JP2002026244A - 多層モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
多層モジュールおよびその製造方法Info
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- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
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- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
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- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】接続信頼性が高くかつ、薄型、小型の多層モジ
ュールを提供する。 【解決手段】厚み方向に貫通して配置された層間接続体
を有しかつ半導体装置４を内蔵した絶縁樹脂層２を複数
積層一体化し、対向する絶縁樹脂層２の層間接続体どう
しを互いに当接させて電気的に接続する。ここで、電気
的に接続された層間接続体どうしのうちの一方は、層間
接続体本体１０Ａ、１０Ｂ、１１と、層間接続体本体の当
接面側に設けられて層間接続体本体に電気的に接続され
た低融点金属層１２とを有しており、低融点金属層１２
は、絶縁樹脂層２の熱硬化温度より融点が高いものから
構成する。
ュールを提供する。 【解決手段】厚み方向に貫通して配置された層間接続体
を有しかつ半導体装置４を内蔵した絶縁樹脂層２を複数
積層一体化し、対向する絶縁樹脂層２の層間接続体どう
しを互いに当接させて電気的に接続する。ここで、電気
的に接続された層間接続体どうしのうちの一方は、層間
接続体本体１０Ａ、１０Ｂ、１１と、層間接続体本体の当
接面側に設けられて層間接続体本体に電気的に接続され
た低融点金属層１２とを有しており、低融点金属層１２
は、絶縁樹脂層２の熱硬化温度より融点が高いものから
構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を絶縁樹
脂層に内蔵し多層化することにより得ることができる多
層モジュールとその製造方法に関するものである。
脂層に内蔵し多層化することにより得ることができる多
層モジュールとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、特に回路基板の入出力端子電極に
半導体装置を実装する際には、半田を用いたワイヤボン
ディング方法がよく利用されてきた。しかし、近年半導
体装置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により
接続端子の間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処
することが次第に困難になってきた。
半導体装置を実装する際には、半田を用いたワイヤボン
ディング方法がよく利用されてきた。しかし、近年半導
体装置のパッケージの小型化と接続端子数の増加により
接続端子の間隔が狭くなり、従来の半田付け技術で対処
することが次第に困難になってきた。
【０００３】そこで、最近では集積回路チップ等の半導
体装置を回路基板の入出力端子電極上に直接実装するこ
とにより、実装面積を小型化して効率的使用を図ろうと
する方法が提案されてきている。
体装置を回路基板の入出力端子電極上に直接実装するこ
とにより、実装面積を小型化して効率的使用を図ろうと
する方法が提案されてきている。
【０００４】なかでも、半導体装置を回路基板にフェイ
スダウン状態でフリップチップ実装する方法は、半導体
装置と回路基板との電気的接続が一括してできること、
および接続後の機械的強度が強いことから有用な方法で
あるとされている。
スダウン状態でフリップチップ実装する方法は、半導体
装置と回路基板との電気的接続が一括してできること、
および接続後の機械的強度が強いことから有用な方法で
あるとされている。
【０００５】フリップチップ実装方法としては、電気的
接続をはんだ、異方性導電シートまたは導電性接着剤を
介して行う方法がある。
接続をはんだ、異方性導電シートまたは導電性接着剤を
介して行う方法がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯機
器等に代表されるように小型軽量化はさらに進み半導体
実装分野においてもさらなる高密度実装への要望は強
く、回路基板の両面への実装あるいは３次元的構造を有
する３次元実装開発が進められている。
器等に代表されるように小型軽量化はさらに進み半導体
実装分野においてもさらなる高密度実装への要望は強
く、回路基板の両面への実装あるいは３次元的構造を有
する３次元実装開発が進められている。
【０００７】本発明は、電子部品特に半導体装置を絶縁
層に内蔵し多層構造を形成することにより半導体装置の
実装面積をさらに小型化・低背化することを目的とする
ものである。
層に内蔵し多層構造を形成することにより半導体装置の
実装面積をさらに小型化・低背化することを目的とする
ものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明では、厚み方向に貫通して配置された層間接続
体を有する絶縁樹脂層を、複数積層一体化するととも
に、対向する絶縁樹脂層の層間接続体どうしを互いに当
接させて電気的に接続してなり、電気的に接続された層
間接続体どうしのうちの一方は、層間接続体本体と、層
間接続体本体の当接面側に設けられて層間接続体本体に
電気的に接続された低融点金属層とを有し、かつ、低融
点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高
いものである、ことに特徴を有している。
に本発明では、厚み方向に貫通して配置された層間接続
体を有する絶縁樹脂層を、複数積層一体化するととも
に、対向する絶縁樹脂層の層間接続体どうしを互いに当
接させて電気的に接続してなり、電気的に接続された層
間接続体どうしのうちの一方は、層間接続体本体と、層
間接続体本体の当接面側に設けられて層間接続体本体に
電気的に接続された低融点金属層とを有し、かつ、低融
点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高
いものである、ことに特徴を有している。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有する
絶縁樹脂層を、複数積層一体化するとともに、対向する
絶縁樹脂層の層間接続体どうしを互いに当接させて電気
的に接続してなり、電気的に接続された層間接続体どう
しのうちの一方は、層間接続体本体と、層間接続体本体
の当接面側に設けられて層間接続体本体に電気的に接続
された低融点金属層とを有し、かつ、低融点金属層は、
前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高いものである
ことに特徴を有しており、これにより次のような作用を
有する。すなわち、対向する絶縁樹脂層の層間接続体ど
うしは、低融点金属層により確実に電気的に接続される
ことになる。ここで、絶縁樹脂層は、通常、製造時にお
いて加熱加圧により硬化されるために、その硬化工程時
に加えられる熱により、低融点金属層が溶融してその形
