專利名稱：電路部件模塊及其制造方法和電子電路裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電路部件模塊和電子電路裝置及電路部件模塊的制造方法。
背景技術(shù)：
例如，在便攜式電話和PDA等的便攜式電子設(shè)備中，為了小型重量輕和低成本，正在采用將電路基板和各種部件一體化的薄板狀的電路部件模塊。這種電路部件模塊，例如，如專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中所示，是在樹脂等的基板內(nèi)埋入各種部件，在表面上形成導(dǎo)電性的電路圖形，由于被形成為凹凸很少的平板狀，薄型重量輕并且批量生產(chǎn)性優(yōu)良，所以適合作為要求小型重量輕的便攜式電子設(shè)備的部件基板。
日本專利特開2001-358465號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本專利特開平11-220262號(hào)公報(bào)但是，在專利文獻(xiàn)1中記載的電路部件模塊，在配置部件后用輥涂機(jī)(roll coater)等涂敷、燒結(jié)有機(jī)聚合物后，形成用于布線的接觸孔，所以擔(dān)心因樹脂表面的凹凸而不能良好地確保部件接合的精度。此外，存在因芯片焊盤(chip pad)上的樹脂殘?jiān)菀桩a(chǎn)生導(dǎo)通不良、因部件和樹脂之間產(chǎn)生的應(yīng)力而容易產(chǎn)生接合部中的損傷等這樣的問題。
此外，即使在專利文獻(xiàn)2中記載的電路部件模塊，也存在因制造工序中的熱和應(yīng)力而容易產(chǎn)生接合部中的損傷的問題。而且，由于需要多次進(jìn)行圖形之間的位置配合工序，所以容易導(dǎo)致加工精度的下降，也存在制造成本提高的問題。
而且，在將功率IC(power IC)等發(fā)熱量大的電子部件作為電路部件模塊的結(jié)構(gòu)部件來(lái)采用的情況下，需要考慮功率IC的排熱方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而完成，其目的在于提供高精度、可靠性高、并且可低成本生產(chǎn)的電路部件模塊及其制造方法。此外，其目的在于提供一種電子電路裝置，作為電子部件，在采用功率IC等的發(fā)熱量大的部件的情況下，可向模塊外部高效率地排熱。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的電路部件模塊的特征在于包括散熱板；疊層在所述散熱板的一個(gè)面上的樹脂層；埋入在所述樹脂層中并且其一部分連接到所述散熱板的電子部件；以及埋入在所述樹脂層的與所述散熱板相反側(cè)的面中并與所述電子部件一起構(gòu)成電路的布線圖形。
此外，在本發(fā)明的電路部件模塊中，也可以為以下結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)上述電路部件模塊，各電路部件模塊的樹脂層相互對(duì)置配置，并且在各樹脂層之間夾著另一樹脂層，這些樹脂層被一體地接合。
此外，在本發(fā)明的電路部件模塊中，也可以是以下結(jié)構(gòu)，包括散熱板；分別疊層在所述散熱板的兩面上的一對(duì)樹脂層；分別埋入在所述一對(duì)樹脂層中并且一部分分別連接到所述散熱板的電子部件；以及分別埋入在所述一對(duì)樹脂層的與所述散熱板相反側(cè)的面中并與所述各電子部件一起構(gòu)成電路的布線圖形。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電子部件和布線圖形被埋入在各樹脂層中，所以可以保護(hù)布線圖形，并且實(shí)現(xiàn)電路部件模塊本身的薄型化。同時(shí)，可以提高電子部件和布線圖形的連接可靠性。此外，由于各電子部件連接到散熱板，所以可以將隨著電子部件的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的熱通過該散熱板排熱到電路部件模塊的外部。
此外，在各電路部件模塊的樹脂層之間相互對(duì)置來(lái)配置的情況下，散熱板被配置在電路部件模塊的外側(cè)，由此可以將散熱板作為電路部件模塊的外封裝板。此外，通過在各電路部件模塊之間夾著另一樹脂層，可以將電路部件模塊之間容易地接合。
而且，在使電子部件接合在散熱板的兩面上的情況下，可以減少散熱板相對(duì)于電子部件的數(shù)目，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
此外，在本發(fā)明的電路部件模塊中，最好是所述電子部件由具有散熱部的部件本體部和安裝在該部件本體部的端子部構(gòu)成，所述散熱部露出所述樹脂層的散熱板側(cè)的面，并且所述端子部被配置在與散熱板的相反側(cè)并連接到所述布線圖形的一部分。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，由于散熱部在散熱板側(cè)的面上露出，所以可以使熱量高效率地排熱。此外，由于端子部連接到被埋入于樹脂層中的布線圖形，所以可以提高布線圖形和端子部的連接可靠性。
此外，本發(fā)明的電路部件模塊的特征在于，在上述電路部件模塊中，在所述電子部件的散熱部和所述散熱板之間，配置導(dǎo)熱性粘合劑。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以提高電子部件和散熱板之間的導(dǎo)熱性，可以高效率地排熱。
