(57)【要約】【課題】従来のはんだを用いて電子部品を実装し、樹脂モールドの構造を取る電子部品内蔵モジュールにおいては、マザー基板とのリフロー接続時に、はんだが再溶融して電極間でショートが発生するという問題点を有していた。【解決手段】少なくとも１つ以上の電子部品４と、少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板２と、前記電子部品４をこの配線基板２の電極３とはんだ５で接続しこれらを第１の絶縁樹脂７で覆い、前記第１の絶縁樹脂７の表層に金属膜１５による電磁界シールド層を設けた電子部品内蔵モジュールにおいて、前記配線基板２の電極３の周囲にのみソルダーレジスト６の囲いを形成した電子部品内蔵モジュールとする。【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１つ以上の電子部品と、少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記電子部品をこの配線基板の電極にはんだで接続し、これらを第１の絶縁樹脂で覆い、この第１の絶縁樹脂の表層に金属膜による電磁界シールド層を設けた電子部品内蔵モジュールにおいて、前記配線基板に前記電子部品をはんだで接続する電極の周囲のみにソルダーレジストの囲いを形成した電子部品内蔵モジュール。
【請求項２】
ソルダーレジストの囲い部分が１つの電子部品の電極間でそれぞれ独立する構成とした請求項１記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項３】
少なくとも１つ以上の電子部品と配線基板の間に第２の絶縁樹脂を設けた請求項１記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項４】
複数個の電子部品と少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記電子部品をこの配線基板の電極にはんだで接続し、これらを第１の絶縁樹脂で覆い、この第１の絶縁樹脂の表層に金属めっきによる電磁界シールド層を設けた電子部品内蔵モジュールにおいて、能動部品からなる電子部品と前記配線基板の間に第３の絶縁樹脂を形成した請求項２記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項５】
能動部品からなる電子部品とそれ以外の電子部品の間にソルダーレジストの壁を形成した請求項４記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項６】
能動部品からなる電子部品が実装される配線基板の表面の電極以外の部分をソルダーレジストで覆った構成とした請求項４記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項７】
第１の絶縁樹脂が熱硬化性樹脂及び無機フィラーを含む混合物からなり、無機フィラーの配合比率が５０重量％〜９５重量％、無機フィラーの粒径が前記ソルダーレジストを除く配線基板と前記電子部品の間隔より小さい粒径とした請求項１記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項８】
第２の絶縁樹脂が熱硬化性樹脂及び無機フィラーを含む混合物からなり、無機フィラーの配合比率が１０重量％〜７０重量％、無機フィラーの粒径が前記ソルダーレジストを含む配線基板と前記電子部品の間隔より小さい粒径とした請求項２記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項９】
第１の絶縁樹脂の曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下とした請求項１または２記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項１０】
第２の絶縁樹脂の曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下とした請求項２記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項１１】
第３の絶縁樹脂の熱膨張係数が第１の絶縁樹脂の熱膨張係数より大きくした請求項４記載の電子部品内蔵モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品内蔵モジュールに関し、特に、配線基板の上部に電子部品が配置され、これを絶縁樹脂で覆った電子部品内蔵モジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板上に複数の電子部品を搭載しその電子部品を樹脂モールドして構成した電子部品内蔵モジュールを用いる小型の電子機器が急激に普及してきた。図１３に従来の樹脂モールドされた電子部品内蔵モジュール１０１を示す。
【０００３】
図１３の断面図に示すように配線パターン１１１や電極１０３を配線基板１０２の表面に形成し、その表面をソルダーレジスト１０６で覆っている。
【０００４】
