JP2003243797A - モジュール部品 - Google Patents

モジュール部品

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比呂志 東谷
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武雄 安保
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数個の実装部品を３次元方向かつ近接した
位置に実装および内蔵した小型のモジュール部品を提供
することを目的とする。 【解決手段】 少なくとも片面に１つ以上の実装部品１
を搭載した回路基板３と、この回路基板３の片面に搭載
した各実装部品１または複数の実装部品１に対応した部
分にその実装部品１を嵌め込む凹部４あるいは孔を有す
る接合回路基板５とを積層して、実装部品１を内蔵した
モジュール部品とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種電子機器、通信
装置等に用いられるモジュール部品に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のモジュール部品は図２０に示すよ
うに配線回路層間を電気的に接続するためのビアホール
導体１５６を具備した絶縁樹脂層を多層積層してなる多
層配線基板１５３の表面及び内部に配線回路パターン１
５４を形成し、多層配線基板１５３の表面にＩＣ１５１
及び実装部品１５２を２次元方向に配置し金属カバー１
５５で覆った構成であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のモ
ジュール部品では、２次元方向の部品配置であり部品間
の実装密度に限界があり、小型化を図ることが非常に困
難であった。
【０００４】本発明は上記問題点に鑑み、複数個の実装
部品を３次元構造により精度よくかつ高密度に内蔵して
小型のモジュール部品を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、少なくとも片面に１つ以上の実装部品を搭載
した回路基板と、この回路基板の片面に搭載した各実装
部品または複数の実装部品に対応した部分にその実装部
品を嵌め込む凹部あるいは孔を有する接合回路基板とを
積層して実装部品を内蔵したモジュール部品であり、こ
の構成によれば実装部品を３次元方向に実装することに
より、小型化や低背化が可能となり実装部品を内蔵する
ことにより信頼性が向上する。
【０００６】本発明の請求項２に記載の発明は、少なく
とも片面に１つ以上の実装部品を搭載した一方の回路基
板と、少なくとも片面に１つ以上の実装部品を搭載した
他方の回路基板と、上記各回路基板間に配置され各回路
基板の対応する面に搭載した各実装部品または複数の実
装部品に対応した部分に実装部品を嵌め込む凹部あるい
は孔を有する接合回路基板とを積層して実装部品を内蔵
したモジュール部品であり、この構成によれば実装部品
を３次元方向に実装することにより、より一層小型化や
低背化が可能となり実装部品を内蔵することにより信頼
性が向上する。
【０００７】本発明の請求項３に記載の発明は、少なく
とも片面に１つ以上の実装部品を搭載した回路基板を、
この回路基板に搭載した各実装部品または複数の実装部
品に対応した部分に上記実装部品を嵌め込む凹部あるい
は孔を有する一方の接合回路基板と他方の接合回路基板
とで挟持するように積層して上記実装部品を内蔵したモ
ジュール部品であり、この構成によれば実装部品を３次
元方向に実装することにより、より一層小型化や低背化
が可能となり実装部品を内蔵することにより信頼性が向
上する。
【０００８】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項
１、請求項２または請求項３に記載のモジュール部品を
少なくとも２つ以上組み合わせて積層するモジュール部
品において、少なくともその接合面が回路基板と接合回
路基板または接合回路基板どうしとなるようにしたモジ
ュール部品であり、この構成によれば高積層な種々のモ
ジュール部品が簡単に構成できる。
【０００９】本発明の請求項５に記載の発明は、回路基
板間に位置する接合回路基板には対応する回路基板に実
装された実装部品を嵌め込む凹部または孔を両面に設け
た請求項４に記載のモジュール部品であり、この構成に
よれば数多くの実装部品を内蔵することができ、より信
頼性が向上する。
【００１０】本発明の請求項６に記載の発明は、実装部
品は放熱部材を備えたものからなるモジュール部品であ
り、この構成によれば、実装部品の放熱性を向上させる
ことができ、信頼性も向上させることができる。
【００１１】本発明の請求項７に記載の発明は、実装部
品は少なくとも１面に接続端子を備えたものからなるモ
ジュール部品であり、この構成によれば、回路基板上に
ＳＭＴ実装することができ、小型、低背化を行うことが
できる。
【００１２】本発明の請求項８に記載の発明は、実装部
品は相対する２面に接続端子を備えたものからなるモジ
ュール部品であり、実装部品特に半導体の端子出しの自
由度が向上し、電気特性の向上が図れる。
【００１３】本発明の請求項９に記載の発明は、実装部
品は１面を除いてシールド面を形成したものからなるモ
ジュール部品であり、この構成によればモジュール部品
内の回路特性に影響を及ぼすノイズを低減することがで
きる。
【００１４】本発明の請求項１０に記載の発明は、回路
基板は少なくともスルーホールおよび／またはビアおよ
び／または配線パターンを有するものからなるモジュー
ル部品であり、この構成によれば高密度配線を構成する
ことができ、小型、低背化が向上する作用を持つことが
できる。
【００１５】本発明の請求項１１に記載の発明は、回路
基板は接合回路基板と少なくともスルーホールおよび／
またはビアおよび／または配線パターンで電気的に接続
する構成としたモジュール部品であり、この構成によれ
ば、回路基板と接合回路基板とを電気的に１つの回路を
形成するものとすることができる。
【００１６】本発明の請求項１２に記載の発明は、回路
基板は表面を接合しやすいようにＲａ＝０．０１μｍ以
上に粗とした構成とするモジュール部品であり、この構
成によれば、回路基板と接合回路基板との機械的な密着
力が向上し、接合の信頼性の向上が得られる。
【００１７】本発明の請求項１３に記載の発明は、回路
基板は外部接続端子を有するものからなるモジュール部
品であり、この構成によれば、マザー基板との電気的接
続が確実に行え接続信頼性の向上を図ることができる。
【００１８】本発明の請求項１４に記載の発明は、外部
接続端子はＬＧＡあるいは端面電極からなるモジュール
部品であり、この構成によれば、マザー基板との接続信
頼性の向上を図ることができる。
【００１９】本発明の請求項１５に記載の発明は、回路
基板はリジットな材料からなるモジュール部品であり、
この構成によればモジュール部品としての剛性が得ら
れ、また、実装部品の実装時の実装信頼性向上につなが
り、モジュール部品の信頼性向上に効果が得られる。
【００２０】本発明の請求項１６に記載の発明は、リジ
ットな材料は少なくとも樹脂基板、セラミック基板、金
属基板、コンポジット基板のいずれか１つまたはそれら
の組み合わせからなるモジュール部品であり、この構成
によれば、モジュール部品としての十分な剛性が得ら
れ、放熱特性も向上することから、モジュール部品の信
頼性向上が図られる。
【００２１】本発明の請求項１７に記載の発明は、回路
基板は放熱機能を有するものからなるモジュール部品で
あり、この構成によれば、実装部品より発生した熱を効
率的に放出する効果を有する。
【００２２】本発明の請求項１８に記載の発明は、回路
基板は層間シールドおよび／または部分シールドを行う
シールド機能を有するものからなるモジュール部品であ
り、この構成によれば、必要な部分のシールドを行うこ
とで、ノイズ干渉がなくなり、高性能なモジュール部品
を構成できる。
【００２３】本発明の請求項１９に記載の発明は、回路
基板はＬＣＲおよび／またはフィルタおよび／またはＩ
Ｃおよび／または整合回路のいずれか１つまたはそれら
の組み合わせからなる電気回路を形成したものからなる
モジュール部品であり、この構成によれば、電気回路を
回路基板内に形成することで、小型、高機能化が実現で
き、また、実装部品を内蔵することで環境信頼性を向上
することができる。
【００２４】本発明の請求項２０に記載の発明は、回路
基板は層間結合または層間接続された多層配線構造から
なるモジュール部品であり、この構成によれば、高密度
な配線が形成でき、モジュール部品の小型、低背化を実
現できる。
【００２５】本発明の請求項２１に記載の発明は、回路
基板は接合回路基板との接続端子を形成したものからな
るモジュール部品であり、この構成によれば、回路基板
と接合回路基板の電気的接続をより確実に行うことがで
き、信頼性の向上を実現できる。
【００２６】本発明の請求項２２に記載の発明は、回路
基板はランドの接続端子の一部に半田流出防止壁を設け
た構成からなるモジュール部品であり、この構成によれ
ば、回路基板上の実装部品の搭載時に半田実装を行う場
合、半田流れが防止でき半田によるショートを防ぎ実装
信頼性を向上させることができる。
【００２７】本発明の請求項２３に記載の発明は、回路
基板は接合回路基板と同等またはそれ以上の面積で構成
したモジュール部品であり、この構成によれば、回路基
板上に確実に接合回路基板を積層することができ、積層
信頼性を向上させることができる。
