JP5059486B2 - Manufacturing method of module with built-in components - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品が内蔵された部品内蔵モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a component built-modules in which electronic components are built.

近年のエレクトロニクス機器の小型化、薄型化及び高機能化に伴って、プリント基板に実装される電子部品の高密度実装化、および、電子部品が実装された回路基板の高機能化への要求が益々強くなっている。   With recent downsizing, thinning, and high functionality of electronic devices, there is a demand for higher density mounting of electronic components mounted on printed circuit boards and higher functionality of circuit boards mounted with electronic components. It is getting stronger and stronger.

このような状況の中、少なくとも無機フィラと熱硬化性樹脂を含む電気絶縁材によって形成される内蔵層に電子部品を埋め込み、少なくとも片面に回路基板を備えた部品内蔵モジュールが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。   Under such circumstances, a component built-in module has been proposed in which an electronic component is embedded in a built-in layer formed of an electrical insulating material including at least an inorganic filler and a thermosetting resin, and a circuit board is provided on at least one side (for example, , See Patent Document 1).

部品内蔵モジュールでは、通常、プリント基板の表面に実装している能動部品（例えば、半導体素子）や受動部品（例えば、コンデンサ）が内蔵層の中に埋め込まれ、３次元実装されている。   In a component built-in module, an active component (for example, a semiconductor element) or a passive component (for example, a capacitor) mounted on the surface of a printed board is usually embedded in a built-in layer and three-dimensionally mounted.

図７（ａ）を参照しながら、部品内蔵モジュールの基本構成について説明する。   The basic configuration of the component built-in module will be described with reference to FIG.

部品内蔵モジュール１００では、電気絶縁材からなる内蔵層１０１に能動素子である半導体素子１０２や受動部品であるチップ部品１０３が内蔵されている。例えば半導体素子１０２は、回路基板１０５の配線パターン１０４上にフリップチップ実装されている。内蔵層１０１は少なくとも無機フィラと熱硬化性樹脂を含む混合物から形成されている。内蔵層１０１の両面には、配線パターン１０４を備えた回路基板１０５が設けられている。   In the component built-in module 100, a semiconductor element 102 that is an active element and a chip component 103 that is a passive component are built in a built-in layer 101 made of an electrical insulating material. For example, the semiconductor element 102 is flip-chip mounted on the wiring pattern 104 of the circuit board 105. The built-in layer 101 is formed from a mixture containing at least an inorganic filler and a thermosetting resin. Circuit boards 105 provided with wiring patterns 104 are provided on both surfaces of the built-in layer 101.

図７（ａ）では、両面に回路基板１０５を備えている場合について説明するが、回路基板１０５が片面のみに配置されていても良い。内蔵層１０１の両面端にある配線パターン１０４の間の電気的接続は、導電性樹脂からなるインナービア１０６によって行われる。   Although FIG. 7A illustrates a case where the circuit board 105 is provided on both sides, the circuit board 105 may be disposed only on one side. The electrical connection between the wiring patterns 104 at both ends of the built-in layer 101 is made by an inner via 106 made of a conductive resin.

以上のような構成により、基板の面積を削減することができる。また、表面実装の場合と比較して、電子部品を配置する自由度が高めるため、電子部品間の配線の最適化によって高周波特性の改善なども見込むことができる。
特許第３５４７４２３号 With the above configuration, the area of the substrate can be reduced. In addition, since the degree of freedom for arranging electronic components is higher than in the case of surface mounting, improvement of high frequency characteristics can be expected by optimizing the wiring between the electronic components.
Japanese Patent No. 3547423

しかしながら、実使用を考えた場合、部品内蔵モジュール１００を使っていない状態では、部品内蔵モジュール１００の温度は室温である約２５℃であるが、半導体素子１０２が駆動すると発熱し、部品内蔵モジュール１００の温度は４０℃〜１２０℃に上昇する。そのため、部品内蔵モジュール１００は、そのＯＮ，ＯＦＦに伴い、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に繰り返しさらされることになる。   However, in consideration of actual use, when the component built-in module 100 is not used, the temperature of the component built-in module 100 is about 25 ° C. which is room temperature, but when the semiconductor element 102 is driven, heat is generated, and the component built-in module 100 The temperature rises from 40 ° C to 120 ° C. Therefore, the component built-in module 100 is repeatedly exposed to a thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C. according to ON / OFF.

部品内蔵モジュール１００が室温（約２５℃）の状態を図７（ａ）とする。この状態から温度が上昇すると内蔵層１０１と回路基板１０５が熱膨張する。例えば、内蔵層１０１の熱膨張係数が、回路基板１０５の熱膨張係数より大きい場合、図７（ｂ）に示すように内蔵層１０１の方が回路基板１０５より膨張しようとする。しかし実際は回路基板１０５に横方向に膨張しようとする成分は規制されるので、内蔵層１０１は横方向に十分に膨張することができず縦方向（矢印Ｚ´参照）に大きく膨張する（図７（ｃ））。   FIG. 7A shows a state where the component built-in module 100 is at room temperature (about 25 ° C.). When the temperature rises from this state, the built-in layer 101 and the circuit board 105 are thermally expanded. For example, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 101 is larger than the thermal expansion coefficient of the circuit board 105, the built-in layer 101 tends to expand more than the circuit board 105 as shown in FIG. However, since the component that is to be expanded in the lateral direction in the circuit board 105 is actually restricted, the built-in layer 101 cannot expand sufficiently in the horizontal direction and greatly expands in the vertical direction (see arrow Z ′) (FIG. 7). (C)).

この時、配線パターン１０４と、インナービア１０６、チップ部品１０３及び半導体素子１０２との間の接続部分１０７ａ、ｂ、ｃには、接続を引き離そうとする方向に大きな力が働く（図７（ｃ））。   At this time, a large force acts on the connection portions 107a, b, and c between the wiring pattern 104 and the inner via 106, the chip component 103, and the semiconductor element 102 in the direction of separating the connection (FIG. 7C). ).

従って、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴が繰り返されると、インナービア１０６、チップ部品１０３及び半導体素子１０２の接続部分の剥離等が発生する場合があり、接続部分の品質に悪影響が及ぼされる。   Therefore, when the thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C. is repeated, peeling of the connecting portion of the inner via 106, the chip component 103, and the semiconductor element 102 may occur, which adversely affects the quality of the connecting portion. Is affected.

本発明は、上記従来の部品内蔵モジュールの課題を考慮し、接続部分の品質がより良好な部品内蔵モジュールの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention is, considering the above problems of the conventional component built-in module, the quality of the connection portion and has an object to provide a method for producing better parts built modules.

上記目的を達成するために、第１の本発明は、
第１の基板の配線パターンに電子部品を実装する実装工程と、
無機フィラ及び未硬化状態の熱硬化性樹脂を含む混合物によって形成され、硬化後の熱膨張係数が前記第１の基板の熱膨張係数以下となる内蔵層に貫通孔を形成し、前記貫通孔に導電性樹脂を充填し、インナービアを形成するインナービア形成工程と、
前記内蔵層の一方の面に、前記電子部品を実装した面が対向するように前記第１の基板を配置し、前記内蔵層の他方の面に、前記内蔵層の前記硬化後の熱膨張係数以上の熱膨張係数を有する第２の基板を配置し、前記第１の基板、前記内蔵層及び前記第２の基板を加熱及び加圧する加熱・加圧工程とを備えた、部品内蔵モジュールの製造方法であり、
前記導電性樹脂の熱膨張係数は、前記内蔵層と前記第１の基板と前記第２の基板より大きく、
前記加熱・加圧工程にて、前記導電性樹脂を前記内蔵層から膨張させ、前記第１の基板の前記配線パターンに接触、接合する部品内蔵モジュールの製造方法である。 In order to achieve the above object, the first present invention provides:
A mounting step of mounting electronic components on the wiring pattern of the first substrate;
A through hole is formed in a built-in layer that is formed of a mixture including an inorganic filler and an uncured thermosetting resin, and has a thermal expansion coefficient that is equal to or lower than the thermal expansion coefficient of the first substrate. An inner via forming step of filling the conductive resin and forming an inner via;
The first substrate is disposed so that the surface on which the electronic component is mounted faces one surface of the built-in layer, and the thermal expansion coefficient of the built-in layer after curing is set on the other surface of the built-in layer. Manufacture of a component built-in module comprising a second substrate having the above thermal expansion coefficient, and a heating / pressurizing step for heating and pressurizing the first substrate, the built-in layer, and the second substrate. method der is,
The thermal expansion coefficient of the conductive resin is larger than that of the built-in layer, the first substrate, and the second substrate,
In the heating / pressurizing step, the conductive resin is expanded from the built-in layer, and is a method for manufacturing a component built-in module that contacts and joins the wiring pattern of the first substrate.

又、第２の本発明は、
前記導電性樹脂は、熱硬化性樹脂と銅の粉末を含む第１の本発明の部品内蔵モジュールの製造方法である。 The second aspect of the present invention is
The conductive resin is a method of manufacturing a component built-in module according to the first aspect of the present invention, which includes a thermosetting resin and copper powder.

又、第３の本発明は、
前記熱硬化性樹脂は、液状のエポキシ樹脂である第２の本発明の部品内蔵モジュールの製造方法である。 The third aspect of the present invention
The said thermosetting resin is a manufacturing method of the component built-in module of 2nd this invention which is a liquid epoxy resin.