この配線基板１０２の内層にはインナービア１１０を形成し、このインナービア１１０により配線パターン１１２や前記配線基板１０２の裏面に形成した裏面電極１１３を電気的に接続している。この裏面電極１１３にはマザー基板（図示せず）と接続するためのはんだ１１４を設けている。
【０００５】
そして、電子部品１０４と電極１０３とをはんだ１０５で接続した後、電子部品１０４を包み込むように配線基板１０２の表面上を絶縁樹脂１０７で覆い、表層に金属めっき電磁界シールド層１１５を設けた電子部品内蔵モジュールである。
【０００６】
なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−２４３１２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の樹脂モールドされた電子部品内蔵モジュールでは、電子部品を配線基板上に実装する材料として、はんだやワイヤボンドが用いられている。
【０００９】
ワイヤボンド方式はワイヤで接合するために電子部品の面積以上の広い面積が必要となり、電子機器の小型化には不向きである。それに対してはだんだで接合する場合は一部電極端部のフィレットは必要であるが、殆ど電子部品と同等の面積で電子部品を実装することが可能で電子機器の小型化には有利である。しかし、電子部品をはんだで実装する場合はんだショート防止のため配線基板の表面の電極以外の部分をソルダーレジストで覆っている。
【００１０】
また、実装時の電極間のはんだショート防止のため、使用するはんだ量は非常に少ない。それ故、実装後の電子部品とソルダーレジストで覆われた配線基板との隙間が約１０μｍ程度しかなく絶縁樹脂で電子部品をモールドする場合、電子部品と配線基板との隙間部分に絶縁樹脂が十分入りきらずに空間ができる。
【００１１】
この電子部品と配線基板との隙間部分に空間ができた状態の電子部品内蔵モジュールをマザー基板とはんだ接合を行うと上記はんだが電子部品内蔵モジュール内で再溶融した時に、溶融したはんだが電子部品と配線基板の隙間部分へ流出する。その結果、電極間でショート不良を起こし電子部品内蔵モジュールの機能を害するものとなっていた。
【００１２】
また、この電子部品と配線基板の隙間に絶縁樹脂を充填する方法として、真空印刷工法を用いることが提案されている。しかしんながら、通常絶縁樹脂にはＳｉＯ2等の無機フィラーが配合されており、これらの無機フィラーの粒径は数十μｍの大きさで、仮に真空印刷工法を用いた場合でも、ソルダーレジストで覆われた配線基板と電子部品の間隔は１０μｍ程度しかないため、物理的に電子部品と配線基板の隙間に絶縁樹脂を充填することは不可能である。
【００１３】
また、１０μｍ以下のフィラー径を有するアンダーフィルを用いることで電子部品と配線基板の隙間を埋めることは可能であるが、これらのアンダーフィルは細かく分級した無機フィラーを用いているため、非常に高価でコストアップにつながるという問題点を有していた。
【００１４】
本発明は上記従来の問題を解決し、接続信頼性及び量産性に優れた電子部品内蔵モジュールを提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも１つ以上の電子部品と、少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記電子部品をこの配線基板の電極にはんだで接続し、これらを第１の絶縁樹脂で覆い、この第１の絶縁樹脂の表層に金属膜による電磁界シールド層を設けた電子部品内蔵モジュールにおいて、前記配線基板に前記電子部品をはんだで接続する電極の周囲のみにソルダーレジストの囲いを形成した電子部品内蔵モジュールとしたものであり、電子部品を配線基板上に実装する際に、電極外へのはんだの流出を防止するとともに、電子部品と配線基板との隙間をソルダーレジストの厚み分だけ大きく開けることが可能となり、その隙間に第１の絶縁樹脂を良好に充填することができる。また、第１の絶縁樹脂の多くが配線基板のソルダーレジスト以外の樹脂部分と密着できるため、配線基板と第１の絶縁樹脂との密着強度を高くすることができる。以上により、電子部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に起こるはんだの再溶融時にも、第１の絶縁樹脂が防護壁となり、はんだの電極外への流出を防止することができるという作用を有する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、ソルダーレジストの囲い部分が１つの電子部品の電極間でそれぞれ独立する構成とした請求項１記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、電子部品と配線基板の間隔を確実に大きく形成することができるため、第１の絶縁樹脂または第２の絶縁樹脂を容易に電子部品と配線基板の間に充填することが可能となる。