(57)【要約】【課題】本発明は、チップ型部品の内蔵を簡便に低コストで実現することが可能な部品内蔵モジュールを提供するものである。【解決手段】本発明の部品内蔵モジュールの構造は、チップ型部品４と内層配線パターン２との接続ははんだ６を用いて行い、チップ型部品４の内層配線パターン２と接続されている面にあって、チップ型部品４の電極５がはんだ６を介して接続されている内層配線パターン２間に第２の絶縁材料７が形成されており、第２の絶縁材料７が少なくとも熱硬化性樹脂を含んでおり、第２の絶縁材料７の硬化温度がはんだ６の溶融温度以上であることを特徴とする部品内蔵モジュールとしたものである。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも有機樹脂を含有する電気絶縁性基板の少なくとも一主面に形成された表層配線パターンと、この電気絶縁性基板の内部に配置された内層配線パターンとを有し、上記表層配線パターンと内層配線パターンを電気的に接続する導電性樹脂材料で構成したインナービアホールと、この電気絶縁性基板の内部に配置し内層配線パターンと電気的に接続したチップ型部品を備えた部品内蔵モジュールであって、チップ型部品と内層配線パターンをはんだで接続しチップ型部品と内層配線パターンとの間に第２の絶縁材料を形成した部品内蔵モジュール。
【請求項２】
第２の絶縁材料が少なくとも熱硬化性樹脂からなる請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項３】
第２の絶縁材料の硬化温度がはんだの溶融温度以上とした請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項４】
チップ型部品を実装する電気絶縁性基板の電極部の面積が少なくともチップ型部品の電極面積の５０％以上とした請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項５】
第２の絶縁材料がチップ型部品の幅に対して０．５〜２倍の幅とした請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項６】
少なくとも２層以上を有する電気絶縁性基板の配線パターンの電極上にはんだペーストを形成する工程と、配線パターン上の前記電極間に第２の絶縁材料を形成する工程と、前記はんだペーストを形成した電極および前記第２の絶縁材料上にチップ型部品を実装する工程と、前記はんだペーストを溶融してチップ型部品を電気絶縁性基板に接続する工程と、前記チップ型部品を接続した電気絶縁性基板のチップ型部品の実装面を第３の絶縁材料により封止する工程とからなる部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項７】
少なくとも２層以上を有する電気絶縁性基板の配線パターンの電極上にはんだペーストを形成する工程と、電気絶縁性基板と対峙するチップ型部品の面に第２の絶縁材料を形成する工程と、この第２の絶縁材料を形成したチップ型部品を電気絶縁性基板の所望の位置に実装する工程と、はんだペーストを溶融してチップ型部品を電気絶縁性基板に接続する工程と、チップ型部品を接続した電気絶縁性基板のチップ型部品の実装面を第３の絶縁材料により封止する工程とからなる部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項８】
はんだペーストは印刷またはディスペンサまたは転写法の何れかにより形成する請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項９】
第２の絶縁材料はディスペンサまたは転写法の何れかにより形成する請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１０】
リフロー工程後に電気絶縁性基板上に実装したチップ型部品の周囲に存在するフラックス残渣を洗浄する工程を含む請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１１】
第３の絶縁材料を多層基板で構成した請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１２】
はんだペーストの溶融はリフローにより行う請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【請求項１３】