状が壊れることが危惧される。もしも低融点金属層が溶
融してその形状が壊れてしまうと、層間接続体どうしの
電気的接続は不確実なものとなってしまうのは避けられ
ない。これに対して、本発明では、低融点金属層を、絶
縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高いものとしている。
そのため、絶縁樹脂層の硬化工程時に加えられる熱によ
っても、低融点金属層が溶融してその形状が壊れること
はなく、精度の高い接続形態を維持することができる。
は、厚み方向に貫通して配置された層間接続体を有する
絶縁樹脂層を、複数積層一体化するとともに、対向する
絶縁樹脂層の層間接続体どうしを互いに当接させて電気
的に接続してなり、電気的に接続された層間接続体どう
しのうちの一方は、層間接続体本体と、層間接続体本体
の当接面側に設けられて層間接続体本体に電気的に接続
された低融点金属層とを有し、かつ、低融点金属層は、
前記絶縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高いものである
ことに特徴を有しており、これにより次のような作用を
有する。すなわち、対向する絶縁樹脂層の層間接続体ど
うしは、低融点金属層により確実に電気的に接続される
ことになる。ここで、絶縁樹脂層は、通常、製造時にお
いて加熱加圧により硬化されるために、その硬化工程時
に加えられる熱により、低融点金属層が溶融してその形
状が壊れることが危惧される。もしも低融点金属層が溶
融してその形状が壊れてしまうと、層間接続体どうしの
電気的接続は不確実なものとなってしまうのは避けられ
ない。これに対して、本発明では、低融点金属層を、絶
縁樹脂層の熱硬化温度より融点が高いものとしている。
そのため、絶縁樹脂層の硬化工程時に加えられる熱によ
っても、低融点金属層が溶融してその形状が壊れること
はなく、精度の高い接続形態を維持することができる。
【００１０】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項
１に係る多層モジュールであって、前記絶縁樹脂層の少
なくともひとつには電子部品が内蔵されており、前記層
間接続体はこの電子部品に電気的に接続されていること
に特徴を有しており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、本発明の多層モジュール構造を利用して
電子部品を内蔵した多層モジュールを実現することがで
きる。
１に係る多層モジュールであって、前記絶縁樹脂層の少
なくともひとつには電子部品が内蔵されており、前記層
間接続体はこの電子部品に電気的に接続されていること
に特徴を有しており、これにより次のような作用を有す
る。すなわち、本発明の多層モジュール構造を利用して
電子部品を内蔵した多層モジュールを実現することがで
きる。
【００１１】なお、電子部品を内蔵した本発明の多層モ
ジュールは、好ましくは、請求項３に記載したように、
前記絶縁樹脂層は、電子部品が実装された回路基板と、
回路基板の電子部品実装面を電子部品ごと封止する絶縁
封止層とを有するものであり、かつ、前記低融点金属層
は前記絶縁封止層内に設けられている、という構成を有
して実現できる。
ジュールは、好ましくは、請求項３に記載したように、
前記絶縁樹脂層は、電子部品が実装された回路基板と、
回路基板の電子部品実装面を電子部品ごと封止する絶縁
封止層とを有するものであり、かつ、前記低融点金属層
は前記絶縁封止層内に設けられている、という構成を有
して実現できる。
【００１２】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
３に係る多層モジュールであって、前記絶縁封止層が無
機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを
含むものであることに特徴を有しており、これにより次
のような作用を有する。すなわち、電子部品を内蔵した
多層モジュールでは、電子部品を絶縁樹脂層内に封入し
ているから電子部品から放散される熱がモジュール内に
蓄熱されて、低融点金属層が溶融し、これによって層間
接続体どうしの電気的接続が不確実になることが危惧さ
れる。これに対して、本発明では、無機フィラーの含有
率を上記のように規定することで絶縁封止層の熱伝導率
を十分に高めることができる。そのため、電子部品から
放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属
層が溶融することはなくなる。
３に係る多層モジュールであって、前記絶縁封止層が無
機フィラー７０重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを
含むものであることに特徴を有しており、これにより次
のような作用を有する。すなわち、電子部品を内蔵した
多層モジュールでは、電子部品を絶縁樹脂層内に封入し
ているから電子部品から放散される熱がモジュール内に
蓄熱されて、低融点金属層が溶融し、これによって層間
接続体どうしの電気的接続が不確実になることが危惧さ
れる。これに対して、本発明では、無機フィラーの含有
率を上記のように規定することで絶縁封止層の熱伝導率
を十分に高めることができる。そのため、電子部品から
放散される熱がモジュール内に蓄熱されて、低融点金属
層が溶融することはなくなる。
【００１３】本発明の請求項５に記載の発明は、請求項
３または４に係る多層モジュールであって、前記回路基
板は、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含み、かつ、イ
ンナービアホールを有するものであることに特徴を有し
ており、これにより、次のような作用を有する。すなわ
ち、層間接続体の一部をビア配置の自由度の大きいイン
ナービアホールにより構成することができ、その分、多
層モジュールの設計の自由度が増すことになる。
３または４に係る多層モジュールであって、前記回路基
板は、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含み、かつ、イ
ンナービアホールを有するものであることに特徴を有し
ており、これにより、次のような作用を有する。すなわ
ち、層間接続体の一部をビア配置の自由度の大きいイン
ナービアホールにより構成することができ、その分、多
層モジュールの設計の自由度が増すことになる。
【００１４】なお、本発明の構成は、請求項６に記載し
たように、放熱量の多い半導体装置を電子部品とした多
層モジュールにおいて有効である。その中でも請求項７
に記載したように、構造的に放熱性の悪いフリップチッ
プ実装構造の半導体装置を電子部品とした多層モジュー
ルにおいて特に有効である。これらの半導体装置を電子
部品とした場合には、さらには次のような作用を発揮で
きる。すなわち、半導体装置の上面（実装面の反対側に
位置する面）には、封止樹脂が存在するだけで、半導体
装置や配線等の構成部品は存在していない。そのため、
半導体装置に内蔵した状態で、絶縁樹脂層の上面を半導
体装置ごと研削してその厚みを薄くして小型化を図るこ
とができる。このとき、低融点金属層も一緒に研削され
るが、この層も金属であるために形状が崩れることなく
精度高く研削することができる。
たように、放熱量の多い半導体装置を電子部品とした多
層モジュールにおいて有効である。その中でも請求項７
に記載したように、構造的に放熱性の悪いフリップチッ
プ実装構造の半導体装置を電子部品とした多層モジュー