そのため、電子部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に起こるはんだの再溶融時にも、第１の絶縁樹脂または第２の絶縁樹脂が防護壁となり、はんだの電極外への流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、前記電子部品と前記配線基板の間に第２の絶縁樹脂が存在する請求項１記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、電子部品と配線基板との隙間に樹脂を充填することのみを目的に第２の絶縁樹脂を形成できるので、さらに良好に電子部品と配線基板の間に樹脂を充填することが可能となる。そのため、電子部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に起こるはんだの再溶融時にも、第２の絶縁樹脂が防護壁となり、はんだの電極外への流出を確実に防止することができるという作用を有する。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、複数個の電子部品と少なくとも一層以上の配線層を有する配線基板と、前記電子部品をこの配線基板の電極にはんだで接続し、これらを第１の絶縁樹脂で覆い、この第１の絶縁樹脂の表層に金属めっきによる電磁界シールド層を設けた電子部品内蔵モジュールにおいて、能動部品からなる電子部品と前記配線基板の間に第３の絶縁樹脂を形成した請求項２記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、能動部品からなる電子部品と配線基板との熱膨張係数を緩和し電気的接続の信頼性を確保する作用を有する。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、能動部品からなる電子部品とそれ以外の電子部品の間にソルダーレジストの壁を形成した請求項４記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、ソルダーレジストの壁により第２の絶縁樹脂を必要としない電子部品への塗布を制御することが可能であるという作用を有する。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記一部の電子部品が実装される配線基板の表面の電極以外の部分をソルダーレジストで覆われている請求項４記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、配線基板の表層に電極以外に配線パターンが形成されている構造においても、電極と配線パターンのショートを防止することができるという作用を有する。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、第１の絶縁樹脂が熱硬化性樹脂及び無機フィラーを含む混合物からなり、無機フィラーの配合比率が５０重量％〜９５重量％、無機フィラーの粒径が前記ソルダーレジストを除く配線基板と前記電子部品の間隔より小さい粒径とした請求項１記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、電子部品と配線基板との間に第１の絶縁樹脂を確実に充填できるとともに、第１の絶縁樹脂の厚さを内蔵する電子部品の高さより肉厚に形成することが容易であるという作用を有する。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、第２の絶縁樹脂が熱硬化性樹脂及び無機フィラーを含む混合物からなり、無機フィラーの配合比率が１０重量％〜７０重量％、無機フィラーの粒径が前記ソルダーレジストを含む配線基板と前記電子部品の間隔より小さい粒径とした請求項２記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、電子部品と配線基板との間に第２の絶縁樹脂を確実に充填できるという作用を有する。
【００２３】
請求項９に記載の発明は、第１の絶縁樹脂の曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下とした請求項１または２記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、柔軟性のある樹脂を用いることではんだの再溶融時の体積膨張を吸収緩和して電子部品の電極外へのはんだの流出を防止することが可能であるという作用を有する。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、第２の絶縁樹脂の曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下とした請求項２記載の電子部品内蔵モジュールとしたものであり、柔軟性のある樹脂を用いることではんだの再溶融時の体積膨張を吸収緩和して電子部品の電極外へのはんだの流出を防止することが可能であるという作用を有する。
【００２５】
請求項１１に記載の発明は、第３の絶縁樹脂の熱膨張係数が第１の絶縁樹脂の熱膨張係数より大きくした請求項４記載の電子部品内蔵モジュールであり、電子部品の接続信頼性を確保するという作用を有する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による電子部品内蔵モジュールの断面図、図２は本発明の実施の形態１による配線基板の上面図、図３は本発明の実施の形態１による複数個の電子部品を内蔵する場合の配線基板の上面図を示す。