第２の絶縁材料はリフロー時にはんだが溶融している間に硬化させる請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ型部品が電気絶縁性基板の内部に配置される部品内蔵モジュールおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、通信機器の普及に伴い、高速動作が求められる電子機器が広く使用されるようになり、さらにこれに伴って高速動作が可能なパッケージが求められている。このような高速動作を行うためには、電気信号ノイズを極力低減する必要がある。そのためには、コンデンサ等の受動部品を半導体素子等の能動部品の近傍に配置し、電子回路の配線長を極力短くすることにより、配線部のインダクタンスを低減することが必要とされている。
【０００３】
このような問題に対応する方法として、例えば、特開平２−１２１３９３号公報には、電源層とグランド層の間の絶縁層内にチップ型コンデンサを埋め込む方法が提案されている。
【０００４】
また、特開２００１−２４４３６７号公報や特開２００１−２４４３６８号公報でも絶縁基板内にチップ型コンデンサを内蔵した配線基板が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この特開平２−１２１３９３号公報の構造では、電源層のパターンとグランド層のパターンとの間の絶縁層間に埋め込まれたセラミックチップ型コンデンサは周囲の絶縁層に保持されているものの、コンデンサの端子電極と基板内部の電源層やグランド層との接続が圧接によるものであることから、その熱的な衝撃によって熱膨張差などに起因して端子電極と配線回路層との接続抵抗値が変化するという問題点を有している。
【０００６】
また、特開２００１−２４４３６７号公報の構造では、セラミックチップ型コンデンサの電極と直接ビアホール内の導体と結合させて合金を形成させるというものであるが、通常チップ型部品の形状には必ず寸法ばらつきが存在し、特に厚みばらつきが内蔵するチップ型部品の電極とビアホール内の導体とを所望の圧力で加圧する場合、加圧力のばらつきが発生し接続信頼性が確保できない。
【０００７】
特開２００１−２４４３６８号公報の構造ではセラミックチップ型コンデンサと内層パターンとの接続は、最も簡便な手法の１つであるはんだを用いて行っているのであるが回路基板上の搭載用電極の電極間距離が極端に小さい（例えば０．４ｍｍ以下）場合、はんだを溶融させて接合する際に電極間ではんだブリッジが生じやすくなる。
【０００８】
特に、チップ型部品を基板内部へ内蔵する際の接続方法としてはんだを用いる場合、半田の溶融時の体積膨張の影響によりチップ型部品の下側ではんだブリッジが生じることになる。
【０００９】
さらに、完成したモジュールをマザー基板上に実装する際に再びリフロー工程を経るため基板内部のはんだが再溶融されチップ型部品の下側のはんだブリッジがより発生しやすくなる。
【００１０】
本発明は上記課題を解決するためのものであり、接続用電極間隔の小さいチップ型部品を良好に電気絶縁性基板内に内蔵することができかつ高信頼性を確保することが可能な部品内蔵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ものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の部品内蔵モジュールは、少なくとも有機樹脂を含有する電気絶縁性基板の少なくとも一主面に形成された表層配線パターンと、この電気絶縁性基板の内部に配置された内層配線パターンとを有し、上記表層配線パターンと内層配線パターンを電気的に接続する導電性樹脂材料で構成したインナービアホールと、この電気絶縁性基板の内部に配置し内層配線パターンと電気的に接続したチップ型部品を備えた部品内蔵モジュールであって、チップ型部品と内層配線パターンをはんだで接続し、チップ型部品と内層配線パターンとの間に第２の絶縁材料を形成した構成の部品内蔵モジュールであって、第２の絶縁材料の存在により、接続用電極間隔の小さいチップ型部品の電極間にはんだブリッジを引き起こすことなく良好に電気絶縁性基板内にチップ型部品を内蔵し高信頼性を確保することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも有機樹脂を含有する電気絶縁性基板の少なくとも一主面に形成された表層配線パターンと、この電気絶縁性基板の内部に配置された内層配線パターンとを有し、上記表層配線パターンと内層配線パターンを電気的に接続する導電性樹脂材料で構成したインナービアホールと、この電気絶縁性基板の内部に配置し内層配線パターンと電気的に接続したチップ型部品を備えた部品内蔵モジュールであって、チップ型部品と内層配線パターンをはんだで接続し、チップ型部品と内層配線パターンとの間に第２の絶縁材料を形成した構成の部品内蔵モジュールであり、第２の絶縁材料の存在により、接続用電極間隔の小さいチップ型部品の電極間において、はんだブリッジを引き起こすことなく良好に電気絶縁性基板内に内蔵することができ高信頼性を確保することができるという作用を有する。