【００２８】本発明の請求項２４に記載の発明は、回路
基板は異種積層して形成した構成からなるモジュール部
品であり、この構成によれば、機能の違う材料を積層す
ることにより新しい機能の回路基板を形成することがで
きる。
【００２９】本発明の請求項２５に記載の発明は、回路
基板は熱伝導性を有する構成からなるモジュール部品で
あり、この構成によれば、実装部品から発生した熱を効
率よく放出することができ、熱信頼性を向上させること
ができる。
【００３０】本発明の請求項２６に記載の発明は、回路
基板は放熱部材を埋め込んで形成した構成からなるモジ
ュール部品であり、この構成によれば、放熱部材を埋め
込むことにより放熱性が更に良くなり熱信頼性を向上す
る効果がある。
【００３１】本発明の請求項２７に記載の発明は、回路
基板は接合回路基板と略同等の熱膨張係数をもつ構成か
らなるモジュール部品であり、この構成によれば、積層
一体化時のそりを防止でき、更に内部応力も低減できる
ことから接合信頼性の向上の効果が得られる。
【００３２】本発明の請求項２８に記載の発明は、回路
基板は電気ノイズを除去する機能を有する構成からなる
モジュール部品であり、この構成によれば、電気ノイズ
による誤動作をなくすことができる効果を有する。
【００３３】本発明の請求項２９に記載の発明は、回路
基板はアース電極を内蔵しアース機能を有する構成から
なるモジュール部品であり、この構成によれば、回路基
板の内部にアース電極を持たせることで、アース電位の
強化につながり、モジュール部品の動作を安定させる効
果を有する。
【００３４】本発明の請求項３０に記載の発明は、回路
基板は位置決め壁を備えた構成からなるモジュール部品
であり、この構成によれば、回路基板と接合回路基板と
の位置決めが精度良くでき電気的接続の安定化を図るこ
とができる。
【００３５】本発明の請求項３１に記載の発明は、回路
基板と接合回路基板の接合面側の少なくともいずれか一
方に位置決め用の突起あるいは孔を形成したモジュール
部品であり、この構成によれば、回路基板と接合回路基
板との位置決めが精度良くできるため電気的接続の信頼
性を向上させることができる。
【００３６】本発明の請求項３２に記載の発明は、回路
基板は電気特性の調整機能を持った構成からなるモジュ
ール部品であり、この構成によれば、モジュール部品の
最終的な電気特性の調整が可能となり製品歩留まりを大
いに向上させる効果を有する。
【００３７】本発明の請求項３３に記載の発明は、接合
回路基板は少なくともスルーホールおよび／またはビア
および／または配線パターンを有する構成からなるモジ
ュール部品であり、この構成によれば、高密度配線を構
成することができ、小型、低背化が向上する効果を有す
る。
【００３８】本発明の請求項３４に記載の発明は、接合
回路基板は外部接続端子を有する構成からなるモジュー
ル部品であり、この構成によれば、マザー基板との電気
的接続が容易になる。
【００３９】本発明の請求項３５に記載の発明は、外部
接続端子はＬＧＡあるいは端面電極を形成した構成から
なるモジュール部品であり、この構成によれば、マザー
基板との接続信頼性の向上を図ることができる。
【００４０】本発明の請求項３６に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部あるいは孔に実装部品を圧入し
た構成からなるモジュール部品であり、この構成によれ
ば、実装部品を圧入することで実装部品が密閉性良く封
止され、環境信頼性の向上が図れる。
【００４１】本発明の請求項３７に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部あるいは孔に実装部品をゆるく
はまり合うように構成したモジュール部品であり、この
構成によれば、破壊しやすい実装部品に対してストレス
をかけることなく積層することができる。
【００４２】本発明の請求項３８に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部あるいは孔の実装部品を挿入す
る側の開口部分が内奥部分寸法より大きく形成したモジ
ュール部品であり、この構成によれば、実装部品を嵌め
込んでいくことで、接合回路基板の凹部又は孔の壁面に
だんだんと密着良く嵌め込まれていくため接合が容易と
なり、実装部品の環境信頼性を向上させる効果が得られ
る。
【００４３】本発明の請求項３９に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部の底面に端子を形成したモジュ
ール部品であり、この構成によれば、ＦＥＴなどの相対
する面に電極が存在する実装部品を効率的に実装するこ
とができる効果がある。
【００４４】本発明の請求項４０に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部または孔の側面に端子を形成し
たモジュール部品であり、この構成によれば、実装部品
と接合回路基板が直接電気的に接続することができる。
【００４５】本発明の請求項４１に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部または孔にシールド層を形成し
たモジュール部品であり、この構成によれば、電気ノイ
ズによる誤動作をなくすことができる効果を有する。
【００４６】本発明の請求項４２に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部または孔に導電層を形成したモ
ジュール部品であり、この構成によれば、配線パターン
を形成する自由度が向上するため効率よく設計を行うこ
とができ、設計コストの低減を実現させることができ
る。
【００４７】本発明の請求項４３に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部または孔に弾性体層を形成した
モジュール部品であり、この構成によれば、凹部又は孔
部の壁と実装部品の密着性及び実装部品に対するダメー
ジを低減することができる。
【００４８】本発明の請求項４４に記載の発明は、接合
回路基板に形成した凹部または孔に熱伝導層を形成した
モジュール部品であり、この構成によれば、放熱特性が
良くなり、熱的信頼性を向上させる効果がある。
【００４９】本発明の請求項４５に記載の発明は、接合
回路基板は接着機能を有する構成からなるモジュール部
品であり、この構成によれば、回路基板と接合回路基板
との機械的な接合が容易に行える。
【００５０】本発明の請求項４６に記載の発明は、接合
回路基板はプリプレグで構成されているモジュール部品
であり、この構成によれば、プリプレグの硬化時の接着
性により回路基板との接合を容易に行える。
【００５１】本発明の請求項４７に記載の発明は、接合
回路基板は表面に接着剤を塗布した構成からなるモジュ
ール部品であり、この構成によれば、接着剤の硬化時に
発生する接着力により回路基板と接合回路基板の積層一
体化を実現することができる。
【００５２】本発明の請求項４８に記載の発明は、接着
剤は二液性硬化型からなるモジュール部品であり、この
構成によれば、接合の作業性を向上させることができ
る。
【００５３】本発明の請求項４９に記載の発明は、接着
剤は嫌気性からなるモジュール部品であり、この構成に
よれば、どのような雰囲気下においても確実に接合でき
作業性の向上を図ることができる。
【００５４】本発明の請求項５０に記載の発明は、接合
回路基板の表面に形成する接着剤は回路基板と接合回路
基板との電気的接続部に対応する部分をパターン抜きし
た構成からなるモジュール部品であり、この構成によれ
ば、必要部分以外に接着剤が存在しないため電気的接続
が確実に行える。
【００５５】本発明の請求項５１に記載の発明は、接合
回路基板の表面に形成する接着剤のパターン抜きをした
部分に導電性ペーストを埋め込んだ構成としたモジュー
ル部品であり、この構成によれば、導電性ペーストを埋
め込むことで電気的導通を確実にすることができる。
【００５６】本発明の請求項５２に記載の発明は、接合
回路基板は表面に接着シートを形成したものからなるモ
ジュール部品であり、この構成によれば、接着シートの
厚みの均一性から接合の信頼性の向上が図れる。
【００５７】本発明の請求項５３に記載の発明は、接着
シートは回路基板と接合回路基板との電気的接続部に対
応した部分を穴抜きした構成からなるモジュール部品で
あり、この構成によれば、電気的接続の信頼性を向上さ
せることができる。
【００５８】本発明の請求項５４に記載の発明は、接着
シートの穴抜きした部分に導電ペーストを埋め込んだ構
成としたモジュール部品であり、この構成によれば、導
電性ペーストを埋め込むことで電気的導通を確実に得る
ことができる。
【００５９】本発明の請求項５５に記載の発明は、接着
シートは導電性粒子を含んだ構成からなるモジュール部
品であり、この構成によれば、必要な部分を電気的に導
通させることができる。
【００６０】本発明の請求項５６に記載の発明は、接合
回路基板は熱硬化性樹脂からなるモジュール部品であ
り、この構成によれば、熱硬化性樹脂を用いることでモ
ジュール部品として必要な剛性を持たせることができ
る。
【００６１】本発明の請求項５７に記載の発明は、接合
回路基板は熱可塑性樹脂からなるモジュール部品であ
り、この構成によれば、実装部品を嵌め込んだ後の熱信
頼性のストレスを緩和させることができる。
【００６２】本発明の請求項５８に記載の発明は、接合
回路基板はリジットな材料からなるモジュール部品であ
り、この構成によれば、モジュール部品としての剛性が
得られ、また、実装部品の接続信頼性向上につながり、