ルにおいて特に有効である。これらの半導体装置を電子
部品とした場合には、さらには次のような作用を発揮で
きる。すなわち、半導体装置の上面（実装面の反対側に
位置する面）には、封止樹脂が存在するだけで、半導体
装置や配線等の構成部品は存在していない。そのため、
半導体装置に内蔵した状態で、絶縁樹脂層の上面を半導
体装置ごと研削してその厚みを薄くして小型化を図るこ
とができる。このとき、低融点金属層も一緒に研削され
るが、この層も金属であるために形状が崩れることなく
精度高く研削することができる。
【００１５】本発明の請求項８に記載した発明は、請求
項２ないし７のいずれかに係る多層モジュールであっ
て、前記絶縁樹脂層の内部に内部配線層を設けるととも
に、この内部配線層に前記層間接続体を電気的に接続
し、かつ、前記電子部品を導電性接着剤により前記内部
配線層に電気的に接続することに特徴を有しており、こ
れにより次のような作用を有する。すなわち、電子部品
を内蔵することにより、電子部品から放散される熱があ
る程度絶縁樹脂層に蓄熱されることは避けられない。こ
のような構造上の特徴を踏まえて、本発明では、熱に対
して耐久性があり、接続を維持することができる導電性
接着剤により電子部品を内部配線層に電気的に接続して
おり、そのために電子部品の接続がさらに確実なものと
なっている。
項２ないし７のいずれかに係る多層モジュールであっ
て、前記絶縁樹脂層の内部に内部配線層を設けるととも
に、この内部配線層に前記層間接続体を電気的に接続
し、かつ、前記電子部品を導電性接着剤により前記内部
配線層に電気的に接続することに特徴を有しており、こ
れにより次のような作用を有する。すなわち、電子部品
を内蔵することにより、電子部品から放散される熱があ
る程度絶縁樹脂層に蓄熱されることは避けられない。こ
のような構造上の特徴を踏まえて、本発明では、熱に対
して耐久性があり、接続を維持することができる導電性
接着剤により電子部品を内部配線層に電気的に接続して
おり、そのために電子部品の接続がさらに確実なものと
なっている。
【００１６】なお、前記低融点金属層は、請求項９に記
載したように、はんだを主成分としたものとすれば、安
価でしかも確実に層間接続体どうしの電気接続を行なう
ことができる。
載したように、はんだを主成分としたものとすれば、安
価でしかも確実に層間接続体どうしの電気接続を行なう
ことができる。
【００１７】本発明の請求項１０に記載の発明は、請求
項１ないし９のいずれかに係る多層モジュールであっ
て、前記低融点金属層の露出面の大きさを、当該低融点
金属層が前記層間接続体本体に接する面の大きさより大
きくすることに特徴を有しており、これにより次のよう
な作用を有する。すなわち、低融点金属層の露出面の大
きさを、当該低融点金属層が前記層間接続体本体に接す
る面の大きさより大きくすることで、層間接続体どうし
の接続部位の接続強度をより高めることができるように
なる。
項１ないし９のいずれかに係る多層モジュールであっ
て、前記低融点金属層の露出面の大きさを、当該低融点
金属層が前記層間接続体本体に接する面の大きさより大
きくすることに特徴を有しており、これにより次のよう
な作用を有する。すなわち、低融点金属層の露出面の大
きさを、当該低融点金属層が前記層間接続体本体に接す
る面の大きさより大きくすることで、層間接続体どうし
の接続部位の接続強度をより高めることができるように
なる。
【００１８】本発明の請求項１１に記載の発明は、請求
項１ないし１０のいずれかに係る多層モジュールであっ
て、前記低融点金属層の露出面を、当該低融点金属層が
電気的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の
接続面より大きくすることに特徴を有しており、これに
より次のような作用を有する。すなわち、他方の絶縁樹
脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆わ
れることになり、両者の電気的接続はさらに強固になも
のとなる。
項１ないし１０のいずれかに係る多層モジュールであっ
て、前記低融点金属層の露出面を、当該低融点金属層が
電気的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の
接続面より大きくすることに特徴を有しており、これに
より次のような作用を有する。すなわち、他方の絶縁樹
脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆わ
れることになり、両者の電気的接続はさらに強固になも
のとなる。
【００１９】本発明の請求項１２に記載した発明は、層
間接続体を内蔵するとともに当該層間接続体に電気的に
接続された層間接続用電極をその両面に有する回路基板
を複数用意したうえで、これら回路基板に電子部品を実
装する電子部品実装工程と、前記回路基板の電子部品実
装面の層間接続用電極上に低融点金属層を形成する低融
点金属層形成工程と、前記電子部品実装面に、未硬化状
態の熱硬化性樹脂を含む絶縁封止層を載置したうえで、
当該絶縁封止層に前記低融点金属層の融点以下の温度を
加えつつ加圧することで、前記絶縁封止層を熱硬化させ
て前記電子部品実装面を前記絶縁封止層で封止する封止
工程と、硬化した前記絶縁封止層を、その厚み方向に沿
って前記低融点金属層が所定の大きさに露出するまで研
削する研削工程と、研削処理された絶縁封止層付回路基
板の複数を、一方の低融点金属露出面と他方の裏面とが
向かい合うとともに一方の低融点金属層の露出部と他方
の裏面側層間接続用電極とが対向するように互いに位置
合わせたうえで、基板間に接着層を介在させて積層する
積層工程と、前記積層工程により形成された積層体に、
前記低融点金属の融点以上の温度を加えつつ加圧するこ
とで、前記接着層により前記積層体を一体化するととも
に、低融点金属層を裏面側層間接続用電極に融着させて
両者を電気的に接続する接着工程と、を含んで多層モジ
ュールの製造方法を構成した。これにより次のような作
用を有する。
間接続体を内蔵するとともに当該層間接続体に電気的に
接続された層間接続用電極をその両面に有する回路基板
を複数用意したうえで、これら回路基板に電子部品を実
装する電子部品実装工程と、前記回路基板の電子部品実
装面の層間接続用電極上に低融点金属層を形成する低融
点金属層形成工程と、前記電子部品実装面に、未硬化状
態の熱硬化性樹脂を含む絶縁封止層を載置したうえで、
当該絶縁封止層に前記低融点金属層の融点以下の温度を
加えつつ加圧することで、前記絶縁封止層を熱硬化させ
て前記電子部品実装面を前記絶縁封止層で封止する封止
工程と、硬化した前記絶縁封止層を、その厚み方向に沿
って前記低融点金属層が所定の大きさに露出するまで研
削する研削工程と、研削処理された絶縁封止層付回路基
板の複数を、一方の低融点金属露出面と他方の裏面とが
向かい合うとともに一方の低融点金属層の露出部と他方
の裏面側層間接続用電極とが対向するように互いに位置
合わせたうえで、基板間に接着層を介在させて積層する
積層工程と、前記積層工程により形成された積層体に、
前記低融点金属の融点以上の温度を加えつつ加圧するこ
とで、前記接着層により前記積層体を一体化するととも
に、低融点金属層を裏面側層間接続用電極に融着させて
両者を電気的に接続する接着工程と、を含んで多層モジ
ュールの製造方法を構成した。これにより次のような作
用を有する。
【００２０】すなわち、各絶縁封止層を電子部品ごと研