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発明は、第２の絶縁材料が少なくとも熱硬化性樹脂からなる請求項１に記載の部品内蔵モジュールで、はんだリフロー時に第２の絶縁材料を一括硬化させることができ低タクト化が可能という作用を有する。
【００１４】
本発明の請求項３に記載の発明は、第２の絶縁材料の硬化温度がはんだの溶融温度以上とした請求項１に記載の部品内蔵モジュールで、第２の絶縁材料はリフロー時にはんだが溶融している間に硬化させることができるので、第２の絶縁材料ははんだが溶融するまで硬化反応は進まずはんだの溶融時に発生するはんだの表面張力によりチップ型部品が電気絶縁性基板へ接近し、そのため第２の絶縁材料がチップ型部品に押し広げられこの状態で第２の絶縁材料が硬化されるためチップ型部品の電極以外の部分を第２の絶縁材料で覆うことができる。その上、はんだペーストに含まれるフラックス成分の電極間への流入を防止することができるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項４に記載の発明は、チップ型部品を実装する電気絶縁性基板の電極部の面積が少なくともチップ型部品の電極面積の５０％以上とした請求項１に記載の部品内蔵モジュールであり、通常チップ型部品の接続強度を向上させるために形成しているフィレットがチップ型部品を内蔵することによりチップ型部品の周囲を覆っている絶縁層がチップ型部品の接続補強材として働くためチップ型部品の電極端面部にフィレットが不必要となり、基板側の実装ランドを小さくすることができるためチップ型部品の実装面積を小さくすることができる。
【００１６】
さらにチップ型部品の接続強度は、チップ型部品の周囲を覆っている絶縁層により確保されるため、チップ型部品を実装するために必要なはんだ量は、はんだリフロー時にチップ型部品の実装不良を起こさない程度であれば良い。具体的には、チップ型部品の電極サイズの５０％以上あれば実装不良を起こさずにチップ型部品を配線パターン上へはんだ実装することができる。
【００１７】
従って、チップ型部品の実装に対してはんだの使用量を減らすことがはんだリフロー時の電極間ショートが起こりにくくなるとともに配線パターンの電極サイズを小さくすることができるため、配線パターンの電極間隔を広くすることができるのではんだリフロー時の電極間ショートをより確実に防止することができるという作用を有する。
【００１８】
本発明の請求項５に記載の発明は、第２の絶縁材料がチップ型部品の幅に対して０．５〜２倍の幅とした請求項１に記載の部品内蔵モジュールで、溶融はんだが第２の絶縁材料を伝ってチップ型部品の電極外へはみ出すことがあり、複数個のチップ型部品を隣接して電気絶縁性基板内に内蔵する場合はんだどうしが短絡することになる。そのため、第２の絶縁材料のチップ型部品に対する幅を０．５〜２倍の範囲内とすることではんだブリッジおよび隣接チップ間でのはんだの短絡を防止することができるという作用を有する。
【００１９】
本発明の請求項６に記載の発明は、少なくとも２層以上を有する電気絶縁性基板の配線パターンの電極上にはんだペーストを形成する工程と、配線パターン上の前記電極間に第２の絶縁材料を形成する工程と、前記はんだペーストを形成した電極および第２の絶縁材料上にチップ型部品を実装する工程と、前記はんだペーストを溶融してチップ型部品を電気絶縁性基板に接続する工程と、前記チップ型部品を接続した電気絶縁性基板のチップ型部品の実装面を第３の絶縁材料により封止する工程とからなる部品内蔵モジュールの製造方法であり、第２の絶縁材料の存在により、接続用電極間隔の小さいチップ型部品の電極間において、はんだブリッジを引き起こすことなく良好に電気絶縁性基板内に内蔵し高信頼性を確保できるという作用を有する。
【００２０】
