CN1784785A - 电路元件内置模块 - Google Patents

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平野浩一
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石川明洋
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Abstract

本发明的电路元件内置模块(51)，是大体形成二维形状的多条配线(12)通过电绝缘材料(11)叠层，该电绝缘材料由至少包含填充物与电绝缘性树脂的混合物构成，上述配线上电连接有一个以上的电路元件、且该电路元件的至少一部分埋设在上述电绝缘材料的内部的电路元件内置模块(51)，其中：具有比上述电绝缘材料的导热率高的散热部件(13)，且该散热部件与上述电路元件内的至少上述电路元件内置模块内温度上升最高的高发热性电路元件(14)被配置成从上述配线的叠层方向看具有重叠。

Description

电路元件内置模块
技术领域
本发明涉及电子设备中使用的电路模块，特别涉及内置电路元件的电路元件内置模块。
背景技术
目前，电子设备中装载有各种各样的电路模块。该电路模块是将多个电路元件(例如晶体管、IC等有源元件与电阻、电容等无源元件等)安装在基板上构成规定的电子电路之后，使用例如环氧树脂等电绝缘材料将安装的这些电路元件和上述基板覆盖密封而构成。在这样形成的电路模块中，上述多个电路元件二维高密度地安装在上述基板上，因此电路模块本身是小型的，所以在电子设备小型化和高性能化中是有效的。所以，该电路模块以往就已经适用于PDA(Personal DigitalAssistance：个人数字助理)等信息终端设备和移动电话等，特别是要求小型化的电子设备中。
另一方面，近年来，进一步提高电路元件的安装密度的电路元件内置模块的开发已经进行。该电路元件内置模块，是通过将构成电路模块的一部分电路元件埋设在基板的内部，由此将电路元件的安装密度提高到三维的电路模块。由于该电路元件内置模块与以往使用的电路模块相比更小型化，所以通过装载该电路元件内置模块，与装载以往适用的上述电路模块的情况相比，能够取得电子设备小型化的效果。但是，在该电路元件内置模块中，由于电路元件埋设在导热率低的树脂的内部，所以在设备工作时由该埋设的电路元件产生的热会蓄积在电路元件内置模块的内部。这样，由于该蓄积的热的影响，会引起埋设的电路元件被过度地加热的情况。其结果，在埋设的电路元件的温度超出允许范围的情况下，会产生埋设的电路元件破损的问题。所以，在电路元件内置模块的开发中，必须采用能够将设备工作时由埋设的电路元件产生的热排出到电路元件内置模块的外部的结构。而且，作为能够将设备工作时由电路元件产生的热排出到外部的电路元件内置模块，已提出了以下举例说明的各种结构。
图14是表示具有能够将由埋设的电路元件产生的热排出到外部的结构的电路元件内置模块的一个例子的一部分的立体截面图。
图14所示的电路元件内置模块400由基板(层)401a、401b及401c与配线(配线图案)402d构成。另外，基板401a、401b及401c分别构成为具有配线402a、402b及402c和电绝缘材料405a、405b及405c。而且，在电绝缘材料405a、405b及405c各自的内部，埋设有电路元件403a和/或403b。这些电路元件403a及403b电连接在配线402a、402b及402c上的规定位置。另外，配线401a、401b、401c及402d相对的配线，即配线402a与配线402b、配线402b与配线402c、配线402c与配线402d，分别通过内部通道404相互电连接。此外，在该内部通道404的内部充满导电树脂，该导电树脂与配线402a～配线402d的表面电连接，由此将上述相对的各配线电连接。在这里，在图14所示的电路元件内置模块400中，上述电绝缘材料405a、405b及405c由热固性树脂和无机填充物(70重量％～95重量％)的混合物构成。而且，由于该无机填充物的导热率比热固性树脂的导热率大，所以电绝缘材料405a、405b及405c的导热率与仅由热固性树脂构成的情况相比，得到显著的改善。因此，在电子设备工作时由电路元件403a及403b产生的热，从电路元件403a及403b向电绝缘材料405a、405b及405c传导，进而到达电路元件内置模块400的主面及侧面。其结果是，由电路元件403a及403b产生的热，大部分从电路元件内置模块400的主面及侧面排出到外部(例如，参照日本专利公开公报：特开平11-220262号公报)。
另一方面，图15是表示具有能够将由装载的电路元件产生的热排出到外部的结构的电路元件内置模块的一个例子的立体图。此外，图15所示的电路元件内置模块100，图示的是后述的叠层电子部件110与装载在叠层电子部件110上的半导体芯片140相互分离的状态。另外，半导体芯片140透视地图示。并且，为了表明叠层电子部件110的内部结构，图示将其切去一部分的状态。
图15所示的电路元件内置模块100由叠层电子部件110与半导体芯片140构成。叠层电子部件110的主面111上形成的多个焊盘(land)114与半导体芯片140的主面141上形成的多个连接用球142通过规定的方法电连接，由此这些叠层电子部件110与半导体芯片140形成一体化。而且，内部通道118的一侧的端部与叠层电子部件110的主面111上形成的多个焊盘114电连接。另外，该内部通道118的另一侧的端部，与散热导体116或感应元件115的连接端子117电连接。此外，图15所示的叠层电子部件110，通过将这些内部通道118、散热导体116及感应元件115埋设在磁性烧结体113的内部而构成。在这里，在图15所示的电路元件内置模块100中，上述散热导体116形成矩形形状，埋设在接近叠层电子部件100内部的主面111的规定位置，使其与主面111大体平行，且至少一处与焊盘114呈传热状态。因此，由半导体芯片140产生的热经过连接用球142传导到焊盘114，再经过内部通道118传导到散热导体116。其结果是，由半导体芯片140产生的热，大部分从叠层电子部件110的主面111排出到外部(例如，参照日本专利公开公报：特开2000-331835号公报)。
然而，近年来，由于电子设备的高性能化与高功能化等的影响，电子设备消耗的电力有增加的趋势。另外，伴随着这样的电子设备电力消耗的增加，电子设备中装载的上述电路模块和电路元件内置模块中使用的电力也有增加的趋势。而且，在电路模块和电路元件内置模块使用的电力比以往增加的情况下，流过该电路模块及电路元件内置模块中装载或埋设的电路元件的电流也比以往增大，这样，装载或埋设的电路元件的发热温度也比以往增加。在这种情况下，由于晶体管和IC等有源元件的耐热性通常较差，所以，为了使电路模块和电路元件内置模块正常工作，需要将埋设的电路元件冷却。这样的要求在电路元件埋设在基板深层的电路元件内置模块中尤为显著。
但是，在图14所示的电路元件内置模块中，虽然通过在热固性树脂中添加无机填充物提高了电绝缘材料的导热率，但是由于热固性树脂的导热率通常非常小，所以仅靠添加无机填充物对提高导热率的作用是有限的。因此，在如上所述的电路元件内置模块使用的电力增大、与此同时电路元件发热增大的情况下，会产生不能将该电路元件产生的热量充分地排出到电路元件内置模块的外部的问题。另外，为了使由无机填充物与热固性树脂构成的电绝缘材料的导热率进一步提高，可以提高上述无机填充物的配合比，但是在提高无机填充物的配合比的情况下，电绝缘材料的流动性会恶化。这种情况下，由于制造构成电路元件内置模块的基板时的电路元件的埋入性恶化，所以在电路元件的周围有可能产生空隙。另外，为了改善电路元件的埋入性、抑制空隙的产生，可以提高基板制造时的加压压力，但在这种情况下，会产生电路元件破损的危险性增大的问题。