モジュール部品の信頼性を向上させることができる。
【００６３】本発明の請求項５９に記載の発明は、リジ
ットな材料は少なくとも樹脂基板、セラミック基板、金
属基板、コンポジット基板のいずれか１つまたはそれら
の組み合わせからなるモジュール部品であり、この構成
によれば、モジュール部品としての十分な剛性が得ら
れ、放熱特性も向上することから、モジュール部品の信
頼性向上が図れる。
【００６４】本発明の請求項６０に記載の発明は、接合
回路基板は放熱機能を有する構成からなるモジュール部
品であり、この構成によれば、実装部品により発生した
熱を効率的に放出することができる。
【００６５】本発明の請求項６１に記載の発明は、接合
回路基板は層間シールドおよび／または部分シールドを
行うシールド機能を有する構成からなるモジュール部品
であり、この構成によれば、必要な部分のシールドを行
うことでノイズ干渉がなくなり、高性能なモジュール部
品を構成できる。
【００６６】本発明の請求項６２に記載の発明は、接合
回路基板はＬＣＲおよび／またはフィルタおよび／また
はＩＣおよび／または整合回路のいずれか１つまたはそ
れらの組み合わせからなる電気回路を形成したものから
なるモジュール部品であり、この構成によれば、電気回
路を接合回路基板内に形成することで小型、高機能化が
実現でき、また、実装部品を内蔵することで環境信頼性
を向上することができる。
【００６７】本発明の請求項６３に記載の発明は、接合
回路基板は層間結合または層間接続された多層配線構造
からなるモジュール部品であり、この構成によれば、高
密度な配線が形成でき、モジュール部品の小型、低背化
を実現できる。
【００６８】本発明の請求項６４に記載の発明は、接合
回路基板は回路基板との接続端子を形成した構成からな
るモジュール部品であり、この構成によれば、回路基板
と接合回路基板の電気的接続をより確実に行うことがで
き、信頼性向上を実現できる。
【００６９】本発明の請求項６５に記載の発明は、接合
回路基板はランドの接続端子の一部に半田流出防止壁を
設けた構成からなるモジュール部品であり、この構成に
よれば、接合回路基板上に実装部品を半田実装を行う場
合、半田流れが防止でき半田によるショートを防ぎ、実
装信頼性を向上させることができる。
【００７０】本発明の請求項６６に記載の発明は、接合
回路基板は異種積層して形成した構成からなるモジュー
ル部品であり、この構成によれば、機能の違う材料を積
層することにより、新しい機能の接合回路基板を形成す
ることができる。
【００７１】本発明の請求項６７に記載の発明は、接合
回路基板は熱伝導性を有する構成からなるモジュール部
品であり、この構成によれば、実装部品から発生した熱
を効率よく放出することができ、熱信頼性を向上させる
ことができる。
【００７２】本発明の請求項６８に記載の発明は、接合
回路基板は放熱部材を埋め込んで形成した構成からなる
モジュール部品であり、この構成によれば、放熱部材を
埋め込むことにより放熱特性が向上し、熱的信頼性を向
上させることができる。
【００７３】本発明の請求項６９に記載の発明は、接合
回路基板は電気ノイズを除去する機能を有する構成から
なるモジュール部品であり、この構成によれば、電気ノ
イズによる誤動作をなくすことができる効果を有する。
【００７４】本発明の請求項７０に記載の発明は、接合
回路基板はアース電極を内蔵しアース機能を有する構成
からなるモジュール部品であり、この構成によれば、接
合回路基板の内部にアース電極を持たせることでモジュ
ール部品の動作を安定させることができる。
【００７５】本発明の請求項７１に記載の発明は、回路
基板あるいは接合回路基板のいずれか一方の接続端子は
接続側に突き出した構成からなるモジュール部品であ
り、この構成によれば、接続端子どうしの電気的接続が
より確実にとれ、また、接着層にシート状接着剤を用い
る場合、接着層を突き破る効果があり、低コストで接着
層を形成することができる。
【００７６】本発明の請求項７２に記載の発明は、実装
部品を内蔵した部分に空隙がない構成としたモジュール
部品であり、この構成によれば、実装部品の耐環境性の
向上とモジュール部品の信頼性の向上を図ることができ
る。
【００７７】本発明の請求項７３に記載の発明は、実装
部品と回路基板の実装面との間に空隙がない構成とした
モジュール部品であり、この構成によれば、実装部品の
接続信頼性を確保できる。
【００７８】本発明の請求項７４に記載の発明は、実装
部品と回路基板の実装面との間の空隙を樹脂で埋めた構
成としたモジュール部品であり、この構成によれば、実
装部品の接続信頼性を確保できる。
【００７９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例について説明する。
【００８０】（実施の形態１）この実施の形態１は、本
発明による実装部品を内蔵したモジュール部品の一例で
ある。
【００８１】図１を用いてこの実施の形態１のモジュー
ル部品を説明する。回路基板３とこの回路基板３の一主
面上に形成された配線パターン２上に搭載された複数個
の実装部品１と、その実装部品１を嵌め込む凹部４を有
し回路基板３と電気的及び機械的に接合する機能を有す
る接合回路基板５から成り立っている。
【００８２】回路基板３は、配線パターン２とビア６ま
たはスルーホール７を有し、２層以上の多層配線構造を
有しており、回路基板３の上面には実装部品１を実装す
る接続端子３１及び接合回路基板５に形成しているビア
６と電気的な接続を行いモジュール部品として電気回路
を構成するための接続端子３２を有している。
【００８３】さらに、この回路基板３は、モジュール部
品をマザーボードと電気的接続するための外部接続端子
としての端子８ａ，８ｂを有している。端子８ａは、回
路基板３の下面に多数形成された端子電極を用いるＬＧ
Ａ（Ｌand Ｇurid Ａrray）構造であり、端子８ｂは回
路基板３の側面に形成した端面電極構造である。
【００８４】次にこの実施の形態１の構成を示す分解斜
視図である図２に示すように回路基板３の上面の回路パ
ターン２には調整パターン３３を設けている。これはモ
ジュール部品を構成する電気回路においてアナログ回路
などは最終的に回路定数を調整しなければ最適な電気特
性が確保されない場合が生じる。しかし、実装部品１を
内蔵してしまうため容易に電気特性を調整することがで
きない。これに対応すべく回路パターン２の上に電気回
路の調整機能を持たせたものである。
【００８５】回路基板３には実装部品１として角型チッ
プ抵抗、コンデンサ、インダクタ、ビーズなどの受動部
品は高速のマウンター装置を用いて搭載する。このとき
実装部品１は回路基板３にたたきつけるように搭載する
ため、回路基板３にはかなりの衝撃が加わる。
【００８６】このため、回路基板３にはこのような機械
的衝撃に耐えることができる剛性の強い樹脂基板やセラ
ミック基板あるいは金属基板や無機フィラーと熱硬化樹
脂とを含む混合物からなるコンポジット基板といったリ
ジットな材料で構成したものを用いる。
【００８７】また、実装部品１は前述した受動部品だけ
でなく半導体からなるパッケージＩＣなどの能動部品も
含み、さらに接続端子としてはチップＬＣＲ，ＣＳＰ等
のように下面及び側面部などに接続端子を持つ部品やＦ
ＥＴのように下面及び相対面である上面に接続端子が形
成されている部品あるいは接続端子以外の面を電極で覆
われ放熱性やシールド効果を持たせた高周波ＩＣ部品な
どがあり、これらに対応した接続端子３１を回路基板３
に実装させている。
【００８８】本実施の形態１において、回路基板３に実
装部品１を実装する方法は、半田による接合を用いてい
る。回路基板３上にＳｎ−Ａｇ−Ｃｕのクリーム半田を
厚み１５０μｍのメタルマスクを用いて回路基板３上の
端子３１に塗布し、所定の位置に実装部品１を搭載し、
ピーク温度２６０℃、５秒のリフローにて溶融した後冷
却させることで接続固定する。
【００８９】この際、半田接合するために接続端子３１
の表面を活性化させ半田接合を容易に行うためのフラッ
クス成分が残っていると接合部分が腐食され断線を生じ
信頼性が著しく劣化する。このため、イソプロピルアル
コールを主成分にする洗浄剤などでフラックス成分を洗
浄する。この時、実装したパッケージＩＣやチップ部品
などの実装部品１と回路基板３との間に２００μｍ以下
の極わずかな隙間が発生する。この隙間に残ったフラッ
クス成分は、洗浄しにくく洗浄剤に浸漬するだけでは十
分に溶解することができないので超音波洗浄機や高速流
体洗浄機でフラックス洗浄を行う。
【００９０】その後、実装部品１と回路基板３との隙間
を埋めるようにエポキシ樹脂と無機材料フィラーを混練
したアンダーフィル樹脂７１を充填する。充填するため
にはアンダーフィル樹脂の粘度を下げるために、回路基
板３全体を約６０℃の温度に加熱して作業を行う。その
後、１５０℃、５分間加熱して硬化する。
【００９１】このように実装を行うことで、回路基板３
と実装部品１との間に空隙をなくし接続の信頼性を確保
している。
【００９２】接合回路基板５は、回路基板３上に搭載さ
れている実装部品１を嵌め込むための孔９５ａ及び調整
パターン３３にモジュール部品の完成後にレーザー又は
リューターなどでトリミングをして調整したりトリマコ
ンデンサ等の調整用部品を嵌め込むための孔９５ｂを形
成している。
【００９３】接合回路基板５の材料としては、熱硬化性
樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができる。熱硬化性
樹脂としては耐熱性の高いエポキシ樹脂、フェノール樹