【００２８】
図１において、配線基板２は表面の電極３や配線パターン１１、内部の配線パターン１２やインナービア１０、裏面に裏面電極１３、ソルダーレジスト６が形成された多層配線基板である。
【００２９】
配線基板２の表面の電極３の周囲にソルダーレジスト６の囲いを形成している。ソルダーレジスト６は電極３の周囲にのみ形成され、２つの電極３の周囲に形成しているソルダーレジスト６はそれぞれ独立しており、電子部品４の下部で連結していない。ただし、複数の電子部品４の電極３の間ではソルダーレジスト６が連結している。このように必ず電子部品４と配線基板２の間に十分な間隔を形成することが重要である。そして、この十分な間隔を確保することにより第１の絶縁樹脂７が容易に電子部品４と配線基板２の間に充填されるのである。
【００３０】
更に、第１の絶縁樹脂７と配線基板２の基材部分とが直接密着することで密着力の弱いソルダーレジスト６の表面と密着する第１の絶縁樹脂７の面積を小さくでき、第１の絶縁樹脂７と配線基板２との密着をより強固にすることが可能となる。
【００３１】
配線パターン１１、１２はたとえば、Ｃｕ箔や導電性樹脂組成物などからなる電気導電性を有する物質で構成している。本発明において配線パターン１１、１２はＣｕ箔を用いている。
【００３２】
インナービア１０は、たとえば、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は、たとえば、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またはＣｕなどを用いることができる。Ａｕ、ＡｇまたはＣｕは導電性が高いために好ましく、Ｃｕは導電性が高くマイグレーションも少なく、また、低コストであるため特に好ましい。熱硬化性樹脂としては、たとえば、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に特に好ましい。
【００３３】
この配線基板２上の所定の位置にはんだ５を用いて電子部品４を実装している。
【００３４】
電子部品４は、面実装タイプの受動部品からなる。受動部品としては、抵抗、コンデンサまたはインダクタなどのチップ状部品や振動子、フィルタ等が用いられる。
【００３５】
はんだ５にはＰｂ−Ｓｎ系の共晶はんだやＰｂフリーはんだ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｓｎ系またはＳｎ−Ｚｎ系）を用いることができる。また、電子部品４を実装するためのはんだ５と電子部品内蔵モジュール１をマザー基板（図示せず）へ実装するためのはんだ１４は同一材料であってもかまわないし、異なる材料を用いてもかまわない。しかしながら、近年の環境問題への配慮を考えるとＰｂフリーはんだを用いる方が望ましい。
【００３６】
次に、第１の絶縁樹脂７は電子部品４を完全に覆うように形成している。第１の絶縁樹脂７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、たとえば、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2およびＢａＴｉＯ3などを用いることができる。無機フィラーの配合比率は、５０重量％〜９５重量％の範囲内であることが重要である。この範囲内において第１の絶縁樹脂７を電子部品４の高さ以上に肉厚（本発明では１ｍｍ）に形成することができるのであるが、この範囲以下になると第１の絶縁樹脂７の流動性が大きくなり電子部品４の高さ以上に肉厚を形成することができない。
【００３７】
また、９５重量％以上の無機フィラーを含有した第１の絶縁樹脂７を用いた場合は流動性が悪く図１に示すように電子部品４を覆うことができない。また、無機フィラーの粒径はソルダーレジスト６を除く配線基板２と電子部品４の間隔より小さい粒径とすることが重要である。粒径を小さくすることで電子部品４と配線基板２の間に容易に第１の絶縁樹脂を充填することが可能となる。また、第１の絶縁樹脂に含有する熱硬化性樹脂は、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。エポキシ樹脂は、耐熱性が高いために特に好ましい。
【００３８】
次に、第１の絶縁樹脂７の表層にめっきによる金属膜１５を形成し、電磁界シールド層として作用させている。めっきによる金属膜１５は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｔｉ、Ａｌ等の材料を少なくとも１種類以上用いて形成している。
【００３９】
また、図２、図３において、配線基板２上の電極３の周囲に形成したソルダーレジスト６の構造を示している。
【００４０】
図１〜３に示すように、本発明の電子部品内蔵モジュール１においては、電極３の周囲にのみソルダーレジスト６を形成している。
【００４１】