另外，在图15所示的电路元件内置模块中，为了有效地排出伴随着电路元件内置模块使用的电力的增加而增大的由电路元件所产生的热，必须增加散热导体的厚度。但是，在这种情况下，由于电路元件内置模块自身的厚度增大，会产生阻碍电路元件内置模块小型化的问题。另外，在电路元件内置模块的内部埋设厚散热导体的情况下，会产生形成该厚散热导体本身的制造工艺特殊，以及由电绝缘材料引起的散热导体的埋入性恶化的问题。另外，多个电路元件安装在同一配线上时，由于该厚散热导体的存在，由相邻的一侧的电路元件向另一侧的电路元件的导热性增大，所以会产生发热量小的电路元件被发热量大的电路元件产生的热量加热的问题。而且，图15所示的电路元件内置模块，由于在其制造过程中有烧制工序，所以会有不能将耐热性差的晶体管及IC等有源元件和含有有机化合物的无源元件等电路元件埋设在电绝缘材料内部的问题，同时，由于配线中使用的材料是钨和钼等高电阻材料，所以还有配线的电力损失大的问题。
发明内容
本发明是为解决上述问题而做出的，目的在于提供一种容易制造，没有阻碍小型化的因素，并且使用能够将电路元件产生的热有效地排出到外部的树脂类电绝缘材料的电路元件内置模块。
而且，为了达到这些目的，本发明的电路元件内置模块，是大体形成二维形状的多条配线通过电绝缘材料叠层，该电绝缘材料由至少含有填充物和电绝缘树脂的混合物构成，上述配线上电连接有一个以上的电路元件、且该电路元件的至少一部分被埋设在上述电绝缘材料的内部的电路元件内置模块，具有比上述电绝缘材料导热率高的散热部件，且该散热部件与上述电路元件内的至少上述电路元件内置模块内温度上升最高的高发热性电路元件，配置成从上述配线的叠层方向看具有重叠。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热部件传导。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被抑制，所以能够防止由该高发热性电路元件产生的高热量所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续正常地工作的效果。
上述散热部件与上述高发热性电路元件在上述配线的叠层方向上相对地配置。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热部件有效地传导。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被有效地抑制，所以，能够有效地防止由该高发热性电路元件产生的高热量所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，上述散热部件可以配置在上述电绝缘材料的表面。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热部件传导，从该散热部件排出到电路元件内置模块的外部。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被更有效地抑制，所以，能够更有效地防止由该高发热性电路元件产生的高热量所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，从上述配线的叠层方向看，上述散热部件的面积比上述高发热性电路元件的面积大。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热部件传导，从该散热部件向电路元件内置模块的外部排出。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被更有效地抑制，所以，能够更有效地防止由该高发热性电路元件产生的高热量所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，上述高发热性电路元件可以配置在上述电绝缘材料的表面。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热部件有效地传导。另外，高发热性电路元件产生的热，能够从该高发热性电路元件的表面直接向电路元件内置模块的外部排出。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被更有效地抑制，所以，能够更有效地防止由该高发热性电路元件产生的高热量所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，上述散热部件与上述配线电连接。
通过形成这样的结构，电子设备工作时例如由高发热性电路元件产生的噪音、和从电路元件内置模块的外部照射的噪音都能够分别被屏蔽，同时能够电去除该噪音。其结果是，例如即便使电子设备在噪音很多的情况下工作，也能够取得提高电路元件内置模块的工作的可靠性的效果。
另外，将上述多条配线相互电连接的导电部件设置为与上述电绝缘材料邻接，该导电部件与上述散热部件被配置成具有传热连接部分。
通过形成这样的结构，在电子设备工作时由高发热性电路元件产生、经过因添加填充物而使导热性改善的电绝缘材料向比该电绝缘材料导热率更高的散热部件传导到的热，能够不经过配线而直接传导到导电部件。其结果是，即使在电子设备长时间工作的情况下，也能够连续、有效地抑制高发热性电路元件的温度上升。就是说，能够长期地防止由高热引起的高发热性电路元件的破损，同时能够取得进一步提高电路元件内置模块工作的长期可靠性的效果。
上述导电部件是通孔。
另外，上述导电部件也可以是内部通道。
通过形成这样的结构，可以利用以往使用的制造设备及制造工艺构成上述电绝缘材料及上述导电部件。其结果是，因为不需要建造新设备和开发新制造工艺，所以能够提供经济性优异的电路元件内置模块。
上述散热部件具有芯片部件形状。
通过形成这样的结构，能够使用以往通常使用的芯片部件安装装置安装上述散热部件。其结果是，因为不需要建造新设备和开发新制造工艺，所以能够提供经济性优异的电路元件内置模块。
上述散热部件可以是以金属为主要成分的部件。
这样的结构，即通过在高发热性电路元件的附近设置金属、或以金属为主要成分的部件等导热率非常高的散热部件，能够降低过渡热阻。所谓过渡热阻为散热特性的一种，是表示热产生后的短期散热性的水平(对于瞬时发热的散热效果的水平)的特性。在该过渡热阻较小的情况下，由于难以形成热点(heat spot)，所以能够取得热循环试验等中的电路元件内置模块的可靠性(耐热性)提高的效果。
另外，上述散热部件也可以是以陶瓷为主要成分的部件。
通过形成这样的结构，能够利用比较便宜的原材料构成导热率高的散热部件。另外，可以通过原材料的选择自由地控制该散热部件的导热率。另外，由于该散热部件为小片，所以能够随意地配置在构成电路元件内置模块的任一电路元件的附近。其结果是，可以构成能够将高发热性电路元件产生的热根据其发热量、且利用比较便宜的结构向外部排出的小型电路元件内置模块。
上述散热部件的导热率是上述电绝缘材料的导热率的3倍以上。
通过形成这样的结构，能够稳定地得到热阻降低的效果。其结果是，可取得能够将高发热性电路元件稳定地冷却的效果。
另外，上述高发热性电路元件和上述散热部件配置成，使得从上述配线的叠层方向看，相互重叠的部分的面积是从上述配线的叠层方向看到的上述高发热性电路元件的面积的40％以上。
