(57)【要約】【課題】 複数のチップ状部品が配線基板に埋め込まれたフラットな形状で、配線基板の配線とチップ状部品との接続を含めて配線が低コストであり、更に信号を裏面側に取り出せる部品一体型配線基板およびその製造方法を提供すること。【解決手段】基板スルーホール１２を有する配線基板１０の表面に誘電体層２１を設け、チップ状部品３５、３６の装着領域以外の誘電体層２１の表面にメッキ膜による基板表面回路４２を形成させた後、チップ状部品３５、３６をそれらの電極パッドの存在する面が上を向くようにして誘電体層２１へ埋め込む。この時、誘電体層２１に予めチップ状部品３５、３６をそれぞれ密に埋め込み得るキャビティ２５、２６を形成しておく。埋め込んだチップ状部品３５、３６の電極パッドと基板表面回路４２の接続端部４２ｔとを金の超微粒子の分散液をインクジェット法によって吹き付けて描画する接続細線５２によって接続する。【選択図】      図１９
2005235964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に基板配線および基板スルーホールを備えた配線基板と、前記配線基板の前記基板配線側の面に形成された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる誘電体層と、前記誘電体層におけるチップ状部品の装着領域に電極パッドが存在する面を上に向けて埋め込まれた複数の前記チップ状部品と、前記装着領以外の前記誘電体層に形成され選定された前記基板スルーホールおよび前記基板配線に達する誘電体層スルーホールと、同じく前記装着領域以外の前記誘電体層の表面側にメッキ膜によって形成された基板表面回路と、前記基板表面回路の前記チップ状部品との接続端部を除く前記基板表面回路および前記誘電体層スルーホールを覆うように形成された絶縁樹脂膜と、前記基板表面回路の前記接続端部と前記チップ状部品の前記電極パッドとの間に金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用して描画された接続細線と、前記接続細線および前記チップ状部品を覆う封止樹脂膜とからなる
ことを特徴とする部品一体型配線基板。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂が光硬化性を付与されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の部品一体型配線基板。
【請求項３】
前記チップ状部品が前記電極パッドの存在する面を上に向けて装着された姿勢において縦断面形状が逆台形に類似の形状とされている
ことを特徴とする請求項１に記載の部品一体型配線基板。
【請求項４】
前記チップ状部品が前記電極パッドの存在する面を前記誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルに埋め込んで装着されている
ことを特徴とする請求項１に記載の部品一体型配線基板。
【請求項５】
前記チップ状部品の前記電極パッドと前記基板表面回路の前記接続端部との間に前記金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制する下地層が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の部品一体型配線基板。
【請求項６】
所定の位置に基板スルーホールおよび基板配線を備えた配線基板の前記基板配線側の面に熱可塑性樹脂のペースト状溶液または未完全硬化の熱硬化性樹脂を適用して誘電体層を形成する工程と、前記誘電体層にレーザ加工して選定された前記基板スルーホールおよび前記基板配線へ達する誘電体層スルーホールを設ける工程と、前記誘電体層へのチップ状部品の装着領域以外の前記誘電体層の表面および前記誘電体層スルーホールにメッキ膜による基板表面回路を形成する工程と、前記基板表面回路の前記チップ状部品との接続端部は残して、それ以外の部分を覆う絶縁樹脂膜を形成する工程と、前記チップ状部品の電極パッドが存在する面を上向きにして複数の前記チップ状部品を前記装着領域へ埋め込む工程と、前記チップ状部品の前記電極パッドと前記基板表面回路の前記接続端部との間に金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用して描画し接続細線を形成する工程と、前記接続細線および前記チップ状部品を覆う封止樹脂膜を形成する工程とからなる
ことを特徴とする部品一体型配線基板の製造方法。
【請求項７】
前記誘電体層を前記熱可塑性樹脂によって形成する場合に、前記誘電体層に前記チップ状部品を密に埋め込み得る凹所をあらかじめ成形しておく
ことを特徴とする請求項６に記載の部品一体型配線基板の製造方法。
【請求項８】
前記誘電体層を前記熱硬化性樹脂によって形成する場合に、前記チップ状部品を前記誘電体層の前記装着領域へ埋め込む前に、前記装着領域以外の部分の硬化度を選択的にあらかじめ高めておく
ことを特徴とする請求項６に記載の部品一体型配線基板の製造方法。
【請求項９】
前記熱硬化性樹脂として光硬化性を兼有しているものを使用し、選択的に硬化度を高める部分に対してフォトマスクの開口から紫外線照射し光硬化させる
ことを特徴とする請求項８に記載の部品一体型配線基板の製造方法。
【請求項１０】
前記電極パッドが存在する面を上に向けて埋め込む前記チップ状部品として、埋め込み時の姿勢における縦断面形状が逆台形に類似の形状とされているものを使用する
ことを特徴とする請求項６に記載の部品一体型配線基板の製造方法。
【請求項１１】
前記電極パッドの存在する面を前記誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルとなるように前記チップ状部品を前記誘電体層の前記装着領域へ埋め込む
ことを特徴とする請求項６に記載の部品一体型配線基板の製造方法。
【請求項１２】
前記接続細線を前記金属超微粒子の分散液によって描画する前に、前記チップ状部品の前記電極パッドと前記基板表面回路の前記接続端部との間の面に前記金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制し得る下地層を形成させておく
ことを特徴とする請求項６に記載の部品一体型配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は部品一体型配線基板に関するものであり、更に詳しくは、半導体チップのような能動素子のほか、チップコンデンサ、チップ抵抗のような受動素子、その他を含むチップ状部品が一体的に取り付けられた配線基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
（従来例１）従来、半導体チップを配線基板に実装する場合には、半導体チップにおける配線幅、配線間隔と配線基板における配線幅、配線間隔との間に大きい隔たりがあることから、半導体チップと配線基板との間にインターポーザを介在させて実装することが行われている。すなわち、図２４Ａはフェイスアップとした半導体チップ１４０を金線１４５によってインターポーザ１４１の表面側に接続してエポキシ樹脂１４６で封止し、配線幅、配線間隔の拡大されているインターポーザ１４１の裏面側をハンダバンプ１４７によって配線基板１４９と接続しているものである。また、図２４Ｂはフェイスダウンとした半導体チップ１５０をハンダバンプ１５５でインターポーザ１５１の表面側に接続してエポキシ樹脂１５６で封止し、インターポーザ１５１の裏面側をハンダバンプ１５７によって配線基板１５９と接続しているものである（例えば特許文献１を参照。）。そして図２４Ａについて言えば、半導体チップ１４０の側方において配線基板１４９にチップコンデンサやチップ抵抗を搭載してマルチチップモジュールとすることが行われている。