このソルダーレジスト６は、電子部品４を配線基板２上にはんだ５で実装する際に、はんだ流出によるショート不良を防止する効果を有するとともに、電極３の周囲にのみ存在しているため、電子部品４と配線基板２との空間を広くすることが可能となる。
【００４２】
すなわちソルダーレジスト６の厚みと電子部品４がはんだ５で実装されたときに生じる電子部品４の浮き量により約５０μｍの空間ができる。そして、第１の絶縁樹脂７に含有される無機フィラーの粒径を、電子部品４と配線基板２の間隔より小さく（本実施の形態の場合、５０μｍ以下）することで、容易に電子部品４と配線基板２との間に第１の絶縁樹脂７を充填することが可能とともに、１０μｍ以下の粒径に限定した無機フィラーを用いる必要がないため、第１の絶縁樹脂７を電子部品４の高さ以上の肉厚（例えば１ｍｍ）にすることが可能となる。
【００４３】
また、５０μｍ程度まで大きな粒径の無機フィラーを使用できるのでコスト増になることは無い。
【００４４】
更に第１の絶縁樹脂７と配線基板２の基材部分とが直接密着するため、密着力の弱いソルダーレジスト６の表面と密着する第１の絶縁樹脂７の面積を小さくでき、第１の絶縁樹脂７と配線基板２との密着をより強固にすることが可能である。
【００４５】
以上の構造により、従来、はんだ再溶融時のはんだ流出によるショート不良という問題点を有していた電子部品内蔵モジュールに対して、第１の絶縁樹脂７を充填することが困難であった電子部品４と配線基板２の隙間に、容易に第１の絶縁樹脂７を充填することが可能となり、そのため電子部品内蔵モジュール１をマザー基板（図示せず）へ実装する際に起こるはんだ５の再溶融に際しても、電極３間に第１の絶縁樹脂７が充填されているため、はんだ５の流出防止壁となり電極３間でのショートを防止することができる。
【００４６】
また、この時、第１の絶縁樹脂７の曲げ弾性率は２０ＧＰａ以下とすることが重要である。第１の絶縁樹脂７に２０ＧＰａ以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いた場合、はんだ５の再溶融時の体積膨張により第１の絶縁樹脂７に応力が働くが曲げ弾性率が高いため、はんだ５の体積膨張を押さえつけようとする応力も働く。この応力は釣り合いをとることができず、結果的に第１の絶縁樹脂７にクラックが発生し、このクラック部へ溶融したはんだ５が流出して特性劣化を招くことになる。しかしながら、曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、はんだ５の溶融時の体積膨張に対して、第１の絶縁樹脂７が変形して追従することができる。そのため第１の絶縁樹脂７にクラックを発生することがなく、溶融したはんだ５の流出を防止することができる。その結果、はんだショートを起こすことがなく、電子部品内蔵モジュール１の特性を劣化させることがない。
【００４７】
以上に示すように、本発明の実施の形態１においては、配線基板２上の電子部品４を実装する電極３の周囲にのみソルダーレジスト６を形成し、電子部品４と配線基板２との空間を広げ、電子部品４と配線基板２の間隔以下の粒径を有する無機フィラーを含有した第１の絶縁樹脂７を用いることで、容易に電子部品４と配線基板２との間へ第１の絶縁樹脂７を充填することが可能となる。この第１の絶縁樹脂７を確実に電子部品４と配線基板２との間に存在させることで、電子部品内蔵モジュール１をマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだ５が所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、第１の絶縁樹脂７には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることで再溶融したはんだの体積膨張に追従することができ、第１の絶縁樹脂７にクラックを発生させることなくはんだの流出を防止することが可能となる。
【００４８】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２による電子部品内蔵モジュールの断面図を示し、実施の形態１と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００４９】
図４に示すように、実施の形態１と同様に電極３の周囲にのみソルダーレジスト６を形成し、電子部品４と配線基板２との間を大きくする。そして、この電子部品４と配線基板２との間に第２の絶縁樹脂８を充填し、電子部品４、第２の絶縁樹脂８及び配線基板２を覆うように第１の絶縁樹脂７を形成する。その後、第１の絶縁樹脂７の表層にはめっきによる金属膜１５を形成し、電磁界シールド層として作用させている。
【００５０】
第２の絶縁樹脂８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、たとえば、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2およびＢａＴｉＯ3などを用いることができる。無機フィラーの配合比率は、１０重量％〜７０重量％の範囲内であることが重要である。第２の絶縁樹脂８は、電子部品４と配線基板２との間に充填することが目的であるため、できるだけ流動性の良いものでなければならない。また、第１の絶縁樹脂７のように肉厚にする必要もない。それ故、第１の絶縁樹脂７より無機フィラーの配合比率が低く設定されている。