又、第４の本発明は、
基板及び離型キャリアの少なくとも一方の配線パターンに電子部品を実装する実装工程と、
無機フィラ及び未硬化状態の熱硬化性樹脂を含む混合物によって形成され、硬化後の熱膨張係数が前記基板の熱膨張係数以下となる内蔵層に貫通孔を形成し、前記貫通孔に導電性樹脂を充填し、インナービアを形成するインナービア形成工程と、
前記基板及び前記離型キャリアのうち一方を、その電子部品が実装された面と、前記内蔵層の一方の面が対向するように配置し、前記内蔵層の他方の面に、前記基板及び前記離型キャリアのうちの他方を配置し、前記基板、前記内蔵層及び前記離型キャリアを加熱及び加圧する加熱・加圧工程と、
前記離型キャリアを剥離する剥離工程とを備えた、部品内蔵モジュールの製造方法である。

The fourth aspect of the present invention is
A mounting step of mounting electronic components on at least one wiring pattern of the substrate and the release carrier;
A through hole is formed in a built-in layer that is formed of a mixture containing an inorganic filler and an uncured thermosetting resin, and has a thermal expansion coefficient equal to or lower than the thermal expansion coefficient of the substrate, and the conductive resin is formed in the through hole. And forming an inner via, and forming an inner via,
The one of the substrate and the release carrier, to a plane that electronic components are mounted, one surface of the internal layer is arranged so as to face the other surface of the internal layer, the base Ita及 And the other of the release carriers, a heating / pressurizing step for heating and pressurizing the substrate, the built-in layer and the release carrier;
And a peeling process for peeling the release carrier.

本発明によれば、接続部分の品質がより良好な部品内蔵モジュールの製造方法を提供することが出来る。 According to the present invention, it is the quality of the connection portion to provide a method for producing better parts built modules.

以下、図面を参照しながら、本発明にかかる実施の形態について説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity.

（実施の形態１）
図１及び図２（ａ）、（ｂ）を参照しながら、本発明にかかる実施の形態１の部品内蔵モジュール１について説明する。図１は、本実施の形態１の部品内蔵モジュール１の構成を模式的に示す正面断面図である。図２（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態１の部品内蔵モジュール１を説明するための正面断面図である。 (Embodiment 1)
The component built-in module 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2A and 2B. FIG. 1 is a front cross-sectional view schematically showing the configuration of the component built-in module 1 of the first embodiment. 2A and 2B are front sectional views for explaining the component built-in module 1 of the first embodiment.

図１に示すように、本実施の形態の部品内蔵モジュール１は、電気絶縁材によって形成されている内蔵層１１と、その両面に設けられた回路基板１５とを備えている。この内蔵層１１は、少なくとも無機フィラと熱硬化性樹脂を含む混合物である電気絶縁材によって形成されている。又、回路基板１５は、ビルドアップ基板、ガラスエポキシ基板、ＡＬＩＶＨ基板、ポリイミド基板、液晶ポリマー基板などのプリント基板や、無機フィラと熱硬化性樹脂との混合物から形成された基板を用いることが出来る。   As shown in FIG. 1, the component built-in module 1 according to the present embodiment includes a built-in layer 11 formed of an electrical insulating material, and circuit boards 15 provided on both sides thereof. The built-in layer 11 is formed of an electrical insulating material that is a mixture containing at least an inorganic filler and a thermosetting resin. The circuit board 15 may be a printed board such as a build-up board, a glass epoxy board, an ALIVH board, a polyimide board, or a liquid crystal polymer board, or a board formed from a mixture of an inorganic filler and a thermosetting resin. .

本実施の形態の部品内蔵モジュール１では、電気絶縁材からなる内蔵層１１に能動素子である半導体素子１２や、受動部品である例えば、チップ部品１３が内蔵されている。このチップ部品１３としては例えば、チップインダクタ、チップ抵抗、チップコンデンサを挙げることが出来る。又、半導体素子１２は、回路基板１５の配線パターン１４上にフリップチップ実装されており、半導体素子１２と回路基板１５の間には封止樹脂１８が充填されている。又、内蔵層１１の両面端にある配線パターン１４間の電気的接続は導電性樹脂１６１が充填されているインナービア１６によって行われる。又、図１には、配線パターン１４とインナービア１６との接続部分１７ａと、配線パターン１４とインナービア１６との接続部分１７ｂと、配線パターン１４とチップ部品１３との接続部分１７ｃが図示されている。   In the component built-in module 1 of the present embodiment, a semiconductor element 12 that is an active element and, for example, a chip component 13 that is a passive component are built in a built-in layer 11 made of an electrical insulating material. Examples of the chip component 13 include a chip inductor, a chip resistor, and a chip capacitor. The semiconductor element 12 is flip-chip mounted on the wiring pattern 14 of the circuit board 15, and a sealing resin 18 is filled between the semiconductor element 12 and the circuit board 15. In addition, the electrical connection between the wiring patterns 14 on both ends of the built-in layer 11 is made by the inner via 16 filled with the conductive resin 161. FIG. 1 also shows a connection portion 17a between the wiring pattern 14 and the inner via 16, a connection portion 17b between the wiring pattern 14 and the inner via 16, and a connection portion 17c between the wiring pattern 14 and the chip component 13. ing.

次に、本実施の形態１の部品内蔵モジュール１の内蔵層１１と回路基板１５の熱膨張係数について説明する。   Next, the thermal expansion coefficients of the built-in layer 11 and the circuit board 15 of the component built-in module 1 of the first embodiment will be described.

本実施の形態１では、下記（式１）を満たすように、内蔵層１１の（室温に於ける）熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数以下になるように、内蔵層１１及び回路基板１５の材料が調整されている。なお、熱膨張係数は温度によって変化するものであるので、室温である２５℃（室温）における熱膨張係数を基準として、以下の説明を行う。   In the first embodiment, the built-in layer 11 and the circuit are configured so that the thermal expansion coefficient (at room temperature) of the built-in layer 11 is equal to or less than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15 so as to satisfy the following (formula 1). The material of the substrate 15 is adjusted. Since the thermal expansion coefficient changes depending on the temperature, the following description will be made with reference to the thermal expansion coefficient at room temperature, 25 ° C. (room temperature).


内蔵層１１の２５℃における熱膨張係数 ≦ 回路基板１５の２５℃における熱膨張係数・・・・（式１）
内蔵層１１の熱膨張係数は、例えば内蔵層１１に含まれる無機フィラの種類、大きさ、形状、添加量を変えることで調整することができる。又、無機フィラの種類としては、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ２等を挙げることができる。この中でも、ＳｉＯ２は、熱膨張係数を下げる効果が大きいため、より好ましい。無機フィラの大きさとしては平均粒径が０．１μｍ〜４０μｍである方が好ましく、形状は球形、針状、異形等を用いることが出来る。無機フィラの添加量は、内蔵層１１に対し７０〜９５重量％が好ましい。尚、無機フィラの添加量が多いほうが熱膨張係数を下げる効果が大きくなる。
Thermal expansion coefficient of built-in layer 11 at 25 ° C. ≦ Coefficient of thermal expansion of circuit board 15 at 25 ° C. (Equation 1)
The thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 can be adjusted, for example, by changing the type, size, shape, and addition amount of the inorganic filler contained in the built-in layer 11. In addition, examples of the inorganic filler include Al 2 O 3 , MgO, BN, AlN, and SiO 2 . Among these, SiO 2 is more preferable because it has a large effect of reducing the thermal expansion coefficient. As the size of the inorganic filler, it is preferable that the average particle size is 0.1 μm to 40 μm, and the shape may be spherical, needle-like, or irregular. The addition amount of the inorganic filler is preferably 70 to 95% by weight with respect to the built-in layer 11. In addition, the effect which lowers | hangs a thermal expansion coefficient becomes large, so that there is much addition amount of an inorganic filler.

また、内蔵層１１の熱硬化性樹脂の種類を変えることで、内蔵層１１の熱膨張係数を調整することもできる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、またはそれらの混合物などを用いることが出来る。   In addition, the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 can be adjusted by changing the type of the thermosetting resin of the built-in layer 11. As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a cyanate resin, a polyphenylene ether resin, or a mixture thereof can be used.

実使用を考えた場合、部品内蔵モジュール１を動作させていない状態では、部品内蔵モジュールは室温の２５℃となり、半導体素子１２が駆動すると発熱すると部品内蔵モジュールの温度は４０℃〜１２０℃に上昇する。   In consideration of actual use, when the component built-in module 1 is not operated, the component built-in module reaches a room temperature of 25 ° C., and when the semiconductor element 12 is driven, the temperature of the component built-in module rises to 40 ° C. to 120 ° C. To do.

従って、部品内蔵モジュールのＯＮとＯＦＦに伴い、部品モジュールは２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に繰り返しさらされることになる。   Therefore, the component module is repeatedly exposed to a thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C. as the component built-in module is turned on and off.

はじめに、内蔵層１１の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数よりも小さい場合について説明を行い、続いて内蔵層１１と回路基板１５の熱膨張係数が等しい場合について説明を行う。   First, the case where the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15 will be described, and then the case where the internal layer 11 and the circuit board 15 have the same thermal expansion coefficient will be described.

図１は、部品内蔵モジュールが室温（２５℃）の状態を示している。半導体素子１２の駆動によって、温度が上昇すると内蔵層１１と回路基板１５が熱膨張する。   FIG. 1 shows a state where the component built-in module is at room temperature (25 ° C.). When the temperature rises due to driving of the semiconductor element 12, the built-in layer 11 and the circuit board 15 are thermally expanded.