此外，本發(fā)明的電路部件模塊的特征在于，在上述電路部件模塊中，在所述樹脂層中設(shè)置被填充了導(dǎo)電膏的通孔，填充了導(dǎo)電膏的各通孔連接到所述布線圖形。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以將相互疊層的電路部件模塊的布線圖形之間通過通孔來(lái)連接，所以可以構(gòu)成具有各個(gè)電路部件模塊的功能的模塊。
此外，本發(fā)明的電路部件模塊的特征在于，在上述電路部件模塊中，在所述散熱板中，設(shè)置用于貫通被填充了所述導(dǎo)電膏的通孔的貫通孔。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以防止通孔和散熱板的短路。
此外，本發(fā)明的電路部件模塊的特征在于，在上述電路部件模塊中，所述電子部件是功率IC。根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，可以將電路部件模塊作為高頻模塊來(lái)使用。
此外，本發(fā)明的電子電路裝置的特征在于，包括上述電路部件模塊，所述各散熱板是兼用作接地端子的外封裝蓋。
根據(jù)這種電子電路裝置，由于包括上述電路部件模塊，所以可以實(shí)現(xiàn)電子電路裝置本身的薄型化。同時(shí)，可以提高電子部件和布線圖形的連接可靠性。此外，由于各電子部件連接到散熱板，所以可以將隨著電子部件的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量通過該散熱板排熱到電子電路裝置的外部。此外，由于散熱板是兼用作接地端子的外封裝蓋，所以可以通過散熱板來(lái)屏蔽外部電波對(duì)在布線圖形上傳輸?shù)男盘?hào)的影響、以及因該信號(hào)自身的輻射電磁場(chǎng)造成的影響。
而且，由于構(gòu)成電路部件模塊的散熱板和樹脂層及電子部件的相互尺寸精度高，所以特別是在將電子電路裝置作為高頻模塊使用的情況下，可以使其發(fā)揮如設(shè)計(jì)性能那樣的模塊性能。
此外，本發(fā)明的電子電路裝置的特征在于，包括前面記載的電路部件模塊，在構(gòu)成該電路部件模塊的所述一對(duì)樹脂層的外側(cè)分別形成介質(zhì)層，并且在各介質(zhì)層的外側(cè)包括兼用作接地端子的外封裝蓋。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，根據(jù)在外封裝蓋和樹脂層之間配置的介質(zhì)層的厚度，可以調(diào)整兼用作接地端子的外封裝蓋和樹脂層內(nèi)部的電子部件及布線圖形的間隔，特別是在將電子電路裝置作為高頻模塊來(lái)使用的情況下，可以使其發(fā)揮如設(shè)計(jì)性能那樣的模塊性能。
其次，本發(fā)明的電路部件模塊的制造方法的特征在于，包括在版基板的整個(gè)面上形成種子層(seed layer)，并且通過鍍敷在該種子層上形成多個(gè)布線部構(gòu)成的布線圖形，進(jìn)而在所述布線部上安裝電子部件的安裝工序；在所述版基板的布線圖形上，通過依次疊層帶有貫通孔的樹脂層和散熱板并將它們熱壓接，從而將所述布線部埋入所述樹脂層、并且在所述貫通孔內(nèi)插入所述電子部件而使該電子部件接合于所述散熱板中的疊層工序；以及除去所述版基板和所述種子層的除去工序。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過將布線圖形埋入在樹脂層中，并且在貫通孔內(nèi)部插入電子部件，可以使電路部件模塊本身為薄型。此外，通過使電子部件接合在散熱板中，可以提高電子部件和散熱板之間的導(dǎo)熱性。
此外，本發(fā)明的電路部件模塊的制造方法的特征在于，準(zhǔn)備兩個(gè)按照前面記載的制造方法制造的電路部件模塊，各電路部件模塊的樹脂層之間相互對(duì)置來(lái)配置，并且在各樹脂層之間夾著另一樹脂層，將它們熱壓接。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，通過各電路部件模塊的樹脂層之間相互對(duì)置來(lái)配置，散熱板被配置在電路部件模塊的外側(cè)，由此可以將散熱板作為電路部件模塊的外封裝板。此外，通過在各電路部件模塊之間夾著另一樹脂層，可以將電路部件模塊之間容易地接合。
此外，本發(fā)明的電路部件模塊的制造方法的特征在于，包括在版基板的整個(gè)面上形成種子層，并且通過鍍敷在該種子層上形成多個(gè)布線部構(gòu)成的布線圖形，進(jìn)而在所述布線部上安裝電子部件的安裝工序；在散熱板的兩面上分別疊層帶有貫通孔的樹脂層，并且在所述布線圖形面向各樹脂層側(cè)的狀態(tài)下，在各樹脂層中疊層一對(duì)所述版基板，并通過對(duì)它們進(jìn)行熱壓接，將所述各布線部埋入所述各樹脂層，并且在所述各貫通孔內(nèi)插入所述各電子部件，從而使這些電子部件分別接合至所述散熱板的疊層工序；以及除去所述版基板和所述種子層的除去工序。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過將布線圖形埋入樹脂層，并且在貫通孔內(nèi)部插入電子部件，可以使電路部件模塊本身形成為薄型。此外，通過使電子部件接合至散熱板，可以提高電子部件和散熱板之間的導(dǎo)熱性。而且，由于在散熱板的兩面上接合電子部件，所以可以減少散熱板相對(duì)于電子部件的數(shù)目，可以降低部件數(shù)目并簡(jiǎn)化工序。
根據(jù)本發(fā)明，可以提供高精度、可靠性高、并且可低成本生產(chǎn)的電路部件模塊及其制造方法。此外，可以提供一種電子電路裝置，作為電子部件，在采用功率IC等的發(fā)熱量大的部件的情況下，可向模塊外部高效率地排熱。