本発明の請求項７に記載の発明は、少なくとも２層以上を有する電気絶縁性基板の配線パターンの電極上にはんだペーストを形成する工程と、電気絶縁性基板と対峙するチップ型部品の面に第２の絶縁材料を形成する工程と、この第２の絶縁材料を形成したチップ型部品を電気絶縁性基板の所望の位置に実装する工程と、はんだペーストを溶融してチップ型部品を電気絶縁性基板に接続する工程と、チップ型部品を接続した電気絶縁性基板のチップ型部品の実装面を第３の絶縁材料により封止する工程とからなる部品内蔵モジュールの製造方法であり、チップ型部品に予め第２の絶縁材料層を形成しておくことで、実装工程の簡略化を図ることができるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項８に記載の発明は、はんだペーストは印刷またはディスペンサまたは転写法の何れかにより形成する請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法であり、簡易な手法によりはんだペーストを形成することができるという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項９に記載の発明は、第２の絶縁材料はディスペンサまたは転写法の何れかにより形成する請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法であり、はんだペーストに影響を与えずに第２の絶縁材料を形成することができるという作用を有する。
【００２３】
本発明の請求項１０に記載の発明は、リフロー工程後に電気絶縁性基板上に実装したチップ型部品の周囲に存在するフラックス残渣を洗浄する工程を含む請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法であり、フラックス残渣の吸湿による信頼性の低下を防止することができるという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項１１に記載の発明は、第３の絶縁材料を多層基板で構成した請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法であり、任意の層数の配線板を用いることで自由な配線板設計が可能であるという作用を有する。
【００２５】
本発明の請求項１２に記載の発明は、はんだペーストの溶融はリフローにより行う請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法であり、簡易な手法によりチップ型部品を実装することが可能であるという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項１３に記載の発明は、第２の絶縁材料はリフロー時にはんだが溶融している間に硬化させる請求項６または７に記載の部品内蔵モジュールの製造方法であり、第２の絶縁材料により接続用電極間隔の小さいチップ型部品の電極間はんだブリッジを引き起こすことなく良好に電気絶縁性基板内にチップ型部品を内蔵し高信頼性を確保することができるという作用を有する。
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における部品内蔵モジュールの断面図である。
【００２９】
図１において、有機樹脂を含有した電気絶縁性基板１は両面に配線パターン２が形成され、この配線パターン２に接続し電気絶縁性基板１の内部に配置したインナービアホール３を有している。電気絶縁性基板１の上面にはチップ型部品４が搭載され配線パターン２とはんだ６で接続されている。そしてチップ型部品４と電気絶縁性基板１との間に第２の絶縁材料７を設けている。さらにチップ型部品４および電気絶縁性基板１に第３の絶縁材料８を積層している。この第３の絶縁材料８にはインナービアホール３が形成され電気絶縁性基板１の配線パターン２と第３の絶縁材料８に形成している配線パターン２とを接続している。
【００３０】
図１では電気絶縁性基板１は２層配線板として記載しているが、同様にインナービアホール３を含む構成を有する３層以上の多層基板であってもよい。
【００３１】
電気絶縁性基板１は無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる。無機フィラーには、例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮまたはＳｉＯ２等を用いることができる。無機フィラーは、混合物に対して７０重量％〜９５重量％であることが好ましい。無機フィラーの平均粒径は、０．１μｍ〜１００μｍであることが好ましい。熱硬化性樹脂には、例えば耐熱性の高いエポキシ樹脂、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、離型剤を含んでいてもよい。
