、配線パターン２０１上に実装される。実装の方法は、金属バンプ２０２上に導電性ペーストを転写して接続する方法でも良いが、半田を用いて実装してもよい。
【００８１】
次に、図２Ｃに示すように、半導体チップ２０３上に、無機フィラーと熱硬化性樹脂からなる、未硬化状態の混合樹脂組成物からなるシート状物２０４を、位置合わせして重ねる。
【００８２】
熱硬化性樹脂組成物のシート状物２０４は以下のようにして得る。
【００８３】
まず、無機フィラーと液状の熱硬化性樹脂とを混合してペースト状混練物を作製するか、又は無機フィラーに溶剤で低粘度化した熱硬化性樹脂を混合して同様にペースト状混練物を作製する。
【００８４】
次に、ペースト状混練物を一定厚みに成型し、熱処理することでシート状物を得る。熱処理するのは以下の理由からである。液状樹脂を用いた混練物では、粘着性があるため若干硬化を進め、未硬化状態で可撓性を維持しながら粘着性を除去するためである。また、溶剤により溶解させた樹脂を用いた混練物では、溶剤を除去し、同様に未硬化の状態で可撓性を保持しながら粘着性を除去するためである。
【００８５】
次に、半導体チップ２０３を実装した支持体２００にシート状物２０４を重ねたものを加熱加圧して両者を一体化する。これにより、図２Ｄに示すように、半導体チップ２０３がシート状物２０４中に埋設され、かつシート状物２０４を構成する熱硬化性樹脂が硬化することにより、半導体チップ２０３の封止、およびシート状物２０４と配線パターン２０１との接着が行われる。このとき、シート状物２０４と配線パターン２０１との接着性を改善するため、配線パターン２０１を構成する銅メッキ層の、シート状物２０４との接触面を、粗化しておくことが望ましい。また、同様に接着性、酸化の防止のため、銅メッキ層表面をカップリング剤で処理したり、錫、亜鉛、ニッケル、金等をメッキしたりしても良い。
【００８６】
次に、図２Ｅに示すように、上記のようにして作製された半導体チップ２０３の埋設物を、支持体２００とは反対側の面から所定の厚みになるまで研削又は研磨などによる除去加工を行なう。例えば、半導体チップを研磨する際の一般的手法である、研磨剤（遊離砥粒）を用いたラッピングをそのまま利用できる。半導体チップ２０３は既に実装され、しかもシート状物２０４で封止されているので、研磨時の衝撃による破損や研磨液による汚染はない。また反対面に支持体２００が密着しているので、同様に汚染の心配がない。このように半導体チップ２０３を保護した状態での研削又は研磨を行なうことで、所望の厚みの半導体チップ内蔵モジュールが得られる。一般的な半導体チップ厚みは、０．４ｍｍ程度であるが、本方法によれば５０μｍ程度の厚みにまで薄く加工することができる。
【００８７】
次に、図２Ｆに示すように、支持体２００を剥離する。これにより、薄型の半導体チップ内蔵モジュール２１０が得られる。以上の方法により、極めて薄い半導体パッケージが形成できるという格別の効果がある。
【００８８】
更に、図３Ａに示すように、隣り合う半導体チップ２０３の間の切断位置２１３でカットしても良い。かくして、図３Ｂに示すように、極めて薄いチップサイズパッケージが得られる。カットは、半導体チップを加工する時に使用するダイシング装置がそのまま利用できる。
【００８９】
上記態様において、図２Ｂのように半導体チップ２０３をフリップチップ実装した後、半導体チップ２０３と配線パターン２０１を形成した支持体２００との間に封止樹脂（アンダーフィル）を注入し、硬化させることが好ましい。シート状物２０４を重ね半導体チップ２０３を埋設するとき、半導体チップ２０３に与えるダメージをより小さくすることができるからである。封止樹脂としては、既存のものが利用できる。例えば液状エポキシ樹脂に無機フィラーとしてのシリカ（酸化珪素）を分散含有させた樹脂を用いると、封止樹脂の熱膨張係数を半導体チップ２０３の熱膨張係数に合わせることができ、しかも水分などの吸収度合いを小さくできるので好ましい。
【００９０】
また、上記態様において、半導体チップ２０３を配線パターン２０１を有する支持体２００上に実装する際、半導体チップ２０３と支持体２００との間に導電性フィラーを分散させた接着シートを介在させた後、半導体チップ２０３と支持体２００とを圧縮一体化させても良い。半導体チップ２０３に形成した金属バンプ２０２が接着シート内に嵌入し、金属バンプ２０２により加圧された部分においてのみ、接着シート内の導電性フィラーを介して金属バンプ２０２と配線パターン２０１とが電気的に接続される。しかも、半導体チップ２０３と支持体２００との間の封止も同時に行なうことができる。これにより半導体チップ２０３の実装工程とアンダーフィルの注入工程とを一括して行なうことができ、工程が簡略化される。
【００９１】