本実施の形態１の部品内蔵モジュール１において、内蔵層１１の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数より小さい場合には、図２（ａ）の模式図に示すように回路基板１５の方が内蔵層１１より膨張しようとする。尚、図２（ａ）では、説明のため内蔵層１１と回路基板１５との間を離し、誇張して図示されている。   In the component built-in module 1 according to the first embodiment, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, as shown in the schematic diagram of FIG. Tends to expand more than the built-in layer 11. In FIG. 2A, the internal layer 11 and the circuit board 15 are separated and exaggerated for the sake of explanation.

すると、内蔵層１１は回路基板１５によって横方向に引っ張られる形となり、図２（ｂ）に示すように内蔵層１１には縦方向（図２（ｂ）の矢印Ｚ参照）に圧縮しようとする力が働くことになる。   Then, the built-in layer 11 is pulled in the horizontal direction by the circuit board 15, and as shown in FIG. 2 (b), the built-in layer 11 tries to compress in the vertical direction (see arrow Z in FIG. 2 (b)). Power will work.

内蔵層１１の上下方向（図７（ｃ）矢印Ｚ´参照）の伸びは、熱膨張によって上下に広がろうとする成分（図７（ｃ）の矢印Ｚ´参照）と、圧縮する成分（図２（ｂ）の矢印Ｚ参照）との合計のため、従来と比較して熱膨張による上下方向の伸びは小さくなる。更に、圧縮効果が熱膨張を上回る時は、部品内蔵モジュール１は上下方向に縮む（矢印Ｚ参照）。   The extension of the built-in layer 11 in the vertical direction (see arrow Z ′ in FIG. 7C) is a component that tends to spread up and down due to thermal expansion (see arrow Z ′ in FIG. 7C) and a component that compresses (see FIG. 7). 2 (b) (see arrow Z), the vertical expansion due to thermal expansion is smaller than in the conventional case. Furthermore, when the compression effect exceeds the thermal expansion, the component built-in module 1 contracts in the vertical direction (see arrow Z).

従って、配線パターン１４とインナービア１６、半導体素子１２及びチップ部品１３の間の接続部分１７ａ、ｂ、ｃに対して、引き離す方向に働く力を弱くすることができ、接続部分の信頼性をより向上させることが可能となる。更に、圧縮効果が熱膨張を上回る時は、接続を助ける方向に力が働く。   Accordingly, the force acting in the direction of separating the connection portions 17a, b, and c between the wiring pattern 14 and the inner via 16, the semiconductor element 12, and the chip component 13 can be weakened, and the reliability of the connection portion can be further increased. It becomes possible to improve. Furthermore, when the compression effect exceeds thermal expansion, a force acts in a direction that helps the connection.

その結果、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に対しても、インナービア１６、半導体素子１２及びチップ部品１３の接続部分１７ａ、ｂ、ｃに対して従来に比べ良好な信頼性を得ることが出来る（図２（ｂ）参照）。   As a result, the reliability of the inner via 16, the semiconductor element 12, and the connection parts 17a, b, and c of the chip component 13 is better than the conventional one even for a thermal history between 25 ° C. and 40-120 ° C. Can be obtained (see FIG. 2B).

一方、本実施の形態１の部品内蔵モジュール１において、内蔵層１１の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数と同じ場合であっても、接続部分１７ａ、ｂ、ｃを引き離す方向に働く力を抑制できる。しかしながら、回路基板１５に対して内蔵層１１の熱膨張係数が小さい方が、接続を助ける方向に力が働く場合があるため、より好ましい。   On the other hand, in the component built-in module 1 according to the first embodiment, even when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is the same as the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, the force acting in the direction of separating the connection portions 17 a, b, and c Can be suppressed. However, it is more preferable that the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than that of the circuit board 15 because a force may act in the direction of helping connection.

尚、本実施の形態１の内蔵層１１は、少なくとも熱硬化性樹脂と無機フィラが混入された樹脂材料からなるコンポジットシートであるが、必要であれば、無機フィラと熱硬化性樹脂の複合物に、更にカップリング剤、分散剤、着色剤、離型剤を添加することも可能である。   The built-in layer 11 of the first embodiment is a composite sheet made of a resin material in which at least a thermosetting resin and an inorganic filler are mixed, but if necessary, a composite of an inorganic filler and a thermosetting resin. In addition, a coupling agent, a dispersing agent, a colorant, and a release agent can be added.

尚、上記のように本実施の形態では、内蔵層１１の両面に回路基板１５を備えている場合について説明しているが、内蔵層１１の片面にのみ回路基板１５が設けられている構成であってもよい。   As described above, in the present embodiment, the case where the circuit board 15 is provided on both surfaces of the built-in layer 11 is described. However, the circuit board 15 is provided only on one surface of the built-in layer 11. There may be.

次に、実施例について述べる。   Next, examples will be described.

（実施例）
実施の形態１における部品内蔵モジュール１の回路基板１５の熱膨張係数を１６（ｐｐｍ／℃）と調整し、内蔵層１１の熱膨張係数を１２（ｐｐｍ／℃）と調整し、インナービア１６内の導電性樹脂１６１の熱膨張係数を５０（ｐｐｍ／℃）と調整し、封止樹脂１８の熱膨張係数を３０（ｐｐｍ／℃）と調整した実施例の部品内蔵モジュールが、ｎ＝３０サンプル用意された。これらの部品内蔵モジュールを２０〜１２５℃の熱履歴にさらして耐久性試験が行われた。熱履歴にさらす方法としては、液槽冷熱衝撃試験機を用いて、部品内蔵モジュール１を２０℃と１２５℃の液に５分間浸漬させる方法が用いられた。また、１日に１回熱履歴にさらされると仮定し、１０年間の動作保証に安全率を考慮し、８０００サイクルの試験が行われた。 (Example)
The thermal expansion coefficient of the circuit board 15 of the component built-in module 1 according to the first embodiment is adjusted to 16 (ppm / ° C.), and the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is adjusted to 12 (ppm / ° C.). The component built-in module of the example in which the thermal expansion coefficient of the conductive resin 161 is adjusted to 50 (ppm / ° C.) and the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 is adjusted to 30 (ppm / ° C.) is n = 30 samples. prepared. These component built-in modules were subjected to a durability test by exposing them to a thermal history of 20 to 125 ° C. As a method of exposing to a thermal history, a method of immersing the component built-in module 1 in a liquid at 20 ° C. and 125 ° C. for 5 minutes using a liquid bath thermal shock tester was used. In addition, assuming that it is exposed to a heat history once a day, a test of 8000 cycles was conducted in consideration of a safety factor in a 10-year operation guarantee.

この試験中１０００、２０００、並びに４０００サイクル後、及び試験終了後の８０００サイクル後において、接続部１７ａ、１７ｂ、１７ｃのそれぞれについて直流における抵抗値の変化が測定された。初期の抵抗値に対して、抵抗値が１００％以上となった部品内蔵モジュールが不良として判定された。   During the test, after 1000, 2000, and 4000 cycles, and after 8000 cycles after the end of the test, the change in resistance value at DC was measured for each of the connection portions 17a, 17b, and 17c. A component built-in module having a resistance value of 100% or more with respect to the initial resistance value was determined as defective.

（比較例）
一方、上記実施例の部品内蔵モジュールと比較して、内蔵層１１の熱膨張係数が２４（ｐｐｍ／℃）と異なる値に調整された部品内蔵モジュールが、ｎ＝３０サンプル作成され、上記と同様の熱履歴にさらして試験が行われた。比較例の部品内蔵モジュールでは、回路基板１５の熱膨張係数が１６（ｐｐｍ／℃）であるため、内蔵層１１の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数よりも大きいことになる。 (Comparative example)
On the other hand, as compared with the component built-in module of the above embodiment, n = 30 samples of the component built-in module in which the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is adjusted to a value different from 24 (ppm / ° C.) are the same as described above. The test was conducted by exposing it to the heat history of. In the component built-in module of the comparative example, since the circuit board 15 has a thermal expansion coefficient of 16 (ppm / ° C.), the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is larger than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15.

上記実施例と比較例の結果が（表１）に示されている。   The results of the above examples and comparative examples are shown in (Table 1).

Figure 0005059486
Figure 0005059486

（表１）の結果、内蔵層１１の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数１６（ｐｐｍ／℃）よりも小さい１２（ｐｐｍ／℃）である部品内蔵モジュールの方が、接続部分１７ａ、ｂ、ｃの信頼性が良いことが分かった。   As a result of (Table 1), the component built-in module in which the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is 12 (ppm / ° C.) smaller than the thermal expansion coefficient 16 (ppm / ° C.) of the circuit board 15 is connected portion 17a. B, c were found to be reliable.

（実施の形態２）
本発明にかかる実施の形態２における部品内蔵モジュールは、実施の形態１の部品内蔵モジュール１と基本的な構成は同じであるが、実施の形態１と異なり、内蔵層１１とインナービア１６内の導電性樹脂１６１の熱膨張係数の関係を更に規定したものである。 (Embodiment 2)
The component built-in module according to the second embodiment of the present invention has the same basic configuration as that of the component built-in module 1 according to the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the built-in layer 11 and the inner via 16 have the same structure. The relationship of the thermal expansion coefficient of the conductive resin 161 is further defined.