脂またはシアネート樹脂が好ましい。中でもエポキシ樹
脂は、耐熱性が特に高いため実装部品１の発熱で接合回
路基板５に熱歪が発生し断線やショートを起こりにくく
することができる。熱可塑性樹脂としてはポリエチレ
ン、ポリプロピレンあるいはアクリル系樹脂が使用でき
る。
【００９４】次に、接合回路基板５を構成する積層シー
トについて説明を行う。
【００９５】熱硬化性樹脂を主成分とする材料を図３
（ａ）のようにシート状に形成を行い、半硬化（Ｂステ
ージ）状態にして積層シート９１ａまたは９１ｂ（プリ
プレグ）として用いる。今回用いた積層シート９１ａま
たは９１ｂは、厚み５００μｍである。図３（ｂ）に示
すように所望の位置にスルーホールを形成し、金属粉と
樹脂を混練した導電性樹脂ペーストをスクリーン印刷法
と真空吸引法を併用した方法でスルーホール内に充填し
ビア９２を形成する。
【００９６】次に、図３（ｃ）に示すように転写フィル
ム９３上に配線パターン９４を形成する。そして図３
（ｄ）に示すようにビア９２を形成した積層シート９１
ａまたは９１ｂ上に配線パターン９４を形成した転写フ
ィルム９３を積層して圧着した後、図３（ｅ）に示すよ
うに転写フィルム９３の除去を行うことにより積層シー
ト９１ａまたは９１ｂ上に配線パターン９４を形成す
る。
【００９７】更に図３（ｆ）に示すように所定の孔９５
ａまたは９５ｂを作成し、同時に回路基板３との積層時
の位置合わせ穴９６も形成して接合回路基板５を構成す
る積層シート９１ａまたは９１ｂを形成する。
【００９８】本実施の形態１では図２に示すように所望
の配線パターン２を各々の積層シート９１ａまたは９１
ｂに転写形成する。次に積層シート９１ａには実装部品
１に対応した孔９５ａと調整パターン３３上に対応した
孔９５ｂを形成する孔加工を行う。
【００９９】もう一方の積層シート９１ｂは調整パター
ン３３に対応した孔９５ｂを形成する。
【０１００】なお、積層シート９１ａまたは９１ｂの孔
形成にはレーザー加工を用いる。レーザー装置としては
ＹＡＧレーザーや紫外線レーザーなどの波長が２μｍ以
下のレーザー装置を用いることで加工に際して発生する
熱量が少ないため積層シート９１ａまたは９１ｂにおけ
る熱膨張収縮が少なくなり加工の寸法精度が高い孔加工
が可能となる。
【０１０１】また、レーザー装置を用いて積層シート９
１ａまたは９１ｂに孔９５ａまたは９５ｂを形成する代
わりにパンチャー装置による金型を用いて孔を形成して
も良い。
【０１０２】次に、このように形成した積層シート９１
ａと積層シート９１ｂを回路基板３上に順に重ね合わせ
ることにより、実装部品１の体積に応じて任意の深さと
面積をもつ凹部４を構成した接合回路基板５を形成する
ことができる。重ね合わせは回路基板３の位置合わせ穴
８１と接合回路基板５の位置合わせ穴９６にピンを差し
込んで位置合わせをして行う。
【０１０３】積層シート９１ａまたは９１ｂに用いた熱
硬化性樹脂は特に限定されるものでなくエポキシ樹脂や
イミド樹脂あるいはフェノール樹脂などを用いることも
できる。
【０１０４】また、機械的強度や放熱機能を高めるため
に熱硬化性樹脂に無機フィラーを加えても良い。無機フ
ィラーとしてはシリカやアルミナあるいはフェライトな
どを加えることができる。特に熱伝導率が高いアルミナ
を加えた積層シート９１ａまたは９１ｂは熱伝導性に優
れ放熱性の良好な接合回路基板５を形成することも可能
である。
【０１０５】上記のように積層した接合回路基板５と回
路基板３を熱プレス装置の温度１５０〜２００℃で加圧
力１００〜２００ｋｇ／ｃｍ2を加え熱硬化性樹脂でで
きている積層シート９１ａまたは９１ｂで構成された接
合回路基板５を一旦軟化させた後、硬化させることによ
り回路基板３と一体化を行う。
【０１０６】この際、図２に示すように回路基板３の上
面に形成している接続端子３２と接合回路基板５に形成
したビア６の位置が正確に合致し、このビア６に充填し
ている導電性樹脂ペーストを加熱圧縮することにより回
路基板３と接合回路基板５とは電気的接続が可能とな
る。
【０１０７】なお、接続端子３２を接合回路基板５に形
成し、ビア６を回路基板３に形成して接合してもかまわ
ない。
【０１０８】しかし、図４（ａ）に示すように実装部品
１を搭載した回路基板３と接合回路基板５を一体化する
ために接合回路基板５を加圧・加熱すると実装部品１に
対応する凹部４が形成されていないと図４（ｂ）に示す
ように接合回路基板５に設けた各配線パターン２および
ビア６は接合回路基板５の熱硬化性樹脂の軟化により実
装部品１の体積分だけ水平方向に自由に移動変形する。
【０１０９】このため、本来高精度に配線パターン２を
形成し前述のように接合回路基板５上のビア６と回路基
板３上の接続端子３２を電気的に接続できるように設定
していたものが配線パターン２およびビア６の移動変形
で位置ズレを起こすためモジュール部品の小型化を実現
するため配線パターン２やビア６をいくら高密度に精度
よく形成しても、接合時の接合回路基板５の軟化による
移動変形で高精度な接続ができなくなる。このため、移
動変形による位置ズレの量だけパターンや接続のビア形
状を大きくすることが必要になり所定の基板サイズに回
路が形成できず、結果的にモジュール部品の小型化が不
可能となる。さらに、実装部品１に加圧力が集中するこ
とで実装部品１を破壊してしまう場合が発生する。
【０１１０】しかし、図５（ａ）に示すように接合回路
基板５に凹部４を設け、実装部品１を嵌め合わすことに
より実装部品１に対応する体積分の熱硬化性樹脂の移動
変形が無く、さらに回路基板３に搭載された実装部品１
が固定されているため、接合回路基板５の各配線パター
ン２およびビア６の移動変形を防止する防波堤の役目を
果たし配線パターン２やビア６の位置ズレを規制するこ
とができ、前述のような不具合が解消され図５（ｂ）に
示すように高精度な接続を可能にし小型化が実現でき
る。この凹部４の実装部品１とのクリアランスは、実装
部品１の縦・横・高さ寸法の１％以下の公差にすること
により配線パターン２のズレを無くしている。さらに実
装部品１に加圧力が集中しなくなり実装部品１の破損を
無くしモジュール部品の高信頼性を得ることができる。
【０１１１】このように回路基板３と接合回路基板５の
接合時には加熱するため、回路基板３と接合回路基板５
とは略同等の熱膨張係数を持つ材料で構成し前記各基板
の膨張収縮による位置ズレを無くすことができ、より位
置精度の高い小型のモジュール部品が実現できる。
【０１１２】図６（ａ）に示すように回路基板３と接合
回路基板５を一体化の後、実装部品１は完全に空隙なく
封止され、さらに調整パターン３３は孔９５ｂにより外
部から追加工ができるような構成となる。これによりモ
ジュール部品が形成された後、電気回路の回路定数をレ
ーザーやリューターなどで調整できる。調整後は図６
（ｂ）に示すようにエポキシ樹脂を主体とした封止材料
１１で空隙なく封止される。
【０１１３】このように空隙なく封止することでモジュ
ール部品としては、吸湿リフロー試験に対して高信頼性
を確保することができる。もし、回路基板３と接合回路
基板５を積層一体化したモジュール部品に空隙層が存在
するとＪＥＤＥＣｌｅｖｅｌ１の吸湿リフロー試験にお
いて吸湿条件である８５℃８５％１６８時間吸湿させる
と空隙部に水分がたまる。この状態でモジュール部品を
２５０℃相当のリフロー炉に通すと急激な温度変化によ
る水分の膨張でモジュール部品の破壊が発生する。
【０１１４】本発明のモジュール部品のように空隙部を
なくして封止することで同条件の吸湿リフロー試験に対
しても信頼性が保たれることが確認された。
【０１１５】また、回路基板３と接合回路基板５を積層
一体化する際に、回路基板３の表面粗さをＲａ＝０．０
１μｍ以上にすることで、接合回路基板５の接合面が回
路基板３の表面の凹凸に入り込むことにより回路基板３
と接合回路基板５との密着強度を更に強くすることがで
きる。
【０１１６】また、図７に示すように接合回路基板５の
接続端子６２上に突起電極６４を形成する。突起電極６
４としては、金ワイヤーを溶かして超音波で接続端子６
２にバンプを形成する金のスタッドバンプ、電解あるい
は無電解メッキによりＮｉ−Ａｕメッキバンプを形成し
回路基板３に形成している表面をＮｉ−Ａｕメッキ処理
を施した接続端子３２と加圧・加熱を行うことによりＡ
ｕ−Ａｕの金属結合することができるため、より確実な
接続抵抗の低い接続ができる。
【０１１７】また一定量の半田を溶融させて形成する半
田バンプを用いて半田接続することも可能である。
【０１１８】また、本発明のモジュール部品は、回路基
板３の上に接合回路基板５を積層して形成するため、回
路基板３の面積は接合回路基板５と同等又はそれ以上の
面積で構成され、接合回路基板５を回路基板３に積層し
易くし生産性をあげることができる。
【０１１９】また、回路基板３と接合回路基板５の位置
合わせのために図８に示すように回路基板３の上面に位
置決めのための壁５１を備えている。この壁５１を備え
ることにより接合回路基板５に形成された配線パターン
２およびビア６が平面方向へ自由に流動するのを防止す
ることができるので接合寸法精度が高くなる。
【０１２０】また、図９（ａ）に示すように接合回路基
板５の凹部４ａの大きさを実装部品１の形状より同等も
しくは若干小さくすることで実装部品１を凹部４ａに嵌
め込む場合、接合回路基板５の凹部４ａの側壁面と実装
部品１が圧入ぎみに凹部４ａと嵌り合うことにより実装
部品１と接合回路基板５との間に隙間がなくなり接合の
信頼性をあげることができる。
【０１２１】また、図９（ｂ）に示すように凹部４ａの
大きさが実装部品１と同等以上であっても良い。これは