圖1A至圖1F是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的電路部件模塊的制造工序的一例的剖面示意圖。
圖2A至圖2C是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的電路部件模塊的制造工序的一例的剖面示意圖。
圖3A至圖3D是表示疊層兩個(gè)電路部件模塊的工序的剖面示意圖。
圖4A至圖4C是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的電路部件模塊的制造工序的一例的剖面示意圖。
圖5A至圖5D是表示本發(fā)明第2實(shí)施方式的電路部件模塊的制造工序的一例的剖面示意圖。
圖6是表示本發(fā)明第3實(shí)施方式的電子電路裝置的一例的剖面示意圖。
圖7A至圖7B是表示本發(fā)明第4實(shí)施方式的電子電路裝置的制造工序的一例的剖面示意圖。
圖8A至圖8B是表示布線圖形的另一例子的剖面示意圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施方式的電路部件模塊及其制造方法。
本實(shí)施方式的電路部件模塊的制造方法大致包括在版基板上形成種子層和布線圖形，并且對(duì)電子部件進(jìn)行安裝的安裝工序；在版基板上疊層樹脂層和散熱板的工序；以及除去版基板和種子層的除去工序。
若對(duì)各工序的概略進(jìn)行說(shuō)明，則首先安裝工序是在版基板上疊層種子層，并且在該種子層上形成布線圖形，進(jìn)而在該布線圖形中安裝電子部件的工序。另外，疊層工序是在版基板上配置帶有貫通孔的樹脂層和散熱板，將所述電子部件容納在所述貫通孔中，同時(shí)在所述版基板中疊層所述樹脂層和散熱板的工序。而且，除去工序是從所述樹脂層中除去所述版基板和所述種子層的工序。
以下，參照

各工序的細(xì)節(jié)。圖1是表示安裝工序的工序圖，圖2是表示疊層工序和除去工序的工序圖。再有，在本實(shí)施方式中參照的附圖是用于說(shuō)明電路部件模塊和其制造方法的圖，圖示的各部分的大小、厚度和尺寸等不必與實(shí)際的電路部件模塊的尺寸關(guān)系一致。
首先，在安裝工序，準(zhǔn)備圖1A所示的版基板1，接著如圖1A和圖1B所示，在包含版基板1的一面上1a的整個(gè)面上形成種子層2。種子層2例如可以采用由膜厚度50nm至500nm的氧化鋅層2a和在氧化鋅層2a上疊層了膜厚度2μm左右的金屬銅層2b構(gòu)成的疊層膜。通過在版基板1的全部表面上形成種子層2，可以提高版基板1與后述的布線圖形之間的剝離性。氧化鋅層2a例如可以通過將版基板1投入到包含氧化鋅的鍍敷液中后，以無(wú)電鍍(electroless plating)法來(lái)形成。再有，種子層2也可以僅形成在版基板1的一個(gè)面1a上。
此外，版基板1的整個(gè)面由氧化硅形成，所以可以提高與構(gòu)成種子層的氧化鋅層2a的粘結(jié)性，并且在可以再利用版基板1方面較好。作為版基板1的具體例子，例如，可以使用包含以氧化硅為主要成分的玻璃板、通過熱氧化法或熱CVD法使整個(gè)面形成氧化硅層的硅基板、用濺射法等使氧化硅層覆蓋在整個(gè)面上的樹脂基板或介質(zhì)基板等。此外，作為所述硅基板，也可以采用添加了B、P、As等的摻雜物的基板。而且，作為所述樹脂基板，可以是具有撓性的樹脂基板，這種情況下，由于可以將長(zhǎng)的樹脂基板卷繞成滾筒狀，所以適合連續(xù)性的制造，可以提高生產(chǎn)性。版基板1的厚度沒有特別限制，例如可以使用30μm至3mm的厚度。
此外，就版基板1來(lái)說(shuō)，特別優(yōu)選采用硬質(zhì)的基板。在后述的疊層工序中將電子部件埋入樹脂層時(shí)，硬質(zhì)的基板成為布線圖形的墊板，可以防止埋入時(shí)的應(yīng)力造成的布線圖形的變形。
接著，如圖1C所示，在種子層2上，形成具有多個(gè)抗蝕劑(resist)除去部4a的圖形化抗蝕劑(patterned resist)層4(抗蝕劑圖形)。具體地說(shuō)，在種子層2上例如疊層10μm左右的感光性樹脂膜或干膜抗蝕劑(dry film resist)(以下稱為抗蝕劑層)后，通過重疊掩模并進(jìn)行曝光、顯影，形成與掩模的圖形對(duì)應(yīng)的抗蝕劑除去部4a。這樣形成具有抗蝕劑除去部4a的圖形化抗蝕劑層4。
再有，在形成了圖形化抗蝕劑層4的抗蝕劑除去部4a中，有時(shí)殘留感光性樹脂膜或干膜抗蝕劑的殘?jiān)Ｈ绻麣埩暨@種殘?jiān)?，則有可能在其后形成的布線圖形斷線，布線圖形和種子層2的粘結(jié)性下降而在后面工序——壓接工序和剝離工序中產(chǎn)生不良狀況。因此，以完全除去殘?jiān)鼮槟康模谛纬闪藞D形抗蝕劑層4后，優(yōu)選對(duì)抗蝕劑除去部4a照射氬等離子體，或通過對(duì)露出抗蝕劑除去部4a的種子層2的表面進(jìn)行輕微蝕刻，除去殘?jiān)?。在照射氬等離子體的情況下，例如，在等離子體功率為500W左右、環(huán)境氣體壓力10Pa以下、氬流量為50sccm、照射時(shí)間為30秒的條件下進(jìn)行較好。此外，就對(duì)種子層的表面進(jìn)行輕微蝕刻來(lái)說(shuō)，可在10％的醋酸水溶液構(gòu)成的蝕刻劑中進(jìn)行30秒處理的條件下進(jìn)行。通過這樣的處理，可以使種子層2和布線圖形的粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到3N/cm以上。