本実施の形態２の部品内蔵モジュール１は、実施の形態１に加えて、式（２）を満たすように、室温に於ける内蔵層１１の熱膨張係数が、インナービア１６内の導電性樹脂１６１の熱膨張係数よりも小さくなるように、内蔵層１１及び導電性樹脂１６１を形成する材料が調整されている。この導電性樹脂１６１は、金や銀、銅の粉末を導電材料とし、エポキシ樹脂、フェノール樹脂またはシアネート樹脂等の熱硬化性樹脂を混練したものが使用できる。特に、銅は導電性が良好で、マイグレーションも少ないため有効である。また、熱硬化性樹脂も液状のエポキシ樹脂が耐熱性の面で安定である。熱膨張率の差は、混合される無機フィラの材料及び量によって調整することが出来る。例えば、内蔵層１１には溶融シリカ（熱膨張係数：０．５ｐｐｍ／℃）を添加し、導電性樹脂１６１には、銅粉末（熱膨張係数：１６ｐｐｍ／℃）等を添加する事が出来る。この添加量としては、体積率で約５０％程度とすることが出来る。   In the component built-in module 1 of the second embodiment, in addition to the first embodiment, the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 at room temperature is the conductive resin in the inner via 16 so as to satisfy the formula (2). The material forming the built-in layer 11 and the conductive resin 161 is adjusted so as to be smaller than the thermal expansion coefficient of 161. As the conductive resin 161, a material obtained by kneading a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, or a cyanate resin using gold, silver, or copper powder as a conductive material can be used. In particular, copper is effective because it has good conductivity and less migration. In addition, a thermosetting resin and a liquid epoxy resin are stable in terms of heat resistance. The difference in coefficient of thermal expansion can be adjusted by the material and amount of the inorganic filler to be mixed. For example, fused silica (thermal expansion coefficient: 0.5 ppm / ° C.) can be added to the built-in layer 11, and copper powder (thermal expansion coefficient: 16 ppm / ° C.) can be added to the conductive resin 161. This addition amount can be about 50% by volume.


内蔵層１１の２５℃における熱膨張係数 ≦ インナービア１６内の導電性樹脂１６１の２５℃における熱膨張係数・・・（式２）

次に、内蔵層１１の熱膨張係数がインナービア１６内の導電性樹脂１６１の熱膨張係数よりも小さい場合について説明を行い、続いて内蔵層１１と導電性樹脂１６１の熱膨張係数が等しい場合について説明を行う。
Thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 at 25 ° C. ≦ thermal expansion coefficient of the conductive resin 161 in the inner via 16 at 25 ° C. (Expression 2)

Next, a case where the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the conductive resin 161 in the inner via 16 will be described, and then, the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 and the conductive resin 161 is equal. Will be described.

部品内蔵モジュール１の温度が、室温（２５℃）の状態から上昇すると内蔵層１１とインナービア１６内に充填されている導電性樹脂１６１が熱膨張する。   When the temperature of the component built-in module 1 rises from room temperature (25 ° C.), the conductive resin 161 filled in the built-in layer 11 and the inner via 16 thermally expands.

この際、内蔵層１１の熱膨張係数が、導電性樹脂１６１の熱膨張係数より小さい場合には、導電性樹脂１６１の方が内蔵層１１より上下方向に膨張し、配線パターン１４に接触しようとする。   At this time, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the conductive resin 161, the conductive resin 161 expands in the vertical direction from the built-in layer 11 and tries to contact the wiring pattern 14. To do.

その結果、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に対しても、インナービア１６の接続部分１７ａに対して従来に比べ良好な信頼性を得ることが出来る（図１参照）。   As a result, even with respect to a thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C., better reliability can be obtained for the connecting portion 17a of the inner via 16 than in the past (see FIG. 1).

一方、内蔵層１１の熱膨張係数がインナービア１６内の導電性樹脂１６１の熱膨張係数と同じ場合には、内蔵層１１と同じ量、導電性樹脂１６１も熱膨張するため、接続部分１０７ａに対して引き離そうとする力がかからず、良好な信頼性を得ることが出来る。しかしながら、内蔵層１１よりインナービア１６内の導電性樹脂１６１の熱膨張係数が大きい方が、インナービア１６と配線パターン１４の接続部分１７ａにおける接触を助ける方向に力が働くため、より好ましい。   On the other hand, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is the same as the thermal expansion coefficient of the conductive resin 161 in the inner via 16, the same amount of the conductive resin 161 as that of the built-in layer 11 is also thermally expanded. On the other hand, a force for separating is not applied and good reliability can be obtained. However, it is more preferable that the coefficient of thermal expansion of the conductive resin 161 in the inner via 16 is larger than that in the built-in layer 11 because the force acts in the direction of assisting contact between the inner via 16 and the connection portion 17 a of the wiring pattern 14.

（実施の形態３）
本発明にかかる実施の形態３における部品内蔵モジュールは、実施の形態１の部品内蔵モジュール１と基本的な構成は同じであるが、実施の形態１と異なり、内蔵層１１と封止樹脂１８の熱膨張係数の関係を更に規定したものである。 (Embodiment 3)
The component built-in module according to the third embodiment of the present invention has the same basic configuration as the component built-in module 1 according to the first embodiment, but unlike the first embodiment, the built-in layer 11 and the sealing resin 18 are different. The relationship of the thermal expansion coefficient is further defined.

本実施の形態３に部品内蔵モジュール１は、実施の形態１に加えて、式（３）を満たすように室温における内蔵層１１の熱膨張係数が、封止樹脂１８の熱膨張係数以下になるように、内蔵層１１及び封止樹脂１８を形成する材料が調整されている。   In the third embodiment, in addition to the first embodiment, the component built-in module 1 has a thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 at room temperature equal to or lower than that of the sealing resin 18 so as to satisfy Equation (3). As described above, the material for forming the built-in layer 11 and the sealing resin 18 is adjusted.


内蔵層１１の２５℃における熱膨張係数 ≦ 封止樹脂１８の２５℃における熱膨張係数・・・・（式３）

次に、内蔵層１１の熱膨張係数が封止樹脂１８の熱膨張係数よりも小さい場合について説明を行い、続いて内蔵層１１と封止樹脂１８の熱膨張係数が等しい場合について説明を行う。
Thermal expansion coefficient of built-in layer 11 at 25 ° C. ≦ Coefficient of thermal expansion of sealing resin 18 at 25 ° C. (Equation 3)

Next, the case where the thermal expansion coefficient of the internal layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 will be described, and then the case where the internal layer 11 and the sealing resin 18 have the same thermal expansion coefficient will be described.

部品内蔵モジュール１の温度が、室温（２５℃）の状態から上昇すると内蔵層１１と封止樹脂１８が熱膨張する。   When the temperature of the component built-in module 1 rises from room temperature (25 ° C.), the built-in layer 11 and the sealing resin 18 are thermally expanded.

この際、内蔵層１１の熱膨張係数が封止樹脂１８の熱膨張係数よりも小さい場合には、封止樹脂１８の方が内蔵層１１より縦膨張しようとするが、内蔵層１１によって、封止樹脂１８の熱膨張が抑えられる。   At this time, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18, the sealing resin 18 tends to expand in the longitudinal direction from the built-in layer 11. The thermal expansion of the stop resin 18 is suppressed.

そのため、半導体素子１２の接続部分１７ｂの接触を引き離そうとする力が軽減し、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に対しても、半導体素子１２の接続部分１７ｂは、従来に比べ良好な信頼性を得ることが出来る（図１参照）。   For this reason, the force for separating the contact of the connection portion 17b of the semiconductor element 12 is reduced, and the connection portion 17b of the semiconductor element 12 can be compared with the conventional structure even for a thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C. Good reliability can be obtained (see FIG. 1).

一方、内蔵層１１の熱膨張係数が封止樹脂１８の熱膨張係数と同じ場合にも、内蔵層１１と同じ量、封止樹脂も熱膨張するため、接続部分１０７ｂに対して引き離そうとする力がかからず、良好な信頼性を得ることが出来る。   On the other hand, even when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is the same as the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18, the sealing resin also thermally expands by the same amount as the built-in layer 11. Therefore, good reliability can be obtained.

しかしながら、封止樹脂１８よりも内蔵層１１の熱膨張係数が小さい方が、封止樹脂の熱による上下方向への膨張が相対的に抑制されるため、接続部１７ｂに対して引き離そうとする力が小さくなり、良好な信頼性を得ることが出来る。   However, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than that of the sealing resin 18, since the expansion of the sealing resin in the vertical direction due to heat is relatively suppressed, the force to pull away from the connection portion 17b. Can be reduced, and good reliability can be obtained.

又、封止樹脂１８の熱膨張係数は、例えば封止樹脂１８に含まれる無機フィラの種類、大きさ、形状、添加量を変えることで調整する事ができる。無機フィラの種類としては、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ２等を挙げることができる。 Further, the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 can be adjusted by changing the type, size, shape, and amount of the inorganic filler contained in the sealing resin 18, for example. Examples of the inorganic filler include Al 2 O 3 , MgO, BN, AlN, and SiO 2 .

また、封止樹脂１８の熱硬化性樹脂を変えることで、封止樹脂１８の熱膨張係数を調整することもできる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、またはそれらの混合物などを適宜選択して用いることが出来る。
（実施の形態４）
本発明にかかる実施の形態４における部品内蔵モジュールは、実施の形態１の部品内蔵モジュールと基本的な構成は同じであるが、実施の形態１と異なり、封止樹脂１８と回路基板１５の熱膨張係数の関係を更に規定したものである。 In addition, the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 can be adjusted by changing the thermosetting resin of the sealing resin 18. As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a cyanate resin, a polyphenylene ether resin, or a mixture thereof can be appropriately selected and used.
(Embodiment 4)
The component built-in module according to the fourth embodiment of the present invention has the same basic configuration as the component built-in module according to the first embodiment, but unlike the first embodiment, the heat of the sealing resin 18 and the circuit board 15 is the same. The relationship of the expansion coefficient is further defined.