また上記態様において、シート状物２０４を用いて半導体チップ２０３を埋設する加熱加圧工程を、シート状物２０４中の熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下で行ない、研削又は研磨工程の後に更に加熱してシート状物２０４中の熱硬化性樹脂を硬化させるのが好ましい。シート状物２０４の硬化が完了する前に研削又は研磨する方が加工が容易になるからである。これにより研削又は研磨工程をより短時間で行うことができる。
【００９２】
また上記態様では、配線パターン２０１の材料として銅を用いた例を示したが、本発明はこれに限ることなく、例えばアルミ、ニッケル等の金属を用いても同様の効果が得られる。
【００９３】
また、上記態様では、支持体２００として金属箔を用いた例を説明したが、本発明において支持体２００はこれに限定されない。例えば、支持体２００として有機フィルムを用いることができる。絶縁体である有機フィルムを用いることにより、シート状物２０４で半導体チップ２０３を封止する前の段階（即ち図２Ｂの状態）で、半導体チップ２０３の性能検査及び半導体チップ２０３と配線パターン２０１との接続良否検査を行なうことができる。また、有機フィルムであれば、剥離後再度別の配線パターンを形成して、再利用することができる。
【００９４】
支持体２００用の有機フィルムの材料としては、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドなどを使用できる。これらの中からシート状物２０４を構成する熱硬化性樹脂の硬化温度に対応した耐熱温度を有する有機フィルムを選択すればよい。中でもポリフェニレンサルファイド、ポリイミド、ポリアミドは、特に耐熱性、寸法安定性、機械的強度の面で優れているので、本発明の支持体２００用の有機フィルム材料として最適である。
【００９５】
支持体２００として有機フィルムを用いた場合の配線パターン２０１の具体的作製方法は以下の通りである。まず、有機フィルムの片面に接着剤層を塗布し、この上に配線パターン２０１用の金属層をラミネートする。あるいは、有機フィルムの片面に配線パターン２０１用の金属層をメッキ法により形成しても良い。次いで、金属層を化学エッチングして配線パターン２０１を形成する。
【００９６】
また、上記態様では、実装された半導体チップ２０３を非機能部側の面から熱硬化性樹脂組成物で埋設し封止するために、該樹脂組成物からなるシート状物２０４を用いて行なった。しかしながら、本発明において、半導体チップ２０３の封止方法はこれに限定されない。例えば、図２Ｂのように半導体チップ２０３を実装した後、半導体チップ２０３の非機能部側の面から、真空又は減圧雰囲気下で該樹脂組成物からなる未硬化状態のペースト状物を印刷法により付与して封止しても良い。その後、ペースト状物を加熱して硬化させる。加熱は、大気圧以上の圧力に加圧した雰囲気で行なうことが好ましい。
【００９７】
ペースト状物の付与を真空又は減圧雰囲気下で行なうことにより、ペースト状物を、実装された半導体チップ２０３と配線パターン２０１との隙間にも充分に充填させることができる。また、加熱硬化を大気圧以上の加圧雰囲気下で行うことで、ペースト状物の付与時に発生した微小のボイドを完全に無くすことが出来る。これにより実装した半導体チップの機能部を完全に樹脂で保護することができるため、極めて信頼性に富むモジュールが得られる。
【００９８】
ペースト状物を用いた具体的な封止方法は以下の通りである。まず、図２Ｂに示すように半導体チップ２０３を配線パターン２０１上に実装する。次いで、印刷ステージを真空に保持できるスクリーン印刷装置を用いて印刷封止する。印刷は、印刷すべき領域に対応した開口が形成され、印刷後の熱硬化性樹脂組成物の所望する厚みに対応した厚みを有するメタルマスクを用いて行なう。該メタルマスクを、半導体チップ２０３の非機能部側の面に重ね合わせる。このとき、半導体チップ２０３で覆われていない配線パターン２０１及び支持体２００の上部にメタルマスクの開口が位置するように、メタルマスクを位置合わせする。次いで、メタルマスクの上部より、前記ペースト状物をスキージで押し当てながら印刷する。これにより、メタルマスクの開口に対応した領域内に、メタルマスクの厚みに対応した厚みでペースト状物を付与することができる。この印刷工程を、真空又は減圧雰囲気下で行なうことにより、半導体チップ２０３と配線パターン２０１との間の狭い隙間にまで、ペースト状物を充填させることができる。真空又は減圧の程度は、１００〜１００００Ｐａ程度が良い。１００Ｐａ以下だとペースト状物中の微量の溶剤などが揮発し、却ってボイドを増加させることがある。一方、１００００Ｐａ以上だとボイドを除去する効果が低下する。印刷時に、ペースト状物を若干加熱し、粘度を低下させるのが好ましい。これはボイド除去に効果的である。ペースト状物の印刷後、一定温度に加熱できる加圧オーブンでペースト状物を硬化させる。加圧オーブンは、空気や窒素などのガスを注入して加熱することでオーブン内の圧力を高めることができる。ステンレス容器内にペースト状物を印刷した試料を投入し、ペースト状物が硬化する温度まで加熱加圧する。これにより、内部に存在した微小ボイドも完全に除去することができる。加熱温度は、ペースト状物を構成する樹脂の種類によって異なるが、エポキシ樹脂を用いた場合、１５０℃〜２００℃の温度で行う。加圧圧力は、０．５ＭＰａ〜１ＭＰａ程度が最適である。０．５ＭＰａ以下であるとボイド除去効果が低下し、また１ＭＰａ以上では容器の耐圧性に問題が生じる場合がある。
