(57)【要約】【課題】製法を簡略化し、小型化が可能で歩留まりの向上及びコストダウンを達成でき、且つ信頼性の向上につなげる。【解決手段】部品内蔵モジュール８Aは、チップ部品を配線板に対して鉛直方向に倒立させて実装・内蔵した構成となっている。チップ部品である複数のチップコンデンサ３ａ、３ｂの一方の電極は、ハンダ９にて、下部配線板１の上面に形成された配線パターン１ａ上に接続されている。また、チップコンデンサ３ａ、３ｂは絶縁材５にて埋没され、チップコンデンサ３ａ、３ｂの他方の電極は、上部配線板４の配線パターン４ａと接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に電極を有するチップ部品を、少なくとも配線板の内層部に実装した部品内蔵モジュールにおいて、
前記両端に設けられた前記電極を結ぶ線分方向が前記内層部の厚み方向に位置するように、前記チップ部品を実装した
ことを特徴とする部品内蔵モジュール。
【請求項２】
前記内層部において実装される前記チップ部品は、少なくとも１種類以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項３】
動作時に発熱を伴う電気部品を選択的に前記配線板の表層に実装した
ことを特徴とする請求項１または２に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項４】
チップ部品を、少なくとも配線板の内層部に実装した部品内蔵モジュールにおいて、
動作時に発熱を伴う電気部品を選択的に前記配線板の表層に実装した
ことを特徴とする部品内蔵モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線板の内層部に電子部品であるチップ部品を実装した部品内蔵モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気部品を実装する配線板においては小型化が求められ、特に固体撮像素子を用いた医療用などでは、この実装形態が如何に小型化できるかによって、固体撮像素子を利用した撮像ユニットの小型化も大きく左右される。
【０００３】
また、小型化に伴い、配線板を用いた実装形態においては、配線板内の配線パターンの狭ピッチ化が図られ、実装形態も複雑となってきている。
【０００４】
このような中で、例えばチップ部品を配線板に内蔵した実装モジュールの一例が特開２００５−３９１５８号公報に開示されている。
【０００５】
図５は従来の部品内蔵モジュールを示す図、図６は図５の部品内蔵基板モジュールの製造工程を示す断面図である。以下、これら図面を用いて従来の部品内蔵モジュールを説明する。
【０００６】
図６に示すように、下部配線板１０１上に配線パターン１０１ａを形成し（工程１）、所望の位置に接続材１０２を塗布（工程２）した後、チップ部品１０３ａ、１０３ｂを所望の位置に搭載する（工程３）。このものと、配線パターン１０４ａが形成された上部配線板１０４及び未硬化の電気絶縁材１０５に導電性ビア１０７を形成したものを位置あわせする（工程４）。この状態で上下より加圧することによってチップ部品１０３ａ、１０３ｂを電気絶縁材１０５に内蔵した、図５に示すような部品内蔵モジュール８０を作製する（工程５）。
【０００７】
このとき、下部配線板１０１とチップ部品１０３ａ、１０３ｂの間隙を絶縁材１０５に含まれているフィラー１０６の粒径よりも大きくすることで、絶縁材１０５を流れ込みやすくするとともに、空隙を小さくあるいは完全に埋めることができるとしている。
【特許文献１】特開２００５−３９１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図５及び図６に示すように従来技術においては、下部配線板１０１とチップ部品１０３ａ、１０３ｂとの間隔を接着材１０２にて制御させるために、例えば樹脂ボール１０２ａなどを接着材１０２の中に含有させ、その粒径によって接着材１０２の厚みを規定する必要がある。そのため、接着材１０２を形成するための特別な工程が必要である。
【０００９】
すなわち、下部配線板１０１上の配線パターン１０１ａに接着材１０２を塗布した際に必ず樹脂ボール１０２ａが存在するように含有量をコントロールしなければならないとともに、偏って存在しないように均一分散させることが重要である。
【００１０】
また、接着材１０２内の樹脂ボール１０２ａと絶縁材１０５に含まれているフィラー１０６とはその大きさにおいて密接に係わっているため、材料の選択に制限が出てくることとなる。この関係が崩れると絶縁材１０５が下部配線板１０１とチップ部品１０３の間隙に流れ込まなくなり空隙が残った場合にはその後の高温下での作業において、クラックが発生するなど歩留まり及び信頼性の低下を招く恐れがある。また、部品内蔵モジュールの動作時に内蔵部品が発熱する場合においても同様の不具合が予測される。
【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、製法を簡略化し、小型化が可能で歩留まりの向上及びコストダウンを達成でき、且つ信頼性の向上につなげることのできる部品内蔵モジュール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】
【００１２】