通过形成这样的结构，能够更稳定地得到降低热阻的效果。其结果是，能够进一步稳定地冷却高发热性电路元件。
另外，上述高发热性电路元件与上述散热部件之间的距离可以为大于0mm小于等于0.5mm。
通过形成这样的结构，能够防止高发热性电路元件与散热部件之间的热阻变得过大，容易发挥本发明的效果。另外，由于抑制了电路元件内置模块的厚度，所以从设备小型化的角度来看是优选的方式。就是说，通过形成这样的结构，能够提供具有高散热性且矮版(lowprofile)的电路元件内置模块。
另外，上述高发热性电路元件与上述散热部件至少可以通过上述电绝缘材料紧密接合。
通过形成这样的结构，因为高发热性电路元件与散热部件之间的热阻与它们之间有空隙的情况相比变低，所以能够将高发热性电路元件产生的热稳定地向外部排出。
另外，在上述高发热性电路元件与上述散热部件之间还可以配置有上述配线。
通过形成这样的结构，可取得能够将高发热性电路元件产生的热有效地向外部排出的效果。
另外，上述散热部件的厚度可以大于上述配线的厚度。
通过形成这样的结构，由于能够在提高散热部件的散热性的基础上增大其热容量，所以可取得能够抑制电路元件内置模块的局部温度上升的效果。
另外，上述散热部件的厚度可以为0.1mm以上1.0mm以下。
通过形成这样的结构，可取得能够抑制电路元件内置模块的局部温度上升的效果。
另外，本发明的电路元件内置模块，是大体形成二维形状的多条配线通过电绝缘材料叠层，该电绝缘材料由至少包含填充物和电绝缘树脂的混合物构成，上述配线上电连接有一个以上的电路元件、且该电路元件的至少一部分埋设在上述电绝缘材料的内部的电路元件内置模块，上述电路元件具有比上述电绝缘材料的导热率更高的散热电路元件，且该散热电路元件与上述电路元件内的至少上述电路元件内置模块内温度上升最高的高发热性电路元件，配置成从上述配线的叠层方向看有重叠。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热电路元件传导。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被抑制，所以，能够防止该高发热性电路元件由高热所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续正常地工作的效果。另外，通过形成这样的结构，因为用于构成电路元件内置模块的电路元件也作为比该电绝缘材料导热率更高的散热部件使用，所以如上所述不需要装载电路元件以外的其它部件。由于不需要安装该电路元件以外的其它部件的区域，所以可以提高电路元件内置模块中电路元件的安装密度。就是说，可取得能够使电路元件内置模块更加小型化的效果。
上述散热电路元件与上述高发热性电路元件在上述配线的叠层方向上相对地配置。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热电路元件有效地传导。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被有效地抑制，所以，能够有效地防止该高发热性电路元件由高热所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，上述散热电路元件可以配置在上述电绝缘材料的表面。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热电路元件传导，从该散热电路元件向电路元件内置模块的外部排出。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被更有效地抑制，所以，能够更有效地防止该高发热性电路元件由高热所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，从上述配线的叠层方向看，上述散热电路元件的面积比上述高发热性电路元件的面积大。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使热传导性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热电路元件传导，从该散热电路元件向电路元件内置模块的外部排出。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被更有效地抑制，因此，能够更有效地防止该高发热性电路元件由高热所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
另外，上述高发热性电路元件可以配置在上述电绝缘材料的表面。
通过形成这样的结构，能够使电子设备工作时由高发热性电路元件产生的热，向因添加了填充物而使导热性得到改善的电绝缘材料传导，进而向比该电绝缘材料导热率更高的散热电路元件有效地传导。另外，高发热性电路元件产生的热，能够从该高发热性电路元件的表面直接向电路元件内置模块的外部排出。其结果是，由于电子设备工作时高发热性电路元件的温度上升被更有效地抑制，因此，能够更有效地防止该高发热性电路元件由高热所引起的破损。就是说，能够取得电路元件内置模块连续且更加正常地工作的效果。
上述散热电路元件是电阻器。
上述散热电路元件也可以是电容器。
上述散热电路元件也可以是电感器。
上述散热电路元件也可以是电容器与电感器的叠层体。
通过形成这样的结构，由于这些电路元件通常由导热率高的原材料构成，所以能够充分实现作为散热电路元件的功能。另外，这些电路元件也是用于构成电路元件内置模块的电路元件，所以，能够提高电路元件内置模块中电路元件的安装密度。就是说，能够提供连续正常工作的小型电路元件内置模块。
上述叠层体中，将上述电容器配置在上述高发热性电路元件的附近。
通过形成这样的结构，能够满足在开关电源等变频器电路中最好将电力半导体器件与电容器及电感器接近配置的要求，同时能够将由该电力半导体器件产生的热向电路元件内置模块的外部排出。另外，该电力半导体器件产生的热通过电容器散热，同时还能够取得由电感器产生的漏磁通被电容器的金属层屏蔽的屏蔽效果。其结果是，能够由电路元件内置模块构成小型且稳定工作的变频器模块。
上述电容器是陶瓷电容器。
另外，上述电容器也可以是固体电解电容器。
通过形成这样的结构，由于这些电路元件通常由导热率高的材料构成，所以能够充分实现作为散热电路元件的功能。
上述电感器具有绕线与磁体的叠层结构，且具有薄片的形状。
另外，上述电感器具有绕线与磁体的叠层结构，且作为上述绕线可以由通过电镀法形成的薄片状的绕线构成。
另外，上述电感器具有绕线与磁体的叠层结构，且上述磁体至少可以使用金属薄片构成。
通过形成这样的结构，由于这些电路元件通常由导热率高的材料构成，所以可以取得能够充分实现作为散热电路元件的功能的效果。
上述散热电路元件的导热率是上述电绝缘材料的导热率的3倍以上。
通过形成这样的结构，能够稳定地取得降低热阻的效果。其结果是，可取得能够稳定地冷却高发热性电路元件的效果。
另外，上述高发热性电路元件与上述散热电路元件配置成，使得从上述配线的叠层方向看，相互重叠的部分的面积是从上述配线的叠层方向看到的上述高发热性电路元件的面积的40％以上。
通过形成这样的结构，能够进一步稳定地取得降低热阻的效果。其结果是，可取得能够进一步稳定地冷却高发热性电路元件的效果。
另外，上述高发热性电路元件与上述散热电路元件之间的距离可以为大于0mm小于等于0.5mm。