【００３２】
また、電気絶縁性基板１は、織布あるいは不織布を心材として構成される繊維系有機基板であってもよい。
【００３３】
電気絶縁性基板１の配線パターン２は、予め形成した所望の配線パターン、例えば転写キャリア上に形成した３〜３５μｍ厚のＣｕ箔パターンを転写工法を用いて形成しても良いし、電気絶縁性基板１の表面に全面に金属箔、例えば３〜３５μｍ厚のＣｕ箔を貼り合わせた後、サブトラクティブ法により形成する。
【００３４】
また、アディティブ法を用いて金属めっき膜、例えば３〜３５μｍ厚のＣｕめっき膜による配線パターン２を形成することも可能である。
【００３５】
インナービアホール３は、例えば熱硬化性の導電性物質からなる。熱硬化性の導電性物質として、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を用いることができる。金属粒子としては、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕまたはＮｉなどを用いることができる。Ａｕ、Ａｇ、ＣｕまたはＮｉは導電性が高いため好ましく、Ｃｕは導電性が高くマイグレーションも少ないため特に好ましい。
【００３６】
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、またはシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いため特に好ましい。
【００３７】
チップ型部品４は、チップ状の抵抗、チップ状のコンデンサまたはチップ状のインダクタ等が用いられる。チップ型部品４の電極５は、はんだ実装が可能なように、例えば、Ｓｎ、はんだ、Ａｇ、Ｎｉ／Ａｕめっき等の端面電極処理が施されている。
【００３８】
はんだ６は、共晶はんだまたはＰｂフリーはんだが用いられる。はんだ６は、溶融してチップ型部品４の電極５の端面部分でフィレットを形成することで、電気絶縁性基板１に強固に接続される。
【００３９】
第２の絶縁材料７は、例えば熱硬化性樹脂からなる。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いため特に好ましい。
【００４０】
また第２の絶縁材料７は、無機フィラーを含有させることでより安定した特性を得ることができる。無機フィラーには、例えばＡｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮまたはＳｉＯ２等を用いることができる。無機フィラーの平均粒径は、０．１μｍ〜２０μｍであることが好ましい。
【００４１】
第３の絶縁材料８は、電気絶縁性基板１と同様の材料で形成されており、配線パターン２が第３の絶縁材料８の貫通孔に充填されたインナービアホール３によって接続される。
【００４２】
この実施の形態１によって、部品内蔵モジュールを携帯電話のマザーボード等の別基板上へはんだを用いて実装する際に、部品内蔵モジュール内のはんだの再溶融による電極間のはんだブリッジを防止することができる。
【００４３】
本発明の部品内蔵モジュールの構成であれば、別基板上への実装を簡便で低コストなはんだプロセスを用いて行うことができる。
【００４４】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における部品内蔵モジュールの断面図である。実施の形態２は実施の形態１の応用例で、同一条件の構成については同一番号を付して説明を省略する。
【００４５】
図２において、チップ型部品４に対応する実装ランド１２は、チップ型部品４の電極５と同寸法で形成しており、実装ランド１２を小さくすることで、電極密度を高密度化することが可能である。
【００４６】
この時、通常のチップ型部品４のはんだ実装の場合、チップ型部品４の電極５の端面部分にはんだのフィレットを形成することで高強度接続を実現しているのであるが、本発明の部品内蔵モジュールにおいては、第２の絶縁材料７および第３の絶縁材料８によりチップ型部品４が封止されているので、これらの絶縁材料が接続強度を安定化させるため、チップ型部品４の接続強度をフィレットに求める必要がない。そのため実装ランド１２を小さくすることができるので、配線パターンの高密度化が可能となる。