【０００３】
（従来例２）従来例２は集積回路モジュールに関するものであるが、図２５Ａに示すように、金属板のような基部２１０に支持されたポリイミド被膜層２１２ｂ上に半導体チップ２１４を接点パッド２１５の存在する面が下になるように接着剤２１２ａによって取り付けると共に、チップコンデンサ２２０も同様に取り付け、接着剤２１２ａを硬化させてから、図２５Ｂに示すように、チップ２１４、２２０を囲うように枠２２２を設け、枠２２２内に基板成形材料となる光または熱硬化性樹脂２２４を注入し、光または熱によって硬化させる。続いて、図２５Ｃに示すように、基部２１０と枠２２２を取り外して上下を反転させ、図２５Ｄに示すように、ポリイミド被膜層２１２ｂと接着剤層２１２ａとからなる基部シート２１２に、チップ状部品２１４、２２０の接点パッド２１５へ達するバイア開口２３０を設け、続いて基部シート２１２のほぼ全面にリソグラフィ（レジスト塗布、露光、現像）と真空下の薄膜形成プロセス（スパッタリング、ＣＶＤ、または蒸着）とによってパターン状に導体２３２を形成させたる集積回路モジュールが提案されている（例えば特許文献２を参照。）。すなわち、チップ２１４、２２０を、それらの接点パッド２１５の存在する面が同一面にあるように揃えて基部シート２１２に取り付けた後に、上下を反転させて基部シート２１２のほぼ全面にパターン状の電気導体２３２を形成させることによって製造される集積回路モジュールである。
【０００４】
（従来例３）そのほか図２６に示すように、予備成形された成形基板３３８のキャビティ内へチップ状の電子部品３２２と電子部品３２４を、それぞれの接続パッド３２６、３２８が存在する活性面３３４、および接続パッド３３０、３３２が存在する活性面３３６を同一面となるように接着剤で取り付け、成形基板３３８の電子部品３２２、電子部品３２４側の全面へあらかじめパターン化された金属層３５６と金属層３５８を両面に有する誘電体フィルム層３５４を接着剤３５２で接合したサブモジュール３２０が提案されている（例えば特許文献３を参照。）。この例においても電子部品３２２と電子部品３２４を成形基板３３８に取り付けた後に、その全面に金属層３５６、金属層３５８を有する誘電体フィルム層３５４が接合されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３３０３０号公報（段落［０００３］の記載）
【特許文献２】特開平７−００７１３４号公報（段落［００１３］から［００３０］までの記載）
【特許文献３】特開２０００−１０６４１７号公報（段落［００２３］から［００２６］までの記載）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来例１のインターポーザを介在させて半導体チップを配線基板に搭載したものは、例えば図２４Ａの半導体チップ１４０とインターポーザ１４１との接続がワイヤボンディングであるものを例にとると、金線１４５の存在を除外して考えても、インターポーザ１４１自体、およびインターポーザ１４１と配線基板１４９とを接続するハンダバンプ１４７が存在することにより配線基板１４９の表面から半導体チップ１４０の上面までの高さが大になることは避けがたい。従って配線基板１４９に実装した半導体チップ１４０と、同時に実装するチップコンデンサやチップ抵抗とは高さが揃わず、全体として平坦性を欠くので、これを多層に積層するには困難がある。
【０００７】
また、従来例２は、半導体チップ２１４やチップコンデンサ２２０をそれら接合パッド２１５が存在する面をフラットになるように基部シート２１２に取り付けた後、基部シート２１２に各チップの接点パッド２１５に達するバイア開口２３０を設けて、基部シート２１２のほぼ全面にリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとによってパターン状の導電体２３２を形成させているので、配線の位置精度は高いが、配線コストは極めて大となり実用性に乏しい。すなわち、チップにおける配線幅、配線間隔に基づいて設けられている接点パッドに接続する配線を形成するにはリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとに拠らざるを得ないが、その配線をモジュールまたは配線基板のほぼ全面形成させているので、配線コストは大幅に上昇する。従来例３も誘電体フィルム層３５４に同様な配線を形成させているので配線コストは大である。
【０００８】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、半導体チップを含むチップ状部品をそれらの電極パッドが存在す面を上向きにし、かつそれらの面がフラットとなるように配線基板の表面側に装着され、かつチップ状部品の電極パッドと配線基板側の配線とを低コストで接続することができ、更には配線基板の裏面側にも信号を取り出すことができて、配線基板を積み重ねたスタック構成にすることが容易な部品一体型配線基板およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は請求項１または請求項６の構成によって解決されるが、その解決手段を説明すれば次に示す如くである。
【００１０】
請求項１の部品一体型配線基板は、所定の位置に基板配線および基板スルーホールを備えた配線基板と、前記配線基板の前記基板配線側の面に形成された熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる誘電体層と、前記誘電体層におけるチップ状部品の装着領域に電極パッドが存在する面を上に向けて埋め込まれた複数の前記チップ状部品と、前記装着領以外の前記誘電体層に形成され選定された前記基板スルーホールおよび前記基板配線に達する誘電体層スルーホールと、同じく前記装着領域以外の前記誘電体層の表面側にメッキ膜によって形成された基板表面回路と、前記基板表面回路の前記チップ状部品との接続端部を除く前記基板表面回路および前記誘電体層スルーホールを覆うように形成された絶縁樹脂膜と、前記基板表面回路の前記接続端部と前記チップ状部品の前記電極パッドとの間に金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用して描画された接続細線と、前記接続細線および前記チップ状部品を覆う封止樹脂膜とからなるものである。
【００１１】
このような部品一体型配線基板は、所定の位置に基板スルーホールと基板配線を有する配線基板の表面側に形成された誘電体層に複数のチップ状部品がそれらの電極パッドの存在する面を上向きにしてフラットな面を形成するように装着領域へ埋め込まれていることから平板状で薄く平滑であり占有容積が小さい。 また誘電体層のチップ状部品の装着領域以外の部分にメッキ膜による基板表面回路が形成されており、基板表面回路の接続端部と埋め込まれたチップ状部品の電極パッドとが金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用して描画した接続細線によって接続されており、従来例２のようなリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとによる配線基板のほぼ全面に亙る配線形成を必要としない。また、基板スルーホールによって配線基板の裏面側へ信号を取り出すことができる。