本実施の形態４の部品内蔵モジュール１は、実施の形態１に加えて、（式４）を満たすように室温に於ける封止樹脂１８の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数以下になるように回路基板１５及び封止樹脂１８を形成する材料が調整されている。   In the component built-in module 1 of the fourth embodiment, in addition to the first embodiment, the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 at room temperature is less than or equal to the thermal expansion coefficient of the circuit board 15 so as to satisfy (Equation 4). The materials for forming the circuit board 15 and the sealing resin 18 are adjusted so that


封止樹脂１８の２５℃における熱膨張係数 ≦ 回路基板１５の２５℃における熱膨張係数・・・（式４）

次に、封止樹脂１８の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数よりも小さい場合について説明を行い、続いて封止樹脂１８と回路基板１５の熱膨張係数が等しい場合について説明を行う。
Thermal expansion coefficient of sealing resin 18 at 25 ° C. ≦ Coefficient of thermal expansion of circuit board 15 at 25 ° C. (Expression 4)

Next, the case where the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15 will be described, and then the case where the thermal expansion coefficients of the sealing resin 18 and the circuit board 15 are equal will be described.

部品内蔵モジュールの温度が、室温（２５℃）の状態から上昇すると封止樹脂１８と回路基板１５が熱膨張する。   When the temperature of the component built-in module rises from room temperature (25 ° C.), the sealing resin 18 and the circuit board 15 are thermally expanded.

この際に、本実施の形態４の部品内蔵モジュール１において、封止樹脂１８の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数よりも小さい場合には、回路基板１５の方が封止樹脂１８より膨張しようとする。   At this time, in the component built-in module 1 according to the fourth embodiment, when the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, the circuit board 15 has the sealing resin 18. Try to expand more.

そのため、封止樹脂１８は回路基板１５に横に引っ張られる形となり、封止樹脂１８には縦方向（図２（ｂ）矢印Ｚ参照）に圧縮しようとする力が働く。つまり、半導体素子１２の接続部分１７ｂの接続を助ける方向に力が働く。   For this reason, the sealing resin 18 is pulled sideways on the circuit board 15, and a force to compress the sealing resin 18 in the vertical direction (see arrow Z in FIG. 2B) acts. That is, a force acts in a direction that helps the connection of the connection portion 17 b of the semiconductor element 12.

封止樹脂１８の上下方向（図７（ｃ）矢印Ｚ´参照）の伸びは、熱膨張によって上下に広がろうとする成分（図７（ｃ）の矢印Ｚ´参照）と、圧縮する成分（図２（ｂ）の矢印Ｚ参照）との合計のため、従来の熱膨張のみの場合と比較して、上下方向の伸びは、より小さくなる。更に、圧縮効果が熱膨張を上回る時は、上下方向に縮む（矢印Ｚ参照）。   The expansion of the sealing resin 18 in the vertical direction (see arrow Z ′ in FIG. 7C) is a component that tends to expand vertically due to thermal expansion (see arrow Z ′ in FIG. 7C) and a component that compresses (see FIG. 7C). Due to the sum of the amount and the sum (see arrow Z in FIG. 2B), the elongation in the vertical direction is smaller than in the case of conventional thermal expansion alone. Further, when the compression effect exceeds the thermal expansion, it contracts in the vertical direction (see arrow Z).

その結果、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に対しても、半導体素子１２の接続部分１７ｂは、従来に比べ良好な信頼性を得ることが出来る。   As a result, the connection portion 17b of the semiconductor element 12 can obtain better reliability than the prior art even for a thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C.

一方、本実施の形態４の部品内蔵モジュール１において、封止樹脂１８の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数と同じ場合でも、接続部分１７ｂを引き離す方向に働く力を抑制できる。しかしながら、回路基板１５に対して封止樹脂１８の熱膨張係数が小さい方が、接続部分１７ｂにおける接続を助ける方向に力が働く場合があるため、より好ましい。   On the other hand, in the component built-in module 1 according to the fourth embodiment, even when the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 is the same as the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, it is possible to suppress the force acting in the direction of separating the connection portion 17 b. However, it is more preferable that the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 is smaller than that of the circuit board 15 because a force may act in the direction of assisting the connection in the connection portion 17b.

又、本実施の形態４では、封止樹脂１８の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数よりも小さいという特徴を実施の形態１の部品内蔵モジュールに付加しているが、実施の形態３の部品内蔵モジュール１に付加しても良い。この場合、回路基板１５と封止樹脂１８と内蔵層１１の２５℃における熱膨張係数（室温２５℃）の関係は、下記（式５）に示す関係を満たす。   In the fourth embodiment, the feature that the thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15 is added to the component built-in module of the first embodiment. It may be added to the three component built-in modules 1. In this case, the relationship of the thermal expansion coefficient (room temperature 25 ° C.) at 25 ° C. of the circuit board 15, the sealing resin 18 and the built-in layer 11 satisfies the relationship shown in the following (formula 5).


内蔵層１１の２５℃における熱膨張係数 ≦ 封止樹脂１８の２５℃における熱膨張係数 ≦ 回路基板１５の２５℃における熱膨張係数・・・（式５）

（実施の形態５）
本発明にかかる実施の形態５における部品内蔵モジュールは、実施の形態１の部品内蔵モジュールと基本的な構成は同じであるが、実施の形態１と異なり、回路基板１５と内蔵層１１のガラス転移温度の関係を更に規定したものである。
Thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 at 25 ° C. ≦ thermal expansion coefficient of the sealing resin 18 at 25 ° C. ≦ thermal expansion coefficient of the circuit board 15 at 25 ° C. (Equation 5)

(Embodiment 5)
The component built-in module according to the fifth embodiment of the present invention has the same basic configuration as the component built-in module according to the first embodiment. However, unlike the first embodiment, the glass transition between the circuit board 15 and the built-in layer 11 is as follows. It further defines the temperature relationship.

本実施の形態５の部品内蔵モジュール１は、実施の形態１に加えて、（式６）を満たすように内蔵層１１のガラス転移温度（Ｔｇ）が、回路基板１５のガラス転移温度（Ｔｇ）以上になるように調整されている。   In the component built-in module 1 of the fifth embodiment, in addition to the first embodiment, the glass transition temperature (Tg) of the built-in layer 11 satisfies the glass transition temperature (Tg) of the circuit board 15 so as to satisfy (Equation 6). It has been adjusted to be above.


内蔵層１１のガラス転移温度 ≧ 回路基板１５のガラス転移温度・・・（式６）

はじめに、内蔵層１１のガラス転移温度が回路基板１５のガラス転移温度よりも高い場合について説明を行い、続いて内蔵層１１のガラス転移温度が回路基板１５のガラス転移温度が等しい場合について説明する。
Glass transition temperature of built-in layer ≧ Glass transition temperature of circuit board 15 (Equation 6)

First, the case where the glass transition temperature of the built-in layer 11 is higher than the glass transition temperature of the circuit board 15 will be described, and then the case where the glass transition temperature of the built-in layer 11 is equal to the glass transition temperature of the circuit board 15 will be described.

部品内蔵モジュール１をリフロー処理する際に、その温度が室温（２５℃）状態から、２４０℃まで上昇すると内蔵層１１と回路基板１５が熱膨張する。樹脂はガラス転移温度以上でより熱膨張係数が大きくなる。   When the component built-in module 1 is subjected to a reflow process, when the temperature rises from room temperature (25 ° C.) to 240 ° C., the built-in layer 11 and the circuit board 15 are thermally expanded. The resin has a higher coefficient of thermal expansion above the glass transition temperature.

本実施の形態５の部品内蔵モジュール１において、内蔵層１１のガラス転移温度が、回路基板１５のガラス転移温度よりも高い場合には、ガラス転移温度の低い回路基板１５のほうが、内蔵層１１より熱膨張しようとする。   In the component built-in module 1 of the fifth embodiment, when the glass transition temperature of the built-in layer 11 is higher than the glass transition temperature of the circuit board 15, the circuit board 15 having a lower glass transition temperature than the built-in layer 11. Try to expand thermally.

そのため、内蔵層１１は回路基板１５により横に引っ張られる形となり、内蔵層１１には縦方向（図２（ｂ）の矢印Ｚ参照）圧縮しようとする力がより働く。つまり、インナービア１６、半導体素子１２、及びチップ部品１３の接続を助ける方向に力が働く。   For this reason, the built-in layer 11 is pulled sideways by the circuit board 15, and a force to compress in the vertical direction (see the arrow Z in FIG. 2B) acts more on the built-in layer 11. That is, a force acts in a direction that helps connection of the inner via 16, the semiconductor element 12, and the chip component 13.

その結果、２５℃と２４０℃の間の熱履歴に対しても、配線パターン１４とインナービア１６の接続部分１７ａ、半導体素子１２の接続部分１７ｂ、及びチップ部品１３の接続部分１７ｃは、従来に比べ良好な信頼性を得ることが出来る。   As a result, the connection portion 17a of the wiring pattern 14 and the inner via 16, the connection portion 17b of the semiconductor element 12, and the connection portion 17c of the chip component 13 are also conventionally applied to a thermal history between 25 ° C. and 240 ° C. Compared with this, good reliability can be obtained.