接著，如圖1D所示，在抗蝕劑除去部4a中以鍍敷法形成Cu構(gòu)成的布線圖形(布線部)5。具體地說(shuō)，例如，使包含了硫酸銅等鍍敷液接觸抗蝕劑除去部4a內(nèi)的種子層2后，對(duì)種子層2施加直流電流而使鍍敷銅生長(zhǎng)。布線圖形5的厚度比圖形化抗蝕劑層4的厚度薄較好，例如5μm左右就可以。
接著，如圖1E所示，通過濕法蝕刻，除去圖形化抗蝕劑層4。這樣，在版基板1上，形成種子層2和布線圖形5。
接著，如圖1F所示，在布線圖形5上安裝功率IC31(電子部件)。功率IC31大致由具有散熱部的IC本體(部件本體)32、配置在IC本體32下側(cè)的例如金構(gòu)成的球形凸點(diǎn)(ball bumps)33(端子部)構(gòu)成。功率IC元件被內(nèi)置在IC本體32中。此外，IC本體的上表面，成為用于將功率IC元件產(chǎn)生的熱排出到IC本體外部的散熱部32a。
通過將球形凸點(diǎn)32接觸到布線圖形5，在布線圖形5上安裝功率IC31。安裝功率IC31后，在布線圖形5和IC本體32之間填充密封材料34。作為密封材料34的材質(zhì)，例如可以例示環(huán)氧樹脂等。而且，在功率IC的散熱部32a上涂敷導(dǎo)熱性粘合劑35。作為導(dǎo)熱性粘合劑35的材質(zhì)，例如可以例示摻入(鋁、氮化鋁)填料的環(huán)氧粘合劑。
接著，如圖2A所示，首先準(zhǔn)備設(shè)有貫通孔7的樹脂層6和散熱板8。此外，準(zhǔn)備另一個(gè)版基板11。在該版基板11中，在其整個(gè)面上形成種子層2，同時(shí)在種子層2上形成布線圖形15。
平面觀察樹脂層6的貫通孔7時(shí)的形狀，可以是圓形、橢圓形、三角形或包含矩形的多邊形的其中之一的形狀。關(guān)于貫通孔7的大小，收容功率IC31左右的大小就可以。就形成貫通孔7來(lái)說(shuō)，例如可以采用金屬模的沖壓(punching)和所謂激光加工法的手段。再有，作為樹脂層6的具體例，可以例示將環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂等的熱可塑性樹脂作為材質(zhì)的厚度50μm左右的板材、厚度50μm左右的玻璃環(huán)氧樹脂板。
而散熱板8例如可以采用Cu、Al等的導(dǎo)熱性良好的金屬板。散熱板8的厚度例如0.02-0.2mm左右的范圍較好。此外，如圖2A所示，在散熱板8中設(shè)置用于通孔的貫通孔8a較好。
然后，在版基板1上依次配置樹脂層6和散熱板8，進(jìn)而在散熱板8上配置另一個(gè)版基板11。在配置樹脂層6時(shí)，使樹脂層6的版基板1位置重合，以使樹脂層6的貫通孔7和版基板1上的功率IC31重疊。此外，在配置散熱板8時(shí)，使散熱板8和版基板1位置重合，以使散熱板8的貫通孔8a、未連接到版基板1上的功率IC31的布線圖形5a重疊。而且，在配置另一個(gè)版基板11時(shí)，進(jìn)行位置重合，以使該另一個(gè)基板11上形成的布線圖形15和散熱板8的貫通孔8a重疊。
接著，如圖2B所示，將版基板1、樹脂層6、散熱板8和另一版基板11疊層而進(jìn)行熱壓(heat press)。在這種熱壓時(shí)，樹脂層6因布線圖形5而產(chǎn)生變形，從而布線圖形5被埋入在樹脂層的一面6a上。同時(shí)，功率IC31被插入到貫通孔7的內(nèi)部。樹脂層6通過從其厚度方向被壓而變形為薄板狀，隨著這種變形，如圖2B所示，在貫通孔7和功率IC31之間樹脂層6的一部分被壓出、填充。這樣，功率IC31被完全埋入在樹脂層6的內(nèi)部。此外，隨著功率IC31對(duì)貫通孔7的插入，功率IC31的散熱部32a成為在樹脂層6的另一面6b露出的狀態(tài)。
此外，散熱板8和樹脂層6通過這種熱壓而被接合。此時(shí)，在樹脂層6的另一面6b側(cè)露出的功率IC的散熱部32a通過導(dǎo)熱性粘合劑35而被接合在散熱板8上。
而且，通過這種熱壓，另一個(gè)版基板11上形成的布線圖形15被插入在散熱板8的貫通孔8a內(nèi)部。而且在該貫通孔8a中，隨著樹脂層6的變形，樹脂層的一部分被壓出、填充。通過該填充的樹脂層，散熱板8和布線圖形15成為絕緣狀態(tài)。
熱壓時(shí)的溫度基于樹脂層6的材質(zhì)而定，但140～180℃的范圍較好。而熱壓的壓力為15～25Pa左右較好。而且，模壓時(shí)間為35～50分鐘左右較好。由此，布線圖形5和功率IC31被埋入在樹脂層6中。
接著，如圖2所示，在各版基板1、11和樹脂層6及散熱板8之間施加應(yīng)力并使版基板1、11剝離。此時(shí)，在各版基板1、11和各種子層2之間引起剝離，種子層2和布線圖形5一起被轉(zhuǎn)印在樹脂層6和散熱板8側(cè)。轉(zhuǎn)印的各種子層2通過濕法蝕刻被除去。就蝕刻液而言，例如可以使用過硫酸水溶液。再有，對(duì)于剝離后的版基板1、11，通過用酸或堿來(lái)除去未被轉(zhuǎn)印而保留的種子層2，從而可以再次利用。
在版基板1和種子層2之間引起的剝離被認(rèn)為是以下的機(jī)理。
即，在使版基板1從樹脂層6剝離時(shí)，在種子層2中其膜厚方向上被施加拉伸應(yīng)力。此時(shí)，布線圖形5被接合至構(gòu)成種子層2的金屬銅層，該布線圖形5被埋入樹脂層6并與該樹脂層6牢固地接合，所以向樹脂層6側(cè)的拉伸應(yīng)力占優(yōu)，由此，種子層2和布線圖形5一起被轉(zhuǎn)印到樹脂層6側(cè)。此外，就構(gòu)成種子層2的金屬銅層2b來(lái)說(shuō)，在剝離時(shí)在布線圖形5上施加拉伸剪切應(yīng)力，但在金屬銅層2b中氧化鋅層2a作為襯底層而形成襯底，所以金屬銅層2b自身不損壞，與氧化鋅層2a一起從版基板1完全地剝離。此外，氧化鋅層2a本身也以50nm至500nm的膜厚形成，所以氧化鋅層2a的膜強(qiáng)度提高，氧化鋅層2a本身也不會(huì)擔(dān)心被損壞，從版基板1完全地剝離。