通过形成这样的结构，可防止高发热性电路元件与散热电路元件之间的热阻变得过大，容易发挥本发明的效果。而且，由于抑制了电路元件内置模块的厚度，所以从设备小型化的角度来看是优选的方式。就是说，通过形成这样的结构，可取得能够提供具有高散热性且矮版(low profile)的电路元件内置模块的效果。
另外，上述高发热性电路元件与上述散热电路元件至少可以通过上述电绝缘材料紧密接合。
通过形成这样的结构，能够使高发热性电路元件与散热电路元件之间的热阻与它们之间有空隙的情况相比降低，所以可以取得能够将由高发热性电路元件产生的热稳定地向外部排出的效果。
另外，在上述高发热性电路元件与上述散热电路元件之间还可以配置有上述配线。
通过形成这样的结构，可以取得能够将由高发热性电路元件产生的热有效地向外部排出的效果。
另外，上述散热电路元件的厚度可以大于上述配线的厚度。
通过形成这样的结构，由于能够在散热电路元件的散热性的基础上增大其热容量，所以可以取得能够抑制电路元件内置模块中局部温度上升的效果。
另外，上述散热电路元件的厚度可以为0.1mm以上1.0mm以下。
通过形成这样的结构，可以取得能够抑制电路元件内置模块中局部温度上升的效果。
本发明的上述目的、其它目的、特征及优点，可以通过参照附图对优选实施方式的详细说明而进一步明确。
附图说明
图1是示意地表示本发明的第一实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图2是示意地表示本发明的第二实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图3是示意地表示本发明的第三实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图4是示意地表示本发明的第四实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图5是示意地表示本发明的第五实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图6是示意地表示本发明的第六实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图7是示意地表示本发明的第七实施方式的电路元件内置模块的结构的截面图。
图8是示意地表示本发明的第八实施方式的开关电源模块的一个例子的一部分的截面图。
图9是示意地表示本发明的第八实施方式的其它结构的开关电源模块的一部分的截面图的截面图。
图10是开关电源模块的一般电路图。
图11是示意地表示本发明的第九实施方式的电路元件内置模块的截面图。
图12是表示本发明的第九实施方式中，电路元件与散热部件相对部分的面积相对于电路元件主面的面积的比率与热量从电路元件向散热部件传导时的热阻比率的关系的模式图。
图13是表示本发明的第九实施方式中，在使导热率高的散热部件以相同的面积与电路元件相对的情况下，电绝缘材料与散热部件的导热率的比率与热量从电路元件向散热部件传导时的热阻比率的关系的模式图。
图14是表示具有能够将由埋设的电路元件产生的热向外部排出的结构的现有电路元件内置模块的一个例子的一部分的立体截面图。
图15是表示具有能够将由装载的电路元件产生的热向外部排出的结构的现有电路元件内置模块的一个例子的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的具体实施方式进行说明。
(第一实施方式)
参照图1说明本发明的第一实施方式。
在本发明的第一实施方式中，对使用金属或陶瓷等电路元件以外的其它部件作为导热率高的散热部件时的情况的第一例进行说明。
图1是示意地表示本发明的第一实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
图1所示的电路元件内置模块51，构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线(配线图案)12及信号图案12a，将多条配线12按照规定的连接关系相互电连接的内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14及电路元件15，被配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系、比电绝缘材料11的导热率高的散热部件13。此外，图1所示的电路元件内置模块51，由基板(层)201、基板(层)202和基板(层)203通过叠层构成。
电绝缘材料11由无机填充物与电绝缘树脂的混合物构成。作为无机填充物，可以使用例如氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝、二氧化硅、碳化硅及铁氧体等。另外，作为电绝缘树脂，可以使用例如环氧树脂、酚醛树脂、氰酸酯树脂、氟树脂、聚酯、聚苯醚及聚酰亚胺等热固性树脂。该电绝缘材料11中，上述无机填充物与电绝缘树脂的配合比，设定为使电绝缘材料11的线膨胀系数、导热率、介电常数、导磁率等特性都达到适当的值。例如，在电路元件14是发热性大的电路元件的情况下，由于设备工作时由电路元件14产生的热，电路元件14附近的电绝缘材料11会热膨胀。但是，如果通过上述方法使电绝缘材料11的线膨胀系数接近电路元件14的线膨胀系数，那么电路元件14附近的电绝缘材料11的热膨胀量会变小。在这种情况下，由于能够减少由电路元件14的温度变化引起的电绝缘材料11的内部应力，所以能够提高电路元件内置模块51工作的可靠性。
配线12与信号图案12a由具有导电性的物质构成，例如可以通过铜箔或导电性树脂组合物等成形为规定的形状而构成。这样，因为通过使用导电性高的物质可以降低配线的面积，所以对于电路元件内置模块51的小型化是有效的。这些配线12和信号图案12a也可以配置在电路元件14与散热部件13之间。
电路元件14是功率晶体管、三端子调节器等电源用IC等有源元件，是发热温度较高且发热量较大的电路元件。另一方面，电路元件15是陶瓷电容器、固体电解电容器、电感器等无源元件，是发热温度较低且发热量较小的电路元件。这些电路元件14和电路元件15可以通过锡焊等任意的安装方法安装在配线12上的规定位置。另外，电路元件14和电路元件15的主面及侧面与电绝缘材料11接触，即与电绝缘材料11传热连接。
作为导热率高的散热部件13，优选使用金属和陶瓷等。其理由是，由于金属和陶瓷等的导热率比由无机填充物和热固性树脂构成的电绝缘材料11的导热率高一个数量级到两个数量级左右，所以能够将例如电路元件14产生的热有效地向外部排出。此外，作为金属的种类，适宜使用铜(导热率：398(W/m·K))、铝(导热率：237(W/m·K))等。另外，作为陶瓷的种类，适宜使用氧化铝(导热率：22(W/m·K))、氮化铝(导热率：170(W/m·K))等。
在由金属构成导热率高的散热部件13的情况下，由于金属有屏蔽电磁噪音的效果，所以能够屏蔽例如由电路元件14产生的噪音和从外部照射的噪音等。另外，在由陶瓷构成导热率高的散热部件13的情况下，通过在该陶瓷的表面(至少与陶瓷的安装面相对的面)形成金属膜，能够取得同样的效果。
导热率高的散热部件13优选具有芯片部件的形状。其理由是，由于散热部件13具有芯片部件的形状，所以能够使用以往通常使用的芯片部件安装设备安装该散热部件13。另外，该散热部件13的厚度优选为与同一配线层上设置的其它电路元件15的厚度相同或其以下。其理由是，通过使散热部件13的厚度为与电路元件15的厚度相同或其以下，不会影响电路元件内置模块的厚度，其小型化成为可能。