積層が容易に行え積層加圧時に凹部４ａと実装部品１と
の間に形成される空隙を埋めるようにする。
【０１２２】また、図９（ｃ）に示すように凹部４ａの
壁面に弾性体１０２を形成して実装部品１と凹部４ａの
壁面との隙間を埋めることで外気との遮断が完全に行わ
れ、実装部品１との隙間をなくすことができるため、吸
湿リフローなどの信頼性を更に高めることができる。弾
性体としては、シリコンゴム、フッ素系ゴムなどを用い
る。
【０１２３】また、図９（ｄ）に示すように凹部４ｂの
断面形状が挿入側が広い台形の形状であっても良く、台
形形状にすることで実装部品１と凹部４ｂの嵌め込み時
の位置合わせがスムーズに行える。
【０１２４】図９において凹部４ａ，４ｂの断面形状に
ついて説明したが凹部４ａ，４ｂだけでなく孔を形成し
た場合でも同様の効果が得られる。
【０１２５】さらに、本実施の形態１において接合回路
基板５として樹脂基板を用いて説明したが、接合回路基
板５はリジットな基板を用いて回路基板３との接合面に
接着層を形成することで回路基板３と積層した後、熱や
圧力あるいは放射光などの方法で接着層を硬化し一体化
することによりモジュール部品を形成することもでき
る。リジットな基板としては樹脂基板、セラミック基
板、金属基板、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混
合物からなるコンポジット基板などを用いることができ
る。また、アルミナを主成分とするセラミック基板、金
属基板、コンポジット基板を用いることも可能である。
この場合は基板としての熱伝導率が高く発熱が大きい実
装部品１からの熱を効率良く放熱することができる。
【０１２６】また、接合回路基板５をプリプレグで構成
した材料との違いは回路基板３との接合に接着層を形成
する点にある。
【０１２７】図１０（ａ）に示す接合回路基板５は多層
のセラミック基板で構成されており内層には積層間を電
気的に接続するビア６を形成し、接合回路基板５の下面
には実装部品１に対応した凹部４や回路基板３と電気的
に接続する接続端子６２が下面よりも少し突き出て形成
している。
【０１２８】図１０（ｂ）に示すように回路基板３との
接合面に対応した接合回路基板５の表層に接着層６５を
形成する。この接着層６５はエポキシ樹脂をベースにし
た接着剤を塗布することで形成している。回路基板３と
の接合においては前述した接続端子６２が接着層６５を
突き破って回路基板３の接続端子３２と電気的に接続す
る。
【０１２９】また、図１０（ｃ）に示すように接合回路
基板５の表層に接着層６５を形成する時に回路基板３と
の接続端子６２を避けて接着層６５を形成することによ
り回路基板３との接続信頼性がより高まる。
【０１３０】また、図１０（ｄ）に示すように接合回路
基板５の接続端子６２を避けて接着層６５を形成し接続
端子６２に導電性ペースト６３を形成することで回路基
板３との接続信頼性が更に高まる。
【０１３１】また、接着剤としては二液性接着剤や嫌気
性接着剤を用いることも可能である。
【０１３２】さらに、液体状の接着剤だけでなく接着シ
ートの接着剤も用いることもできる。
【０１３３】接着シートとしては熱硬化性樹脂または熱
可塑性樹脂を主成分とする樹脂シートでフィラーとして
導電性粒子を含むことで更に接合抵抗を下げることがで
きる。
【０１３４】また、回路基板３との接続端子６２を含む
部分を開口した接着シートを形成することで接続抵抗を
下げることができる。また開口部に導電性ペーストを形
成することで更に効果が高まる。
【０１３５】実装部品１を回路基板３上に実装する方式
としては、半田や導電性ペーストを用いた実装方法があ
る。特に半導体のベアチップを実装する場合は、異方導
電性樹脂シートや、熱硬化性樹脂等を用いて比較的低温
で接続を行う実装方式と半田や金を用いて高温接続を行
う実装方式がある。いずれの場合もベアチップを搭載す
る回路基板３の接合面の平坦度は１０μｍ以下で構成さ
れている。特に半田を用いた実装は大量生産にむいてい
るためよく活用される。
【０１３６】図１１に示すようにベアチップに半田バン
プ２０を形成した実装部品１ｅを回路基板３の表面に形
成した接続端子３１に接続する場合、ベアチップに構成
した半田バンプ２０のピッチに対応して接続端子３１が
形成されているが、ピッチが小さいため回路基板と接合
する際半田が溶融した時所定の接続端子以外の接続端子
まで半田が流れることで接続端子間のショートが発生し
電気特性が確保できない。
【０１３７】従って、これを防止するために、図１２に
示すように回路基板３上の実装部品１ｅ及び接合回路基
板５との接続端子３１の端子間は半田がショートしない
ように樹脂を主成分とするレジスト２１で壁を形成して
いる。また接続端子３２以外の部分もレジスト２１で壁
を形成している。なお、このレジスト２１は半田が配線
パターン２上を半田が流れないために必要であり、全面
でなく半田流れを止めるために必要な一部分だけ形成し
ても良い。
【０１３８】また、このレジスト２１を回路基板３上に
形成したが接合回路基板５に形成した配線パターン２上
に対応させることも可能である。
【０１３９】次に、図１３（ａ）に示すように接合回路
基板５の凹部４の底面１２に端子１１１を形成すること
ができＦＥＴなど相対する面に端子１１２がある実装部
品１に対して電気的な接続を行うことができる。この
時、電気的な接続は接合回路基板５の底面１２の端子１
１１と実装部品１の端子１１２との圧接接続でも良い。
さらに導電性ペースト又は異方導電性シートを端子１１
２上に形成することで更に低抵抗な電気接続が行える。
【０１４０】また、図１３（ｂ）に示すように接合回路
基板５の凹部４の側面に端子１１３を形成することによ
り実装部品１の端面電極１１４と電気的な接続をするこ
とにより接合回路基板５と実装部品１との電気接続を回
路基板３を経由させずに直接電気的な接続を取ることが
できる。
【０１４１】また、図１３（ｃ）に示すように接合回路
基板５の凹部４の内部に金や銅などの導体からなるシー
ルド層１１５を設けることにより実装部品１からでるノ
イズの影響を最小限に抑えることができる。
【０１４２】また、図１３（ｄ）に示すように接合回路
基板５の凹部４の底面１２に銅などの金属を用いて熱伝
導層１１６を形成することで接続端子以外の部分に放熱
層を持つ半導体（電源用半導体）などの実装部品１と熱
伝導層１１６を接触させることで発生する熱をより効率
的に放熱させることができる。
【０１４３】なお、本実施の形態１においては、接合回
路基板５の回路基板３との接合面と反対側の面に実装部
品１を搭載しなかったが、実装部品１を搭載してもかま
わない。
【０１４４】本実施の形態１においては、モジュール部
品を１つずつ作る場合について示したが、図１４に示す
ようにモジュール部品１４１を複数個一括で作成した後
モジュール部品１４１の形状に切断することで構成する
こともできる。その場合位置合わせ孔又は突起、位置決
め壁は個片のモジュール部品毎にはなくても良い。
【０１４５】また、モジュール部品のマザー基板との接
続信頼性をより高めるためには、回路基板３の熱膨張係
数が接合回路基板５と略同等であることが望ましい。熱
膨張係数が略同等であることで、マザー基板とのリフロ
ー接続による熱応力が発生し、モジュール部品にそりが
発生するのを抑えることができるので発生する曲げ応力
が少なく配線パターン２の断線やショートを無くすこと
ができるため信頼性の高い実装を行うことができる。
【０１４６】なお上記説明について凹部４についてのみ
説明したが貫通した孔を用いても良い。この場合、実装
部品１の接続部が外気に接すると耐環境性が悪いため実
装部品１を接合したのちエポキシ樹脂などで実装部品１
を挿入した孔を塞ぎ接続部が外気に接しないようにして
耐環境性を確保する。
【０１４７】また、上記説明においては、１つの実装部
品１に対して対応する凹部４を設ける構成についてのみ
説明したが、複数の実装部品１を近接して配置し、この
複数の実装部品１を全て嵌め込む１つの凹部４を設ける
構成とすることもできる。
【０１４８】（実施の形態２）この実施の形態２は本発
明の実装部品を内蔵したモジュール部品の他の例であ
る。
【０１４９】図１５（ａ）と（ｂ）に示すように回路基
板３ａと回路基板３ｂの各々の表面に実装部品１が搭載
されている。そして、これらの回路基板３ａと回路基板
３ｂが接合回路基板５を挟み込むように構成している。
このため、接合回路基板５は回路基板３ａに実装した実
装部品１に対応した凹部４ａと回路基板３ｂに実装した
実装部品１に対応した凹部４ｂが形成されている。
【０１５０】本構成において各々の回路基板３ａと３ｂ
上に搭載した実装部品１が重ならないように実装部品１
を配置することで実装部品１が同一面上に敷き詰められ
た構成を実現している。
【０１５１】従来、小型・薄型化を行うにあたっては実
装面積が同じで増大する回路規模に対して配線パターン
２を微細化することで対応していた。
【０１５２】しかし、配線パターン２の引き回しによっ
て回路基板３の表層に実装部品１を敷き詰めるように配
置して小型化するためにビア６の数を増加し回路基板３
の積層数を増加させることで対応してきたがビア６を増
加することによる回路基板３の強度劣化や積層数を増加
させることによる回路基板３の厚みが増加することとな
り結果的に小型・薄型化が実現できないという問題を有
していた。
【０１５３】本発明によれば接合回路基板５を核にして
回路基板３ａ，３ｂを上下に配置することにより既存の
配線ルールで実装部品１の密度を上げることができると
ともにモジュール部品としての厚みを薄くすることがで