在另一個(gè)版基板11和被填充在散熱板8的貫通孔8a中的樹脂層6之間，也引起與上述同樣的現(xiàn)象，在版基板11和種子層2之間引起剝離。
再有，在上述種子層2的蝕刻時(shí)，布線圖形5、15也被稍稍蝕刻，但布線圖形5、15的線寬度不減少。其理由在于，布線圖形5、15的大部分被埋入樹脂層6，布線圖形5、15的露出部分少，布線圖形5、15通過樹脂層6受到保護(hù)。這樣，由于布線圖形5、15被樹脂層6保護(hù)，所以可以防止蝕刻液造成的布線圖形5、15的腐蝕，可以防止布線圖形5、15的線寬度的減小。由此，可以實(shí)現(xiàn)用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)印法不可能達(dá)到的10μm/10μm的線間距(line and space)(L/S)。
這樣，通過上述制造方法來(lái)制造電路部件模塊100。
根據(jù)上述制造方法，將布線圖形5、15埋入在樹脂層6中，并且在貫通孔7內(nèi)部插入功率IC31，從而可以將電路部件模塊100自身形成為薄形。此外，通過使功率IC31接合在散熱板8上，可以提高功率IC31和散熱板8之間的導(dǎo)熱性。
圖2C所示的電路部件模塊100大致包括散熱板8；疊層在散熱板8的一面8b上的樹脂層6；埋入在樹脂層6中，并且一部分連接到散熱板8的功率IC(電子部件)31；埋入在樹脂層6的與散熱板相反側(cè)的面6a中并與功率IC31一起構(gòu)成電路的布線圖形5。此外，在散熱板8中設(shè)有貫通孔8a，在該貫通孔8a內(nèi)配置另一布線圖形15。此外，在貫通孔8a和布線圖形15之間，填充一部分樹脂層6。此外，該散熱板8連接到省略圖示的另一散熱部件，或散熱板8自身露出至電路部件模塊100的外部環(huán)境中。
功率IC31由具有散熱部32a的IC本體(部件本體部)32和安裝在IC本體32上的球形凸點(diǎn)(端子部)33構(gòu)成。此外，在IC本體32中內(nèi)置未圖示的功率IC元件。而且，散熱部32a被露出到樹脂層6的散熱板側(cè)的面6b上，同時(shí)端子部33配置在與散熱板8的相反側(cè)并連接到布線圖形5的一部分。此外，散熱部32a通過導(dǎo)熱性粘合劑35而接合至散熱板8。
通過上述結(jié)構(gòu)，隨著功率IC元件的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的熱在IC本體32的內(nèi)部進(jìn)行導(dǎo)熱而傳遞至散熱部32a。而且，這種熱從散熱部32a通過導(dǎo)熱性粘合劑35被傳導(dǎo)到散熱板8。傳導(dǎo)到散熱板8的熱還被傳導(dǎo)到省略圖示的另一個(gè)散熱部件，或通過散熱板8散熱到外部環(huán)境中。
根據(jù)上述電路部件模塊100，由于功率IC31連接到散熱板8，所以可以將隨著功率IC31的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的熱通過該散熱板8而排熱到電路部件模塊100的外部。此外，由于功率IC31和布線圖形5、15被埋入在樹脂層6中，所以可以保護(hù)布線圖形5、15，并且可以實(shí)現(xiàn)電路部件模塊100本身的薄形化。同時(shí)，可以提高功率IC31和布線圖形5的連接可靠性。
下面，說(shuō)明對(duì)圖2C所示的電路部件模塊100進(jìn)一步加工的、配有通孔的電路部件模塊的制造方法。
首先，如圖3A所示，在電路部件模塊100中設(shè)置用于通孔的貫通孔101、101。設(shè)置該貫通孔101、101，以使其貫通樹脂層6，并且貫通配置在散熱板8的貫通孔8a內(nèi)部的布線圖形15和不與功率IC31連接的布線圖形5a。
接著，如圖3B所示，在貫通孔101、101的內(nèi)部填充導(dǎo)電膏102，而且形成用于堵住貫通孔101的蓋板103。就蓋板103來(lái)說(shuō)，例如可使用Cu板。這樣，形成導(dǎo)電膏102和蓋板103構(gòu)成的通孔104。通過該通孔104，散熱板側(cè)的布線圖形15和樹脂層側(cè)的布線圖形5被連接。
接著，如圖3C所示，準(zhǔn)備兩個(gè)形成了通孔104的電路部件模塊100、100。這里，配置各電路部件模塊100、100以使各樹脂層6、6相互對(duì)置。而且，在各電路部件模塊100、100之間配置厚度20μm-50μm左右的另一個(gè)樹脂層106。在該另一個(gè)樹脂層106中，在與電路部件模塊100的通孔104對(duì)應(yīng)的位置填充導(dǎo)電膏107。就樹脂層106的材質(zhì)來(lái)說(shuō)，可以例示環(huán)氧樹脂和聚酯樹脂等熱可塑性樹脂。
接著，如圖3D所示，將電路部件模塊100、100和樹脂層106進(jìn)行疊層并進(jìn)行熱壓(heat press)。通過該熱壓，電路部件模塊100、100的各樹脂層6、6被接合至另一個(gè)樹脂層106的兩面106a、106b。另外，此時(shí)，構(gòu)成電路部件模塊100的通孔104的蓋板103和另一個(gè)樹脂層106的導(dǎo)電膏107接合。由此，通過各通孔104、104和導(dǎo)電膏107，形成將各電路部件模塊100、100的布線圖形5、15相互連接的通孔108。由此制造圖3D所示的電路部件模塊200。