【００４７】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における部品内蔵モジュールの断面図である。実施の形態３は実施の形態１の応用例で、同一条件の構成については同一番号を付して説明を省略する。
【００４８】
図３において、チップ型部品４に対応する実装ランド１１２は、チップ型部品４の電極５の５０％の面積で形成している。この時、実施の形態２と同様に、第２の絶縁材料７および第３の絶縁材料８によりチップ型部品４が封止されているので、これらの絶縁材料が接続強度を安定化させるため、チップ型部品４の接続強度をフィレットに求める必要がない。そのため実装ランド１１２をチップ型部品４の電極５以下のサイズに小さくすることができるのであるが、実装ランド１１２の面積がチップ型部品４の電極５のサイズの５０％以下になると、実装ばらつきによる実装不良が急激に増加し接続不良を引き起こす。この問題に対して、実装ランド１１２が５０％以上の面積を有する場合、接続不良を引き起こすことなく実装することができる。
【００４９】
さらに実装ランド１１２の間隔を広げることが可能となるため、部品内蔵モジュールを携帯電話のマザーボード等の別基板上へはんだを用いて実装する際に、内蔵しているはんだの再溶融による電極間のはんだブリッジをより確実に防止することができる。言い換えれば、本発明の部品内蔵モジュールの構成であれば、別基板上への実装を簡便で低コストなはんだプロセスを用いて行うことができる。
【００５０】
（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４における部品内蔵モジュールのチップ型部品内蔵前の実装状態を示す上面図である。
【００５１】
図４において、電気絶縁性基板１上にはんだ６を用いてチップ型部品４が実装されている。図４（ａ）は、チップ型部品４の下部に形成した第２の絶縁材料７のチップ型部品４の幅に対する最小状態を示すもので、第２の絶縁材料７はチップ型部品４の幅の０．５倍の幅で形成している。
【００５２】
第２の絶縁材料７はチップ型部品４の下部ではんだ６がショートすることを防止するために形成しているもので、第２の絶縁材料７の量が少なくなると、はんだ６のショートを防止する効果は低下する。第２の絶縁材料７の幅がチップ型部品４の幅の０．５倍以下になると、はんだ６の溶融時の流動経路が大きくなり、はんだ６のショート不良が発生する。しかしながら、第２の絶縁材料７の幅がチップ型部品４の幅の０．５倍以上あれば、完全にチップ型部品４の下部を第２の絶縁材料７で覆っていなくても、後にチップ型部品４を第３の絶縁材料８で内蔵する際に、第３の絶縁材料８の一部がチップ型部品４の下部へしみ込み、はんだ６の流動経路を遮断することができる。
【００５３】
また、図４（ｂ）は、チップ型部品４の下部に形成した第２の絶縁材料７のチップ型部品４の幅に対する最大状態を示すもので、第２の絶縁材料７はチップ型部品４の幅の２倍の幅で形成している。第２の絶縁材料７はチップ型部品４の下部ではんだ６がショートすることを防止するために形成しているもので、第２の絶縁材料７が完全にチップ型部品４の下部に存在するため、１つのチップ型部品４の電極５の間ではんだ６がショートすることを防止できる。
【００５４】
しかしながら、第２の絶縁材料７がチップ型部品４の外部へはみ出しているので、はんだが溶融する際に第２の絶縁材料７に沿ってチップ型部品４の外へ流出することがある。その時、隣接チップ型部品４の第２の絶縁材料７どうしが接続してしまうと、それに沿ってはんだ６もチップ型部品４間でショート不良が発生する。そのため、チップ型部品４の外部へはみ出す第２の絶縁材料７は隣接するチップ型部品４間で接続させないことが重要である。この場合、第２の絶縁材料の幅がチップ型部品４の幅の２倍以下であれば、隣接するチップ型部品４間で第２の絶縁材料７が接続することが無いため、はんだ６のチップ型部品４間でのショート不良を防止することができる。
【００５５】
（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５における部品内蔵モジュールの断面図である。実施の形態５は実施の形態１の応用例で、同一条件の構成については同一番号を付して説明を省略する。
【００５６】
図５において、第３の絶縁材料２８に配線パターン２２が複数層形成されており、各層の配線パターン２２は、導電性材料を含有したインナービアホール２３により電気的に接続されている。
【００５７】