き低背化が可能となる。
【０１５４】なお、本実施の形態２においては、回路基
板３ａ，３ｂの接合回路基板５との接合面と反対側の面
に部品実装を行わなかったが、部品実装を行ってもかま
わない。
【０１５５】（実施の形態３）この実施の形態３の本発
明の実装部品を内蔵するモジュール部品はアナログ回路
とディジタル回路が混在した構成の一例である。
【０１５６】図１６（ａ）と（ｂ）により本実施の形態
３を説明する。
【０１５７】回路基板３の上面には実装部品１ａが搭載
されておりアナログ回路を構成している。そして、この
回路基板３の下面には実装部品１ｂが搭載されディジタ
ル回路を構成している。この回路基板３の内層部にはシ
ールド層１３が構成されアース電極１４が形成されてい
る。
【０１５８】この回路基板３の上面に搭載した実装部品
１ａに対応した凹部４ａを形成した接合回路基板５ａを
形成し、回路基板３の下面に搭載した実装部品１ｂに対
応した凹部４ｂが接合回路基板５ｂに形成されている。
この凹部４ｂの表面にはシールド層１３を形成してい
る。
【０１５９】そして接合回路基板５ｂには、マザー基板
と電気的接続を行う接続端子８ｃと８ｄが形成されてい
る。特に接続端子８ｄはマザー基板側のＧＮＤ電極と接
合され前述した回路基板３に形成したアース電極１４と
ビア６ｂで接続されている。
【０１６０】積層方法は実施の形態１で示した通りであ
る。
【０１６１】本構成に示すように回路基板３の上下面に
アナログ回路とディジタル回路を構成する場合、アナロ
グ信号にディジタル信号がノイズとしてのってしまい誤
動作を引き起こす。このため、ディジタル回路において
ディジタル信号をノイズとして外に出さないようにシー
ルドする必要が生じ、アナログ回路においてアナログ信
号にノイズを受けないようにシールドを行い、本来処理
をする信号の信頼性を確保することが重要となる。
【０１６２】しかし、限られた面積内にディジタル回路
とアナログ回路を構成するには、個々の回路を金属板な
どで形成したシールドケースを用いて各々の回路をシー
ルドすることが必要となりモジュール部品の形状として
は大きくなる。
【０１６３】さらに回路基板３の上下面に構成した場合
もシールドケースを上下面に形成するためマザー基板と
の接続用の端子をシールドケースのない部分に設ける必
要が生じるため、モジュール部品としては構成が複雑に
なる。
【０１６４】このような問題に対し、回路基板３の内層
にシールド層１３を形成し、接合回路基板５ａと５ｂの
凹部４ａと４ｂの内面にシールド層１３を形成すること
によりアナログ回路とディジタル回路とのシールドをす
ることができるため、モジュール部品形状を大きくする
ことなく更にマザー基板との接続用の端子も接合回路基
板５ｂの下面に設けることができる。
【０１６５】さらに回路基板３に構成した各回路の基準
ＧＮＤとして形成したシールド層１３とマザー側のＧＮ
Ｄの電位を同電位とすることにより回路基板３に構成し
た回路に寄生のＬＣＲを形成させないようにし電気信号
の信頼性を確保している。
【０１６６】この結果、モジュール部品内にアナログ回
路とディジタル回路を混載しても電気特性を劣化させる
こと無く小型のモジュール部品を提供することができ
る。
【０１６７】そして、回路基板３を構成する材料をセラ
ミックとコンポジット基板を積層・一体成型した異種積
層基板として用いることができる。例えば、コンポジッ
ト基板としてフェライトとセラミックとの基板構成にお
いては、実装部品１及び回路パターン２より発生するノ
イズを除去することができるので回路基板３内の電気回
路どうしを電気的に分離するために、シールド構造を持
つ回路基板３として用いることができる。
【０１６８】また、異種積層基板としては、コンポジッ
ト材料とセラミック基板の積層のみならず、例えば、コ
ンポジット材料に添加されるフィラーが高誘電率材料、
低誘電率材料、フェライト材料であるようなコンポジッ
ト材料を積層した基板であっても良い。このような異種
積層をした基板を用いることで異なるε値の積層体によ
り従来回路基板上に搭載したチップコンデンサや抵抗お
よびコイルを積層体の内部で形成することができるので
モジュール部品としてさらに小型化ができる。
【０１６９】この実施の形態３において回路基板３に異
種積層構造を形成する場合を説明したが接合回路基板５
に適用することも可能である。
【０１７０】（実施の形態４）この実施の形態４の本発
明の実装部品を内蔵したモジュール部品を図１７（ａ）
と（ｂ）により説明する。
【０１７１】回路基板３の下面に実装部品１ａと１ｂが
搭載されている。この実装部品１ａと１ｂに対応した凹
部４ａと４ｂが接合回路基板５に形成されている。
【０１７２】特に、ＤＣ／ＤＣコンバータ用のモジュー
ル回路において実装部品１ｂのスイッチング用の電源Ｉ
Ｃを用いる。本発明の構成においてこの実装部品１ｂを
内蔵する場合、発生する熱容量が大きくすばやく放熱し
ないと電源ＩＣの接合部の耐熱温度を超えてしまい電源
ＩＣが破壊し正常に働かなくなる。このため接合回路基
板５の凹部４ｂの底面にはビア６ｃが形成され、このビ
ア６ｃに接するように銅やアルミなど熱容量の大きい金
属体を放熱部材１５として接合回路基板５の一部に埋め
込んだ構成にしている。このように部分的に高熱を発生
する実装部品１ｂの熱を接合回路基板５に形成されたビ
ア６ｃから放熱部材１５を通して外部接続端子である端
子８ａへと効率よく熱伝達され外部へすばやく放熱する
ことができる。
【０１７３】このように、実施の形態１において回路基
板３の下面に多数形成された端子電極を用いるＬＧＡ
（Ｌand Ｇurid Ａrray）構造を持つ端子８ａや回路基
板３の端部を用いる端面電極構造を持つ端子８ｂを接合
回路基板５に構成してもかまわない。
【０１７４】従来、このような発熱をする電源ＩＣなど
はパターン設計をする際、放熱を常に考慮に入れる必要
があり、配置する場所が限定され小型化するのが困難で
あった。
【０１７５】本発明の結果、回路構成の中で部分的に高
熱を発生する実装部品１ｂからの熱を任意の位置ですば
やく放熱することが可能となり、設計自由度も高くなり
容易に小型化することが可能である。
【０１７６】図１７においては接合回路基板５に放熱部
材１５を埋め込んだ構成で放熱性の高いモジュール部品
を提供したが、図１８（ａ）と（ｂ）に示すように回路
基板３に放熱部材１５を埋め込んだ構成で放熱性の高い
モジュール部品も形成することができる。
【０１７７】また、回路基板３としては熱伝導率が高い
アルミナを主成分とするセラミック基板、金属基板、コ
ンポジット基板などを回路基板３として用いることで、
発熱量の大きい実装部品１ｂから発生する熱をさらに効
率よく放熱し電源ＩＣのもつ特性を１００％発揮させる
ことができる。
【０１７８】（実施の形態５）この実施の形態５の本発
明の実装部品を内蔵したモジュール部品を図１９（ａ）
と（ｂ）により説明する。
【０１７９】回路基板３ａの上面および下面には実装部
品１ａが搭載され、この回路基板３ａはディジタル回路
を構成している。この回路基板３ａの上面に搭載した実
装部品１ａに対応した凹部４ａを形成した接合回路基板
５ａを形成し、この接合回路基板５ａの上面にはシール
ド層１３を形成している。回路基板３ａの下面に搭載し
た実装部品１ａに対応した凹部４ａが接合回路基板５ｂ
に形成されている。この凹部４ａの表面にはシールド層
１３を形成している。
【０１８０】そして接合回路基板５ｂには、マザー基板
と電気的接続を行う接続端子８ｃと８ｄが形成されてい
る。特に接続端子８ｄはマザー基板側のＧＮＤ電極と接
続されている。
【０１８１】次に、回路基板３ｂの上面には隣接した複
数の実装部品１ｂが搭載され、下面にも実装部品１ｂを
搭載している。そして、この回路基板３ｂはアナログ回
路を構成している。この回路基板３ｂの上面に搭載した
隣接した複数の実装部品１ｂに対応した凹部４ｂを形成
した接合回路基板５ｄを形成し、回路基板３ｂの下面に
搭載した実装部品１ｂに対応した凹部４ｂが接合回路基
板５ｃに形成されている。この凹部４ｂの表面にはシー
ルド層１３を形成している。
【０１８２】積層方法は実施の形態１で示した通りであ
る。また、異種の回路を１つのモジュール部品内に構成
する形態は、実施の形態３で示した通りであるが、回路
規模が更に大きくなった場合、本構成で示すように回路
構成の最適化を図るため接合回路基板と回路基板とを複
数用いて積層を行うことでモジュール部品の電気特性を
確保することができる。本実施の形態５においては、回
路基板を接合回路基板で挟持した構成を２つ組み合わせ
た場合を示したがこの構成に限ったものではなく、接合
回路基板と回路基板とを種々の組み合わせによりモジュ
ール部品を構成することが可能である。
【０１８３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数個の
実装部品を３次元構造により精度良くかつ高密度に内蔵
することによりモジュール部品の小型化を達成すること
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のモジュール部品の分解
断面図
【図２】本発明の実施の形態１のモジュール部品の分解
斜視図
【図３】（ａ）〜（ｆ）本発明の実施の形態１の接合回
路基板の製造工程を示す断面図
【図４】（ａ），（ｂ）接合回路基板に凹部形成しない
時の状態を示す断面図
【図５】（ａ），（ｂ）本発明の実施の形態１の接合回
路基板に凹部形成した時の状態を示す断面図
【図６】（ａ），（ｂ）本発明の実施の形態１のモジュ
ール部品の断面図
【図７】本発明の実施の形態１の接合回路基板に突起電