根據(jù)上述制造方法，通過配置成將各電路部件模塊100、100的樹脂層6、6相互對(duì)置，從而散熱板8被配置在電路部件模塊200的外側(cè)，由此可以將散熱板8作為電路部件模塊200的外封裝板。此外，通過在各電路部件模塊100、100之間隔著另一個(gè)樹脂層106，可以將電路部件模塊100、100間容易地接合。
圖3D所示的電路部件模塊200配有兩個(gè)圖2C中的電路部件模塊100、100，各電路部件模塊100、100的樹脂層6、6間被相互對(duì)置地配置，并且在各樹脂層6、6之間隔著另一個(gè)樹脂層106，它們被接合為一體。通過使樹脂層6、6間對(duì)置配置，各散熱板8、8被配置在電路部件模塊200的外側(cè)，由此可以將各散熱板8、8作為電路部件模塊200的外封裝板。
另外，在各樹脂層6、6、106中設(shè)有被填充了導(dǎo)電膏102、107的通孔108，這些通孔108連接到布線圖形5、15。由此，可以將各電路部件模塊100、100的各功率IC31、31和各布線圖形5、15相互地連接。
圖3D所示的電路部件模塊200可以用作配有兩個(gè)功率IC31、31的電子電路裝置。在該電子裝置中，配有兼用作外封裝板的散熱板8、8，可通過該散熱板8、8來(lái)屏蔽外部電波對(duì)布線圖形5、15傳送的信號(hào)的影響、該信號(hào)本身的輻射電磁場(chǎng)造成的影響。此外，構(gòu)成電路部件模塊100的散熱板8和樹脂層6及功率IC31的相互尺寸精度提高，所以特別是在其用作高頻模塊的情況下，可以發(fā)揮如設(shè)計(jì)性能那樣的模塊性能。
下面說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施方式的電路部件模塊及其制造方法。圖4表示疊層工序和除去工序的工序圖。再有，在本實(shí)施方式中參照的附圖是用于說(shuō)明電路部件模塊及其制造方法的圖，圖示的各部的大小、厚度和尺寸不必與實(shí)際的電路部件模塊的尺寸關(guān)系一致。
首先，如圖4A所示，準(zhǔn)備兩個(gè)版基板1、1、兩個(gè)樹脂層6、6，和散熱板8。
版基板1是與第1實(shí)施方式中說(shuō)明的同一結(jié)構(gòu)的基板，形成種子層2和布線圖形5，而且，被安裝了功率IC31。此外，樹脂層6由厚度100μm-500μm左右的熱可塑性樹脂或玻璃環(huán)氧樹脂板構(gòu)成，設(shè)有貫通孔7。此外，散熱板8由Al等導(dǎo)熱性良好的厚度100μm左右的金屬板構(gòu)成，設(shè)有多個(gè)貫通孔8a。
然后，如圖4A所示，在散熱板8的兩面8b、8c側(cè)配置樹脂層6、6，并且在各樹脂層6、6的外側(cè)、即散熱板8的相反側(cè)配置版基板1、1。版基板1進(jìn)行定位，以使功率IC31重合在樹脂層6的貫通孔7上。此外，版基板1進(jìn)行定位，以使不連接到功率IC31的布線圖形5的形成位置與散熱板的貫通孔8a重合。
接著，如圖4B所示，將各版基板1、1、各樹脂層6、6和散熱板8進(jìn)行疊層并進(jìn)行熱壓。在這種熱壓時(shí)，樹脂層6因布線圖形5而產(chǎn)生變形，從而布線圖形5被埋入在樹脂層6的一面6a上。同時(shí)，功率IC31被插入到貫通孔7的內(nèi)部。樹脂層6通過從其厚度方向進(jìn)行模壓而變形為薄板狀，隨著這種變形，如圖4B所示，在貫通孔7和功率IC31之間樹脂層6的一部分被壓出并填充。這樣，功率IC31被完全埋入在樹脂層6的內(nèi)部。此外，隨著功率IC31向貫通孔7的插入，功率IC的散熱部32a成為露出樹脂層的另一面6b側(cè)的狀態(tài)。
此外，散熱板8和各樹脂層6、6通過這種熱壓而被接合。此時(shí)，在散熱板8的貫通孔8a中樹脂層6的一部分被壓出并填充。而且，樹脂層6的另一面6b側(cè)露出的功率IC的散熱部32a通過導(dǎo)熱性粘合劑35而接合于散熱板8。
接著，如圖4C所示，在各版基板1、1和樹脂層6、6之間施加應(yīng)力并使版基板1、1剝離。此時(shí)，在各版基板1和各種子層2之間引起剝離，種子層2和布線圖形5一起被轉(zhuǎn)印至樹脂層6側(cè)。轉(zhuǎn)印后的各種子層2通過濕法蝕刻被除去。
這樣，制造了作為本實(shí)施方式的一個(gè)例子的電路部件模塊300。
圖4C所示的電路部件模塊300包括散熱板8；散熱板8的兩面8b、8c上分別疊層的一對(duì)樹脂層6、6；各樹脂層6中分別埋入并且其一部分分別連接到散熱板8的功率IC31；以及被分別埋入在各樹脂層6、6的與散熱板的相反側(cè)的面6a上并與各功率IC31一起構(gòu)成電路的布線圖形5。此外，散熱板8與第1實(shí)施方式同樣，連接到省略圖示的另一個(gè)散熱部件，或散熱板本身在電路部件模塊的外部環(huán)境中露出。
根據(jù)上述電路部件模塊300，功率IC31連接到散熱板8，所以可將隨著功率IC31的驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生的熱通過該散熱板8而排熱到電路部件模塊300的外部。此外，由于功率IC31和布線圖形5埋入在樹脂層6中，所以可以保護(hù)布線圖形5，并且可以實(shí)現(xiàn)電路部件模塊300本身的薄形化。同時(shí)，可以提高功率IC31和布線圖形5的連接可靠性。而且，使功率IC31接合于散熱板的兩面8b、8c，所以可以減少散熱板8相對(duì)功率IC31的數(shù)目，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。
下面，說(shuō)明對(duì)圖4C所示的電路部件模塊300進(jìn)一步加工，從而制造配有多個(gè)電路部件模塊的電路部件模塊(電子電路裝置)的方法。