【００９９】
（実施の形態２）
図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の実施の形態２にかかる半導体チップ内蔵モジュールの製造方法を工程順にした断面図である。
【０１００】
図４Ａにおいて、２１０は実施の形態１の図２Ｆに示した半導体チップ内蔵モジュールであり、図２Ｆと同一の構成要素には同一の符号を用いている。４０１は、回路基板用プリプレグ、４０３はプリプレグ４０１に形成した厚さ方向の貫通孔に充填した導電性ペーストである。４０５は金属（銅）箔である。
【０１０１】
回路基板用プリプレグ４０１としては、ガラス織布に熱硬化性樹脂としてのエポキシ樹脂を含浸させた未硬化状態の基材（プリプレグ）を使用できる。あるいは、アラミド不織布にエポキシ樹脂を含浸させたアラミド−エポキシプリプレグや、熱硬化性樹脂層を両面に形成した有機フィルムなども使用できる。さらに、該熱硬化性樹脂中に無機フィラーを混入させると、熱伝導特性や熱膨張係数を制御できるので好ましい。
【０１０２】
導電性ペースト４０３は、導電材料としての金、銀、銅等の粉末と、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂とを混練したものを使用できる。特に銅は導電性が良好で、マイグレーションも少ないため有効である。また、熱硬化性樹脂としては、液状のエポキシ樹脂が耐熱性の点で好ましい。
【０１０３】
図４Ａに示すように、半導体チップ内蔵モジュール２１０と、プリプレグ４０１と、銅箔４０５とを、この順に位置合わせして重ね、更にこれらを加熱加圧することで一体化する。プリプレグ４０１および導電性ペースト４０３中の熱硬化性樹脂が硬化して、図４Ｂに示すような構造の半導体チップ内蔵モジュールが得られる。
【０１０４】
最後に図４Ｃに示すように、銅箔４０５をエッチングすることで、配線パターン４０７を形成する。
【０１０５】
このようにして作製された半導体チップ内蔵モジュールは、微細な回路パターンを形成でき、しかも多層配線で構成できるので、極めて小型で薄い半導体パッケージが実現できる。
【０１０６】
また、図４Ｃのモジュールの配線パターン４０７側の面に、更に、図４Ａに示したプリプレグ４０１及び銅箔４０５を積層した後、銅箔４０５をエッチングして配線パターンを形成する工程を所定回数繰り返し行なうことで、より高密度な多層モジュールが実現できる。
【０１０７】
上記の実施の形態１，２では、半導体チップを内蔵したモジュールを例に説明した。しかしながら、本発明のモジュールは、半導体チップ以外の電気素子、例えば、チップ抵抗、チップコンデンサ、チップインダクタ、弾性表面波素子などを内蔵させることができる。
【０１０８】
次に、弾性表面波素子を内蔵したモジュールについて説明する。
【０１０９】
（実施の形態３）
以下に、電気素子として弾性表面波素子を内蔵したモジュールの実施の形態について、図面を用いて説明する。
【０１１０】
図５は、電気素子として弾性表面波素子を用いた本実施の形態３にかかる電気素子内蔵モジュールを示す断面図である。また、図６Ａ〜図６Ｃは、図５に示す電気素子内蔵モジュールの製造方法を工程順に示した断面図である。図５及び図６Ａ〜図６Ｃにおいて、５０１は弾性表面波素子、５０２は圧電基板、５０３は櫛形電極、５０４は引き出し電極、５０５は金属バンプ、５０６は包囲体、５０７は回路基板、５０８は熱硬化性樹脂組成物、５０９は第１の配線パターン、５１０は第２の配線パターン、５１１はビアホール、５１４は内蔵回路である。
【０１１１】
弾性表面波素子５０１は、図７に示した従来の弾性表面波素子と同様に、例えば、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム、又は水晶などからなる圧電基板５０２の一方の面（機能部側の面）上に、アルミニウムを主成分とする金属膜などからなる櫛形電極５０３と、引き出し電極５０４とが形成されている。そして、弾性表面波が伝搬する機能部には振動空間を確保するための包囲体５０６が形成されている。包囲体５０６は、機能部が他の部材と直接接触して、弾性表面波の伝搬が阻害されることがないように、空間保持構造を形成する。このような包囲体５０６は、例えば、特開平１０−２７０９７５号公報に示されるように、フィルム状樹脂組成物からなる支持層と蓋体とにより構成できる。
【０１１２】
弾性表面波素子５０１の機能部とは反対側の面と、弾性表面波素子５０１を封止する樹脂組成物５０８の上面とは、同時に研削又は研磨加工されることにより略同一面を形成している。これにより、全体の厚みを薄くすることができる。