【００５１】
しかしながら、第２の絶縁樹脂８は、電子部品４と配線基板２との間に存在して、はんだ再溶融時のはんだ流出防止壁としての役割を果たさなければならない。そのため、第２の絶縁樹脂８内に無機フィラーが全く含有されていない状態では、その流動性は非常に高いのではあるが、容易にはんだ流出が起こり防止壁としての効果を得ることができない。そのため必ず無機フィラーの含有は必要であり、流動性及びはんだ流出防止壁としての両方の効果を満足するために、無機フィラーの含有量が１０重量％〜７０重量％に設定されている。その結果、電子部品４と配線基板２との間に、容易に第２の絶縁樹脂８を充填することが可能となる。
【００５２】
また、実施の形態１と同様に第２の絶縁樹脂８と配線基板２の基材部分が直接密着するため、強固な密着力を得ることが可能である。
【００５３】
更に、第１の絶縁樹脂７と同様に第２の絶縁樹脂８も曲げ弾性率が２０ＧＰａ以下であることが重要である。実施の形態１と同様に、第２の絶縁樹脂８に２０ＧＰａ以上の曲げ弾性率を持つ材料を用いた場合、はんだ５の再溶融時の体積膨張により第２の絶縁樹脂８に応力が働くが、曲げ弾性率が高いため、はんだ５の体積膨張を押さえつけようとする応力も働く。この応力は釣り合いをとることができず、結果的に第２の絶縁樹脂８にクラックが発生し、このクラック部へ溶融したはんだ５が流出して特性劣化を招くことになる。
【００５４】
しかしながら、曲げ弾性率を２０ＧＰａ以下とすることで、はんだ５の溶融時の体積膨張に対して、第２の絶縁樹脂８が変形して追従することができる。そのため第２の絶縁樹脂８にクラックを発生することがなく、溶融したはんだ５の流出を防止することができるため、はんだショートを起こすことがなく、電子部品内蔵モジュール１の特性を劣化させることがない。
【００５５】
以上に示すように、本発明の実施の形態２においては、電子部品４と配線基板２との間に充填する樹脂材料と、電子部品４全体を覆う樹脂材料とを分けることで、電子部品４と配線基板２との間への充填性をより確実に行うことができ、若干流動性を低くしている第１の絶縁樹脂７を電子部品４を覆うための封止材料としてのみ作用させることができる。そのため、より信頼性の高い電子部品内蔵モジュールとすることができる。
【００５６】
（実施の形態３）
図５は本発明の実施の形態３による電子部品内蔵モジュールの断面図、図６は本発明の実施の形態３による配線基板の上面図、図７は本発明の実施の形態３による他の電子部品内蔵モジュールの断面図、図８は本発明の実施の形態３による他の配線基板の上面図を示し、実施の形態１と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００５７】
図５、図６に示すように、実施の形態１と同様に、配線基板２の表面の電極３の周囲にのみソルダーレジスト６を形成し、はんだ５により電子部品４が実装されており、更に、はんだ２５により電子部品２４が実装されている電子部品内蔵モジュール１である。
【００５８】
電子部品２４は、面実装型の能動部品からなる。能動部品としては、たとえば、トランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。この電子部品２４と配線基板２との間に、実施の形態１と同様に第１の絶縁樹脂７を充填するとともに、電子部品４、２４の高さ以上に肉厚に第１の絶縁樹脂７を形成している。電子部品２４と配線基板２との間隔は、受動部品である電子部品４と配線基板２との間隔に比べて、元々広く形成されている。電子部品２４の電極２３は電子部品２４の面内に存在し、電子部品４のようにはんだ５のフィレットが形成されない。そのため、はんだ２５があたかも柱のように存在して電子部品２４と配線基板２との間隔を広くしている。従って、電子部品２４が実装される位置の配線基板２の表面は、電極３以外の部分をソルダーレジスト６で覆っていても良い。また、図７、図８に示すように電子部品２４が実装される位置においても、電極３の周囲にのみソルダーレジスト６を形成する構造としても良い。
【００５９】
以上の構成により、能動部品及び受動部品を備えた電子部品内蔵モジュール１とすることができ、１つのシステムを兼ね備えた装置とすることが可能となる。
【００６０】
（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４による電子部品内蔵モジュールの断面図、図１０は本発明の実施の形態４による配線基板の上面図、図１１は本発明の実施の形態４による電子部品内蔵モジュールの断面図、図１２は本発明の実施の形態４による配線基板の上面図を示し、実施の形態１〜３と同一の構造については、同一番号を付与して説明を省略する。
【００６１】