在导热率高的散热部件13与配线12之间必须电绝缘的情况下，可以在散热部件13的表面形成绝缘膜。此外，在散热部件13是陶瓷的情况下，因为陶瓷本来就是绝缘体，所以没有必要特别形成绝缘膜。
另外，导热率高的散热部件13的厚度优选构成为比配线12和信号图案12a的厚度更厚。在这种情况下，散热部件13的厚度适宜为0.1mm以上、1.0mm以下。由此，能够将电路元件14产生的热有效地排出。
另外，散热部件13与电路元件14的间隔优选为大于0mm小于等于0.5mm。由此，能够将电路元件14产生的热更有效地排出。
内部通道41将设置在电路元件内置模块51内的多条配线12相互电连接，以形成规定的电路。在该内部通道41的内部充满导电树脂，通过该导电树脂与配线12的表面电连接，将相对的各配线12电连接。该内部通道41将电路元件内置模块内的多条配线12电连接，以形成规定的电路，同时这些配线12相互传热连接。此外，作为将配线相互电连接的方法，除了如上所述利用内部通道的方法之外，也有利用通孔的方法。但是，从电路元件的高密度安装的观点来看，使用内部通道的方法更为适合。
在此，如图1所示，在电路元件内置模块51中，比电绝缘材料11导热率高的散热部件13设置为与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系。因此，电路元件14产生的热传导到电路元件14上的电绝缘材料11，再经由配线12向导热率高的散热部件13传导。然后，通过再一次经过电绝缘材料11与配线12，排出到电路元件内置模块51的外部。其结果是，由于设备工作时电路元件14的温度上升被抑制，所以能够防止电路元件14的破损，同时电路元件内置模块51能够连续正常地工作。另外，由于通过配置导热率高的散热部件13散热性得到改善，所以能够降低电绝缘材料11中无机填充物的重量比例。由此，制造电路元件内置模块51时电路元件14等的埋入性得到改善。而且，由于施加在电路元件14等上的外部应力减少，所以能够防止电路元件的破损。
(第二实施方式)
参照图2说明本发明的第二实施方式。
在本发明的第二实施方式中，对使用金属或者陶瓷等电路元件以外的其它部件作为导热率高的散热部件时的方式的第二例说明。
图2是示意地表示本发明的第二实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
图2所示的电路元件内置模块51，构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线12，将多条配线12以规定的连接关系相互电连接的多个内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14和电路元件15，被配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系、比电绝缘材料11导热率高的多个散热部件13，以及通孔17。
在这里，如图2所示，电路元件内置模块51构成为具有两个导热率高的散热部件13。而且，这些散热部件13相互大体平行地配置，同时被配置成与电路元件14的主面大体平行且相对的关系。而且，多个散热部件13中的一个直接连接通孔17向其传热。因此，即使如图2所示电路元件14配置在电路元件内置模块51的深层的情况下，电路元件14产生的热也能够经过电绝缘材料11与配线12向导热率高的散热部件13传导，再通过通孔17传导到电路元件内置模块51的主面。然后，到达电路元件内置模块51的主面的热，从该主面向电路元件内置模块51的外部排出。结果是，根据本实施方式，能够取得与本发明的第一实施方式同样的效果。此外，关于其它方面，都与第一实施方式相同。
(第三实施方式)
参照图3说明本发明的第三实施方式。
在本发明的第三实施方式中，对使用金属或陶瓷等电路元件以外的其它部件作为导热率高的散热部件时的方式的第三例进行说明。
图3是示意地表示本发明的第三实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
图3所示的电路元件内置模块51，构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线12，将多条配线12以规定的连接关系相互电连接的多个内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14和电路元件15，被配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系、比电绝缘材料11的导热率高的散热部件13，以及与该散热部件13传热连接的框体31。
在这里，如图3所示，在电路元件内置模块51中，导热率高的散热部件13被配置成与电路元件14大体平行且相对的关系，同时设置为露出电路元件内置模块51的表面。而且，在导热率高的散热部件13的上部，传热地紧贴或粘附有朝向外部的强制冷却装置框体31。所以，电路元件14产生的热能够经过电绝缘材料11向导热率高的散热部件13传导，进而通过框体31向电路元件内置模块51的外部排出。结果是，根据本实施方式，能够取得与本发明的第一实施方式同样的效果。此外，关于其它方面，都与第一实施方式相同。
(第四实施方式)
参照图4说明本发明的第四实施方式。
在本发明的第四实施方式中，对使用金属或陶瓷等电路元件以外的部件作为导热率高的散热部件时的方式的第四例进行说明。
图4是示意地表示本发明的第四实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
图4所示的电路元件内置模块51构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线12，将多条配线12以规定的连接关系相互电连接的多个内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14和电路元件15，被配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系、比电绝缘材料11的导热率高的多个散热部件13。
在这里，如图4所示，在电路元件内置模块51中，在形成电路元件内置模块51的一侧的主面的配线12上，设置有多个导热率高的散热部件13。所以，电路元件14产生的热经过电绝缘材料11向导热率高的散热部件13传导，进而通过配线12向电路元件内置模块51的外部排出。结果是，根据本实施方式，能够得到与本发明的第一实施方式同样的效果。此外，关于其它方面，都与第一实施方式相同。
(第五实施方式)
参照图5说明本发明的第五实施方式。
在本发明的第五实施方式中，对使用电路元件作为导热率高的散热部件时的方式的第一例进行说明。
图5是示意地表示本发明的第五实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
图5所示的电路元件内置模块52，构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线12，将多条配线12以规定的连接关系相互电连接的多个内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14和电路元件15，被配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系、比电绝缘材料11的导热率高的电路元件19。