極を形成した断面図
【図８】本発明の実施の形態１の回路基板に壁を形成し
た時の分解断面図
【図９】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１の接合回
路基板の各種凹部を示す断面図
【図１０】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１の各種
接合回路基板の断面図
【図１１】本発明の実施の形態１の実装部品の実装工程
を示す断面図
【図１２】本発明の実施の形態１の実装部品の実装工程
を示す断面図
【図１３】（ａ）〜（ｄ）本発明の実施の形態１の各種
凹部の構造を示す断面図
【図１４】本発明の実施の形態１のモジュール部品を複
数個一括で製造する状態を示した分解斜視図
【図１５】（ａ）本発明の実施の形態２のモジュール部
品の分解断面図 （ｂ）本発明の実施の形態２のモジュール部品の断面図
【図１６】（ａ）本発明の実施の形態３のモジュール部
品の分解断面図 （ｂ）本発明の実施の形態３のモジュール部品の断面図
【図１７】（ａ）本発明の実施の形態４のモジュール部
品の分解断面図 （ｂ）本発明の実施の形態４のモジュール部品の断面図
【図１８】（ａ）本発明の実施の形態４のモジュール部
品の別の分解断面図 （ｂ）本発明の実施の形態４のモジュール部品の別の断
面図
【図１９】（ａ）本発明の実施の形態５のモジュール部
品の別の分解断面図 （ｂ）本発明の実施の形態５のモジュール部品の別の断
面図
【図２０】従来のモジュール部品の断面図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｅ 実装部品 ２ 配線パターン ３，３ａ，３ｂ 回路基板 ４，４ａ，４ｂ 凹部 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ 接合回路基板 ６，６ｂ，６ｃ，９２ ビア ７ スルーホール ８ａ，８ｂ 端子 １２ 底面 １３，１１５ シールド層 １４ アース電極 １５ 放熱部材 ２０ 半田バンプ ２１ レジスト ３１，３２，６１，６２ 接続端子 ３３ 調整パターン ５１ 位置決め壁 ６３ 導電性ペースト ６４ 突起電極 ６５ 接着層 ７１ アンダーフィル樹脂 ８１，９６ 位置合わせ穴 ９１ａ，９１ｂ 積層シート ９３ 転写フィルム ９４ 配線パターン ９５ａ，９５ｂ 孔 １０２ 弾性体 １１１，１１２，１１３ 端子 １１４ 端面電極 １１６ 熱伝導層 １４１ モジュール部品
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 葉山 雅昭 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） 5E336 AA04 AA07 AA08 BB03 BC02 BC34 BC36 CC32 CC58 DD02 GG03 GG11 5E346 AA42 AA43 AA60 BB16 CC06 CC08 CC17 CC41 EE09 FF18 GG15

Claims (74)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも片面に１つ以上の実装部品を
    搭載した回路基板と、この回路基板の片面に搭載した各
    実装部品または複数の実装部品に対応した部分にその実
    装部品を嵌め込む凹部あるいは孔を有する接合回路基板
    とを積層して実装部品を内蔵したモジュール部品。
  2. 【請求項２】 少なくとも片面に１つ以上の実装部品を
    搭載した一方の回路基板と、少なくとも片面に１つ以上
    の実装部品を搭載した他方の回路基板と、上記各回路基
    板間に配置され各回路基板の対応する面に搭載した各実
    装部品または複数の実装部品に対応した部分に実装部品
    を嵌め込む凹部あるいは孔を有する接合回路基板とを積
    層して実装部品を内蔵したモジュール部品。
  3. 【請求項３】 少なくとも片面に１つ以上の実装部品を
    搭載した回路基板を、この回路基板に搭載した各実装部
    品または複数の実装部品に対応した部分に上記実装部品
    を嵌め込む凹部あるいは孔を有する一方の接合回路基板
    と他方の接合回路基板とで挟持するように積層して上記
    実装部品を内蔵したモジュール部品。
  4. 【請求項４】 請求項１、請求項２または請求項３に記
    載のモジュール部品を少なくとも２つ以上組み合わせて
    積層するモジュール部品において、少なくともその接合
    面が回路基板と接合回路基板または接合回路基板どうし
    となるようにしたモジュール部品。
  5. 【請求項５】 回路基板間に位置する接合回路基板には
    対応する回路基板に実装された実装部品を嵌め込む凹部
    または孔を両面に設けた請求項４に記載のモジュール部
    品。
  6. 【請求項６】 実装部品は放熱部材を備えたものからな
    る請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部
    品。
  7. 【請求項７】 実装部品は少なくとも１面に接続端子を
    備えたものからなる請求項１から５のいずれか１つに記
    載のモジュール部品。
  8. 【請求項８】 実装部品は相対する２面に接続端子を備
    えたものからなる請求項１から５のいずれか１つに記載
    のモジュール部品。
  9. 【請求項９】 実装部品は１面を除いてシールド面を形
    成したものからなる請求項１から５のいずれか１つに記
    載のモジュール部品。
  10. 【請求項１０】 回路基板は少なくともスルーホールお
    よび／またはビアおよび／または配線パターンを有する
    ものからなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモ
    ジュール部品。
  11. 【請求項１１】 回路基板は接合回路基板と少なくとも
    スルーホールおよび／またはビアおよび／または配線パ
    ターンで電気的に接続する構成とした請求項１から５の
    いずれか１つに記載のモジュール部品。
  12. 【請求項１２】 回路基板は表面を接合しやすいように
    Ｒａ＝０．０１μｍ以上に粗とした構成とした請求項１
    から５のいずれか１つに記載のモジュール部品。
  13. 【請求項１３】 回路基板は外部接続端子を有するもの
    からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュ
    ール部品。
  14. 【請求項１４】 外部接続端子はＬＧＡあるいは端面電
    極からなる請求項１３に記載のモジュール部品。
  15. 【請求項１５】 回路基板はリジットな材料からなる請
    求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部品。
  16. 【請求項１６】 リジットな材料は少なくとも樹脂基
    板、セラミック基板、金属基板、コンポジット基板のい
    ずれか１つまたはそれらの組み合わせからなる請求項１
    ５に記載のモジュール部品。
  17. 【請求項１７】 回路基板は放熱機能を有するものから
    なる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール
    部品。
  18. 【請求項１８】 回路基板は層間シールドおよび／また
    は部分シールドを行うシールド機能を有するものからな
    る請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部
    品。
  19. 【請求項１９】 回路基板はＬＣＲおよび／またはフィ
    ルタおよび／またはＩＣおよび／または整合回路のいず
    れか１つまたはそれらの組み合わせからなる電気回路を
    形成したものからなる請求項１から５のいずれか１つに
    記載のモジュール部品。
  20. 【請求項２０】 回路基板は層間結合または層間接続さ
    れた多層配線構造からなる請求項１から５のいずれか１
    つに記載のモジュール部品。
  21. 【請求項２１】 回路基板は接合回路基板との接続端子
    を有したものからなる請求項１から５のいずれか１つに
    記載のモジュール部品。
  22. 【請求項２２】 回路基板はランドの接続端子の一部に
    半田流出防止壁を設けた構成からなる請求項１から５の
    いずれか１つに記載のモジュール部品。
  23. 【請求項２３】 回路基板は接合回路基板と同等または
    それ以上の面積で構成した請求項１から５のいずれか１
    つに記載のモジュール部品。
  24. 【請求項２４】 回路基板は異種積層して形成した構成
    からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュ
    ール部品。
  25. 【請求項２５】 回路基板は熱伝導性を有する構成から
    なる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール
    部品。
  26. 【請求項２６】 回路基板は放熱部材を埋め込んで形成
    した構成からなる請求項２５に記載のモジュール部品。
  27. 【請求項２７】 回路基板は接合回路基板と略同等の熱
    膨張係数をもつ構成からなる請求項１から５のいずれか
    １つに記載のモジュール部品。