首先，如圖5A所示，在電路部件模塊300中設(shè)置用于通孔的貫通孔301。設(shè)置該貫通孔301，以使其貫通樹脂層6、6，并且貫通散熱板8的貫通孔8a。而且，設(shè)置貫通孔301，以使其貫通不連接到功率IC31的布線圖形5a。
接著，如圖5B所示，在貫通孔301的內(nèi)部填充導(dǎo)電膏302，而且形成用于堵住貫通孔301的蓋板303。這樣，形成導(dǎo)電膏302和蓋板303構(gòu)成的通孔304。通過該通孔304，位于散熱板兩側(cè)的布線圖形5a、5a間被連接。
接著，如圖5C所示，準(zhǔn)備兩個(gè)具有圖5B所示的通孔304的電路部件模塊300a、300b。此時(shí)，在一個(gè)電路部件模塊300a中，預(yù)先疊層另一個(gè)樹脂層306。在該另一個(gè)樹脂層306中設(shè)置被填充了導(dǎo)電膏307的貫通孔308，將該導(dǎo)電膏307進(jìn)行定位，以使其與通孔304重合。然后，將另一個(gè)電路部件模塊300b的通孔304進(jìn)行定位，以使其與該導(dǎo)電膏307重合。
接著，如圖5D所示，將電路部件模塊300a、300b進(jìn)行疊層并進(jìn)行熱壓。通過這種熱壓，電路部件模塊300a、300b間通過樹脂層306而被接合。此時(shí)，構(gòu)成各電路部件模塊300a、300b的通孔304的蓋板303和另一個(gè)樹脂層306的導(dǎo)電膏307相互接合。由此，通過各通孔304和導(dǎo)電膏307，形成將各電路部件模塊300a、300b的布線圖形5a、5a相互連接的通孔310。這樣，制造了本實(shí)施方式的另一個(gè)例子的電路部件模塊400。
圖5D所示的該電路部件模塊400配有兩個(gè)圖4C中的電路部件模塊300、300，各電路部件模塊300、300之間夾著另一個(gè)樹脂層306，它們被接合為一體。通過在樹脂層306中設(shè)置被填充了導(dǎo)電膏307的貫通孔308，各導(dǎo)電膏307連接到各通孔304、304。由此，可以將電路部件模塊300的各功率IC31和各布線圖形5相互連接。
圖5D所示的電路部件模塊400可以用作配有四個(gè)功率IC31的電子電路裝置。在該電子裝置中，對(duì)四個(gè)功率IC31配有兩塊散熱板8、8，通過減少散熱板8相對(duì)于功率IC31的數(shù)目，可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。此外，構(gòu)成電路部件模塊400的散熱板8和樹脂層6、306及功率IC31的相互尺寸精度提高，所以特別是在其用作高頻模塊的情況下，可以發(fā)揮如設(shè)計(jì)性能那樣的模塊性能。
圖6表示第3實(shí)施方式的電子電路裝置500的剖面示意圖。圖6所示的電子電路裝置500如下構(gòu)成配有兩個(gè)第1實(shí)施方式的電路部件模塊100、100，各電路部件模塊100的樹脂層6、6間被相互對(duì)置地配置，而且在各樹脂層6、6之間夾著另一個(gè)樹脂層106，它們被接合為一體。此外，各電路部件模塊100、100中，配有厚度20μm-500μm左右的兼用作外封裝板的散熱板508、508。在該散熱板508上通過導(dǎo)熱性粘合劑35分別接合功率IC31的散熱部32a。
根據(jù)上述電子電路裝置500，具備兼作外封裝板的散熱板50g，可以通過該散熱板508來(lái)屏蔽外部電波對(duì)布線圖形5傳送的信號(hào)的影響、該信號(hào)本身的輻射電磁場(chǎng)造成的影響。此外，散熱板508和樹脂層6、106及功率IC31的相互尺寸精度提高，所以特別是在將該電子電路裝置500用作高頻模塊的情況下，可以發(fā)揮如設(shè)計(jì)性能那樣的模塊性能。
圖7表示第4實(shí)施方式的電子電路裝置及其制造方法。如圖7A所示，該電子電路裝置600在第2實(shí)施方式的電路部件模塊300的厚度方向兩側(cè)，在介質(zhì)層602面向電路部件模塊300的狀態(tài)下配置帶有介質(zhì)層的外封裝板601。帶有介質(zhì)層的外封裝板601由介質(zhì)層602和外封裝板603疊層構(gòu)成。接著，如圖7B所示，將帶有介質(zhì)層的外封裝板601和電路部件模塊300相互疊層后，通過熱壓來(lái)制造。通過熱壓，構(gòu)成電路部件模塊300的樹脂層6、6和介質(zhì)層602接合并一體化。就介質(zhì)層602而言，使用環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂等構(gòu)成的厚度20μm-250μm左右的介質(zhì)。通過介質(zhì)層602的厚度，電路部件模塊300和外封裝板603的間隔受到控制。此外，就外封裝板603來(lái)說(shuō)，使用Al等的厚度200μm左右的金屬板，這種外封裝板603被用作電子電路裝置600的接地端子。
根據(jù)上述電子電路裝置600，通過在外封裝板603和樹脂層6之間配置的介質(zhì)層602的厚度，可以調(diào)整兼用作接地端子的外封裝板603和樹脂層6內(nèi)部的功率IC31及布線圖形5的間隔，特別是在將電子電路裝置600用作高頻模塊的情況下，可以發(fā)揮如設(shè)計(jì)性能那樣的模塊性能。