削したうえで積層するので、製作した多層モジュールの
厚みを薄くして小型化することができるようになる。特
に、電子部品として、半導体装置を用いた場合には、研
削により小型化が特に有効である。これは、半導体装置
の上面側（実装面の反対側面）には通常半導体装置の構
成部品が存在しないため、十分な研削を実施して薄型化
を図ることができるためである。また、絶縁封止層は、
封止工程時に加えられる熱により、低融点金属層が溶融
してその形状が壊れることが危惧される。もしも低融点
金属層が溶融してその形状が壊れてしまうと、層間接続
体どうしの電気的接続は不確実なものとなってしまうの
は避けられない。これに対して、本発明では、当該絶縁
封止層に前記低融点金属層の融点以下の温度を加えつつ
加圧することで、絶縁封止層を熱硬化させて電子部品実
装面を絶縁封止層で封止するので、熱によって低融点金
属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高
い接続形態を維持することができる。
削したうえで積層するので、製作した多層モジュールの
厚みを薄くして小型化することができるようになる。特
に、電子部品として、半導体装置を用いた場合には、研
削により小型化が特に有効である。これは、半導体装置
の上面側（実装面の反対側面）には通常半導体装置の構
成部品が存在しないため、十分な研削を実施して薄型化
を図ることができるためである。また、絶縁封止層は、
封止工程時に加えられる熱により、低融点金属層が溶融
してその形状が壊れることが危惧される。もしも低融点
金属層が溶融してその形状が壊れてしまうと、層間接続
体どうしの電気的接続は不確実なものとなってしまうの
は避けられない。これに対して、本発明では、当該絶縁
封止層に前記低融点金属層の融点以下の温度を加えつつ
加圧することで、絶縁封止層を熱硬化させて電子部品実
装面を絶縁封止層で封止するので、熱によって低融点金
属層が溶融してその形状が壊れることはなく、精度の高
い接続形態を維持することができる。
【００２１】本発明の請求項１３に記載の発明は、請求
項１２に係る多層モジュールの製造方法であって、前記
研削工程において、前記低融点金属層の露出面の大きさ
が前記裏面側層間接続用電極より大きくなるまで前記絶
縁シートを研削することに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、裏面側余層間接
続用電極が低融点金属層により覆われることになり、両
者の電気的接続は強固になものとなる。
項１２に係る多層モジュールの製造方法であって、前記
研削工程において、前記低融点金属層の露出面の大きさ
が前記裏面側層間接続用電極より大きくなるまで前記絶
縁シートを研削することに特徴を有しており、これによ
り次のような作用を有する。すなわち、裏面側余層間接
続用電極が低融点金属層により覆われることになり、両
者の電気的接続は強固になものとなる。
【００２２】以下、本発明の実施形態について図面を参
照して説明する。
照して説明する。
【００２３】図１は、本発明の一実施形態である電子部
品内蔵型の多層モジュールの概略断面図である。図２
は、多層モジュールを構成する絶縁樹脂層の内部構成の
詳細を示す断面図である。図３は多層モジュールの製造
プロセス図である。
品内蔵型の多層モジュールの概略断面図である。図２
は、多層モジュールを構成する絶縁樹脂層の内部構成の
詳細を示す断面図である。図３は多層モジュールの製造
プロセス図である。
【００２４】なお、以下、説明する実施形態において
は、電子部品として半導体装置を用いた多層モジュール
について説明するがチップ型電子部品を用いた場合も同
様であるのはいうまでもない。
は、電子部品として半導体装置を用いた多層モジュール
について説明するがチップ型電子部品を用いた場合も同
様であるのはいうまでもない。
【００２５】この多重モジュール１は、絶縁樹脂層２を
多層に積層して構成されている。絶縁樹脂層２は、回路
基板３にベアチップ状態の半導体装置４を実装すること
で構成されている。具体的には、絶縁樹脂層２は次のよ
うな構成を有している。すなわち、図２に示すように、
回路基板３の表面には内部配線層５が設けられている。
半導体装置４の実装面には外部接続用の電極パッド６が
設けられている。電極パッド６には突起電極７が設けら
れている。そして、突起電極７を内部配線層５に当接さ
せ、さらには、突起電極７と内部配線層５との間やその
周囲に導電性接着剤８を介在させることで、半導体装置
４は、内部配線層５に電気的に接続されている。半導体
装置４と回路基板３との間の隙間は封止樹脂９により充
填されている。
多層に積層して構成されている。絶縁樹脂層２は、回路
基板３にベアチップ状態の半導体装置４を実装すること
で構成されている。具体的には、絶縁樹脂層２は次のよ
うな構成を有している。すなわち、図２に示すように、
回路基板３の表面には内部配線層５が設けられている。
半導体装置４の実装面には外部接続用の電極パッド６が
設けられている。電極パッド６には突起電極７が設けら
れている。そして、突起電極７を内部配線層５に当接さ
せ、さらには、突起電極７と内部配線層５との間やその
周囲に導電性接着剤８を介在させることで、半導体装置
４は、内部配線層５に電気的に接続されている。半導体
装置４と回路基板３との間の隙間は封止樹脂９により充
填されている。
【００２６】回路基板３は、例えば、アラミド繊維とエ
ポキシ樹脂とを含む混合物からなっており、基板両面に
は、層間接続用電極１０Ａと、層間接続用電極１０Ｂと
がそれぞれ形成されている。これら層間接続用電極１０
Ａ、１０Ｂは、回路基板３の内部にその厚み方向貫通し
て設けられたインナービアホール１１により互いに接続
されている。インナービアホール１１は、例えば、回路
基板３に形成された貫通孔に導電性接着剤を充填するこ
とで形成されるが、スルーホールめっきにより形成する
こともできる。そして、内部配線層５と層間接続用電極
１０Ａとは、一体形成されることで互いに電気的に接続
されている。層間接続用電極１０Ａの上にははんだボー
ル１２が設けられている。はんだボール１２は層間接続
用電極１０Ａに電気的に接続されている。回路基板３の
表面には絶縁封止層１３が設けられている。絶縁封止層
１３は、無機フィラー８０重量％にエポキシ樹脂を混合
して構成されている。
ポキシ樹脂とを含む混合物からなっており、基板両面に
は、層間接続用電極１０Ａと、層間接続用電極１０Ｂと
がそれぞれ形成されている。これら層間接続用電極１０
Ａ、１０Ｂは、回路基板３の内部にその厚み方向貫通し
て設けられたインナービアホール１１により互いに接続
されている。インナービアホール１１は、例えば、回路
基板３に形成された貫通孔に導電性接着剤を充填するこ
とで形成されるが、スルーホールめっきにより形成する
こともできる。そして、内部配線層５と層間接続用電極
１０Ａとは、一体形成されることで互いに電気的に接続
されている。層間接続用電極１０Ａの上にははんだボー
ル１２が設けられている。はんだボール１２は層間接続
用電極１０Ａに電気的に接続されている。回路基板３の
表面には絶縁封止層１３が設けられている。絶縁封止層
１３は、無機フィラー８０重量％にエポキシ樹脂を混合
して構成されている。
【００２７】無機フィラーとしては、回路基板３と同等
の熱膨張率を実現するためや高い放熱性を得ることを鑑
みれば、Ａl2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2のう