一方、本実施の形態５の部品内蔵モジュール１において、内蔵層１１と回路基板１５のガラス転移温度が同じ場合であっても、接続部分１７ａ、ｂ、ｃを引き離す方向に働く力を抑制できる。しかしながら、回路基板１５に対して内蔵層１１のガラス転移温度が高い方が、接続を助ける方向に力が働く場合があるため、より好ましい。   On the other hand, in the component built-in module 1 of the fifth embodiment, even when the glass transition temperatures of the built-in layer 11 and the circuit board 15 are the same, the force acting in the direction of separating the connection portions 17a, b, c can be suppressed. However, it is more preferable that the glass transition temperature of the built-in layer 11 is higher than that of the circuit board 15 because a force may act in the direction of helping connection.

尚、内蔵層１１のガラス転移温度を調整する方法としては、内蔵層１１に含まれる熱硬化性樹脂の主剤あるいは硬化剤を変更することによって調整できる。   In addition, as a method of adjusting the glass transition temperature of the internal layer 11, it can adjust by changing the main ingredient or hardening | curing agent of the thermosetting resin contained in the internal layer 11. FIG.

又、内蔵層１１の両面に回路基板１５がある場合について説明をしたが、図３（ａ）に示す部品内蔵モジュール２のように、回路基板１５が内蔵層１１の上面にのみ設けられていても良いし、図３（ｂ）に示す部品内蔵モジュール３のように内蔵層１１の下面に設けられていても良く、少なくとも片面に設けられていれば、同様な効果を発揮することが出来る。   Further, the case where the circuit board 15 is provided on both surfaces of the built-in layer 11 has been described. However, the circuit board 15 is provided only on the upper surface of the built-in layer 11 as in the component built-in module 2 shown in FIG. Alternatively, it may be provided on the lower surface of the built-in layer 11 as in the component built-in module 3 shown in FIG. 3B, and if it is provided on at least one side, the same effect can be exhibited.

又、内蔵層１１が１段構成の場合について説明したが、図３（ｃ）に示す部品内蔵モジュール４のように、回路基板１５を介して内蔵層１１が２層以上ある場合でも同様の効果を発揮することが出来る。   Further, the case where the built-in layer 11 has a single-stage structure has been described, but the same effect can be obtained even when the built-in layer 11 has two or more layers via the circuit board 15 as in the component built-in module 4 shown in FIG. Can be demonstrated.

更に、内蔵層１１が１段構成の場合について説明したが、図３（ｄ）に示す部品内蔵モジュール５のように、回路基板１５の間に内蔵層１１が２層以上ある場合でも同様の効果を発揮する。   Furthermore, although the case where the built-in layer 11 has a single-stage configuration has been described, the same effect can be obtained even when there are two or more built-in layers 11 between the circuit boards 15 as in the component built-in module 5 shown in FIG. Demonstrate.

（実施の形態６）
以下に、主に図４（ａ）（ｂ）を参照しながら、本発明にかかる実施の形態６における部品内蔵モジュールの製造方法について説明する。本実施の形態６の部品内蔵モジュールの製造方法は、実施の形態１の部品内蔵モジュール１を製造する方法に相当する。図４（ａ）、（ｂ）は、本発明にかかる実施の形態６における部品内蔵モジュールの製造方法を模式的に示す工程断面図である。 (Embodiment 6)
Below, the manufacturing method of the component built-in module in Embodiment 6 concerning this invention is demonstrated, mainly referring FIG. 4 (a) (b). The method for manufacturing the component built-in module according to the sixth embodiment corresponds to the method for manufacturing the component built-in module 1 according to the first embodiment. 4 (a) and 4 (b) are process cross-sectional views schematically showing the method for manufacturing the component built-in module according to the sixth embodiment of the present invention.

まず、図４（ａ）に示すように、無機フィラと未硬化状態の熱硬化性樹脂の混合物をシート状に加工した内蔵層１１に貫通孔が形成され、更に、貫通孔に未硬化状態の導電性樹脂１６１を充填することによりインナービア１６が形成される。この工程が、本発明のインナービア形成工程の一例に相当する。尚、図４（ａ）には示されていないが、半導体素子１２及びチップ部品１３が内蔵される部分の内蔵層１１に予め空隙を形成しておいても良い。空隙は、レーザー加工法や金型による加工、又はパンチング加工で行なうことができる。   First, as shown to Fig.4 (a), a through-hole is formed in the built-in layer 11 which processed the mixture of the inorganic filler and the uncured thermosetting resin into the sheet form, and further, the uncured state is formed in the through-hole. The inner via 16 is formed by filling the conductive resin 161. This step corresponds to an example of the inner via forming step of the present invention. Although not shown in FIG. 4A, a gap may be formed in advance in the built-in layer 11 where the semiconductor element 12 and the chip component 13 are built. The gap can be formed by a laser processing method, a die processing, or a punching processing.

内蔵層１１は、無機フィラと液状の熱硬化性樹脂を混合して作製されたペースト状混練物、又は、溶剤で低粘度化した熱硬化性樹脂を無機フィラに混合して同様に作製したペースト状混練物を加工することによって形成される。   The built-in layer 11 is a paste-like kneaded material prepared by mixing an inorganic filler and a liquid thermosetting resin, or a paste prepared similarly by mixing a thermosetting resin whose viscosity is reduced with a solvent into an inorganic filler. It is formed by processing the kneaded material.

ここで、内蔵層１１の（室温２５℃に於ける）熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数よりも小さくなるように、内蔵層１１に含まれる無機フィラの種類、大きさ、形状、添加量を変えることによって調整される。尚、無機フィラの種類としては、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡｌＮ、ＳｉＯ２等を挙げることができる。又、無機フィラの大きさとしては平均粒径が０．１μｍ〜４０μｍである方が好ましく、形状としては、球形、針状、異形等のものを用いることが出来る。無機フィラの添加量は、内蔵層１１に対し７０〜９５重量％が好ましい。また、内蔵層１１の熱硬化性樹脂を変えることで、内蔵層１１の熱膨張係数を調整することもできる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、またはそれらの混合物などを用いることが出来る。 Here, the kind, size, shape of the inorganic filler contained in the built-in layer 11 is set so that the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 (at room temperature of 25 ° C.) is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15. It is adjusted by changing the amount added. As the kind of the inorganic filler, mention may be made of Al 2 O 3, MgO, BN , AlN, and SiO 2. In addition, the inorganic filler preferably has an average particle size of 0.1 to 40 μm, and may have a spherical shape, a needle shape, an irregular shape, or the like. The addition amount of the inorganic filler is preferably 70 to 95% by weight with respect to the built-in layer 11. In addition, the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 can be adjusted by changing the thermosetting resin of the built-in layer 11. As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, a cyanate resin, a polyphenylene ether resin, or a mixture thereof can be used.

次に、ペースト状混練物を一定厚みに成型し、熱処理することで内蔵層１１が得られる。尚、この熱処理は、液状樹脂を用いた場合、成型した状態では粘着性を有しているため、若干硬化を進めて未硬化状態で可撓性を維持しつつ粘着性を除去するために行われる。また、溶剤により樹脂を溶解させた混練物を用いた場合では、前述の溶剤を除去し、同様に未硬化の状態で可撓性を保持しながら粘着性が除去される。   Next, the built-in layer 11 is obtained by molding the paste-like kneaded material to a constant thickness and heat-treating it. Note that this heat treatment has adhesiveness in a molded state when a liquid resin is used. Therefore, the heat treatment is performed in order to remove the adhesiveness while proceeding with a slight curing and maintaining flexibility in an uncured state. Is called. In the case of using a kneaded material in which a resin is dissolved with a solvent, the above-mentioned solvent is removed, and the adhesiveness is similarly removed while maintaining flexibility in an uncured state.

このようにして作製された未硬化状態の内蔵層１１に、レーザー加工法や金型による加工、又はパンチング加工によって貫通孔が形成される。特に、レーザー加工法においては、炭酸ガスレーザーやエキシマレーザーが加速度、微細加工の点で有効である。   A through hole is formed in the uncured built-in layer 11 produced in this way by a laser processing method, a processing by a mold, or a punching processing. In particular, in the laser processing method, a carbon dioxide laser or excimer laser is effective in terms of acceleration and fine processing.

インナービア１６の導電性樹脂１６１は、金や銀、銅の粉末を導電材料とし、これに内蔵層１１と同様の熱硬化性樹脂を混練したものを使用することができる。特に、銅は導電性が良好で、マイグレーションも少ないため有効である。また、熱硬化性樹脂も液状のエポキシ樹脂が耐熱性の面で安定なため有効である。   As the conductive resin 161 of the inner via 16, a material obtained by kneading the same thermosetting resin as that of the built-in layer 11 using gold, silver, or copper powder as a conductive material can be used. In particular, copper is effective because it has good conductivity and less migration. A thermosetting resin is also effective because a liquid epoxy resin is stable in terms of heat resistance.

一方、回路基板１５上には、所望の配線パターン１４が形成され、配線パターン１４上に半導体素子１２やチップ部品１３等の電子部品が実装される。この工程が、本発明の実装工程の一例に相当する。   On the other hand, a desired wiring pattern 14 is formed on the circuit board 15, and electronic components such as the semiconductor element 12 and the chip component 13 are mounted on the wiring pattern 14. This process corresponds to an example of the mounting process of the present invention.