実施の形態５では、チップ型部品４を内蔵する第３の絶縁材料２８が多層基板とすることも可能であることを示している。第３の絶縁材料２８を多層基板とすることで任意の層数の配線板を用いることが可能であり、自由な配線板設計が可能となる。
【００５８】
（実施の形態６）
図６は、本発明の実施の形態６における部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図である。
【００５９】
図６（ａ）において、電気絶縁性基板３１は、無機フィラーおよび熱硬化性樹脂の混合物または繊維基材に熱硬化性樹脂が含浸されたものの何れかで構成されている。電気絶縁性基板３１は少なくとも２層以上の多層基板であり、配線パターン３２と配線パターン３２に接続されるインナービアホール３３で構成されている。
【００６０】
そして図６（ｂ）に示すように、電気絶縁性基板３１の所望の位置にはんだペースト３６を印刷、ディスペンサまたは転写法の何れかの方法で形成する。
【００６１】
次に図６（ｃ）に示すように、電気絶縁性基板３１上のはんだ３６の電極間に第２の絶縁材料３７をディスペンサまたは転写法の何れかの方法で形成する。
【００６２】
次に図６（ｄ）に示すように、はんだ３６および第２の絶縁材料３７を形成した電気絶縁性基板３１上の所望の位置にチップ型部品３４を実装する。
【００６３】
次に図６（ｅ）に示すように、電気絶縁性基板３１上のはんだ３６および第２の絶縁材料３７をリフロー工程により溶融、硬化させ、チップ型部品３４を電気絶縁性基板３１上に物理的、電気的に接続する。この時、はんだ３６と第２の絶縁材料３７との関係は、第２の絶縁材料３７の硬化温度がはんだ３６の溶融温度より高いことが重要である。
【００６４】
この温度関係により、はんだ３６が溶融する際に発生する表面張力によりチップ型部品３４は電気絶縁性基板３１側へ引きつけられ、この時未硬化状態の第２の絶縁材料３７がチップ型部品３４により押し広げられる。そのためチップ型部品３４の電極３５以外の下面部分を第２の絶縁材料３７で覆うことができる。また、このはんだ３６の溶融時のチップ型部品３４の引きつけ現象は、チップ型部品３４にフィレットを形成するよう実装ランドを設計した場合より顕著に現れる。これは、はんだ３６の絶対量の問題で、チップ型部品３４の端面部分にはんだ３６が回り込むため電極３５と実装ランド間に挟まれて存在するはんだ３６の量は少なくなり、第２の絶縁材料３７を押し広げる効果は大きい。
【００６５】
しかしながら、実施の形態２で示すようなはんだ３６のフィレットを形成しない構造でも何ら問題はない。ただしこの場合は、はんだ３６の塗布量を少なくして、チップ型部品３４の電極３５と実装ランド間に存在するはんだ量を制御することが望ましい。また、この工程において第２の絶縁材料３７を用いない場合は、チップ型部品３４の下面に空間を生じ接続信頼性が低下する。
【００６６】
次に、電気絶縁性基板３１上に存在するフラックス残渣の洗浄を行う（図示せず）。フラックスを洗浄する目的は、フラックス残渣の吸湿による信頼性の低下を防止することである。
【００６７】
次に、図６（ｆ）に示すように電気絶縁性基板３１上に形成したチップ型部品３４を覆うように第３の絶縁材料３８で封止、内蔵する。この時第３の絶縁材料３８は、電気絶縁性基板３１と同一の材料構成が望ましい。これは、線膨張係数や弾性係数等の物性値を合わせることで高信頼性を確保することが可能となるためである。ただし、各種物性値等の調整を行えば必ずしも同一材料に限定されるものではない。
【００６８】
また、第３の絶縁材料３８は、概ね２つのブロックで構成されている。一方はチップ型部品３４を内蔵することを目的とするキャビティ部３９を有する部分、他方はキャビティ部３９を覆い表層配線パターン３２を形成する部分である。各々の部分はインナービアホール３３で電気的に接続されている。
【００６９】
また、第３の絶縁材料３８は、実施の形態３に示すような多層基板であっても良い。この場合においても、概ねチップ型部品３４を内蔵するキャビティ部３９を有する部分とキャビティ部３９を覆う多層基板部分となる。
【００７０】
次に図６（ｇ）に示すように、３〜１０ＭＰａの圧力下で１８０℃で２Ｈの熱プレスを行うことにより、チップ型部品３４を内蔵した部品内蔵モジュールとすることができる。
【００７１】