【０１１３】
なお、圧電基板５０２、櫛形電極５０３、及び引き出し電極５０４を構成する材料は特に限定はなく、どのような材料で構成されようと、本発明の効果を阻害するものではない。
【０１１４】
また、引き出し電極５０４上には、外部との電気接続を行うための金属バンプ５０５が形成されている。本実施の形態では、金属バンプ５０５として金バンプを用いている。
【０１１５】
回路基板５０７には、一方の面に第１の配線パターン５０９が、他方の面に第２の配線パターン５１０が、内部に内蔵回路５１４が、それぞれ形成されている。第１の配線パターン５０９と第２の配線パターン５１０と内蔵回路５１４とはビアホール５１１で接続される。これらを介して、実装された複数の弾性表面波素子５０１と外部回路との接続等が行なわれる。本実施の形態では、弾性表面波素子５０１が実装される側の第１の配線パターン５０９の表面には金メッキが施されている。また、内蔵回路５１４には、移相回路や、コンデンサ、インダクタなどの受動素子が形成されている。
【０１１６】
次に、このような弾性表面波素子内蔵モジュールの製造方法を図６Ａ〜図６Ｃを用いて説明する。
【０１１７】
まず、図６Ａに示すように、弾性表面波素子５０１の機能部側の面を回路基板５０７側にして、弾性表面波素子５０１を回路基板５０７上に位置合わせして載置する。そして、弾性表面波素子５０１の金属バンプ５０５と回路基板５０７の第１の配線パターン５０９とを、熱と超音波を併用することにより接続する。
【０１１８】
なお、本実施の形態では金属バンプ５０５として金バンプを用いているが、本発明はこれに限定されない。例えば、金バンプを導電性接着剤を介して接続しても良い。あるいは、金属バンプ５０５として半田バンプを用い、半田バンプをリフローすることにより接続しても良い。
【０１１９】
また、本実施の形態では、実装される複数の弾性表面波素子５０１の圧電基板５０２が、略同一厚さを有し、同一の材料からなる場合を示しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、厚さ及び／又は材料が異なる圧電基板５０２を備えた複数の弾性表面波素子５０１を一緒に実装しても良い。また、弾性表面波素子５０１の他に、例えば半導体チップ、チップ抵抗、チップコンデンサ、及びチップインダクタのうちの少なくとも一つを、同一の回路基板５０７上に一緒に実装しても良い。
【０１２０】
このように弾性表面波素子５０１がフェイスダウン方式で実装された回路基板５０７上に熱硬化性樹脂組成物５０８を付与し加熱硬化して、弾性表面波素子５０１を埋設し封止する（図６Ｂ）。熱硬化性樹脂組成物５０８の付与は、実施の形態１で説明したように、樹脂組成物からなるシート状物を弾性表面波素子５０１の非機能部側の面にかぶせる方法や、真空又は減圧雰囲気下で該樹脂組成物からなる未硬化状態のペースト状物を弾性表面波素子５０１の非機能部側の面から印刷する方法などにより行なうことができる。あるいは、あらかじめ弾性表面波素子５０１と回路基板５０７との間に樹脂組成物を注入しておき、その後、弾性表面波素子５０１の非機能部側の面に樹脂組成物をコーティングしても良い。
【０１２１】
このように、本実施の形態では、弾性表面波素子５０１の周囲は熱硬化性樹脂組成物５０８で覆われるため、弾性表面波素子５０１の機能部が該樹脂組成物５０８と接触しないように、機能部に空間保持構造を形成することが好ましい。これにより、弾性表面波素子５０８と、回路基板５０７との間にも樹脂を充填することが可能となり、後の薄板化のための研削又は研磨工程時に加わる外力を、金属バンプ５０５のみならず、充填された樹脂でも支持することができる。その結果、金属バンプ５０５近傍に応力が集中することがなく、圧電基板５０２が割れるなどの不具合を防止することができる。
【０１２２】
上記空間保持構造を形成する包囲体５０６はフィルム状樹脂組成物で構成することが好ましい。これにより弾性表面波素子５０１の周囲を覆う樹脂組成物５０８との密着性が向上し、後の研削又は研磨工程において、包囲体５０６と樹脂組成物５０８との界面で剥離等が発生せず、信頼性の高い部品内蔵モジュールを得ることができる。
【０１２３】
次に、上記弾性表面波素子５０１の樹脂組成物５０８による埋設物を、回路基板５０７とは反対側の面から所定の厚みになるまで研削又は研磨する。このとき、弾性表面波素子５０１の非機能部側の面が粗面となるように研削又は研磨することが好ましい。弾性表面波素子５０１においては、機能部で発生した弾性表面波が圧電基板５０２の厚さ方向に伝搬し、非機能部側の面で反射して機能部に戻って特性の悪化を招く。非機能部側の面を粗化しておくことで、この反射波の影響を低減することが可能となり、周波数特性に優れた部品内蔵モジュールを得ることができる。特に、非機能部側の面の表面粗さを、弾性表面波素子の表面波の波長以上に粗化することが好ましい。例えば、弾性表面波素子の適用周波数を１００ＭＨｚから１０ＧＨｚ、伝搬速度を４０００ｍ／秒と考えると、その表面波の波長は０．４μｍから４０μｍとなる。従って、この場合には、表面粗さＲｚを少なくとも０．４μｍ以上にすることが好ましい。