電子部品を実装した配線パターン１４を有する回路基板１５と、上述した方法で作製した内蔵層１１と、別途作製した配線パターン１４を有する回路基板１５とが位置合わせされる。   The circuit board 15 having the wiring pattern 14 on which the electronic component is mounted, the built-in layer 11 manufactured by the above-described method, and the circuit board 15 having the wiring pattern 14 separately manufactured are aligned.

次に、位置合わせして重ねたものをプレスにより、加熱及び加圧して電子部品を内蔵層１１に埋設する。加熱及び加圧することで、内蔵層１１は再溶融し粘度が低い状態となり、電子部品が内蔵層１１の中に埋設される。更に、加熱及び加圧を続けることで、内蔵層１１の熱硬化性樹脂及びインナービア１６の熱硬化性樹脂が完全に硬化する。これにより、内蔵層１１と、電子部品及び回路基板１５が機械的に強固に接着する。このように加熱及び加圧した状態が、図４（ｂ）に示されている。尚、この工程が、本発明の加熱・加圧工程の一例に相当する。また、インナービア１６は硬化により導電性を有するようになり、配線パターン１４と電気的に接続した状態となる（図４（ｂ）参照）。   Next, the stacked components are heated and pressed with a press to embed the electronic component in the built-in layer 11. By heating and pressurizing, the built-in layer 11 is remelted and has a low viscosity, and the electronic component is embedded in the built-in layer 11. Furthermore, by continuing the heating and pressurization, the thermosetting resin of the built-in layer 11 and the thermosetting resin of the inner via 16 are completely cured. Thereby, the built-in layer 11 and the electronic component and the circuit board 15 are mechanically firmly bonded. The state heated and pressurized in this way is shown in FIG. This process corresponds to an example of the heating / pressurizing process of the present invention. Further, the inner via 16 becomes conductive by curing and is in a state of being electrically connected to the wiring pattern 14 (see FIG. 4B).

このようにして作製された部品内蔵モジュール１は、内蔵層１１の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数以下となるように材料が調整されている。   The material of the component built-in module 1 manufactured in this way is adjusted so that the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is equal to or less than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15.

そのため、実施の形態１で述べたように、内蔵層１１の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数よりも小さい場合には、温度が上昇すると回路基板１５の方が内蔵層１１より膨張しようとする。よって内蔵層１１は回路基板１５に横に引っ張られる形となり、内蔵層１１には縦方向（図２（ｂ）矢印Ｚ参照）に圧縮しようとする力が働く。   Therefore, as described in the first embodiment, when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, the circuit board 15 tends to expand more than the built-in layer 11 when the temperature rises. And Accordingly, the built-in layer 11 is pulled sideways by the circuit board 15, and a force for compressing the built-in layer 11 in the vertical direction (see the arrow Z in FIG. 2B) acts.

内蔵層１１の上下方向（図７（ｃ）矢印Ｚ´参照）の伸びは、熱膨張によって上下に広がろうとする成分（図７（ｃ）の矢印Ｚ´参照）と、圧縮する成分（図２（ｂ）の矢印Ｚ参照）との合計のため、従来と比較して熱膨張による上下方向の伸びは小さくなる。更に、圧縮効果が熱膨張を上回る時は、部品内蔵モジュール１は上下方向に縮む（矢印Ｚ参照）。   The extension of the built-in layer 11 in the vertical direction (see arrow Z ′ in FIG. 7C) is a component that tends to spread up and down due to thermal expansion (see arrow Z ′ in FIG. 7C) and a component that compresses (see FIG. 7). 2 (b) (see arrow Z), the vertical expansion due to thermal expansion is smaller than in the conventional case. Furthermore, when the compression effect exceeds the thermal expansion, the component built-in module 1 contracts in the vertical direction (see arrow Z).

従って、２５℃と４０〜１２０℃の間の熱履歴に対しても、インナービア１６、半導体素子１２及びチップ部品１３の接続部分１７ａ、ｂ、ｃに対して引き離す方向に働く力を弱くすることができ、接続部分の信頼性をより向上させることが出来る。   Accordingly, even for a thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C., the force acting in the direction of separating the inner via 16, the semiconductor element 12, and the connection parts 17 a, b, c of the chip component 13 is weakened. Thus, the reliability of the connection portion can be further improved.

このようにして内蔵層１１に電子部品とインナービア１６が内蔵され、かつ信頼性の高い部品内蔵モジュールを作製することが出来る。   In this way, an electronic component and the inner via 16 are built in the built-in layer 11, and a highly reliable component built-in module can be manufactured.

一方、実施の形態１と同様に、部品内蔵モジュール１において、内蔵層１１の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数と同じ場合であっても、接続部分１７ａ、ｂ、ｃを引き離す方向に働く力を抑制できる。しかしながら、回路基板１５に対して内蔵層１１の熱膨張係数が小さい方が、接続を助ける方向に力が働く場合があるため、より好ましい。   On the other hand, as in the first embodiment, in the component built-in module 1, even when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is the same as the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, the connection portions 17a, b, and c are pulled away. The working force can be suppressed. However, it is more preferable that the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than that of the circuit board 15 because a force may act in the direction of helping connection.

尚、配線パターン１４が形成された回路基板１５のかわりに、配線パターン１４が形成された離型キャリアが用いられてもよい。図５（ａ）〜（ｃ）は、離型キャリア１９を用いた場合の部品内蔵モジュールの製造方法を説明するための図である。この製造方法によって製造される部品内蔵モジュールは、図３（ａ）に示した部品内蔵モジュール２である。   A release carrier on which the wiring pattern 14 is formed may be used instead of the circuit board 15 on which the wiring pattern 14 is formed. FIGS. 5A to 5C are views for explaining a method of manufacturing a component built-in module when the release carrier 19 is used. The component built-in module manufactured by this manufacturing method is the component built-in module 2 shown in FIG.

図５（ａ）に示すように、電子部品を実装する回路基板１５のかわりに、配線パターン１４を有する離型キャリア１９に電子部品が実装される。この工程が、本発明の実装工程の一例に相当する。   As shown in FIG. 5A, an electronic component is mounted on a release carrier 19 having a wiring pattern 14 instead of the circuit board 15 on which the electronic component is mounted. This process corresponds to an example of the mounting process of the present invention.

離型キャリア１９は、配線パターン１４を転写後、離型されるものであり、ポリエチレンやポリエチレンテレフタレートなどの有機フィルムや、銅などの金属箔が利用できる。配線パターン１４は、離型キャリア１９に銅箔などの金属箔を接着剤を介して接着させたものや、金属箔上に更に電解メッキ法などで形成することができる。このように膜状に形成した金属層を化学エッチング法などの既存の加工技術を利用して配線パターン１４を形成することができる。   The release carrier 19 is to be released after the wiring pattern 14 is transferred, and an organic film such as polyethylene or polyethylene terephthalate, or a metal foil such as copper can be used. The wiring pattern 14 can be formed by bonding a metal foil such as a copper foil to the release carrier 19 via an adhesive, or by further electrolytic plating on the metal foil. The wiring pattern 14 can be formed by using an existing processing technique such as a chemical etching method on the metal layer formed in this way.

電子部品を実装した配線パターン１４を有する離型キャリア１９と、内蔵層１１と、別途作製した配線パターン１４を有する回路基板１５との位置合わせが行われる。   The release carrier 19 having the wiring pattern 14 on which the electronic component is mounted, the built-in layer 11, and the circuit board 15 having the wiring pattern 14 separately manufactured are aligned.

次に、図５（ｂ）に示すように、位置合わせして重ねたものをプレスすることにより、加熱及び加圧して電子部品が内蔵層１１に埋設され、内蔵層１１が硬化される。   Next, as shown in FIG. 5B, by pressing the aligned and overlaid, the electronic component is embedded in the built-in layer 11 by heating and pressurizing, and the built-in layer 11 is cured.

加熱及び加圧を加えることで、内蔵層１１は再溶融し粘度が低い状態となり、電子部品が内蔵層１１の中に埋設される。更に加熱及び加圧を続けることで、内蔵層１１の熱硬化性樹脂及びインナービア１６の熱硬化性樹脂が完全に硬化される。これにより、内蔵層１１と、電子部品、離型キャリア、及び回路基板１５が機械的に強固に接着する。また、インナービア１６は硬化により導電性を有するようになり、配線パターン１４と電気的に接続される。最後に離型キャリア１９が剥離される。離型キャリア１９を剥離した状態が図５（ｃ）に示されている。 By applying heat and pressure, the built-in layer 11 is remelted and has a low viscosity, and the electronic component is embedded in the built-in layer 11. Furthermore, by continuing heating and pressurization, the thermosetting resin of the built-in layer 11 and the thermosetting resin of the inner via 16 are completely cured. Thereby, the built-in layer 11 and the electronic component, the release carrier, and the circuit board 15 are mechanically firmly bonded. In addition, the inner via 16 becomes conductive by curing and is electrically connected to the wiring pattern 14. Finally release carrier 19 Ru is peeled. FIG. 5C shows a state where the release carrier 19 is peeled off.

このようにして作製された部品内蔵モジュール２は、内蔵層１１の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数以下である。   In the component built-in module 2 manufactured in this way, the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is equal to or less than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15.

内蔵層１１の熱膨張係数が、回路基板１５の熱膨張係数よりも小さい場合には、温度が上昇すると回路基板１５の方が内蔵層１１より膨張しようとする。よって内蔵層１１は回路基板１５に横に引っ張られる形となり、内蔵層１１には縦方向（矢印Ｚ参照）圧縮しようとする力が働く。   When the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, the circuit board 15 tends to expand from the built-in layer 11 as the temperature rises. Accordingly, the built-in layer 11 is pulled horizontally by the circuit board 15, and a force for compressing the built-in layer 11 in the vertical direction (see arrow Z) is applied.