在这里，如图5所示，在电路元件内置模块52中，使用作为电路构成元件的电路元件19作为导热率高的散热部件。而且，该电路元件19以与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系，配置在配线12上的规定位置。所以，电路元件14产生的热经过电绝缘材料11与配线12向电路元件19传导，进而通过电绝缘材料11向电路元件内置模块52的外部排出。结果是，根据本实施方式，能够取得与本发明的第一实施方式同样的效果。此外，关于其它方面，都与第一实施方式相同。
导热率高的该电路元件19是在构成电路元件内置模块的电子电路中功能性地工作的电路元件，例如电容器、电感器、电阻、半导体装置等各种电路元件可以成为对象。电路元件14是使用大电力的半导体装置时，在该电路元件内置模块52中未特别图示的电源线中，必须安装平滑电容器。另外，在变换器等功率变换电路中，电感器必须配置在半导体装置的附近。这种的情况下，因使用大电力而由电路元件14产生的热，通过如上所述的配置在该电路元件14附近的电容器、电感器等的作用，向电路元件内置模块52的外部排出。本实施方式，如第一实施方式那样，由于没有新增加仅用于冷却电路元件14的部件，所以能够使电路元件的安装密度实现高密度化。而且，通过将导热率高的电路元件19设置在电路元件14的附近，用于相互电连接的配线可最短化，所以对于降低电路所产生的噪音也是有效的。另外，因为配线本身的电感能够极小化，所以能够达到提高作为电路元件内置模块的性能的目的。
通过使用叠层陶瓷电容器作为散热的电路元件19，能够将电路元件14产生的热有效率地向外部排出。其理由是，通常的叠层陶瓷电容器中使用导热率小的钛酸钡作为电介质材料，而在叠层陶瓷电容器的内部有占有近一半体积的由镍、铜或银等构成的金属内部电极。因此，叠层陶瓷电容器的导热率优异，通过形成层状的金属内部电极，特别在横向能够取得与金属同等程度的导热率。由此，电路元件14产生的热能够良好地进行排出。
(第六实施方式)
参照图6说明本发明的第六实施方式。
在本发明的第六实施方式中，对使用电路元件作为导热率高的散热部件时的方式的第二例进行说明。
图6是示意地表示本发明的第六实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
在本实施方式中，表示的是使用固体电解电容器作为导热率高的散热部件的例子。所谓固体电解电容器，一般是指为了增大表面积在蚀刻的阀金属薄板的表面形成阳极氧化膜，利用该阀金属薄板与阳极氧化膜的复合体作为电介质的电容器。而且，固体电解电容器在上述电介质的阳极引出部以外的部分形成固体电解质、碳层、银导电性树脂层(此阶段称为电容器原坯)，再将阳极端子与阴极端子连接，随后，通过传递模塑法和浇注等实施封装而制造。但是，由传递模塑法和浇注等封装的固体电解电容器难以小型化，同时由于该固体电解电容器的导热率低，所以不适合于电路元件内置模块。因此，在本实施方式中，在电容器原坯上不连接阳极端子与阴极端子，而是将电容器原坯原封不动地直接配置在配线上，由此构成电路元件内置模块。
图6所示的电路元件内置模块52，构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线12，将多条配线12以规定的连接关系相互电连接的多个内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14，配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系的阀金属薄板32，在阀金属薄板32周围形成的碳层33，以及将碳层33与配线12电连接的银导电性树脂层34。作为固体电解电容器起作用的电容器原坯，由阀金属薄板32、碳层33、银导电性树脂层34、特别是未图示的阳极氧化膜与固体电解质构成。而且，这样构成的电容器原坯，可以作为电路元件20使用。
在这里，如图6所示，在电路元件内置模块52中，使用作为电路构成元件的电路元件20作为导热率高的散热部件。而且，该电路元件20以与上述电路元件14的主面平行且相对的关系配置在配线12的规定位置上。因此，电路元件14产生的热经过电绝缘材料11和配线12向电路元件20传导，再通过电绝缘材料11向电路元件内置模块52的外部排出。结果是，根据本实施方式，能够取得与本发明的第一实施方式同样的效果。此外，关于其它方面，都与第一实施方式相同。
作为固体电解电容器，适宜使用例如铝固体电解电容器。其理由是，在铝固体电解电容器中使用铝板作为阀金属薄板32，由于该铝板在体积上占据了上述电容器原坯的将近一半，所以元件的导热率优异。
另外，本实施方式中的电容器原坯，由于通过电绝缘材料11被内置，所以不需要重新使用传递模塑法和浇注法等进行封装。
(第七实施方式)
参照图7说明本发明的第七实施方式。
在本发明的第七实施方式中，对使用电路元件作为导热率高的散热部件时的方式的第三例进行说明。
图7是示意地表示本发明的第七实施方式的电路元件内置模块结构的截面图。
图7所示的电路元件内置模块52构成为具有：电绝缘材料11，设置在电绝缘材料11上的多条配线12，将多条配线12以规定的连接关系相互电连接的多个内部通道41，与上述配线12电连接且与电绝缘材料11传热连接地埋设的电路元件14和电路元件15，配置成与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系、比电绝缘材料11的导热率高的电路元件21。该电路元件21是电感器，构成为具有薄片状的绕线导体22和磁体层23。
在这里，如图7所示，在电路元件内置模块52中使用作为电路构成元件的电路元件21作为导热率高的散热部件。而且，该电路元件21以与上述电路元件14的主面大体平行且相对的关系配置在配线12的规定位置。因此，电路元件14产生的热经过电绝缘材料11和配线12向电路元件21传导，再通过电绝缘材料11向电路元件内置模块52的外部排出。结果是，根据本实施方式，能够取得与本发明的第一实施方式同样的效果。此外，关于其它方面，都与第一实施方式相同。
通常，作为构成电感器的部件，可在绕线导体中使用金属，或在磁体层中使用烧结磁体和金属等。这些金属和烧结磁体的导热率高，所以电感器的导热率也高，因此适用于电路元件内置模块。但是，由于一般的电感器是在烧结磁体上缠绕导线构成的，所以电感器难以薄型化。另外，烧结磁体有可能因成形时的加压而受到破坏。而且，由于缠绕导线构成的绕线内部有空隙，所以不适合作为埋入用的电路元件。因此，在本实施方式中，如图7所示，通过将薄片状的绕线导体22和磁体层23配置成平面状，构成电感器21。这样构成的平面状的电感器21，由于其形状，元件埋设时的成形压力很强。此外，该绕线导体22，由于平面性良好，所以优选形成薄片状线圈。作为该薄片状线圈的制造方法，有蚀刻法和电镀法等。但是，在蚀刻法中，由于在线圈的导线与导线之间形成了导体厚度以上的线间距离，所以难以提高导体截面积相对于绕线部分的全截面积的比例，即占空系数。例如，蚀刻法中的占空系数通常为50％以下。因此，优选利用电镀法制造薄片状线圈。在电镀法中，即使是导体厚度为80μm的绕线，线间距离也可以为20μm以下。就是说，能够提高上述占空系数。如果占空系数得到提高，则电感器的电阻成分下降，因此能够减少由电感器所引起的电力损失。另外，因为可以提高导体的体积，所以能够进一步提高电感器的导热率。在由蚀刻法或电镀法形成的电感器中，导体与导体之间充满树脂。因此绕线内部没有空隙，同时能够提高导体之间的电绝缘性。另外，在薄片状绕线的中央部和周边部形成有孔，通过使这些孔内充满磁性材料可以构成电感器。在这种情况下，作为填充所使用的磁性材料，可以使用在树脂中混合有烧结磁体粉末或金属磁性粉末的材料。通过采用这样的方法，电感器21的厚度方向上的导热率得到改善，同时也能够提高电感器21的感应系数的值。