【００１２】
請求項１に従属する請求項２の部品一体型配線基板は、前記熱硬化性樹脂が光硬化性を付与されたものである
このような部品一体型配線基板は、チップ状部品の埋め込み時の熱によって装着領域以外の誘電体層が粘度低下しないように、フォトマスクを利用して当該誘電体層を選択的にあらかじめ光硬化させ硬化度を高めておくことができる。
【００１３】
請求項１に従属する請求項３の部品一体型配線基板は、前記チップ状部品が前記電極パッドの存在する面を上に向けて装着された姿勢において縦断面形状が逆台形に類似の形状とされているものである。
このような部品一体型配線基板は、チップ状部品を押圧して誘電体層へ埋め込む操作を容易ならしめる。
【００１４】
請求項１に従属する請求項４の部品一体型配線基板は、前記チップ状部品が前記電極パッドの存在する面を前記誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルに埋め込まれているものである。
このような部品一体型配線基板は、半導体チップの活性面の周縁エッジ部における漏電を発生させない。
【００１５】
請求項１に従属する請求項５の部品一体型配線基板は、前記チップ状部品の前記電極パッドと前記基板表面回路の前記接続端部との間に前記金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制する下地層が形成されているものである。
このような部品一体型配線基板は、描画精度の高い接続細線が形成されたものとなる。
【００１６】
請求項６の部品一体型配線基板の製造方法は、所定の位置に基板スルーホールおよび基板配線を備えた配線基板の前記基板配線側の面に熱可塑性樹脂のペースト状溶液または未完全硬化の熱硬化性樹脂を適用して誘電体層を形成する工程と、前記誘電体層にレーザ加工して選定された前記基板スルーホールおよび前記基板配線へ達する誘電体層スルーホールを設ける工程と、前記誘電体層へのチップ状部品の装着領域以外の前記誘電体層の表面および前記誘電体層スルーホールにメッキ膜による基板表面回路を形成する工程と、前記基板表面回路の前記チップ状部品との接続端部は残して、それ以外の部分を覆う絶縁樹脂膜を形成する工程と、前記チップ状部品の電極パッドが存在する面を上向きにして複数の前記チップ状部品を前記装着領域へ埋め込む工程と、前記チップ状部品の前記電極パッドと前記基板表面回路の前記接続端部との間に金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用し描画して接続細線を形成する工程と、前記接続細線および前記チップ状部品を覆う封止樹脂膜を形成する工程とからなる方法である。
【００１７】
このような部品一体型配線基板の製造方法は、誘電体層におけるチップ状部品の装着領域以外の部分にメッキ膜による基板表面回路を形成してから、複数のチップ状部品を装着領域へ埋め込むので、基板表面回路を形成するまでの工程はチップ状部品とは独立して進めることができる。また、複数のチップ状部品はそれらの電極パッドが存在する面を上に向けてフラットな面を形成するように装着領域へ埋め込むので得られる配線基板は平板状で薄く平滑であり占有容積が小さい。そして、基板表面回路はチップ状部品の装着領域以外の誘電体層へ施すメッキ膜によって形成されるほか、埋め込んだチップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との接続は金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用し描画する接続細線によって行なうことができ、従来例２のような配線基板のほぼ全面へのリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとによる配線を要しない。更には基板スルーホールにより配線基板の裏面側へ信号を取り出すことができる。
【００１８】
請求項６に従属する請求項７の部品一体型配線基板の製造方法は、前記誘電体層を前記熱可塑性樹脂によって形成する場合に、前記誘電体層に前記チップ状部品を密に埋め込み得る凹所をあらかじめ成形しておく方法である。
このような部品一体型配線基板の製造方法は、誘電体層へチップ状部品を埋め込む操作を容易ならしめる。
【００１９】
請求項６に従属する請求項８の部品一体型配線基板の製造方法は、前記誘電体層を前記熱硬化性樹脂によって形成する場合に、前記チップ状部品を前記誘電体層の前記装着領域へ埋め込む前に、前記装着領域以外の部分の硬化度を選択的にあらかじめ高めておく方法である。
このような部品一体型配線基板の製造方法は、チップ状部品を装着領域へ埋め込む時の熱によって装着領域以外の誘電体層の粘度が低下し、形成されている基板表面回路が移動して位置精度が低下することを回避し得る。
【００２０】
請求項８に従属する請求項９の部品一体型配線基板の製造方法は、前記熱硬化性樹脂として光硬化性を兼有しているものを使用し、選択的に硬化度を高める部分に対してフォトマスクの開口から紫外線照射し光硬化させる方法である。
このような部品一体型配線基板の製造方法は、選択的に硬化度を高める部分と硬化度を高めない部分とを明確に区分することができる。
【００２１】
請求項６に従属する請求項１０の部品一体型配線基板の製造方法は、前記電極パッドが存在する面を上に向けて埋め込む前記チップ状部品として、埋め込み時の姿勢における縦断面形状が逆台形に類似の形状とされているものを使用する方法である。
このような部品一体型配線基板の製造方法は、チップ状部品を押圧して誘電体層へ埋め込む操作を容易ならしめる。
【００２２】
請求項６に従属する請求項１１の部品一体型配線基板の製造方法は、前記電極パッドの存在する面を前記誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルとなるように前記チップ状部品を前記誘電体層の前記装着領域へ埋め込む方法である。
このような部品一体型配線基板の製造方法は、半導体チップが活性面の周縁エッジ部から漏電することを防ぐ。
【００２３】
請求項６に従属する請求項１２の部品一体型配線基板の製造方法は、前記接続細線を前記金属超微粒子の分散液によって描画する前に、前記チップ状部品の前記電極パッドと前記基板表面回路の前記接続端部との間の面に前記金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制し得る下地層を形成させておく方法である。
このような部品一体型配線基板の製造方法は、接続細線の描画精度を高める。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の部品一体型配線基板およびその製造方法は次に記載するような効果を奏する。
【００２５】