上記の方法により、はんだ３６を用いてチップ型部品３４を内蔵する部品内蔵モジュールにおいて、部品内蔵モジュールを携帯電話のマザーボード等の別基板上へはんだで実装する際に再びリフロー工程を経るために、内蔵しているはんだ３６の再溶融に対しても第２の絶縁材料３７が壁を形成しているため電極３５間のはんだブリッジを防止することができる。この第２の絶縁材料３７が存在しない場合、チップ型部品３４の下面には空間が存在したままとなり、はんだ３６の再溶融時に容易にはんだブリッジを引き起こすことになる。また、言い換えれば、本発明の部品内蔵モジュールの構成であれば、別基板上への実装を簡便で低コストなはんだプロセスを用いて行うことができる。
【００７２】
（実施の形態７）
図７（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態７における部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図である。
【００７３】
図７（ａ）〜（ｇ）に示す実施の形態７は、本発明の実施の形態６に示す部品内蔵モジュールの製造方法に関して、はんだ３６の形成と第２の絶縁材料３７の形成タイミングを前後入れ替えたもので、はんだ３６のペーストに含有されるフラックス成分のにじみを、先に形成している第２の絶縁材料３７で防止することができるという効果が期待できる。その他の工程については、実施の形態６と類似の工程である。
【００７４】
（実施の形態８）
図８（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態８における部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図である。
【００７５】
図８（ａ）〜（ｇ）に示す実施の形態８は、本発明の実施の形態６に示す部品内蔵モジュールの製造方法に関して、第２の絶縁材料３７を予めチップ型部品３４側に形成しておくことで、第２の絶縁材料３７の電気絶縁性基板３１上への形成に際してはんだ３６を汚染することなく、チップ型部品３４と電気絶縁性基板３１の接続を良好に行うことができるという効果が期待できる。その他の工程については、実施の形態６と類似の工程である。
【００７６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、はんだを用いてチップ型部品を内蔵する部品内蔵モジュールにおいて、部品内蔵モジュールを携帯電話のマザーボード等の別基板上へはんだで実装する際に再びリフロー工程を経るために、内蔵しているはんだの再溶融に対しても第２の絶縁材料が壁を形成しているため電極間のはんだブリッジを防止することができる。
【００７７】
また、本発明の部品内蔵モジュールの構成であれば、別基板上への実装を簡便で低コストなはんだプロセスを用いて行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による部品内蔵モジュールの断面図
【図２】本発明の実施の形態２による部品内蔵モジュールの断面図
【図３】本発明の実施の形態３による部品内蔵モジュールの断面図
【図４】本発明の実施の形態４による部品内蔵モジュールのチップ型部品内蔵前の上面図
【図５】本発明の実施の形態５による部品内蔵モジュールの断面図
【図６】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態６による部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図
【図７】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態７による部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図
【図８】（ａ）〜（ｇ）本発明の実施の形態８による部品内蔵モジュールの製造工程を示す断面図
【符号の説明】
１　電気絶縁性基板
２　配線パターン
３　インナービアホール
４　チップ型部品
５　チップ型部品の電極
６　はんだ
７　第２の絶縁材料
８　第３の絶縁材料
１２　実装ランド
２２　配線パターン
２３　インナービアホール
２８　第３の絶縁材料
３１　電気絶縁性基板
３２　配線パターン
３３　インナービアホール
３４　チップ型部品
３５　チップ型部品の電極
３６　はんだ
３７　第２の絶縁材料
３８　第３の絶縁材料
３９　キャビティ部
【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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