【０１２４】
一方、圧電単結晶からなる圧電基板５０２の表面を粗化加工する場合には、加工面に加工変質層が形成され、これが弾性表面波素子の特性を劣化させることがある。加工変質層は、使用する砥粒の粒径が大きいほど深くまで形成される。また、粗度を大きくしていくと、圧電基板に割れが発生したり、マイクロクラックが発生し、信頼性を低下させる。本発明者らの実験によれば、表面粗さＲｚが５０μｍ以上になるように加工すると、基板割れや、特性劣化などの現象が頻発するようになり、薄型の部品内蔵モジュールを得ることは困難であった。
【０１２５】
逆に、表面粗さを小さくしていくと、研削又は研磨時の摩擦応力が大きくなり、弾性表面波素子５０１と回路基板５０７との接続部、すなわち引き出し電極５０４と金属バンプ５０５との接続、又は金属バンプ５０５と第１の配線パターン５０９との接続が破壊されることがある。また、研削又は研磨時の発熱量も増大し、発熱が弾性表面波素子５０１に悪影響を与えたり、弾性表面波素子５０１と樹脂組成物５０８との界面にクラックが発生したりする。本発明者らの実験によれば、表面粗さＲｚが０．５μｍ以下となるように加工すると、これらの問題が頻発するようになり、薄型の部品内蔵モジュールを得ることは困難であった。
【０１２６】
以上から、弾性表面波素子５０１の特性劣化、圧電基板５０２の割れ、接続信頼性の低下などを考慮すると、弾性表面波素子５０１の表面粗さＲｚが０．５μｍ〜５０μｍの範囲となるように研削又は研磨することが好ましい。より好ましくは、弾性表面波素子５０１のみならず熱硬化性樹脂組成物５０８についても表面粗さＲｚが０．５μｍ〜５０μｍの範囲となるように研削又は研磨することが好ましい。
【０１２７】
かくして、図５に示したような弾性表面波素子を内蔵したモジュールを得る。
【０１２８】
本実施の形態によれば、実装した弾性表面波素子を熱硬化性樹脂組成物で封止し、弾性表面波素子の非機能部側の面を熱硬化性樹脂組成物と一緒に研削又は研磨して同一面を形成することにより、従来は薄型化が困難であった弾性表面波素子を容易に薄く加工することが可能となり、薄型の弾性表面波素子内蔵モジュールを得ることができる。
【０１２９】
また、弾性表面波素子の表面に形成された機能部に、弾性表面波の励振、伝搬を妨げないように空間保持構造を形成することにより、弾性表面波素子の機能部側の面にも樹脂組成物を充填することが可能となるので、研削又は研磨工程時に弾性表面波素子に割れ等が発生することがない。
【０１３０】
また、空間保持構造をフィルム状樹脂組成物から構成することにより、封止する上記樹脂組成物との親和性が高く、信頼性の高い弾性表面波素子内蔵モジュールを得ることができる。
【０１３１】
また、前記同一面になるように形成された弾性表面波素子及び熱硬化性樹脂組成物の表面の表面粗さＲｚを０．５μｍ〜５０μｍの範囲とすることにより、弾性表面波素子の特性に影響を与えることなく薄型の弾性表面波素子内蔵モジュールを得ることができる。同時に、金属バンプの接続信頼性も高く、基板割れや、変質等を防止することができ、信頼性の高い弾性表面波素子内蔵モジュールを得ることができる。
【０１３２】
なお、実施の形態１では半導体チップ２０３を支持体２００上の配線パターン２０１に実装したが、実施の形態３に示したように回路基板５０７上に実装することもできる。同様に、実施の形態３では弾性表面波素子５０１を回路基板５０７上に実装したが、実施の形態１に示したように支持体２００上の配線パターン２０１に実装することもできる。
【実施例】
【０１３３】
以下具体的な実施例を詳細に説明する。
【０１３４】
（実施例１）
上記の実施の形態１に対応した実施例を説明する。
【０１３５】
まず、図２Ａに示した、配線パターン２０１が表面に形成された銅箔支持体２００の作製方法を述べる。
【０１３６】
銅箔支持体２００は既存の回路基板用銅箔が利用できる。ドラム状の電極を電解液中で回転させ、ドラム上に形成された銅メッキ層を連続的に巻き取る方法により作製した。この時のメッキ層形成のための電流値、回転速度などから任意の厚みの銅箔を連続的に形成できる。用いた銅箔の厚みは７０μｍであった。
【０１３７】
次いで、該銅箔支持体２００の表面に極めて薄い有機層を形成するか、ニッケルや錫などの異種金属を同様に薄くメッキして、後の転写時の剥離層を形成した。剥離層を形成しなくとも転写はできるが、剥離層を形成することにより、配線パターン２０１をエッチング形成するときに、オーバーエッチングを防止することができる。あるいは、剥離層を形成しないで、銅箔支持体２００をも若干エッチングさせることにより、転写された配線パターン２０１をシート状物２０４中に埋め込ませることもできる。本実施例では銅箔支持体２００に剥離層を設け、更にその上に配線パターンとなる銅メッキを行なった。銅メッキ層の厚みは１２μｍであった。その後、銅メッキ層を所定パターンにエッチングして配線パターン２０１を得た。