本実施の形態４は、実施の形態３の特性安定化を目的とするものである。能動部品である電子部品２４の実装に対しては、受動部品である電子部品４に比べて注意を払う必要がある。それは、電子部品２４の面積が電子部品４に対して非常に大きいものであり、この大面積が影響して特に熱膨張係数差による接続不良が起こりやすい。そこで、図９に示すように、熱膨張係数差緩和のために電子部品２４と配線基板２との間に電子部品２４や配線基板２より熱膨張係数を大きくした第３の絶縁樹脂９を充填している。
【００６２】
しかしながら、電子部品４ははんだフィレットを有しているため、熱膨張係数の大きい第３の絶縁樹脂９を電子部品４と配線基板２との間に充填した場合、電子部品内蔵モジュール１をマザー基板に実装するリフロー工程時にはんだの融点以上の温度に達すると、第３の絶縁樹脂９の大きな熱膨張係数によりはんだ５が配線基板２上の電極３と引き剥がされる。
【００６３】
次に、はんだ５は融点以下の温度に冷却され体積収縮するが第３の絶縁樹脂９の体積膨張は大きいままであるために、はんだ５は電極３と引き剥がされたまま固体化する。すなわち、リフロー工程を経ることではんだ５と電極３間で断線が起こることになる。従って、第３の絶縁樹脂９を電子部品４と配線基板２との間に充填してはならない。
【００６４】
そこで、図９、図１０に示すように熱膨張係数が第３の絶縁樹脂９より小さい第１の絶縁樹脂７を用いて電子部品４を覆っている。さらに第３の絶縁樹脂９の塗布範囲を制御するために、電子部品２４と電子部品４との間に第３の絶縁樹脂９の流出を防止するソルダーレジスト２６の壁を形成し、ソルダーレジスト６の段差部分で第３の絶縁樹脂９の流出を防止している。
【００６５】
また、実施の形態４においても実施の形態３と同様に、電子部品２４が実装される位置の配線基板２の表面は、電極３以外の部分をソルダーレジスト６で覆っていても良い。また、図１１、図１２に示すように電子部品２４が実装される位置においても、電極３の周囲にのみソルダーレジスト６を形成する構造としても良い。
【００６６】
以上の構造により、能動部品及び受動部品を備えた電子部品内蔵モジュール１とすることができ、１つのシステムを兼ね備えた装置とすることが可能となる。
【００６７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、配線基板の表層にある電極の周囲にのみソルダーレジストを形成して電子部品と配線基板間に一定の空間を形成し、第１の絶縁樹脂に含有される無機フィラーの含有率を５０重量％〜９５重量％、粒径をソルダーレジストを除く配線基板と電子部品との間隔より小さくすることで、電子部品の真下に確実に絶縁樹脂を充填しながら、電子部品を覆いかぶるように絶縁樹脂を肉厚に形成することができる。この絶縁樹脂を確実に電子部品と配線基板間へ存在させることで、電子部品内蔵モジュールをマザー基板へ実装する際に再溶融したはんだが、所定の電極外へ流出することを防止することができる。また、絶縁樹脂には２０ＧＰａ以下の曲げ弾性率を有する材料を用いることが重要であり、こうすることで、再溶融したはんだの体積膨張に追従することができ、絶縁樹脂にクラックを発生させることなく、はんだの流出を防止することが可能となる。
【００６８】
また、含有率が１０重量％〜７０重量％、粒径がソルダーレジストを含む配線基板と電子部品との間隔より小さい無機フィラーを含有する第２の絶縁樹脂を用いることで、電子部品と配線基板との間に、より確実に絶縁樹脂を充填することが可能となり、高信頼性を得ることができる。
【００６９】
また、能動部品と受動部品を配置した電子部品内蔵モジュールを形成することが可能となり、接続信頼性も安定化させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による電子部品内蔵モジュールの断面図
【図２】本発明の実施の形態１による配線基板の要部の上面図
【図３】本発明の実施の形態１による配線基板の要部の上面図
【図４】本発明の実施の形態２による電子部品内蔵モジュールの断面図
【図５】本発明の実施の形態３による電子部品内蔵モジュールの断面図
【図６】本発明の実施の形態３による配線基板の上面図
【図７】本発明の実施の形態３による電子部品内蔵モジュールの断面図
【図８】本発明の実施の形態３による配線基板の上面図
【図９】本発明の実施の形態４による電子部品内蔵モジュールの断面図
【図１０】本発明の実施の形態４による配線基板の上面図
【図１１】本発明の実施の形態４による電子部品内蔵モジュールの断面図
【図１２】本発明の実施の形態４による配線基板の上面図
【図１３】従来の電子部品内蔵モジュールの断面図
【符号の説明】
１  電子部品内蔵モジュール
２  配線基板
３  電極
４  電子部品
５  はんだ
６  ソルダーレジスト
７  第１の絶縁樹脂
８  第２の絶縁樹脂
９  第３の絶縁樹脂
１０  インナービア
１１  配線パターン
１２  配線パターン
１３  裏面電極
１４  はんだ
１５  金属膜
２３  電極
２４  電子部品
２５  はんだ
２６  ソルダーレジスト
【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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