ちの少なくとも一つを含むものであるのが好ましい。
の熱膨張率を実現するためや高い放熱性を得ることを鑑
みれば、Ａl2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ2のう
ちの少なくとも一つを含むものであるのが好ましい。
【００２８】絶縁封止層１３は回路基板３の表面を覆う
形態に設けられており、内部配線層５と半導体装置４と
はんだボール１２とは、絶縁封止層１３の内部に封入さ
れている。しかしながら、絶縁封止層１３の上面１３ａ
において、半導体装置４とはんだボール１２とは露出し
ている。
形態に設けられており、内部配線層５と半導体装置４と
はんだボール１２とは、絶縁封止層１３の内部に封入さ
れている。しかしながら、絶縁封止層１３の上面１３ａ
において、半導体装置４とはんだボール１２とは露出し
ている。
【００２９】以上の構成において、はんだボール１２と
層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１
１とから層間接続体が構成されている。そして、はんだ
ボール１２から低融点金属層が構成され、層間接続用電
極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１１とから層間
接続体本体が構成されている。
層間接続用電極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１
１とから層間接続体が構成されている。そして、はんだ
ボール１２から低融点金属層が構成され、層間接続用電
極１０Ａ、１０Ｂとインナービアホール１１とから層間
接続体本体が構成されている。
【００３０】このように構成された絶縁樹脂層２の複数
枚（図１では３枚）が接着層１４を介して積層一体化し
ている。このとき、一方の絶縁樹脂層２の裏面に露出し
ている層間接続用電極１０Ｂが他方の絶縁樹脂層２のは
んだボール１２に当接して電気的に接続しており、これ
により、すべての絶縁樹脂層２の内部配線層５および半
導体装置４は、互いに必要な箇所において電気的に接続
されている。
枚（図１では３枚）が接着層１４を介して積層一体化し
ている。このとき、一方の絶縁樹脂層２の裏面に露出し
ている層間接続用電極１０Ｂが他方の絶縁樹脂層２のは
んだボール１２に当接して電気的に接続しており、これ
により、すべての絶縁樹脂層２の内部配線層５および半
導体装置４は、互いに必要な箇所において電気的に接続
されている。
【００３１】次に、この多重モジュールの製造方法を図
３を参照して説明する。１０ｍｍ×１０ｍｍサイズとい
った所定の大きさの半導体装置４に公知の方法により電
極パッド６を形成する。さらには、ワイヤーボンディン
グ装置を改良したバンプボンダー装置を用いてＡｕのワ
イヤーを溶かして球状にした後に電極パッド６に対して
超音波、熱、および圧力を用いて接合し突起電極７を形
成する。
３を参照して説明する。１０ｍｍ×１０ｍｍサイズとい
った所定の大きさの半導体装置４に公知の方法により電
極パッド６を形成する。さらには、ワイヤーボンディン
グ装置を改良したバンプボンダー装置を用いてＡｕのワ
イヤーを溶かして球状にした後に電極パッド６に対して
超音波、熱、および圧力を用いて接合し突起電極７を形
成する。
【００３２】本実施形態においてはＡｕの突起電極７を
形成したがはんだ等でも問題はないし形成方法もメッキ
法でも問題はない。ただし、突起電極７は、後述する絶
縁封止層１３や封止樹脂９の熱硬化温度（１５０℃）よ
り融点が高いものから構成する必要はある。そうしない
と、上記熱硬化温度により突起電極７が溶融して接続不
良を引き起こしてしまう。なお、半導体装置４の構造に
ついては図２にその詳細が描写されている。
形成したがはんだ等でも問題はないし形成方法もメッキ
法でも問題はない。ただし、突起電極７は、後述する絶
縁封止層１３や封止樹脂９の熱硬化温度（１５０℃）よ
り融点が高いものから構成する必要はある。そうしない
と、上記熱硬化温度により突起電極７が溶融して接続不
良を引き起こしてしまう。なお、半導体装置４の構造に
ついては図２にその詳細が描写されている。
【００３３】続いて、図３（ａ）に示すように、公知の
方法で半導体装置４を回路基板３上へフリップチップ実
装を行う。今回は半導体装置４と回路基板３との電気的
接続は導電性接着剤８を用いて行う。導電性接着剤８以
外を用いた場合においても、多層化工程にて加わる温度
にて接続を阻害しないものであれば同様の効果が得られ
る。また、回路基板３としてはインナービアホール１１
を有するアラミド繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物か
らなる基板を用いたが、ガラス繊維とエポキシ樹脂とを
含む混合物からなる基板を用いた場合も同様である。
方法で半導体装置４を回路基板３上へフリップチップ実
装を行う。今回は半導体装置４と回路基板３との電気的
接続は導電性接着剤８を用いて行う。導電性接着剤８以
外を用いた場合においても、多層化工程にて加わる温度
にて接続を阻害しないものであれば同様の効果が得られ
る。また、回路基板３としてはインナービアホール１１
を有するアラミド繊維とエポキシ樹脂とを含む混合物か
らなる基板を用いたが、ガラス繊維とエポキシ樹脂とを
含む混合物からなる基板を用いた場合も同様である。
【００３４】導電性接着剤８の硬化を行った後、半導体
装置４と回路基板３との間の隙間に封止樹脂９を供給し
１５０℃の加熱処理を加えることで、封止樹脂９を硬化
させる。さらに、層間接続用電極１０Ａの所定箇所の上
にはんだボール１２を搭載する。はんだボール１２とし
ては、後述する絶縁封止層１３の熱硬化温度（１５０
℃）より高い融点（具体的には、１６０℃〜１８０程
度）を有するものから構成している。そうしないと、上
記熱硬化温度によりはんだボール１１が溶融して接続不
良を引き起こしてしまう。本実施形態においては、はん
だボール１２を用いたが、融点に関する上記条件を満足
する低融点金属であれば用途に応じて用いることは可能
である。
装置４と回路基板３との間の隙間に封止樹脂９を供給し
１５０℃の加熱処理を加えることで、封止樹脂９を硬化
させる。さらに、層間接続用電極１０Ａの所定箇所の上
にはんだボール１２を搭載する。はんだボール１２とし
ては、後述する絶縁封止層１３の熱硬化温度（１５０
℃）より高い融点（具体的には、１６０℃〜１８０程
度）を有するものから構成している。そうしないと、上
記熱硬化温度によりはんだボール１１が溶融して接続不
良を引き起こしてしまう。本実施形態においては、はん
だボール１２を用いたが、融点に関する上記条件を満足
する低融点金属であれば用途に応じて用いることは可能
である。
【００３５】はんだボール１２を搭載した後に、図３
（ｂ）に示すように、回路基板３上に未硬化状態の絶縁
封止層１３を配置する。絶縁封止層１３は、無機フィラ
ー８０重量％に熱硬化温度１５０℃のエポキシ樹脂を混
合して構成する。そして、絶縁封止層１３を１５０℃に
加熱しながら加圧を行うことで、半導体装置４とはんだ
ボール１２とを絶縁封止層１３内にモールドする。これ
によりプレ絶縁樹脂層２が完成する。このとき、はんだ
ボール１２として、加熱温度（１５０℃）より高い融点
を有するものを用いているので、絶縁封止層１３の熱硬
化時にはんだボール１２が溶融してその形状が崩れるこ
とはなく、したがって、後の接続工程に支障は来たさな
い。
（ｂ）に示すように、回路基板３上に未硬化状態の絶縁
封止層１３を配置する。絶縁封止層１３は、無機フィラ