【０１３８】
このようにして作製した銅メッキ層よりなる配線パターン２０１を有する銅箔支持体２００上に半導体チップ２０３をフリップチップ法で実装した。使用した半導体チップ２０３は、シリコンメモリー半導体で、厚み０．３ｍｍ、平面サイズは１０ｍｍ×１０ｍｍであった。
【０１３９】
実装方法は以下の通りである。まず、半導体チップ２０３のアルミ電極に２５μｍ径の金ワイヤをボンディングし（第１のボンディング）、第１のボンディング上に更に金ワイヤをボンディングした（第２のボンディング）。これにより２段突起状の金バンプを形成した。形成した金バンプは高さが同一でないので、半導体チップ上の金バンプ群に金型を押し当て一定圧力で加圧することで、高さを均一化するレベリングを行った。以上のようにして作製した金バンプ２０２付半導体チップ２０３の金バンプ２０２側の面を、平板上に一定厚みにスキージングした導電性ペースト上に押し当てて、２段突起状の金バンプ２０２の先端部に導電性ペーストを塗布した。
【０１４０】
このようにして作製された半導体チップ２０３を配線パターン２０１上に位置合わせして重ね、さらに加熱して導電性ペーストを硬化させ、金バンプ２０２と配線パターン２０１とを導電性ペーストを介して電気的に接続した（図２Ｂ）。
【０１４１】
次いで、配線パターン２０１を有する銅箔支持体２００と半導体チップ２０３との間を液状樹脂で封止した。使用した樹脂は、液状エポキシ樹脂に熱膨張係数を制御するためのシリカ粒子を混合させたぺースト状の樹脂である。この樹脂を半導体チップ２０３と配線パターン２０１との間の隙間に滴下することで、表面張力を利用して封入させた。樹脂封止は必ずしも必要ではないが、樹脂封止を行なうことにより、その後の工程において外力が加わることにより、導電性ペーストによる接続部の不具合が生じないように、接続部を機械的に補強することができるので、作業性の観点から行なう方が好ましい。
【０１４２】
次いで、銅箔支持体２００上に実装した半導体チップ２０３上に、無機フィラーと熱硬化性樹脂との混合組成物物からなるシート状物２０４を重ね、加熱加圧することにより半導体チップ２０３をシート状物２０４内に埋設させた。
【０１４３】
使用したシート状物の作製方法は以下の通りである。
【０１４４】
シート状物を構成する樹脂組成物の配合組成を以下に示す。
【０１４５】
(1)無機フィラー：
・Ａｌ2Ｏ3  ９０重量％
（昭和電工（株）製ＡＳ−４０、球状１２μｍ）
(2)熱硬化性樹脂：
・液状エポキシ樹脂  ９．５重量％
（日本レック（株）製  ＥＦ−４５０）
(3)その他：
・カーボンブラック  ０．２重量％
（東洋カーボン（株）製）
・カップリング剤  ０．３重量％
（味の素（株）製  チタネート系  ４６Ｂ）
上記組成で秤量された無機フィラーと液状の熱硬化性樹脂等を所定容量の容器に投入した。次いで、該容器を攪拌混合機にセットして、容器内容物を混合させた。使用した攪拌混合機は、容器自身を自転させながら、容器を公転させるもので、比較的粘度が高くても１０分程度の短時間で充分な分散状態を得ることができる。
【０１４６】
このようにして得たペースト状の混合樹脂組成物の所定量を離型フィルム上に滴下させた。離型フィルムとして、表面にシリコンによる離型処理が施された厚み７５μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。離型フィルム上に滴下された樹脂組成物上にさらに別の離型フィルムを重ね、加圧プレスで一定厚みになるようにプレスした。次に２枚の離型フィルムで挟持された樹脂組成物を離型フィルムごと加熱し、粘着性が無くなる条件下で熱処理した。
【０１４７】
熱処理条件は、温度１２０℃で１５分間保持である。その後、両面の離型フィルムを剥離して、厚み５００μｍの粘着性のないシート状物２０４を得た。使用した前記熱硬化性エポキシ樹脂は、硬化開始温度が１３０℃であるため、前記熱処理条件下では、未硬化状態（Ｂステージ）であり、以降の工程で加熱することにより再度溶融させることができる。
【０１４８】
金型に半導体チップ２０３を実装した銅箔支持体２００をセットし、さらにその上に上記シート状物２０４を載置した。金型を１５０℃に加熱して９．８×１０6Ｐａ（１００ｋｇ／ｃｍ2）の圧力で加圧した。保持時間は１５分間である。これにより、図２Ｄに示すように、半導体チップ２０３をシート状物２０４内に埋設させるとともに、シート状物２０４を硬化させた。
【０１４９】
次いでこの半導体チップ内蔵物を半導体チップ２０３の背面側（銅箔支持体２００とは反対側）から研磨した。研磨は、通常のラッピングマシンを用いて１７０μｍ厚みになるまで研磨した。研磨は、図２Ｅのように銅箔支持体２００を貼り合わせたまま行なった。研磨時の研磨剤や水が侵入して配線パターン２０１が汚染されるのを防ぐことができるからである。