請求項１の部品一体型配線基板によれば、チップ状部品をそれらの上面が平坦な面を形成するように配線基板の表面側の誘電体層に埋め込んで装着されているのでその形状は平板状で薄く平滑で占有容積が小さく、また、配線基板の裏面側に信号を取り出すことができることから配線基板を積み重ねてスタック構成とすることが容易である。更には配線基板側の基板表面回路がメッキ膜によって形成されており、基板表面回路の接続端部とチップ状部品の電極パッドとの接続は金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用し描画した接続細線によって行われているので、従来のような配線基板のほぼ全面へのリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとによる配線形成と比較して、配線コストが格段に低減されたものとなる。
【００２６】
請求項２の部品一体型配線基板によれば、誘電体層が光硬化性を備えた熱硬化性樹脂で形成されているので、チップ状部品を装着領域へ埋め込んで装着する時の熱によって装着領域以外の誘電体層が粘度低下しないように、あらかじめフォトマスクを利用して選択的に光硬化させておくことができ、装着領域以外の部分に形成されている基板表面回路の位置精度の低下を防ぐことができる。
【００２７】
請求項３の部品一体型配線基板によれば、電極パッドが存在する面を上に向けて装着されるチップ状部品がその姿勢における縦断面形状を逆台形に類似の形状とされているので、チップ状部品を押圧して誘電体層へ埋め込む操作が容易化される。
【００２８】
請求項４の部品一体型配線基板によれば、チップ状部品が電極パッドの存在する面を誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルに埋め込まれているので、半導体チップの活性面の周縁エッジ部における漏電を発生させない。
【００２９】
請求項５の部品一体型配線基板によれば、接続細線を描画すべき誘電体層の面に金属超微粒子の分散液が拡がることを抑制する下地層が形成されているので、接続細線を高精度で描画することができる。
【００３０】
請求項６の部品一体型配線基板の製造方法によれば、誘電体層のチップ状部品装着領域以外の部分にメッキ膜による基板表面回路を形成してから、複数のチップ状部品を装着領域へ埋め込むので、基板表面回路を形成するまでの工程はチップ状部品とは独立して進めることができる。従って工程の組み方の自由度が大であり、製造開始の当初からチップ状部品を必要とする従来例２の場合と比較して高い生産効率が得られる。また、チップ状部品の電極パッドが存在する面を上に向けてフラットな面を形成するように複数のチップ状部品を装着領域へ埋め込むので、得られる配線基板は形状が薄く平滑で占有容積が小さく、加えて基板スルーホールにより信号を配線基板の裏面側へ取り出すことができるのでスタック構成とすることが容易である。更には、基板表面回路はチップ状部品の装着領域以外の誘電体層へ施すメッキ膜によって形成されるほか、基板表面回路の接続端部と埋め込んだチップ状部品の電極パッドとの接続は金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用し描画する接続細線によって行い、従来例２のような配線基板のほぼ全面へのリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとによる配線形成を行わないので、配線コストを格段に低減させることができる。
【００３１】
請求項７の部品一体型配線基板の製造方法によれば、誘電体層にチップ状部品を密に埋め込み得る凹所をあらかじめ成形しておくので、誘電体層へチップ状部品を埋め込む操作を容易化させる。
【００３２】
請求項８の部品一体型配線基板の製造方法によれば、熱硬化性樹脂によって形成されている誘電体層の装着領域へチップ状部品を埋め込む前に、誘電体層の基板表面回路が形成されている部分の硬化度をあらかじめ高めておくので、チップ状部品を装着領域へ埋め込み時の熱によって装着領域以外の誘電体層の粘度が低下し、形成されている基板表面回路の位置精度が低下することを防ぎ得る。
【００３３】
請求項９の部品一体型配線基板の製造方法によれば、前記誘電体層における前記チップ状部品の装着領域以外の部分を選択的に硬化させる場合に、前記熱硬化性樹脂として光硬化性を兼有しているものを使用し、選択的に硬化度を高める部分に対してフォトマスクの開口から紫外線照射し光硬化させるので、当該部分の硬化度を確実に高めることができる。
【００３４】
請求項１０の部品一体型配線基板の製造方法によれば、電極パッドが存在する面を上向きにして装着するチップ状部品として、装着時の姿勢における縦断面形状が逆台形に類似の形状とされているものを使用するので、チップ状部品を押圧して誘電体層へ埋め込む操作を容易化させる。
【００３５】
請求項１１の部品一体型配線基板の製造方法によれば、チップ状部品の電極パッドが存在する面を誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルとなるようにチップ状部品を誘電体層へ埋め込むので、半導体チップが活性面の周縁エッジ部で漏電するトラブルが解消される。
【００３６】
請求項１２の部品一体型配線基板の製造方法によれば、接続細線を金属超微粒子の分散液によって描画する前に、チップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との間の面に金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制し得る下地層を形成させておくので、接続細線の描画精度を高める。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
上述したように、本願発明の部品一体型配線基板は、所定の位置に基板配線および基板スルーホールを備えた配線基板の面に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂による誘電体層を形成し、その誘電体層にレーザ加工して選定された基板スルーホールおよび基板配線へ達する誘電体層スルーホールを設けてから、誘電体層におけるチップ状部品の装着領域以外の誘電体層の表面および前記誘電体層スルーホールにメッキ膜による基板表面回路を形成し、基板表面回路のチップ状部品と接続すべき接続端部は残して、それ以外の部分の基板表面回路を覆うように絶縁樹脂膜を形成する。そしてチップ状部品の電極パッドが存在する面を上に向けて複数のチップ状部品を誘電体層の装着領域へ埋め込み、チップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との間は金属超微粒子の分散液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用して描画し形成される接続細線によって接続し、接続細線と共にチップ状部品を覆う封止樹脂膜を形成させることによって製造される。
すなわち、配線基板に設けた誘電体層にあらかじめメッキ膜による基板表面回路を形成しておき、その後に誘電体層へチップ状部品を埋め込んでから、チップ状部品と基板表面回路との間を金属超微粒子の分散液を吹き付けで描画する接続細線によって接続する製造方法である。上記の各ステップを以下に説明する。
【００３８】
ベースとなる配線基板としてはガラスクロス・エポキシ樹脂からなるもの以外に、ポリイミド樹脂を主剤とするもの、フェノール樹脂を主剤とするものが使用されるが、配線基板の種類は特に限定されない。そして、配線基板は基板スルーホールと基板配線が所定の位置に形成されているものを使用する。この基板配線や基板スルーホールにおける導電性金属には銅のほか、アルミニウム、その他の金属が使用されるが、導電性金属の種類は特に限定されない。