  28. 【請求項２８】 回路基板は電気ノイズを除去する機能
    を有する構成からなる請求項１から５のいずれか１つに
    記載のモジュール部品。
  29. 【請求項２９】 回路基板はアース電極を内蔵しアース
    機能を有する構成からなる請求項１から５のいずれか１
    つに記載のモジュール部品。
  30. 【請求項３０】 回路基板は位置決め壁を備えた構成か
    らなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュー
    ル部品。
  31. 【請求項３１】 回路基板と接合回路基板の接合面側の
    少なくともいずれか一方に位置決め用の突起あるいは孔
    を形成した請求項１から５のいずれか１つに記載のモジ
    ュール部品。
  32. 【請求項３２】 回路基板は電気特性の調整機能を持っ
    た構成からなる請求項１から５のいずれか１つに記載の
    モジュール部品。
  33. 【請求項３３】 接合回路基板は少なくともスルーホー
    ルおよび／またはビアおよび／または配線パターンを有
    する構成からなる請求項１から５のいずれか１つに記載
    のモジュール部品。
  34. 【請求項３４】 接合回路基板は外部接続端子を有する
    構成からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモ
    ジュール部品。
  35. 【請求項３５】 外部接続端子はＬＧＡあるいは端面電
    極を形成した構成からなる請求項３４に記載のモジュー
    ル部品。
  36. 【請求項３６】 接合回路基板に形成した凹部あるいは
    孔に実装部品を圧入した構成からなる請求項１から５の
    いずれか１つに記載のモジュール部品。
  37. 【請求項３７】 接合回路基板に形成した凹部あるいは
    孔に実装部品をゆるくはまり合うように構成した請求項
    １から５のいずれか１つに記載のモジュール部品。
  38. 【請求項３８】 接合回路基板に形成した凹部あるいは
    孔の実装部品を挿入する側の開口部分を内奥部分寸法よ
    り大きく形成した請求項１から５のいずれか１つに記載
    のモジュール部品。
  39. 【請求項３９】 接合回路基板に形成した凹部の底面に
    端子を形成した請求項１から５のいずれか１つに記載の
    モジュール部品。
  40. 【請求項４０】 接合回路基板に形成した凹部または孔
    の側面に端子を形成した請求項１から５のいずれか１つ
    に記載のモジュール部品。
  41. 【請求項４１】 接合回路基板に形成した凹部または孔
    にシールド層を形成した請求項１から５のいずれか１つ
    に記載のモジュール部品。
  42. 【請求項４２】 接合回路基板に形成した凹部または孔
    に導電層を形成した請求項１から５のいずれか１つに記
    載のモジュール部品。
  43. 【請求項４３】 接合回路基板に形成した凹部または孔
    に弾性体層を形成した請求項１から５のいずれか１つに
    記載のモジュール部品。
  44. 【請求項４４】 接合回路基板に形成した凹部または孔
    に熱伝導層を形成した請求項１から５のいずれか１つに
    記載のモジュール部品。
  45. 【請求項４５】 接合回路基板は接着機能を有する構成
    からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュ
    ール部品。
  46. 【請求項４６】 接合回路基板はプリプレグで構成され
    ている請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュー
    ル部品。
  47. 【請求項４７】 接合回路基板は表面に接着剤を塗布し
    た構成からなる請求項１から５のいずれか１つに記載の
    モジュール部品。
  48. 【請求項４８】 接着剤は二液性硬化型からなる請求項
    ４７に記載のモジュール部品。
  49. 【請求項４９】 接着剤は嫌気性からなる請求項４８に
    記載のモジュール部品。
  50. 【請求項５０】 接合回路基板の表面に形成する接着剤
    は回路基板と接合回路基板との電気的接続部に対応する
    部分をパターン抜きした構成からなる請求項１から５の
    いずれか１つに記載のモジュール部品。
  51. 【請求項５１】 接合回路基板の表面に形成する接着剤
    のパターン抜きをした部分に導電性ペーストを埋め込ん
    だ構成とした請求項１から５のいずれか１つに記載のモ
    ジュール部品。
  52. 【請求項５２】 接合回路基板は表面に接着シートを形
    成したものからなる請求項１から５のいずれか１つに記
    載のモジュール部品。
  53. 【請求項５３】 接着シートは回路基板と接合回路基板
    との電気的接続部に対応した部分を穴抜きした構成から
    なる請求項５２に記載のモジュール部品。
  54. 【請求項５４】 接着シートの穴抜きした部分に導電ペ
    ーストを埋め込んだ構成からなる請求項５３に記載のモ
    ジュール部品。
  55. 【請求項５５】 接着シートは導電性粒子を含んだ構成
    からなる請求項５２に記載のモジュール部品。
  56. 【請求項５６】 接合回路基板は熱硬化性樹脂からなる
    請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部
    品。
  57. 【請求項５７】 接合回路基板は熱可塑性樹脂からなる
    請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部
    品。
  58. 【請求項５８】 接合回路基板はリジットな材料からな
    る請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部
    品。
  59. 【請求項５９】 リジットな材料は少なくとも樹脂基
    板、セラミック基板、金属基板、コンポジット基板のい
    ずれか１つまたはそれらの組み合わせからなる請求項５
    ８に記載のモジュール部品。
  60. 【請求項６０】 接合回路基板は放熱機能を有する構成
    からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュ
    ール部品。
  61. 【請求項６１】 接合回路基板は層間シールドおよび／
    または部分シールドを行うシールド機能を有する構成か
    らなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュー
    ル部品。
  62. 【請求項６２】 接合回路基板はＬＣＲおよび／または
    フィルタおよび／またはＩＣおよび／または整合回路の
    いずれか１つまたはそれらの組み合わせからなる電気回
    路を形成したものからなる請求項１から５のいずれか１
    つに記載のモジュール部品。
  63. 【請求項６３】 接合回路基板は層間結合または層間接
    続された多層配線構造からなる請求項１から５のいずれ
    か１つに記載のモジュール部品。
  64. 【請求項６４】 接合回路基板は回路基板との接続端子
    を形成した構成からなる請求項１から５のいずれか１つ
    に記載のモジュール部品。
  65. 【請求項６５】 接合回路基板はランドの接続端子の一
    部にはんだ流出防止壁を設けた構成からなる請求項１か
    ら５のいずれか１つに記載のモジュール部品。
  66. 【請求項６６】 接合回路基板は異種積層して形成した
    構成からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモ
    ジュール部品。
  67. 【請求項６７】 接合回路基板は熱伝導性を有する構成
    からなる請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュ
    ール部品。
  68. 【請求項６８】 接合回路基板は放熱部材を埋め込んで
    形成した構成からなる請求項６３に記載のモジュール部
    品。
  69. 【請求項６９】 接合回路基板は電気ノイズを除去する
    機能を有する構成からなる請求項１から５のいずれか１
    つに記載のモジュール部品。
  70. 【請求項７０】 接合回路基板はアース電極を内蔵しア
    ース機能を有する構成からなる請求項１から５のいずれ
    か１つに記載のモジュール部品。
  71. 【請求項７１】 回路基板あるいは接合回路基板のいず
    れか一方の接続端子は接続側に突き出した構成からなる
    請求項１から５のいずれか１つに記載のモジュール部
    品。
  72. 【請求項７２】 実装部品を内蔵した部分に空隙がない
    構成とした請求項１から５のいずれか１つに記載のモジ
    ュール部品。
  73. 【請求項７３】 実装部品と回路基板の実装面との間に
    空隙がない構成とした請求項１から５のいずれか１つに
    記載のモジュール部品。
  74. 【請求項７４】 実装部品と回路基板の実装面との間の
    空隙を樹脂で埋めた構成とした請求項１から５のいずれ
    か１つに記載のモジュール部品。
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