【０１５０】
所望の厚みにまで研磨した後、洗浄し、銅箔支持体２００を剥離した（図２Ｆ）。銅箔支持体２００は、光沢面を有しているので、シート状物２０４が硬化状態であっても容易に剥離することができた。
【０１５１】
このようにして作製された極薄の半導体チップ内蔵モジュール２１０は、シート状物２０４中に無機フィラーとしてアルミナを含有しているので、従来のガラスエポキシ基板に比べ約２０倍以上の熱伝導特性が得られた。アルミナに代えて各種の無機フィラーを用いて同様に半導体チップ内蔵モジュール２１０を製造したところ、ＡｌＮ、ＭｇＯを用いた場合、アルミナの場合以上の熱伝導特性を発揮することが判った。
【０１５２】
また、シート状物２０４中の無機フィラーとして非晶質ＳｉＯ2を用いた場合は、シート状物２０４の熱膨張係数をシリコン半導体の熱膨張係数に近づけることができた。これにより、半導体チップを直接実装するフリップチップ用基板としても有望であることが分かった。
【０１５３】
また、良好な熱伝導性を有するＡｌＮを使用することにより、セラミック基板に近い熱伝導特性が得られた。
【０１５４】
またＢＮを添加した場合、高い熱伝導特性と低い熱膨張特性が得られた。特にＢＮの含有量が８５重量％以上のとき、良好な熱伝導特性が得られ、コストも安いことから高熱伝導モジュールとして有望であることが分かった。
【０１５５】
また、ＳｉＯ2を用いた系では、誘電率が他に比べ低いものが得られ、かつ比重も軽いことから、携帯電話などの高周波用途に有効であることが分かった。
【０１５６】
図２Ｆのように銅箔支持体２００を剥離することによって露出した配線パターン２０１上に更に半導体チップや電子部品を実装することができる。これにより、極めて高密度実装された半導体チップ内蔵モジュールが得られる。このとき、実装する部品に応じて、無機フィラーの材料を選択することができる。
【０１５７】
さらに、図３Ａに示したように複数の半導体チップを内蔵したモジュールをスライサーによって、多数個に分割することにより、簡易に図３Ｂのようなチップサイズパッケージが得られるという格別の効果もある。
【０１５８】
なお、上記実施例では、実装した半導体チップ２０３をシート状物２０４中に埋設する際、１５０℃の温度で加圧しながら硬化させた。別の実施例として、熱硬化性樹脂の硬化開始温度以下である１００℃で２分間加圧することで、熱硬化性樹脂の溶融粘度を低下させて半導体チップ２０３を埋設した後、圧力を開放して１５０℃に加熱して硬化を行なってみた。この場合も、上記実施例と同様に問題なく半導体チップ内蔵モジュールを作製できた。
【０１５９】
上記別の実施例は、半導体チップを埋設する工程と、熱硬化性樹脂を硬化させる工程とを別々に行なうものである。加圧が必要な埋設工程を樹脂粘度を低下させることにより短時間で行ない、その後の硬化工程をまとめてバッチ処理できるので、トータルの所用時間を短縮化することができる。
【０１６０】
また、上記実施例では、半導体チップ２０３の実装を導電性ペーストを用いて行なったが、半田バンプを用いたフリップチップ実装法や、導電性フィラーを分散させた熱硬化性樹脂シートを用い、バンプ２０２による圧縮でバンプ２０２部分だけ導電性を発揮させて接続する方法でもよい。これによれば、前述の銅箔支持体２００と半導体チップ２０３との間の樹脂封止が不要になるので経済的に有利である。
【０１６１】
（実施例２）
上記の実施の形態２に対応した実施例を説明する。実施例１と同様の方法で作製した研磨済み半導体チップ内蔵モジュール２１０を用いて多層構造を有する半導体チップ内蔵モジュールを製造する実施例を示す。
【０１６２】
図４Ａに示すように、実施例１で作製した半導体チップ内蔵モジュール２１０と、回路基板用プリプレグ４０１と、銅箔４０５とを用いて多層化を行なった。
【０１６３】
回路基板用プリプレグ４０１は、ガラス織布にエポキシ樹脂を含浸させたＢステージ状態のものを使用した。厚みは１００μｍであった。上記プリプレグを所定の大きさにカットし、炭酸ガスレーザを用いてピッチが０．２ｍｍ〜２ｍｍの等間隔の位置に直径０．１５ｍｍの貫通孔を形成した。
【０１６４】
球形状の銅粒子８５重量％と、樹脂組成としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（エピコート８２８  油化シェルエポキシ社製）３重量％及びグルシジルエステル系エポキシ樹脂（ＹＤ−１７１  東都化成社製）９重量％と、硬化剤としてアミンアダクト硬化剤（ＭＹ−２４  味の素社製）３重量％とを、三本ロールにて混練して、ビアホール充填用導電性ペースト４０３を得た。かかる導電性ペースト４０３を、プリプレグ４０１に形成した貫通孔にスクリーン印刷法により充填した。
【０１６５】