【００３９】
そして配線基板の表面に熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂からなる誘電体層を形成させる。熱可塑性樹脂によって誘電体層を形成させる場合は、熱可塑性樹脂を有機溶剤に溶解したペースト状の溶液を塗布し、有機溶剤を除去するために加熱、乾燥して、例えば０．１ｍｍ厚さに形成させる。勿論、形成させる誘電体層の厚さはこれに限定される訳ではない。
【００４０】
使用する熱可塑性樹脂としては、基本的には全ての熱可塑性樹脂を使用することができる。しかし、製造される部品一体型配線基板に例えば温度６０℃における連続使用に耐える耐熱性が要求される場合には、熱可塑性樹脂の中でも熱変形温度が高くエンジニアリング・プラスチックスに分類されるものを使用することが好ましく、例えば、ポリアミド類、ポリアセタール類、ポリカーボネ―ト類、ポリフェニレンオキシド類、ポリブチレンテレフタレート類を挙げることができる。ここにおいて、例えばポリアミド類とはポリアミド（例えば６−ナイロン、６，６−ナイロン、その他）のほか、ポリアミドを主成分とする共重合体およびブレンド体を意味する。
【００４１】
熱可塑性樹脂による誘電体層を形成した後、誘電体層へチップ状部品を埋め込んで装着する装着領域以外の部分において、誘電体層にレーザ加工し選定された基板スルーホールおよび基板配線へ達する誘電体層スルーホールを設ける。その後、上記装着領域以外の誘電体層の表面および誘電体層スルーホールに例えば銅メッキ膜による基板表面回路を形成させる。メッキ膜による基板表面回路の形成は、当該誘電体層の全面に銅メッキ膜を形成させた後に、リソグラフィによってエッチング・レジスト膜を形成して銅メッキ膜から不要部分をエッチング除去することにより所定パターンの基板表面回路を形成してもよく、また、当該誘電体層の表面にリソグラフィによって所定パターンの開口部を有するメッキ・レジスト膜を形成し、そのメッキ・レジスト膜の存在下にて銅メッキを施して所定パターンの基板表面回路を形成させてもよい。何れの場合も基板表面回路が形成された後、レジスト膜を剥がすことは言うまでもない。基板表面回路を形成させた後、基板表面回路のチップ状部品と接続すべき接続端部は露出させて残し、要すれば酸化防止ないしは耐食性付与のために無電解（Ｎｉ／Ａｕ）メッキを施し、接続端部を除く基板表面回路の全面には絶縁樹脂膜を形成させる。
【００４２】
その後、装着領域の誘電体層へ半導体チップや、チップコンデンサ、チップ抵抗などのチップ状部品を上方から押し付け埋め込んで装着する。チップ状部品はその電極パッドが存在する面を上に向けて、半導体チップに付いて言えばフェイスアップとして埋め込む。なお、チップ状部品は上記のような姿勢において縦断面が逆台形に類似の形状にしておくことが望ましい。このような形状とすることによって、埋め込み操作を容易化することができる。
【００４３】
チップ状部品を熱可塑性樹脂による誘電体層へ埋め込む時に、誘電体層をその軟化温度以上に加熱すればチップ状部品を押圧して誘電体層へ埋め込むことは可能である。即ち、誘電体層の軟化温度が低い場合には、チップ状部品自体を誘電体層の軟化温度以上の温度に上昇させておき、そのチップ状部品を誘電体層へ押し付けることによって埋め込み得る。しかし、チップ状部品を上昇させ得る温度には限界があり、またチップ状部品は熱容量が小さいので、誘電体層が熱変形温度の高い熱可塑性樹脂からなる場合には、チップ状部品を昇温させるだけでは埋め込みは困難である。他方、誘電体層自体を加熱する方法は、その加熱温度にもよるが、誘電体層を膨張させて形成されている基板表面回路の間隔を広げ、温度が低下すると元へ戻る。しかし完全には元へ戻らずに基板表面回路の位置精度を低下させる怖れがあるので好ましくない。
【００４４】
誘電体層が熱変形温度の高い熱可塑性樹脂からなる場合には、誘電体層にチップ状部品を密に埋め込むことのできる形状・サイズのキャビティ（凹所）を、種類の異なるチップ状部品の形状・サイズに応じて、あらかじめ設けておくことにより埋め込み操作を容易化させることができる。勿論、チップ状部品の昇温を併用してもよい。キャビティの形成はどのような方法で行なってもよい。例えば熱可塑性樹脂のペースト状溶液を均等な厚さに塗布して形成した誘電体層へ、装着させるチップ状部品と同一形状の凸部を有する金型を押し付ける方法が最も簡便である。そのほか、装着させるチップ状部品と同一形状の凸部を有する離型金型へ熱可塑性樹脂のペースト状溶液を塗布して形成させた誘電体層を配線基板へ転写させてもよい。なお、前者の金型を押し付けてキャビティを設ける場合は、形成されている基板表面回路や誘電体スルーホールを移動させ、それらの位置精度を低下させる怖れがあるので、基板表面回路および誘電体スルーホールを形成させる前にキャビティを設けておくことが望ましい。
【００４５】
チップ状部品の埋め込みは、それらの電極パッドの存在する面が誘電体層の表面と同等のレベル、または同等より低いレベルになるように埋め込む。これは特に半導体チップにおいて、電極パッドが存在する面、すなわち活性面が誘電体層の表面より高いレベルにあると周縁エッジ部で漏電を生ずる怖れがあるからである。しかし半導体チップの形状が大であり、電極パッドの存在する面が誘電体層の表面より高いレベルとなる場合には、半導体チップの活性面の周縁エッジ部を覆うように樹脂コーティングを施して対処することが望まれる。
【００４６】
チップ状部品を埋め込んだ後は、チップ状部品の電極パッドと、既に形成されている基板表面回路の露出されている接続端部とを接続する。その接続は金属超微粒子の分散液をインクとするインジェット法またはスクリーン印刷法によって、チップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との間の誘電体層の面に適用し描画して得られる接続細線によって行なう。ここに言う金属超微粒子の分散液とは、金属超微粒子のバインダーとなるべき合成樹脂を有機溶剤に溶解した溶液を分散媒として粒子径５〜１０ｎｍの金属超微粒子を分散させたものである。 使用される金属は金、銀、銅などの導電性が大きい金属である。これらの金属超微粒子は減圧の不活性ガス雰囲気中で溶解、蒸発された金属蒸気が不活性ガスと接触して冷却され凝集して生成する凝集粒子であり市販されている。
【００４７】
なお、金属超微粒子の分散液を誘電体層の面へ適用しても、その面で金属超微粒子の分散液が拡がると描画精度が低下するので、誘電体層の表面には金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制する下地層を設けておくことが好ましい。下地層は、金属超微粒子の分散液を吸収するような多孔性フィラーを添加した塗料ないしはインク、また、金属超微粒子の分散液によって膨潤するようなフィラーを添加した塗料ないしはインクとして作製し得るので、金属超微粒子の分散液と同様にインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用することができる。勿論、それ以外の方法によって下地層を形成させてもよい。
【００４８】