内蔵層１１の上下方向（図７（ｃ）矢印Ｚ´参照）の伸びは、熱膨張によって上下に広がろうとする成分（図７（ｃ）矢印Ｚ´成分）と圧縮する成分（図５（ｃ）矢印Ｚ参照）との合計のため、従来と比較して熱膨張による上下方向の伸びは小さくなる。更に、圧縮効果が熱膨張を上回る時は、部品内蔵モジュール２は、上下方向（Ｚ方向）に縮むことになる。   The extension of the built-in layer 11 in the vertical direction (see arrow Z ′ in FIG. 7C) is a component (FIG. 7C, arrow Z ′ component) that tends to spread up and down due to thermal expansion and a component that compresses (FIG. 5 ( c) (see arrow Z), the vertical elongation due to thermal expansion is smaller than in the conventional case. Furthermore, when the compression effect exceeds the thermal expansion, the component built-in module 2 contracts in the vertical direction (Z direction).

その結果、２５℃と４０〜１２０℃との間の熱履歴に対しても、インナービア１６、半導体素子１２及びチップ部品１３の接続部分に対して従来に比べ良好な信頼性を得る。   As a result, even with respect to the thermal history between 25 ° C. and 40 to 120 ° C., better reliability is obtained for the connecting portions of the inner via 16, the semiconductor element 12, and the chip component 13 than in the past.

このようにして内蔵層１１に電子部品とインナービア１６が内蔵され、かつ信頼性の高い部品内蔵モジュールが作製される。尚、内蔵層１１の熱膨張係数が回路基板１５の熱膨張係数と同じ場合でも、上述したように接続部分１７ａ、ｂ、ｃを引き離す方向に働く力を抑制できる。しかしながら、回路基板１５に対して内蔵層１１の熱膨張係数が小さい方が、接続を助ける方向に力が働く場合があるため、より好ましい。   In this way, an electronic component and the inner via 16 are built in the built-in layer 11, and a highly reliable component built-in module is manufactured. Even when the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is the same as the thermal expansion coefficient of the circuit board 15, the force acting in the direction of separating the connection portions 17a, b, c can be suppressed as described above. However, it is more preferable that the thermal expansion coefficient of the built-in layer 11 is smaller than that of the circuit board 15 because a force may act in the direction of helping connection.

尚、図５（ａ）〜（ｃ）では、離型キャリア１９上に半導体素子１２やチップ部品１３等の電子部品を実装したが、回路基板１５上に電子部品を実装しても良い。   5A to 5C, the electronic components such as the semiconductor element 12 and the chip component 13 are mounted on the release carrier 19, but the electronic components may be mounted on the circuit board 15.

図６（ａ）は、内蔵層１１の上面に離型キャリア１９を用い、回路基板１５上に電子部品を実装した例を示す正断面図である。図６（ａ）の状態から重ね合わされ、加熱及び加圧され、離型キャリア１９を剥離することによって図６（ｂ）に示す部品内蔵モジュールが作製される。尚、この図６（ｂ）に示す部品内蔵モジュールは、図３（ｂ）で示した部品内蔵モジュール３と同一である。   FIG. 6A is a front sectional view showing an example in which the release carrier 19 is used on the upper surface of the built-in layer 11 and electronic components are mounted on the circuit board 15. 6A. The component built-in module shown in FIG. 6B is manufactured by superposing, heating and pressurizing from the state of FIG. The component built-in module shown in FIG. 6B is the same as the component built-in module 3 shown in FIG.

又、実施の形態１では、（式１）を満たす部品内蔵モジュールについて説明し、実施の形態２〜５では、実施の形態１に式（２）〜（６）の条件をそれぞれ付加した部品内蔵モジュールについて説明したが、これに限らず、式（１）〜（６）から１つ又は複数の適宜選択した式を満たすような部品内蔵モジュールであってもよく、上述した式１〜６を全て満たすような部品内蔵モジュールであってもよい。   In the first embodiment, a component built-in module that satisfies (Equation 1) will be described. In the second to fifth embodiments, the components of the first embodiment are added with the conditions of equations (2) to (6), respectively. Although the module has been described, the present invention is not limited thereto, and the module may be a component built-in module that satisfies one or a plurality of appropriately selected expressions from Expressions (1) to (6). It may be a component built-in module that satisfies the requirements.

本発明の部品内蔵モジュールの製造方法は、接続部分の品質がより良好な効果を有し、高密度実装化された部品内蔵モジュール等として用いることが出来る。 Method for manufacturing a component-embedded module of the present invention, the quality of the connection portion has a better effect can be used as a component built-in module or the like which is high-density mounting.

本発明にかかる実施の形態１における部品内蔵モジュールの正断面構成図Front sectional configuration diagram of a component built-in module according to the first embodiment of the present invention （ａ）（ｂ）本発明にかかる実施の形態１における部品内蔵モジュールを説明するための正断面構成図(A) (b) Front sectional block diagram for demonstrating the component built-in module in Embodiment 1 concerning this invention （ａ）〜（ｄ）本発明にかかる実施の形態１における変形例の部品内蔵モジュールの正断面構成図(A)-(d) Front cross-section block diagram of the component built-in module of the modification in Embodiment 1 concerning this invention （ａ）（ｂ）本発明にかかる実施の形態６における部品内蔵モジュールの製造方法を説明するための正断面構成図(A) (b) Front cross-section block diagram for demonstrating the manufacturing method of the component built-in module in Embodiment 6 concerning this invention （ａ）〜（ｃ）本発明にかかる実施の形態６における部品内蔵モジュールの製造方法の変形例を説明するための正断面構成図(A)-(c) Front sectional block diagram for demonstrating the modification of the manufacturing method of the component built-in module in Embodiment 6 concerning this invention （ａ）（ｂ）本発明にかかる実施の形態６における部品内蔵モジュールの製造方法の変形例を説明するための正断面構成図(A) (b) Front cross-section block diagram for demonstrating the modification of the manufacturing method of the component built-in module in Embodiment 6 concerning this invention （ａ）〜（ｃ）従来の部品内蔵モジュールを説明するための正断面構成図(A)-(c) Front sectional block diagram for demonstrating the conventional component built-in module

符号の説明Explanation of symbols

１ 部品内蔵モジュール
１１ 内蔵層
１２ 半導体素子
１３ チップ部品
１４ 配線パターン
１５ 回路基板
１６ インナービア
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ 接続部分
１８ 封止樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Component built-in module 11 Built-in layer 12 Semiconductor element 13 Chip component 14 Wiring pattern 15 Circuit board 16 Inner via | veer 17a, 17b, 17c Connection part 18 Sealing resin

Claims (3)

第１の基板の配線パターンに電子部品を実装する実装工程と、
無機フィラ及び未硬化状態の熱硬化性樹脂を含む混合物によって形成され、硬化後の熱膨張係数が前記第１の基板の熱膨張係数以下となる内蔵層に貫通孔を形成し、前記貫通孔に導電性樹脂を充填し、インナービアを形成するインナービア形成工程と、
前記内蔵層の一方の面に、前記電子部品を実装した面が対向するように前記第１の基板を配置し、前記内蔵層の他方の面に、前記内蔵層の前記硬化後の熱膨張係数以上の熱膨張係数を有する第２の基板を配置し、前記第１の基板、前記内蔵層及び前記第２の基板を加熱及び加圧する加熱・加圧工程とを備えた、部品内蔵モジュールの製造方法であり、
前記導電性樹脂の熱膨張係数は、前記内蔵層と前記第１の基板と前記第２の基板より大きく、
前記加熱・加圧工程にて、前記導電性樹脂を前記内蔵層から膨張させ、前記第１の基板の前記配線パターンに接触、接合する部品内蔵モジュールの製造方法。 A mounting step of mounting electronic components on the wiring pattern of the first substrate;
A through hole is formed in a built-in layer that is formed of a mixture including an inorganic filler and an uncured thermosetting resin, and has a thermal expansion coefficient that is equal to or lower than the thermal expansion coefficient of the first substrate. An inner via forming step of filling the conductive resin and forming an inner via;
The first substrate is disposed so that the surface on which the electronic component is mounted faces one surface of the built-in layer, and the thermal expansion coefficient of the built-in layer after curing is set on the other surface of the built-in layer. Manufacture of a component built-in module comprising a second substrate having the above thermal expansion coefficient, and a heating / pressurizing step for heating and pressurizing the first substrate, the built-in layer, and the second substrate. method der is,
The thermal expansion coefficient of the conductive resin is larger than that of the built-in layer, the first substrate, and the second substrate,
A method of manufacturing a component built-in module in which the conductive resin is expanded from the built-in layer in the heating / pressurizing step, and contacts and is joined to the wiring pattern of the first substrate. 前記導電性樹脂は、熱硬化性樹脂と銅の粉末を含む請求項１記載の部品内蔵モジュールの製造方法。  The method of manufacturing a component built-in module according to claim 1, wherein the conductive resin includes a thermosetting resin and copper powder. 前記熱硬化性樹脂は、液状のエポキシ樹脂である請求項２記載の部品内蔵モジュールの製造方法。  The method for manufacturing a component built-in module according to claim 2, wherein the thermosetting resin is a liquid epoxy resin.
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