このようにして作製したプリプレグ４０１の一方の面に前記半導体チップ内蔵モジュール２１０を、他方の面に３５μｍ厚みの片面粗化した銅箔（粗化した面はプリプレグ４０１側とした）を、図４Ａのように位置合わせして重ね、これを熱プレスを用いて、温度１７０℃、圧力４．９×１０6Ｐａ（５０ｋｇ／ｃｍ2）で６０分間加熱加圧した。
【０１６６】
これにより、プリプレグ４０１中の熱硬化性樹脂が加熱により硬化して、半導体チップ内蔵モジュール２１０と銅箔４０５とが接着した。同時に貫通孔に充填した導電性ペースト４０３中の熱硬化性樹脂も硬化し、配線パターン２０１と銅箔４０５との電気的接続が行われた（図４Ｂ）。
【０１６７】
プリプレグ４０１の硬化により接着した表層の銅箔４０５をエッチング技術を用いてエッチングして、配線パターン４０７を形成した（図４Ｃ）。
【０１６８】
本実施例によって作製された半導体チップ内蔵モジュールの信頼性評価試験として、半田リフロー試験及び温度サイクル試験を行った。半田リフロー試験は、ベルト式リフロー試験機を用いて最高温度２６０℃×１０秒間の高温雰囲気中に１０回通すことで行った。また温度サイクル試験は、高温側として１２５℃で３０分、その後、低温側として−６０℃で３０分間、それぞれ保持するという動作を１サイクルとして、これを２００サイクル繰り返し行なった。
【０１６９】
その結果、いずれの試験においても、本実施例の半導体チップ内蔵モジュールはクラックなどの形状上の変化は発生せず、超音波探傷装置でも特に異常は認められなかった。これにより半導体チップ２０３と樹脂組成物２０４とは強固に密着していることが分かった。また導電性ペースト４０３によるインナービアホール接続抵抗もほとんど初期性能と変化がなかった。
【０１７０】
なお、配線パターン４０７側の面に、更に、貫通孔に導電性ペースト４０３を充填した回路基板用プリプレグ４０１と銅箔４０５とを積層する工程を繰り返すことにより、多層配線構造を有する半導体チップ内蔵モジュールを作製することができた。これにより、更に高密度な配線モジュールが実現できた。
【０１７１】
以上に説明した実施の形態及び実施例は、いずれもあくまでも本発明の技術的内容を明らかにする意図のものであって、本発明はこのような具体例にのみ限定して解釈されるものではなく、その発明の精神と請求の範囲に記載する範囲内でいろいろと変更して実施することができ、本発明を広義に解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる半導体チップ内蔵モジュールの構造を示した断面図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｆは図１に示した半導体チップ内蔵モジュールの製造方法を工程順に示した断面図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、図１に示した半導体チップ内蔵モジュールを用いてチップサイズパッケージを製造する方法を工程順に示した断面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、本発明の実施の形態２にかかる半導体チップ内蔵モジュールの製造方法を工程順にした断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３にかかる弾性表面波素子内蔵モジュールの構造を示した断面図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、図５に示した弾性表面波素子内蔵モジュールの製造方法を工程順に示した断面図である。
【図７】図７は、２つの弾性表面波素子を内蔵した従来の電気素子内蔵モジュールの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１７３】
２００  支持体
２０１  配線パターン
２０２  バンプ
２０３  半導体チップ
２０４  熱硬化性樹脂組成物
２１０  半導体チップ内蔵モジュール
２１３  切断位置
４０１  回路基板用プリプレグ
４０３  導電性ペースト
４０５  金属（銅）箔
４０７  配線パターン
５０１  弾性表面波素子
５０２  圧電基板
５０３  櫛形電極
５０４  引き出し電極
５０５  金属バンプ
５０６  包囲体
５０７  回路基板
５０８  熱硬化性樹脂組成物
５０９  第１の配線パターン
５１０  第２の配線パターン
５１１  ビアホール
５１４  内蔵回路
【図１】
2004208326.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004208326.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004208326.tif 000008
【図７】
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