例えば上記金属超微粒子の分散液を専用のインクジェット装置によってノズルから吹き付けて描画することにより、埋め込まれているチップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との間に３０μｍ程度の段差があっても、ライン・アンド・スペース＝（３０μｍ／３０μｍ）の接続細線が容易にかつ低コストで得られる。これに対して従来はチップ状部品の狭い線幅および線間隔によって形成されている電極パッドに接続する配線はフォトリソグラフィと真空下の薄膜形成プロセスとによって行なうほかはなく、線幅の狭い配線の形成は煩雑な操作を要し、労務的にも装置的にも高コストとなっているが、インクジェット法による直接的な描画は配線コストを格段に低減させる。この金属超微粒子の分散液をスクリーン印刷のインクとして使用するスクリーン印刷法によって接続細線を形成させる場合も同様である。
【００４９】
チップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との接続細線による接続が完了すると、接続細線と共にチップ状部品を覆うように封止樹脂膜を形成して封止する。この封止樹脂膜の形成にも、封止樹脂を有機溶剤に溶解した溶液をインクとする、インクジェット法で適用することができる。勿論、スクリーン印刷法によって適用してもよい。上記のようにして、平板状で薄く平滑で占有容積が小であり、かつ裏面側へ信号を取り出し得る部品一体型配線基板が製造される。
【００５０】
上記は誘電体層を熱可塑性樹脂によって形成させる場合を述べたが、熱硬化性樹脂によってもほぼ同様にして配線基板上に誘電体層を形成することができる。誘電体層を形成させる熱硬化性樹脂としては、基本的には全ての熱硬化性樹脂を使用することができる。中でも取り扱いが容易なものとして、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂を挙げることができるが、後述する理由によって、熱硬化性樹脂は光硬化性を付与されたものであることが望まれる。
【００５１】
熱硬化性樹脂は硬化の進行状態に応じて、硬化前の液体状態はＡステージ、硬化が途中まで進んだ状態はＢステージ、完全硬化された状態はＣステージと称されるが、熱硬化性樹脂によって誘電体層を形成させる場合には、熱硬化を途中まで進行させてペースト状態となっているＢステージの熱硬化性樹脂を配線基板の表面に塗布し加熱して所定の粘度とする。しかし塗布後、所定の工程が完了するまでは未完全硬化のままとされる。そして、その状態の誘電体層に対して、上述した熱可塑性樹脂の場合と同様に、誘電体層スルーホールを形成させ、メッキ膜による基板表面回路を形成させ、基板表面回路を覆って絶縁樹脂膜を形成させる。ただし、未完全硬化の熱硬化性樹脂は加熱すると粘度低下するので、昇温させたチップ状部品の押し付けるだけでも、その熱が周辺の誘電体層を膨張させ基板表面回路の位置を変動させる怖れがある。従って、チップ状部品の埋め込みのみは熱可塑性樹脂の場合と異なる方法を要する。
【００５２】
すなわち、基板表面回路の位置精度が低下することを防ぐために、チップ状部品を埋め込む前に、基板表面回路が形成されている部分の誘電体層を粘度低下しない程度に硬化度を高めておくことを要する。このチップ状部品を埋め込む前の硬化は、チップ状部品の装着領域を除いて行なうことを要するので、光硬化によって装着領域以外の部分の硬化度を選択的に高めておくことが望ましい。光硬化させる場合には、フォトマスクの開口から硬化度を高めようとする部分へ例えば紫外線を照射することにより、照射した部分の硬化度を選択的に高めることができる。硬化度を高めようとする部分へマスクの開口から赤外線を照射して選択的に熱硬化させることもできるが、温度上昇した部分の熱は拡散して周辺部へ拡がるので、光硬化させる場合と比較して、照射部と非照射部との境界を厳密に設定することは困難である。従って、誘電体層の形成に使用する熱硬化性樹脂は光硬化性を付与されたものであることが望ましい。そのような観点から、エポキシ樹脂は光硬化性と熱硬化性とを備えたものを入手し易いので好ましい。勿論、エポキシ樹脂以外の熱硬化性樹脂であっても光硬化性を付与したものであれば好適に採用し得る。
【００５３】
フォトマスクを使用して、硬化度を高めたい部分、すなわち、基板表面回路が形成されている部分、その部分と重なるが誘電体層スルーホールが形成されている部分にはフォトマスクの開口から紫外線を照射し、チップ状部品の装着領域には紫外線を照射しないことにより、基板表面回路および誘電体層スルーホールの形成されている部分を選択的に光硬化させてその部分の硬化度を高め、チップ状部品の装着領域は元の硬化度のままとすることができる。その後、適切な温度に昇温させたチップ状部品を装着領域へ押し付けることによって埋め込むことができる。そして、チップ状部品を埋め込んだ後は、全体を所定の温度に加熱して誘電体層の全体を完全硬化させることによって熱硬化性樹脂による誘電体層を備えた部品一体型配線基板が得られる。
【実施例１】
【００５４】
次に実施例３で製造される部品一体型配線基板２０に至るまでの異なる製造方法を実施例１および実施例２において説明する。図１は一般的な配線基板１０の断面図であり、形成されている基板スルーホール１２内に充填されている銅と一体的な接合パッド１３や基板配線１４が配線基板１０の上面側に形成されている。図２は配線基板１０の表面に熱変形温度の高い熱可塑性樹脂であるポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）を有機溶剤に溶解したペースト状の溶液を塗布し温度２００℃に加熱することによって形成された厚さ０．１ｍｍの誘電体層２１を示す。なお、図１、図２、および以降の図においては、記載の構成要素を明瞭に示すために、寸法は比例関係にはなっていない。誘電体層２１には、温度の高い状態において上方から金型で型押しして、半導体チップ３５を埋め込むキャビティ２５と、チップコンデンサ、チップ抵抗等のチップ状部品３６を埋め込むキャビティ２６を形成している。キャビティ２５、キャビティ２６の断面を逆台形の形状にしているのは、上述したように埋め込みを容易にするために縦断面の形状を逆台形とした半導体チップ３５やチップ状部品３６の形状に整合させたことによる。
【００５５】
図３は誘電体層２１にレーザ加工を行なって配線基板１０の基板スルーホール１２の接合パッド１３および基板配線１４に達する誘電体層スルーホール２３、２４を穿設した状態を示し、図４は続いて誘電体層２１の表面および誘電体層スルーホール２３、２４に銅メッキ膜４１を形成させた状態を示す。図５は図４の銅メッキ膜４１から不要部分を除去してライン・アンド・スペース＝（５０μｍ／５０μｍ）の基板表面回路４２を形成し、次いで基板表面回路４２の接続端部４２ｔを残して、それ以外の基板表面回路４２には絶縁樹脂膜４３を形成したものである。なお、絶縁樹脂膜４３には光硬化性を有するエポキシ樹脂を使用した。また基板表面回路４２の接続端部４２ｔには酸化防止のために無電解（Ｎｉ／Ａｕ）メッキ４４を施している。
【００５６】