上記課題を解決するために、発明の部品内蔵モジュールは、両端に電極を有するチップ部品を、少なくとも配線板の内層部に実装した部品内蔵モジュールにおいて、前記両端に設けられた前記電極を結ぶ線分方向が前記内層部の厚み方向に位置するように、前記チップ部品を実装したことを特徴とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、製法を簡略化し、小型化が可能で歩留まりの向上及びコストダウンを達成でき、且つ信頼性の向上につなげることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
【実施例１】
【００１５】
図１に本発明の実施例１に係る部品内蔵モジュールを示す。本実施例の部品内蔵モジュール８Ａは、チップ部品を配線板に対して鉛直方向に倒立させて実装・内蔵した構成となっている。
【００１６】
本実施例の部品内蔵モジュール８Ａでは、図１に示すように、下部配線板１上に配線パターン１ａを形成し、チップ部品である複数のチップコンデンサ３ａ、３ｂを所望の位置に搭載する。このものと、配線パターン４ａが形成された上部配線板４及び未硬化の電気絶縁材５に導電性ビア７を形成したものを位置あわせする。この状態で上下より加圧することによってチップコンデンサ３ａ、３ｂを電気絶縁材５に内蔵した、部品内蔵モジュール８Ａを作製する。
【００１７】
本実施例の部品内蔵モジュール８Ａでは、図１に示すように、チップ部品である複数のチップコンデンサ３ａ、３ｂの一方の電極は、ハンダ９にて、下部配線板１の上面に形成された配線パターン１ａ上に接続されている。また、チップコンデンサ３ａ、３ｂは絶縁材５にて埋没され、チップコンデンサ３ａ、３ｂの他方の電極は、上部配線板４の配線パターン４ａと接続されている。
【００１８】
なお、チップ部品は、チップコンデンサ３ａ、３ｂに限らず、例えばリアクタンスなどのＳＭＴ（Surface Mount Technology）部品に応用することも可能である。
【００１９】
ここで、チップ部品としてのチップコンデンサ３ａ、３ｂのチップサイズは、例えば０６０３サイズ、０４０２サイズといった同一サイズからなる。
【００２０】
以上のように、本実施例の部品内蔵モジュール８Ａでは、配線板に対してチップ部品を鉛直方向に倒立させて内蔵したことによりチップ部品と配線板との間に空隙を生じることがないので、絶縁材の流れ込み不足を考慮する必要がない。そのため絶縁材の選択の幅が広がるとともに平面方向における配線板サイズの小型化が可能となる。平面方向の小型化に関しては、複数のチップ部品を内蔵するほどその効果が顕著である。また、製法の簡略化が図られるため、歩留まりの向上及びコストダウンが可能となる。更には信頼性を向上させることができる。
【００２１】
（変形例）
図２に本発明の実施例１の変形例に係る部品内蔵モジュールを示す。本変形例の部品内蔵モジュール８Ｂは、複数種類のチップ部品を配線板に対して鉛直方向に倒立させて実装・内蔵した構成であり、上述の実施例１とほぼ同様な構成となっている。
【００２２】
本変形例の部品内蔵モジュール８Ｂでは、図２に示すように、チップコンデンサ３ａの一方の電極及びチップ抵抗器１０の一方の電極は、下部配線板１の上面に形成された配線パターン１ａ上にハンダ９にて接続されている。チップコンデンサ３ａ及びチップ抵抗器１０は絶縁材５にて埋没され、チップコンデンサ３ａ及びチップ抵抗器１０の他方の電極は上部配線板４の配線パターン４ａと接続されている。
【００２３】
ここで、チップ部品としてはチップコンデンサ３ａ及びチップ抵抗器１０を用いて説明したが、リアクタンスなどのＳＭＴ（Surface Mount Technology）部品に応用することも可能であることは実施例１と同様である。
【００２４】
以上のような構成により、本変形例の実装モジュール８Ｂは、実施例１にて得られる効果のほかに、平面方向における配線板サイズの更なる小型化が可能となる。
【００２５】
例えば、１００５サイズのチップ部品で検証すると、チップコンデンサ３ａの厚みＤ１はおよそ０．５ｍｍであるが、チップ抵抗器１０の厚みＤ２は０．３５ｍｍである。このため、チップコンデンサ３ａのみ内蔵する場合に比べて、チップ抵抗器１０では１Ｐｃｓ．あたり０．１５ｍｍ基板サイズを縮小することができる。
【実施例２】
【００２６】
図３に本発明の実施例２に係る部品内蔵モジュールを示す。本実施例の部品内蔵モジュール８Ｃは、チップ部品が配線板に対して鉛直方向に倒立させて実装・内蔵されており、配線板は両面に配線パターンが施され、スルーホールもしくはビアにより導通がとられている。また、表層には動作時において発熱するチップ部品が実装された構成となっている。
【００２７】
実施例２は、実施例１とほとんど同じであるので、異なる点のみ説明し、同一の構成には同じ符号をつけ説明は省略する。
【００２８】
本実施例の部品内蔵モジュール８Ｃでは、図３に示すように、チップコンデンサ３ａ、３ｂの一方の電極は、両側に配線パターンが形成されスルーホールもしくはビア１３により導通がとられた下部配線板１４の上面に形成された配線パターン１４ａ上に導電性接着材１５にて接続されている。
【００２９】
導電性接着材１５としては、例えばＡｇペースト、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）などを用いることができる。