作为磁体层23，可以举出烧结磁体、磁性粉末与树脂的混合物、金属磁性箔体等。其中，由于磁性粉末与树脂的混合物、金属磁性箔体的强度高，构成电感器时元件的强度提高，所以适合作为埋设的电路元件。特别地，由于金属磁性箔体的导磁率高，具有屏蔽噪音的效果，所以，通过配置在例如像半导体元件那样受噪音影响的元件的附近，具有能够降低噪音影响的效果。此外，在这里，绕线导体22是单层，但也可以是多层。通过形成多层绕线导体22，能够取得绕线的端子配置容易进行的效果。
(第八实施方式)
参照图8～图10说明本发明的第八实施方式。
在本发明的第八实施方式中，作为电路元件内置模块的一个例子，对开关电源模块进行说明。
图8是示意地表示开关电源模块的一个例子的一部分的截面图，图9是示意地表示另一结构的开关电源模块的一部分的截面图。图10表示的是开关电源模块的一般电路图。
在图8和图9所示的开关电源模块53中，电路元件24是内置控制电路的电力半导体器件，电路元件20是第六实施方式中说明的固体电解电容器，电路元件21是第七实施方式中说明的电感器。此外，图9所示的开关电源模块53构成为具有：用于将该开关电源模块与其它基板电连接的端子43，和希望能够覆盖电感器21的金属制的壳体42。另外，在图8和图9中，电绝缘材料11、配线12和内部通道41与第一～第七实施方式相同。
通常，在开关电源中，作为电力半导体器件的电路元件24中的电力损失是决定性的，所以由该电路元件24产生的热非常大。因此，在本实施方式中，如图8和图9所示，通过相对作为电力半导体器件的电路元件24设置作为固体电解电容器的电路元件20及作为电感器的电路元件21，形成将电路元件24产生的热向开关电源模块53的外部排出的结构。
图10是开关电源模块的一般电路图。此外，图10所示的电路图的例子，是所谓降压型开关电源电路的电路图。在这里，电路元件24是内置控制电路的电力半导体器件，电路元件21是电感器，电路元件20是固体电解电容器。通常，为了从开关电源模块得到开关频率为1MHz时1W左右的输出，电路元件21必须有μH量级的感应系数，另外电路元件20必须有μF量级的电容。而且，由于在电路内产生与开关频率对应的脉冲电压和脉冲电流，所以这样的开关电源模块会产生脉冲般的噪音。为了降低该脉冲般的噪音，必须将作为电力半导体器件的电路元件24与作为固体电解电容器及电感器的电路元件20及电路元件21尽可能接近地配置。在这里，在图8和图9所示的开关电源模块53中，由于电路元件24与电路元件20及电路元件21相互接近地配置，所以用于将这些电路元件电连接的导线可以最短。其结果是，能够有效地抑制与开关频率相对应地产生的脉冲般的噪音。另外，电路元件21是使用低导磁率的磁体的电感器时，该电感器的漏磁通有可能对半导体装置和周边电路产生不良影响。但是，如图8和图9所示，通过在电路元件21与电路元件24之间***电路元件20，由于该电路元件20的屏蔽作用，能够抑制由电感器的漏磁通所产生的不良影响。
此外，在本实施方式中将电路元件20作为固体电解电容器，但并不限于此，陶瓷电容器等导热率高的电容器也可以。
(第九实施方式)
在本发明的实施方式中，上述第一～第八实施方式对通过散热部件和电绝缘材料将具有发热性的电路元件所产生的热向电路元件内置模块的外部排出的结构进行了说明。
然而，通常，电路元件内置模块安装在母板(主板)上。因此，作为冷却具有发热性的电路元件的方法，有将该电路元件所产生的热通过电路元件内置模块向母板传导的方法。在这种情况下，为了有效地冷却具有发热性的电路元件，将电路元件内置模块内的散热部件配置在具有发热性的电路元件与母板之间，使其至少存在相对的区域。通过这样配置散热部件，电路元件所产生的热有效地传导到母板。将散热部件如上述配置构成电路元件内置模块，可以在包含本发明的第一～第八实施方式的所有方式中应用，并且是有效的。
(第十实施方式)
参照图11～图13说明本发明的第十实施方式。
图11是示意地表示本实施方式的电路元件内置模块54的结构的截面图。
在本实施方式中，使用具有图11所示的结构的电路元件内置模块54，进行如下实验。
在图11中，电路元件14是其主面尺寸为2mm×2mm的半导体元件。而且，在该电路元件14与配线12的间隙中的电绝缘材料11的厚度11d为0.4mm。另外，与上述电路元件14相对地配置的导热率高的散热部件13的厚度13d为0.3mm。电绝缘材料11的导热率为3(W/m·K)，散热部件13的导热率为400(W/m·K)。使电路元件14在这样构成的电路元件内置模块54中工作，对该电路元件14所产生的热的传导进行调查。此外，为了使电路元件14所产生的热仅从电路元件内置模块54的上表面排出，对电路元件内置模块54的上表面(接近散热部件13的面)进行冷却。
图12表示由上述实验得到的第一结果，是表示电路元件14和散热部件13相对部分的面积相对于电路元件14的主面的面积的比率与热从电路元件14向散热部件13传导时的热阻比率的关系的示意图。横坐标表示面积比(％)，纵坐标表示热阻比。
图12所示的特性曲线表明，随着导热率高的散热部件13的主面与电路元件14的主面相对部分的面积的增大，热阻减小。而且，在面积比为40％附近，特征曲线上有拐点。即，可以判明，通过使导热率高的散热部件13的主面与电路元件14的主面相对部分的面积为电路元件14的主面面积的40％以上，能够将电路元件14所产生的热稳定、高效地向外部排出。
另一方面，图13表示由上述实验得到的第二结果，是表示在使导热率高的散热部件13以相同的面积与电路元件14相对设置的情况下，电绝缘材料11与散热部件13的导热率的比率与热从电路元件14向散热部件13传导时的热阻比率的关系的示意图。横坐标表示导热率的倍数(倍)，纵坐标表示热阻比。
图13所示的特性曲线表明，随着导热率高的散热部件13的导热率的倍数的增大，热阻减小。而且，在导热率的倍数为3倍附近，特征曲线上有拐点。即，可以判明，通过使导热率高的散热部件13的导热率为电绝缘材料11的导热率的3倍以上，能够将电路元件14产生的热稳定、高效地向外部排出。
此外，以上的说明是以电路元件内置模块为例进行说明，但是，即使是例如内置电路元件的印刷配线板等，甚至即使是其它用途所采用的装置，也能够实施或应用本发明。
根据上述说明，对本领域技术人员来说，本发明的多处改良和其它的实施方式是显而易见的。所以，上述说明应该仅是作为示例的解释，目的是向本领域技术人员说明实施本发明的最佳方式。只要不脱离本发明的宗旨，其结构和/或功能的详细内容可以进行实质性的改变。
产业上的可利用性
本发明的电路元件内置模块，制造容易，没有阻碍小型化的因素，而且可以使用能够将电路元件产生的热有效地向外部排出的树脂类的电绝缘材料作为电路元件内置模块。

Claims (41)

1.一种电路元件内置模块，是大体形成二维形状的多条配线通过电绝缘材料叠层，该电绝缘材料由至少包含填充物与电绝缘性树脂的混合物构成，所述配线上电连接有一个以上的电路元件、且该电路元件的至少一部分埋设在所述电绝缘材料的内部的电路元件内置模块，其中：
具有比所述电绝缘材料的导热率高的散热部件，且该散热部件与所述电路元件内的至少所述电路元件内置模块内温度上升最高的高发热性电路元件被配置成从所述配线的叠层方向看具有重叠。
2.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件与所述高发热性电路元件在所述配线的叠层方向上相对地配置。
3.如权利要求1或2所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件配置在所述电绝缘材料的表面。