そして、図６は縦断面の形状を逆台形とした半導体チップ３５をキャビティ２５へ、同じくチップ状部品３６をキャビティ２６へまさに埋め込まんとしている状態を示し、図７は、半導体チップ３５およびチップ状部品３６が電極パッドの存在する面を誘電体層２１の表面と同等のレベルにして埋め込まれた状態を示している。なお、図７においては同等のレベルで示しているが、実際は後述する拡大断面図の図１８に示すように、誘電体層２１の表面より僅か低いレベルに埋め込まれている。ただ、図１８で示しているレベル差は実質３０μｍ程度である。なお、実装するチップ状部品、特に半導体チップのサイズや厚さが大であり、誘電体層２１に埋まりきらず電極パッドの存在する面すなわち活性面が誘電体層２１の表面より高くなる場合には活性面の周縁エッジ部で漏電を生じないように、周縁エッジ部を絶縁樹脂膜で覆うことが望ましい。
【００５７】
このように本実施例の部品一体型配線基板２０の製造においては、配線基板１０に設けた誘電体層２１の表面に基板表面回路４２を形成させた後に、半導体チップ３５とチップ状部品３６を埋め込んでいる。すなわち、誘電体層２１の表面に基板表面回路４２を形成するまでの工程は、半導体チップ３５およびチップ状部品３６とは独立して進めることができるので、工程の組み方の自由度が大であり、従来例２のように、製造開始の当初からチップ状部品を必要とするプロセスと比較して高い生産効率が得られる。また後述するように、埋め込んだ半導体チップ３５の電極パッドおよびチップ状部品３６の電極パッドと、基板表面回路４２の接続端部４２ｔとの間は金属超微粒子の分散液をインクとするインクジェット法またはスクリーン印刷法によって描画する接続細線５２によって接続するだけであるので、従来例２と比較して配線コストは格段に低減されたものとなる。
【実施例２】
【００５８】
実施例２では熱硬化性樹脂によって誘電体層を形成させる場合を示す。図８は図１に示したものと同一の配線基板１０である。図９は配線基板１０の表面に光硬化性が付与されている熱硬化性のエポキシ樹脂を所定の硬化度のＢステージまで硬化させた状態で塗布、加熱して未完全硬化の誘電体層２１’を形成させた状態を示す。実施例２では実施例１において設けたキャビティ２５、キャビティ２６は形成させない。
【００５９】
図１０は誘電体層２１’にレーザ加工を行なって所定の基板スルーホール１２の電極パッド１３および基板配線１４に達する誘電体層スルーホール２３、２４を穿設した状態を示し、図１１は続いて誘電体層２１’の表面に銅メッキ膜４１を形成させた状態を示す。図１２は図１１の銅メッキ膜４１から不要部分を除去してライン・アンド・スペース＝（５０μｍ／５０μｍ）の基板表面回路４２を形成し、次いで半導体チップ３５およびチップ状部品３６の装着領域以外の部分を覆うように絶縁樹脂膜４３を形成し、露出させた基板表面回路４２の接続端部４２ｔには酸化防止のための無電解メッキ（Ｎｉ・Ａｕ）メッキ４４を施した状態を示す。この図１０から図１２までのプロセスは実施例１における図３から図５までのプロセスと同様である。
【００６０】
続く図１３は、半導体チップ３５およびチップ状部品３６を誘電体層２１’へ埋め込む前に、図１３における半導体チップ３５およびチップ状部品３６の装着領域には紫外線を照射せず、それ以外の部分には紫外線を照射し得る開口１９ｗを備えたフォトマスク１９を介して紫外線を照射し、半導体チップ３５およびチップ状部品３６の装着領域以外の部分の誘電体層２１’を光硬化させて硬化度を高めている状態を示す。この部分の硬化度を事前に高めておくことにより、半導体チップ３５およびチップ状部品３６の埋め込み時の熱によって、装着領域以外の部分の誘電体層２１’の粘度が低下し、既に形成されている基板表面回路４２が移動して位置精度が低下することを防ぐことができる。
【００６１】
図１４は埋め込む姿勢においての断面形状を逆台形とした半導体チップ３５およびチップ状部品３６を昇温させて、硬化度が高められていない装着領域の誘電体層２１’へ押し込まんとしている状態を示しており、図１５は埋め込みが完了した状態を示す。その後、誘電体層２１’の全体を加熱して完全硬化させる。なお、図１５に示す配線基板１０と図７に示す実施例１の配線基板１０は、一方が誘電体層２１を有し、他方は誘電体層２１’有している点において両者は異なるが、外観的にも機能的にも全く同様である。従って以降においては、図７の配線基板１０によって両者を代表させて説明を進める。
【実施例３】
【００６２】
図７の配線基板１０における半導体チップ３５の電極パッドおよびチップ状部品３６の電極パッドを誘電体層２１に形成されている基板表面回路４２の接続端部４２ｔと接続するが、その接続は、粒子径が５〜１０ｎｍの範囲内にある金の超微粒子を分散させた金属超微粒子の分散液をインクとし、インクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用して描画し加熱して接続細線５２を形成させて行なう。そのために図１６を参照して、半導体チップ３５の電極パッドと基板表面回路４２の接続端部４２ｔとの間の面、およびチップ状部品３６の電極パッドと基板表面回路４２の接続端部４２ｔとの間の面に下地層５１を形成させる。下地層５１は金属超微粒子の分散液の拡がりを抑制する性質を有するものであり、誘電体層２１と親和性を有しており、かつバインダーとなる合成樹脂を有機溶剤に溶解した溶液に多孔性の粒子を分散させた塗料である。この塗料を例えばインクジェット法によって吹き付けて塗布し、加熱して下地層５１を形成させる。
【００６３】
続いて図１７に示すように、詳しくは、半導体チップ３５の近傍の拡大断面図である図１８Ａ、および同拡大平面図である図１８Ｂに示すように、形成させた下地層５１の上へ金の超微粒子の分散液を例えばインクジェット法によって吹き付けて描画し、加熱、乾燥させて接続細線５２を形成させる。このようにして、半導体チップ３５の電極パッドと基板表面回路４２の接続端部４２ｔの接続、およびチップ状部品３６の電極パッドと基板表面回路４２の接続端部４２ｔの接続が行われる。なお、上記の金の超微粒子の分散液をスクリーン印刷におけるインクとして使用することも可能であり、スクリーン印刷法によっても基板表面回路４２と半導体チップ３５、チップ状部品３６とを接続することができる。  
【００６４】
半導体チップ３５は活性面の周縁エッジ部からの漏電を防ぐために、電極パッド３４が存在する活性面のレベルが誘電体層２１の表面より低くなるように誘電体層２１へ埋め込んでいる。そのために、下地層５１は平面状ではなくて三次元の面状に形成されており、その上面において基板表面回路４２の接続端部４２ｔの無電解（Ｎｉ／Ａｕ）メッキ膜４４と半導体チップ３５の電極パッド３５ｐとを接続するように描画された接続細線５２も段差３０μｍの３次元に形成されている。
【００６５】
次いで図１９を参照して、誘電体層２１の装着領域に埋め込んだ半導体チップ３５とチップ状部品３６のそれぞれを接続細線５２と共に覆うように封止樹脂膜４５を形成して封止する。この場合にも、封止樹脂を有機溶剤に溶解した溶液をインクジェット法またはスクリーン印刷法によって適用し加熱して封止樹脂膜４５を形成させる。このようにして部品一体型配線基板２０が製造される。すなわち、複数のチップ状部品がそれらの電極パッドの存在する面を上に向けて埋め込まれており、かつ裏面基板スルーホールによって裏面側へ信号を取り出すことのできる薄い平板状の部品一体型配線基板２０が低コストで製造される。
【実施例４】
【００６６】
図１９に示した部品一体型配線基板２０が裏面側に信号を取り出すことができることは部品一体型配線基板２０の応用範囲を拡げる。実施例４においては、部品一体型配線基板２０を使用して製造することが可能な各種の応用事例を示す。