ー８０重量％に熱硬化温度１５０℃のエポキシ樹脂を混
合して構成する。そして、絶縁封止層１３を１５０℃に
加熱しながら加圧を行うことで、半導体装置４とはんだ
ボール１２とを絶縁封止層１３内にモールドする。これ
によりプレ絶縁樹脂層２が完成する。このとき、はんだ
ボール１２として、加熱温度（１５０℃）より高い融点
を有するものを用いているので、絶縁封止層１３の熱硬
化時にはんだボール１２が溶融してその形状が崩れるこ
とはなく、したがって、後の接続工程に支障は来たさな
い。
【００３６】上記モールド後、図３（ｃ）に示すよう
に、プレ絶縁樹脂層２の絶縁シート面を研削する。研削
は、はんだボール１２が出現するまで行う。さらに研削
は、はんだボール１２の露出面が他方の絶縁樹脂層２の
層間接続用電極１０Ｂより大きくなるまで行なう。これ
は、層間接続用電極１０Ｂがはんだボール１２の露出面
に入り込んで確実に当接して、両者が強固に電気的に接
続されるようにするためである。さらには、このような
研削により、プレ絶縁樹脂層２の薄型化が図れ、これに
より多層モジュール全体の薄型化や小型化が図れる。
に、プレ絶縁樹脂層２の絶縁シート面を研削する。研削
は、はんだボール１２が出現するまで行う。さらに研削
は、はんだボール１２の露出面が他方の絶縁樹脂層２の
層間接続用電極１０Ｂより大きくなるまで行なう。これ
は、層間接続用電極１０Ｂがはんだボール１２の露出面
に入り込んで確実に当接して、両者が強固に電気的に接
続されるようにするためである。さらには、このような
研削により、プレ絶縁樹脂層２の薄型化が図れ、これに
より多層モジュール全体の薄型化や小型化が図れる。
【００３７】このとき、半導体装置４の上面も研削され
ることになるが、通常、半導体装置４の上面側はモール
ド樹脂層だけが存在して半導体装置４の本体部品等は存
在しない。そのため、半導体装置４の上面を研削しても
なんら支障はない。研削後のプレ絶縁樹脂層２を絶縁樹
脂層２とする。
ることになるが、通常、半導体装置４の上面側はモール
ド樹脂層だけが存在して半導体装置４の本体部品等は存
在しない。そのため、半導体装置４の上面を研削しても
なんら支障はない。研削後のプレ絶縁樹脂層２を絶縁樹
脂層２とする。
【００３８】このようにして作製した絶縁樹脂層２を複
数用意し、図３（ｄ）に示すように、絶縁樹脂層２の間
にエポキシ樹脂からなる接着層１４を配置して積層し、
さらに、対向する絶縁樹脂層２の一方のはんだボール１
２の位置が、他方の層間接続用電極１０Ｂの位置に合致
するように積層体の位置決めを行った後に、その積層体
を２００℃に加熱しつつ圧力を加えることにより接着層
１４を硬化させて多層化して、図１に示す多重モジュー
ル１が完成する。このときの積層体の加熱温度は、はん
だボール１２の融点より高い温度に設定される。これに
より、はんだボール１２が溶融した状態で、他方の層間
接続用電極１０Ｂに当接するので、はんだボール１２が
冷却した後は、はんだボール１２と他方の層間接続用電
極１０Ｂとは強固に当接して、確実に電気的に接続され
ることになる。
数用意し、図３（ｄ）に示すように、絶縁樹脂層２の間
にエポキシ樹脂からなる接着層１４を配置して積層し、
さらに、対向する絶縁樹脂層２の一方のはんだボール１
２の位置が、他方の層間接続用電極１０Ｂの位置に合致
するように積層体の位置決めを行った後に、その積層体
を２００℃に加熱しつつ圧力を加えることにより接着層
１４を硬化させて多層化して、図１に示す多重モジュー
ル１が完成する。このときの積層体の加熱温度は、はん
だボール１２の融点より高い温度に設定される。これに
より、はんだボール１２が溶融した状態で、他方の層間
接続用電極１０Ｂに当接するので、はんだボール１２が
冷却した後は、はんだボール１２と他方の層間接続用電
極１０Ｂとは強固に当接して、確実に電気的に接続され
ることになる。
【００３９】このように、本実施形態では、はんだボー
ル１２を、絶縁樹脂層２を構成する絶縁封止層１３の熱
硬化温度（１５０℃）より融点が高いものとしている。
そのため、絶縁封止層１３の硬化工程時に加えられる熱
によっても、はんだボール１２が溶融してその形状が壊
れることはなく、精度の高い接続形態を維持することが
できる。
ル１２を、絶縁樹脂層２を構成する絶縁封止層１３の熱
硬化温度（１５０℃）より融点が高いものとしている。
そのため、絶縁封止層１３の硬化工程時に加えられる熱
によっても、はんだボール１２が溶融してその形状が壊
れることはなく、精度の高い接続形態を維持することが
できる。
【００４０】また、絶縁封止層１３が無機フィラー７０
重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものである
ので、絶縁封止層１３の熱伝導率を十分に高めることが
できる。そのため、半導体装置４から放散される熱がモ
ジュール内に蓄熱されて、はんだボール１２が溶融する
ことはなく、はんだボール１２による接続は強固なもの
となっている。無機フィラーの含有量を上記のように設
定するにあたり、本願発明者は、次のような実験を行っ
た。すなわち、無機フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3を用いと
ともに、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた絶縁
封止層１３の材料により、シート材を形成してその熱伝
導度を測定したところ、本発明の範疇である７０重量％
〜９５重量％の無機フィラー含有量において、従来のガ
ラスエポキシ基板のものと比較して約２０倍以上もの熱
伝導度を得られることを確認した。また、熱膨張係数に
おいても、上記含有量を９０重量％以上とすることで、
シリコン半導体に近い熱膨張係数が得られることも確認
できた。
重量％〜９５重量％と熱硬化性樹脂とを含むものである
ので、絶縁封止層１３の熱伝導率を十分に高めることが
できる。そのため、半導体装置４から放散される熱がモ
ジュール内に蓄熱されて、はんだボール１２が溶融する
ことはなく、はんだボール１２による接続は強固なもの
となっている。無機フィラーの含有量を上記のように設
定するにあたり、本願発明者は、次のような実験を行っ
た。すなわち、無機フィラーとして、Ａｌ2Ｏ3を用いと
ともに、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を用いた絶縁
封止層１３の材料により、シート材を形成してその熱伝
導度を測定したところ、本発明の範疇である７０重量％
〜９５重量％の無機フィラー含有量において、従来のガ
ラスエポキシ基板のものと比較して約２０倍以上もの熱
伝導度を得られることを確認した。また、熱膨張係数に
おいても、上記含有量を９０重量％以上とすることで、
シリコン半導体に近い熱膨張係数が得られることも確認
できた。
【００４１】なお、半導体装置４を内蔵することによ
り、半導体装置４から放散される熱がある程度絶縁樹脂
層２に蓄熱されることは避けられないが、熱に対して耐
久性があり、接続を維持することができる導電性接着剤
により半導体装置４を内部配線層５に電気的に接続して
おり、そのために半導体装置４の接続がさらに確実なも
のとなっている。
り、半導体装置４から放散される熱がある程度絶縁樹脂
層２に蓄熱されることは避けられないが、熱に対して耐
久性があり、接続を維持することができる導電性接着剤
により半導体装置４を内部配線層５に電気的に接続して
おり、そのために半導体装置４の接続がさらに確実なも