再有，本發(fā)明的技術(shù)范圍不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的意圖的范圍內(nèi)可實(shí)施各種變更。例如，在上述各實(shí)施方式，作為布線圖形，使用單層Cu構(gòu)成的布線圖形，但如圖8A所示，也可以使用多個(gè)金屬層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)的布線圖形115。該布線圖形115包括形成于種子層2上的Au層121；疊層于Au層121上的Cu層122；疊層于Cu層122上的Ni層123；以及形成于Ni層123上的Au層124。這樣，本實(shí)施方式的布線圖形115在Cu層122和Ni層123的厚度方向兩側(cè)形成Au層121、124。Au層121的膜厚在0.01μm-0.1μm的范圍較好，Cu層122的膜厚在5μm-10μm的范圍較好，Ni層123的膜厚在2μm-4μm的范圍較好，Au層124的膜厚在0.1μm-0.5μm的范圍較好。更具體地說(shuō)，Au層121為0.03μm、Cu層122為10μm、Ni層123為2μm、Au層124為0.2μm即可。各層都可用鍍敷法形成。
再有，布線圖形的疊層結(jié)構(gòu)不限于圖8A所示的方式，例如，如圖8B所示，也可以使用由Au層126、Ni層127、Cu層128、Ni層129和Au層130構(gòu)成的五層結(jié)構(gòu)的布線圖形125。
在這些疊層結(jié)構(gòu)的布線圖形中，由于包含強(qiáng)度比較高的Ni層，所以在疊層工序中將電子部件埋入樹脂層時(shí)，即使是布線圖形上施加了應(yīng)力的情況，也可以防止布線圖形的變形。此外，由于布線圖形的表面為Au層，所以可以降低電子部件和布線圖形之間的接觸電阻，可以提高布線圖形和電子部件的連接可靠性。
權(quán)利要求
1.一種電路部件模塊，其特征在于，包括散熱板；疊層在所述散熱板的一個(gè)面上的樹脂層；埋入在所述樹脂層中并且一部分連接到所述散熱板的電子部件；以及埋入在所述樹脂層的與所述散熱板相反側(cè)的面中并與所述電子部件一起構(gòu)成電路的布線圖形。
2.一種電路部件模塊，其特征在于，包括兩個(gè)權(quán)利要求1所述的電路部件模塊，各電路部件模塊的樹脂層相互對(duì)置配置，并且在各樹脂層之間夾著另一樹脂層，這些樹脂層被一體地接合。
3.一種電路部件模塊，其特征在于，包括兩個(gè)權(quán)利要求1所述的電路部件模塊，各電路部件模塊的散熱板側(cè)相互對(duì)置配置，各電路部件模塊共用散熱板。
4.如權(quán)利要求1所述的電路部件模塊，其特征在于，所述電子部件由具有散熱部的部件本體部、和安裝在該部件本體部上的端子部構(gòu)成，所述散熱部在所述樹脂層的散熱板側(cè)的面中露出，并且所述端子部被配置在與散熱板相反側(cè)并連接到所述布線圖形的一部分。
5.如權(quán)利要求4所述的電路部件模塊，其特征在于，在所述電子部件的散熱部和所述散熱板之間，配置導(dǎo)熱性粘合劑。
6.如權(quán)利要求1所述的電路部件模塊，其特征在于，在所述樹脂層中設(shè)置被填充了導(dǎo)電膏的通孔，填充了導(dǎo)電膏而成的各通孔連接到所述布線圖形。
7.如權(quán)利要求6所述的電路部件模塊，其特征在于，在所述散熱板中，設(shè)置用于使填充了所述導(dǎo)電膏而成的通孔貫通的貫通孔。
8.如權(quán)利要求1所述的電路部件模塊，其特征在于，所述電子部件是功率IC。
9.一種電子電路裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求2所述的電路部件模塊，所述各散熱板是兼用作接地端子的外封裝蓋。
10.一種電子電路裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求3所述的電路部件模塊，構(gòu)成該電路部件模塊的所述樹脂層的外側(cè)上分別形成介質(zhì)層，并且在各介質(zhì)層的外側(cè)包括兼用作接地端子的外封裝蓋。
11.一種電路部件模塊的制造方法，其特征在于，包括安裝工序，在版基板的整個(gè)面上形成種子層，并且通過鍍敷在該種子層上形成由多個(gè)布線部構(gòu)成的布線圖形，并在所述布線部上安裝電子部件；疊層工序，通過在版基板的所述布線圖形上，依次疊層具有貫通孔的樹脂層和散熱板并將它們熱壓接，將所述布線部埋入所述樹脂層并且將所述電子部件插入所述貫通孔內(nèi)而使該電子部件接合至所述散熱板；以及除去工序，除去所述版基板和所述種子層。
12.一種電路部件模塊的制造方法，其特征在于，準(zhǔn)備兩個(gè)用權(quán)利要求11所述的制造方法制造的電路部件模塊，各電路部件模塊的樹脂層相互對(duì)置地配置，并且在各樹脂層之間夾著另一樹脂層，將這些樹脂層熱壓接。
13.如權(quán)利要求11所述的電路部件模塊的制造方法，其特征在于，在所述疊層工序中，在疊層了所述散熱板之后，疊層形成了具有貫通孔的樹脂層以及布線圖形的另一基板，并將它們熱壓接。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供高精度、可靠性高、并且能夠低成本生產(chǎn)的電路部件模塊及其制造方法。本發(fā)明提供電路部件模塊(100)，其特征在于，包括散熱板(8)；疊層在散熱板(8)的一個(gè)面(8b)上的樹脂層(6)；埋入在樹脂層(6)中并且其一部分連接到散熱板(8)的電子部件(31)；以及埋入在樹脂層(6)的與散熱板相反側(cè)的面(6a)并與電子部件(31)一起構(gòu)成電路的布線圖形(5)。
文檔編號(hào)H01L23/52GK1791305SQ200510129558
公開日2006年6月21日 申請(qǐng)日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月6日
發(fā)明者佐佐木順彥 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社