4.如权利要求3所述的电路元件内置模块，其特征在于：从所述配线的叠层方向看，所述散热部件的面积比所述高发热性电路元件的面积大。
5.如权利要求1或2所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件配置在所述电绝缘材料的表面。
6.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件与所述配线电连接。
7.如权利要求6所述的电路元件内置模块，其特征在于：将所述多条配线相互电连接的导电性部件被设置成与所述电绝缘材料相接，该导电性部件与所述散热部件被配置成具有传热连接部分。
8.如权利要求7所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述导电性部件是通孔。
9.如权利要求7所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述导电性部件是内部通道。
10.如权利要求6所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件具有芯片部件形状。
11.如权利要求10所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件是以金属为主要成分的部件。
12.如权利要求10所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件是以陶瓷为主要成分的部件。
13.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件的导热率是所述电绝缘材料的导热率的3倍以上。
14.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件与所述散热部件被配置成，使得从所述配线的叠层方向看，相互重叠的部分的面积是从所述配线的叠层方向看到的所述高发热性电路元件的面积的40％以上。
15.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件与所述散热部件之间的距离大于0mm小于等于0.5mm。
16.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件与所述散热部件至少通过所述电绝缘材料紧密接合。
17.如权利要求16所述的电路元件内置模块，其特征在于：在所述高发热性电路元件与所述散热部件之间还配置有所述配线。
18.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件的厚度大于所述配线的厚度。
19.如权利要求18所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件的厚度为0.1mm以上、1.0mm以下。
20.如权利要求1所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热部件是比所述电路元件内的所述电绝缘材料的导热率高的散热电路元件，且该散热电路元件与所述电路元件内的至少所述电路元件内置模块内温度上升最高的高发热性电路元件被配置成从所述配线的叠层方向看具有重叠。
21.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件与所述高发热性电路元件在所述配线的叠层方向上相对地配置。
22.如权利要求20或21所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件配置在所述电绝缘材料的表面。
23.如权利要求22所述的电路元件内置模块，其特征在于：从所述配线的叠层方向看，所述散热电路元件的面积比所述高发热性电路元件的面积大。
24.如权利要求20或21所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件配置在所述电绝缘材料的表面。
25.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件是电阻器。
26.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件是电容器。
27.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件是电感器。
28.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件是电容器与电感器的叠层体。
29.如权利要求28所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述叠层体的所述电容器配置在所述高发热性电路元件的附近。
30.如权利要求26或28所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述电容器是陶瓷电容器。
31.如权利要求26或28所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述电容器是固体电解电容器。
32.如权利要求27或28所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述电感器具有绕线与磁体的叠层结构，且具有薄片的形状。
33.如权利要求27或28所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述电感器具有绕线与磁体的叠层结构，且作为所述绕线由通过电镀法形成的薄片状线圈构成。
34.如权利要求27或28所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述电感器具有绕线与磁体的叠层结构，且所述磁体中至少使用金属薄片构成。
35.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件的导热率是所述电绝缘材料的导热率的3倍以上。
36.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件与所述散热电路元件被配置成，使得从所述配线的叠层方向看，相互重叠的部分的面积是从所述配线的叠层方向看到的所述高发热性电路元件的面积的40％以上。
37.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件与所述散热电路元件之间的距离大于0mm小于等于0.5mm。
38.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述高发热性电路元件与所述散热电路元件至少通过所述电绝缘材料紧密接合。
39.如权利要求38所述的电路元件内置模块，其特征在于：在所述高发热性电路元件与所述散热电路元件之间还配置有所述配线。
40.如权利要求20所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件的厚度大于所述配线的厚度。
41.如权利要求40所述的电路元件内置模块，其特征在于：所述散热电路元件的厚度为0.1mm以上1.0mm以下。
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