図２０は、図１９の部品一体型配線基板２０の裏面側において、基板スルーホール１２に接合パッド３３を設け、接合パッド３３に対しハンダボール１７を介して外部から調達する半導体チップ３７を実装した場合を示す。半導体チップ３７の周囲には、半導体チップ３７の実装高さと同等の厚さを有し、基板配線１５と基板スルーホール１６を備えた配線基板１１を貼り合わせたものであり、配線基板１０の表面側と裏面側とにチップ状部品を実装した両面実装の配線基板３０が容易に製造される。
【００６７】
図２１は、部品一体型配線基板２０と同様に製造され半導体チップ３８のみを埋め込んだ部品一体型配線基板２０ａの表面側に、ハンダボール１８を介して、部品一体型配線基板２０と同様な部品一体型配線基板２０ｂを積み重ねたものであり、このようなスタック構成の配線基板４０を容易に製造することができる。
【００６８】
図２２は、図１９に示した部品一体型配線基板２０の配線基板１０に換えて導体板３１を設けた部品一体型配線基板５０であり、導体板３１をアース電位とすることにより半導体チップ３５を高周波電界から隔離することが可能で、半導体チップ３５が高周波によって誤動作することを防ぎ得る。また、導体板３１に換えてヒートシンク板を設けることも可能であり、半導体チップ３５からの発熱が大である場合に半導体チップ３５が温度上昇することを抑制する。
【００６９】
図２３は図１９に示した部品一体型配線基板２０を光デバイスに応用した例を示す。すなわち、図２３は図１９の部品一体型配線基板２０における半導体チップ３５をドライバ・チップ４６とし、チップ状部品３６をレーザ・ダイオード４７とし、かつ配線基板１０を半導体チップ４８で置き換えた発光デバイス６０である。この場合、ドライバ・チップ４６およびレーザ・ダイオード４７の裏面側へ対応する半導体チップ４９を配置することができるので、半導体チップ４９をドライバ・チップ４６、レーザ・ダイオード４７と同一面上に並置したものに比して、占有面積の小さい光デバイスを製造とすることができる。なお、レーザ・ダイオード４７をフォト・ディテクタとした受光デバイスの製造も同様に可能である。
【００７０】
以上、本発明の部品一体型配線基板およびその製造方法を実施例によって説明したが、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００７１】
例えば実施例３の部品一体型配線基板２０においては、半導体チップ３５とチップ状部品３６との２個のチップ状部品を埋め込んだものとして説明したが、埋め込むチップ状部品の個数は３個以上であってもよいことは勿論である。
また実施例４の図２１においては、部品一体型配線基板２０ａと部品一体型配線基板２０ｂとの２層のスタックとする場合を示したが、３層以上のスタックとすることも可能である。
また実施例４の図２１においては部品一体型配線基板２０ａと部品一体型配線基板２０ｂとの接続にハンダボール１８を使用する例を示したが、部品一体型配線基板２０ａの表面側の封止樹脂膜４５、ないしは厚く形成した絶縁樹脂膜４３を接着剤としても使用し得るものとし、それらによってスタックするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】図１から図１９までは実施例の部品一体型配線基板の製造プロセスをステップ的に示す図である。そのうち図８から図１５までは異なる製造プロセスであり、図１６から図１９までは共通する製造プロセスを示している。そして、図１は部品一体型配線基板の製造ステップにおいてベースとなる配線基板の断面図である。
【図２】図１の配線基板の表面に熱可塑性樹脂による誘電体層を形成し、チップ状部品を埋め込むためのキャビティを設けた状態を示す図である。
【図３】図２の配線基板の誘電体層に誘電体層スルーホールを設けた状態を示す図である。
【図４】図３の配線基板の誘電体層へ銅メッキ膜を形成した状態を示す図である。
【図５】図４の配線基板の銅メッキ膜から基板表面回路を形成し、基板表面回路を覆って絶縁樹脂膜を形成し、基板表面回路の接続端部には（Ｎｉ／Ａｕ）メッキを施した状態を示す図である。
【図６】図５の配線基板のキャビティへチップ状部品を埋め込まんとしている状態を示す図である。
【図７】図６に続いてチップ状部品を埋め込んだ状態を示す図である。
【図８】図１と同様な配線基板の断面図である。
【図９】図１の配線基板に熱硬化性樹脂による誘電体層を形成した状態を示す図である。
【図１０】図９の配線基板の誘電体層に誘電体層スルーホールを設けた状態を示す図である。
【図１１】図１０の配線基板の誘電体層へ銅メッキ膜を形成した状態を示す図である。
【図１２】図１1の配線基板の銅メッキ膜から基板表面回路を形成し、基板表面回路を覆って絶縁樹脂膜を形成し、基板表面回路の接続端部には（Ｎｉ／Ａｕ）メッキを施した状態を示す図である。
【図１３】図１２の配線基板のチップ状部品を装着する前に、装着領域には紫外線を照射せず、基板表面回路を形成した部分には紫外線を照射して光硬化させ硬化度を高めている状態を示す図である。
【図１４】図１３の装着領域へチップ状部品を埋め込まんとしている状態を示す図である。
【図１５】図１４に続いてチップ状部品を埋め込んだ状態を示す図である。
【図１６】図７または図１４の配線基板におけるチップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との間に金属超微粉末の分散液を適用するための下地層を形成した状態を示す図である。
【図１７】図１６の下地層の上に金属超微粉末の分散液によってチップ状部品の電極パッドと基板表面回路の接続端部との間に描画した接続細線を示す図である。
【図１８】図１７における半導体チップの近傍を拡大して示す図であり、図１８Ａは拡大断面図、図１８Ｂは拡大平面図である。
【図１９】図１７の接続細線とチップ状部品とを封止樹脂膜で封止して製造された部品一体型配線基板を示す図である。
【図２０】図１９の部品一体型配線基板の裏面側に半導体チップを実装したものを示す図である。
【図２１】図１９の部品一体型配線基板と同様に製造された２種の部品一体型配線基板を積み重ねたものを示す図である。
【図２２】図１９の部品一体型配線基板のベースである配線基板を導電板に換えた高周波用の部品一体型配線基板を示す図である。
【図２３】図１９の部品一体型配線基板のベースである配線基板を半導体チップとし誘電体層にはレーザ・ダイオードとドライバ・チップを埋め込んだ発光デバイスを示す図である。
【図２４】従来例１のインターポーザを介しての半導体チップと配線基板との接続を示す断面図である。
【図２５】従来例２の集積回路モジュールの製造ステップを示す断面図である。
【図２６】従来例３のサブモジュールの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  配線基板、  １２  基板スルーホール、  １９  フォトマスク、
２０  部品一体型配線基板、  ２１  誘電体層、 ２５  キャビティ、
２６  キャビティ、 ３５  半導体チップ、  ３６  チップ状部品、
４１  銅メッキ膜、  ４２  基板表面回路、  
４２ｔ  基板表面回路の接続端部    ５１  下地層、    ５２   接続細線
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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