【００３０】
チップコンデンサ３ａ、３ｂは絶縁材５にて埋没され、チップコンデンサ３ａ、３ｂの他方の電極は、両面に配線パターンが形成されスルーホールもしくはビア１２により導通がとられた上部配線板１１の配線パターン１１ａと接続されている。
【００３１】
上部配線板１１の配線パターン１１ｂには、チップコンデンサ１６がハンダ１７により実装されている。
【００３２】
ここで、チップ部品としては、チップコンデンサを用いて説明したが、チップ抵抗器・リアクタンスなどのＳＭＴ部品に応用することも可能であることは、実施例１と同様である。
【００３３】
また、表層に実装される部品はチップ部品に限らず、ＳＭＴ部品もしくはＣＳＰ（Chip Size Package）あるいはベアチップなどの電気部品で構わない。ベアチップ実装の際にはハンダ１７の代わりにＡＣＰあるいはＮＣＰ（Non Conductive Paste）を用いても構わない。
【００３４】
なお、内蔵されたチップコンデンサ３ａ、３ｂの接続部材（ここでは導電性接着材１５）及び表層のチップコンデンサの接続部材（ここではハンダ１７）は状況に応じてその部材を選択することが可能である。例えば内蔵されたチップコンデンサ３ａ、３ｂの電極を高温ハンダで、表層チップコンデンサ１６をハンダで接続すれば、表層のチップコンデンサ実装の際の熱によって内蔵されたチップコンデンサ３ａ、３ｂの高温ハンダが再溶融することはない。
【００３５】
同様に、内蔵されたチップコンデンサ３ａ、３ｂをハンダで、表層チップコンデンサ１６を導電性接着材で接続しても表層のチップコンデンサ実装の際の熱によって内蔵されたチップコンデンサ３ａ、３ｂのハンダが再溶融することはない。
【００３６】
以上のような構成により、本実施例の部品内蔵モジュール８Ｃは、実施例１にて得られる効果のほかに、表層に発熱をともなう電気部品を実装することにより、動作時の発熱によって内蔵部品の接続部に影響を与えることがないので、更なる信頼性の向上が期待できる。また、表層へのチップ部品実装時の熱ストレスにより内蔵部品の接続部材が溶融するといったことも避けることができる。
【００３７】
（変形例）
図４に本発明の実施例２の変形例に係る部品内蔵モジュールを示す。本変形例の部品内蔵モジュール８Ｄは、図３において実施した実施例２の内容を従来例（図５及び図６参照）に応用したものである。チップ部品が配線板に実装・内蔵されており、ビルドアップ層を介して表層にもチップ部品が実装された構成となっている。
【００３８】
本変形例の部品内蔵モジュール８Ｄでは、図４に示すように、従来例の方法によって形成された部品内蔵モジュール８０（図５参照）の外層に例えばプリプレグなどを用いてビルドアップ層１８，２０を形成する。ビルドアップ層１８，２０はそれぞれビア１９，２１によって表層電極１８ａ、２０ａと部品内蔵モジュール８Ｄとを接続している。表層電極１８ａにはチップコンデンサ１６がハンダ１７により実装されている。
【００３９】
なお、部品内蔵モジュール８Ｄでは、下部配線板１とチップ部品３ａ、３ｂとの間隔を接着材２にて制御させるために、例えば樹脂ボール２ａなどを接着材２の中に含有させ、その粒径によって接着材２の厚みを規定している。
【００４０】
ここで、チップ部品としてはチップコンデンサを用いて説明したが、チップ抵抗器・リアクタンスなどのＳＭＴ部品に応用することも可能であることは実施例１と同様である。
【００４１】
また、表層に実装される部品はチップ部品に限らず、ＳＭＴ部品もしくはＣＳＰあるいはベアチップなどの電気部品で構わない。ベアチップ実装の際にはハンダ１７のかわりにＡＣＰあるいはＮＣＰを用いても構わない。
【００４２】
なお、動作時に発熱をともなう電気部品を表層に実装するという点及び、内蔵されたチップコンデンサ３ａ、３ｂの接続部材（ここでは導電性接着材１５）及び表層チップコンデンサの接続部材（ここではハンダ１７）は状況に応じてその部材を選ぶ事が可能である点においては、実施例２と同様である。
【００４３】
以上のような構成の部品内蔵モジュール８Ｄにおいても、実施例２と同等な効果が得られる。
【００４４】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変えない範囲において、種々の変更、改変等が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施例１に係る部品内蔵モジュールを示す模式的断面図
【図２】図１の部品内蔵モジュールの変形例を示す模式的断面図
【図３】本発明の実施例２に係る部品内蔵モジュールを示す模式的断面図
【図４】図３の部品内蔵モジュールの変形例を示す模式的断面図
【図５】従来の部品内蔵モジュールを示す模式的断面図
【図６】図５の部品内蔵モジュールの製造工程を示す模式的断面図
【符号の説明】
【００４６】
１…下部配線板
１ａ…配線パターン
３ａ、３ｂ…チップコンデンサ
４…上部配線板
４ａ…配線パターン
５…電気絶縁材
６…フィラー
７…導電性ビア
８Ａ…部品内蔵モジュール
９…ハンダ
【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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