のとなっている。
【００４２】また、本実施形態は、図４に示すように、
はんだボール１２の露出面（図中符号１２ａを付してい
る）の大きさを、はんだボール１２が層間接続用電極１
０Ａに接する面（図中、符号１２ｂを付している）の大
きさより大きくしてもよい。これは次のような理由によ
っている。すなわち、絶縁樹脂層２の内部の接続箇所で
あるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ａとの接続
点と、絶縁樹脂層２の外側の接続箇所であるはんだボー
ル１２と層間接続用電極１０Ｂとの間の接続点とを、接
続強度の点で比較すると、構造的にみて、後者（はんだ
ボール１２と層間接続用電極１０Ｂ）の方が接続強度が
落ちるのは避けられない。そこで、はんだボール１２の
露出面１２ａの大きさを、面１２ｂの大きさより大きく
することで、この接続部位でのの接続強度をより高めて
いる。なお、このような構造は、はんだボール１２とし
て球状のものを層間接続用電極１０Ａ上に搭載したうえ
で、研削することで比較的簡単に得ることができる。
はんだボール１２の露出面（図中符号１２ａを付してい
る）の大きさを、はんだボール１２が層間接続用電極１
０Ａに接する面（図中、符号１２ｂを付している）の大
きさより大きくしてもよい。これは次のような理由によ
っている。すなわち、絶縁樹脂層２の内部の接続箇所で
あるはんだボール１２と層間接続用電極１０Ａとの接続
点と、絶縁樹脂層２の外側の接続箇所であるはんだボー
ル１２と層間接続用電極１０Ｂとの間の接続点とを、接
続強度の点で比較すると、構造的にみて、後者（はんだ
ボール１２と層間接続用電極１０Ｂ）の方が接続強度が
落ちるのは避けられない。そこで、はんだボール１２の
露出面１２ａの大きさを、面１２ｂの大きさより大きく
することで、この接続部位でのの接続強度をより高めて
いる。なお、このような構造は、はんだボール１２とし
て球状のものを層間接続用電極１０Ａ上に搭載したうえ
で、研削することで比較的簡単に得ることができる。
【００４３】また、本実施形態では、はんだボール１２
の露出面１２ａの大きさを、他方の絶縁樹脂層側の層間
接続用電極１０Ｂのの大きさより大きくしている。これ
により層間接続用電極１０Ｂははんだボール１２により
覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固に
なものとなっている。本実施形態の構造においては、異
種の絶縁層である回路基板３と絶縁封止層１３とを多層
化しているために層間接続体の接続部位に多層モジュー
ル１に生じる熱応力が集中することになる。特に、多層
化時に接続がなされるはんだボール１２と層間接続用電
極１０Ｂとの間の接続箇所（絶縁封止総１３と回路基板
３との界面）に応力が集中する。そのため、応力が集中
するはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの接続
面積を大きくすることにより、接続信頼性をさらに向上
させることができた。
の露出面１２ａの大きさを、他方の絶縁樹脂層側の層間
接続用電極１０Ｂのの大きさより大きくしている。これ
により層間接続用電極１０Ｂははんだボール１２により
覆われることになり、両者の電気的接続はさらに強固に
なものとなっている。本実施形態の構造においては、異
種の絶縁層である回路基板３と絶縁封止層１３とを多層
化しているために層間接続体の接続部位に多層モジュー
ル１に生じる熱応力が集中することになる。特に、多層
化時に接続がなされるはんだボール１２と層間接続用電
極１０Ｂとの間の接続箇所（絶縁封止総１３と回路基板
３との界面）に応力が集中する。そのため、応力が集中
するはんだボール１２と層間接続用電極１０Ｂとの接続
面積を大きくすることにより、接続信頼性をさらに向上
させることができた。
【００４４】また、回路基板３として、アラミド繊維と
エポキシ樹脂とを含んだインナービア構成の回路基板を
用いることにより、ビア配置の自由度が増し容易にモジ
ュールを設計することが可能となった。
エポキシ樹脂とを含んだインナービア構成の回路基板を
用いることにより、ビア配置の自由度が増し容易にモジ
ュールを設計することが可能となった。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、絶縁樹脂層の硬化工程
時に加えられる熱によっても、低融点金属層が溶融して
その形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維
持することができる。
時に加えられる熱によっても、低融点金属層が溶融して
その形状が壊れることはなく、精度の高い接続形態を維
持することができる。
【００４６】また、絶縁封止層の熱伝導率を十分に高め
ることができるので、電子部品から放散される熱がモジ
ュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融することは
なくなり、十分なる接続信頼性を得ることができる。
ることができるので、電子部品から放散される熱がモジ
ュール内に蓄熱されて、低融点金属層が溶融することは
なくなり、十分なる接続信頼性を得ることができる。
【００４７】また、電子部品を内蔵した状態で、絶縁樹
脂層の上面を半導体装置ごと研削してその厚みを薄くし
て小型化を図ることができる。
脂層の上面を半導体装置ごと研削してその厚みを薄くし
て小型化を図ることができる。
【００４８】また、層間接続体の一部をビア配置の自由
度の大きいインナービアホールにより構成することで、
自由度の高い多層モジュールの設計を実現することもで
きる。
度の大きいインナービアホールにより構成することで、
自由度の高い多層モジュールの設計を実現することもで
きる。
【００４９】また、低融点金属層の露出面の大きさを、
当該低融点金属層が前記層間接続体本体に接する面の大
きさより大きくすることで、層間接続体どうしの接続部
位の接続強度をより高めることができる。
当該低融点金属層が前記層間接続体本体に接する面の大
きさより大きくすることで、層間接続体どうしの接続部
位の接続強度をより高めることができる。
【００５０】また、低融点金属層の露出面を、当該低融
点金属層が電気的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層
間接続体の接続面より大きくすることで、他方の絶縁樹
脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆わ
れることになり、両者の電気的接続はさらに強固になも
のとすることができる。
点金属層が電気的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層
間接続体の接続面より大きくすることで、他方の絶縁樹
脂層側の層間接続体の接続面は低融点金属層により覆わ
れることになり、両者の電気的接続はさらに強固になも
のとすることができる。
【００５１】このように、本発明では、薄型（小型）の
多層モジュール（３次元実装構造体）を得ることがで
き、これによって半導体装置の実装面積をさらに小型化
・低背化することができる。
多層モジュール（３次元実装構造体）を得ることがで
き、これによって半導体装置の実装面積をさらに小型化
・低背化することができる。
【図１】本発明の一実施形態の多層モジュールの概略断
面図である。
面図である。
【図２】 実施形態の多層モジュールを構成する絶縁樹
脂層の概略断面図である。
脂層の概略断面図である。
【図３】実施形態の多層モジュールの製造プロセス図で
ある。
ある。
【図４】本発明の変形例の概略断面図である。
１ 多重モジュール ２ 絶縁樹脂層 ３ 回路基
板 ４ 半導体装置 ５ 内部配線層 ６ 電極パッド ７ 突起電
極 ８ 導電性接着剤 ９ 封止樹脂 １０Ａ、１０Ｂ 層間接続用電極 １１ インナービアホール １２ はんだボール
１３ 絶縁封止層 １４ 接着層
板 ４ 半導体装置 ５ 内部配線層 ６ 電極パッド ７ 突起電
極 ８ 導電性接着剤 ９ 封止樹脂 １０Ａ、１０Ｂ 層間接続用電極 １１ インナービアホール １２ はんだボール
１３ 絶縁封止層 １４ 接着層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/12 Ｈ０５Ｋ 1/14 Ｇ 23/29 Ｈ０１Ｌ 25/08 Ｚ 23/31 23/12 Ｎ 23/52 23/30 Ｒ Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０ 23/52 Ｃ 1/11 1/14 (72)発明者 朝日 俊行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 熊野 豊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山下 嘉久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4M109 AA01 BA03 CA22 EA11 EB12 5E317 AA24 BB02 BB11 CC25 CC53 CD34 GG14 5E344 AA01 BB06 CC24 CD01 DD02 EE12 5F044 KK07 LL07 RR03 5F061 AA01 BA03 CA22 CB02 CB13
Claims (13)
- 【請求項１】 厚み方向に貫通して配置された層間接続
体を有する絶縁樹脂層を、複数積層一体化するととも
に、対向する絶縁樹脂層の層間接続体どうしを互いに当
接させて電気的に接続してなり、 電気的に接続された層間接続体どうしのうちの一方は、
層間接続体本体と、層間接続体本体の当接面側に設けら
れて層間接続体本体に電気的に接続された低融点金属層
とを有し、かつ、低融点金属層は、前記絶縁樹脂層の熱
硬化温度より融点が高いものである、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項２】 請求項１記載の多層モジュールであっ
て、 前記絶縁樹脂層の少なくともひとつには電子部品が内蔵
されており、前記層間接続体はこの電子部品に電気的に
接続されている、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項３】 請求項２に記載の多層モジュールであっ
て、 前記絶縁樹脂層は、電子部品が実装された回路基板と、
回路基板の電子部品実装面を電子部品ごと封止する絶縁
封止層とを有するものであり、 かつ、前記低融点金属層は前記絶縁封止層内に設けられ
ている、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項４】 請求項３に記載の多層モジュールであっ
て、 前記絶縁封止層が無機フィラー７０重量％〜９５重量％
と熱硬化性樹脂とを含むものである、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項５】 請求項３または４に記載の多層モジュー
ルであって、 前記回路基板は、アラミド繊維とエポキシ樹脂とを含
み、かつ、インナービアホールを有するものである、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項６】 請求項２ないし５のいずれかに記載の多
層モジュールであって、 前記電子部品は半導体装置である、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項７】 請求項６に記載の多層モジュールであっ
て、 前記半導体装置はフリップチップ実装構造を有してい
る、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項８】 請求項２ないし７のいずれかに記載の多
層モジュールであって、 前記絶縁樹脂層の内部に内部配線層を設けるとともに、
この内部配線層に前記層間接続体を電気的に接続し、 かつ、前記電子部品を導電性接着剤により前記内部配線
層に電気的に接続する、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の多
層モジュールであって、 前記低融点金属層は、はんだを主成分としたものであ
る、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
多層モジュールであって、 前記低融点金属層の露出面の大きさを、当該低融点金属
層が前記層間接続体本体に接する面の大きさより大きく
する、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項１１】 請求項１ないし１０のいずれかに記載
の多層モジュールであって、 前記低融点金属層の露出面を、当該低融点金属層が電気
的に接続される他方の絶縁樹脂層側の層間接続体の接続
面より大きくする、 ことを特徴とする多層モジュール。 - 【請求項１２】 層間接続体を内蔵するとともに当該層
間接続体に電気的に接続された層間接続用電極をその両
面に有する回路基板を複数用意したうえで、これら回路
基板に電子部品を実装する電子部品実装工程と、 前記回路基板の電子部品実装面の層間接続用電極上に低
融点金属層を形成する低融点金属層形成工程と、 前記電子部品実装面に、未硬化状態の熱硬化性樹脂を含
む絶縁封止層を載置したうえで、当該絶縁封止層に前記
低融点金属層の融点以下の温度を加えつつ加圧すること
で、前記絶縁封止層を熱硬化させて前記電子部品実装面
を前記絶縁封止層で封止する封止工程と、硬化した前記
絶縁封止層を、その厚み方向に沿って前記低融点金属層
が露出するまで研削する研削工程と、 研削処理された絶縁封止層付回路基板の複数を、一方の
低融点金属露出面と他方の裏面とが向かい合うとともに
一方の低融点金属層の露出部と他方の裏面側層間接続用
電極とが対向するように互いに位置合わせたうえで、基
板間に接着層を介在させて積層する積層工程と、 前記積層工程により形成された積層体に、前記低融点金
属の融点以上の温度を加えつつ加圧することで、前記接
着層により前記積層体を一体化するとともに、低融点金
属層を裏面側層間接続用電極に融着させて両者を電気的
に接続する接着工程と、 を含むことを特徴とする多層モジュールの製造方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の多層モジュールの
製造方法であって、 前記研削工程において、前記低融点金属層の露出面の大
きさが前記裏面側層間接続用電極より大きくなるまで前
記絶縁シートを研削する、ことを特徴とする多層モジュ
ールの製造方法。
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| JP2002026244A true JP2002026244A (ja) | 2002-01-25 |
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