專利名稱：電路模塊以及電路模塊的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路模塊及其制造方法，該電路模塊內(nèi)置有電子器件，且疊合層疊形成有布線圖案的薄片，其間相互布線。
背景技術(shù)：
移動機器的多功能化及其輕薄小巧化不斷地發(fā)展。同時，在安裝電路基板及電子器件的電路模塊中，追求更高的密度和性能。伴隨著IC卡、存儲卡的普及，薄的、高性能的、高可靠性且便宜的柔性電路模塊的需求增大。
在特開2002-43513號公報中，公開了如圖11所示的層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置及其制造方法。也就是說，如圖11所示，將多個半導(dǎo)體芯片1010和器件1020安裝在設(shè)有布線圖案的支撐體1030上。此后，通過絕緣樹脂1040模塑。另外，以區(qū)域單位將其折彎并重疊3層后，整體用絕緣樹脂1050再次模塑。藉此得到層疊結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體裝置。
在這種情況下，為了使半導(dǎo)體芯片1010和器件1020的位置關(guān)系保持固定直到最終狀態(tài)，支撐體1030有必要具有一定的剛性。因此，該結(jié)構(gòu)的模塊的薄型化有一定限度。
特開平2-239695號公報公開了具有同樣層疊結(jié)構(gòu)的多層印刷布線板。最初，形成在柔性薄片上形成有必要的布線圖案及電極焊盤的可折彎的雙面柔性基板。將這樣的柔性基板在適當(dāng)位置折疊。然后，用焊錫或?qū)щ娦哉辰Y(jié)劑將重疊的導(dǎo)體露出部位之間粘結(jié)，形成多層結(jié)構(gòu)。藉此得到多層印刷布線板。然而，在該方法中，在布線板中沒有內(nèi)置電子器件，因此很難制造高性能的電子電路。
另外，美國專利第6225688號說明書中，公開了在薄膜基板上以面朝下方式安裝電子器件，通過將其折彎形成多層化的安裝結(jié)構(gòu)。
另外，專利2001-93934號公報公開了以下半導(dǎo)體元件的安裝方法。
另外，在半導(dǎo)體元件上通過導(dǎo)線焊接法形成凸塊(bump)。將該半導(dǎo)體元件以凸塊露出的方式埋置在熱可塑性樹脂中。接著，在包含凸塊的熱可塑性樹脂的表面形成布線圖案。其后，再用熱可塑性樹脂模塑。雖然公開了依據(jù)這樣的方法的半導(dǎo)體元件的安裝方法，但沒有公開多層化結(jié)構(gòu)。
各種移動機器、IC卡或存儲卡等，在形成雙面布線圖案的柔性薄片薄片上安裝半導(dǎo)體芯片和器件所構(gòu)成的電路模塊被廣泛使用。為增大安裝密度，也正在開發(fā)將安裝有半導(dǎo)體芯片和器件的基板進一步層疊所構(gòu)成的電路模塊。
然而，在IC卡或存儲卡等中，不僅要提高安裝密度和可靠性，也要使產(chǎn)品形狀標(biāo)準(zhǔn)化。為此，就要求在所規(guī)定的形狀中實現(xiàn)高功能化。
最近，伴隨著移動機器、IC卡或存儲卡的發(fā)展，電路規(guī)模(例如，記憶容量等)正在變大。為滿足這一需要，在上述現(xiàn)有例子中，將安裝有電子器件的柔性薄片折彎，通過粘結(jié)層層疊，而實現(xiàn)多層基板和電路模塊。通過這樣的多層化，可以加大電路規(guī)模。可是，由于粘結(jié)劑和柔性薄片的材質(zhì)不同，它們的熱膨脹系數(shù)也不同。結(jié)果容易產(chǎn)生熱膨脹系數(shù)的差異產(chǎn)生的應(yīng)力所導(dǎo)致的層間剝離。為此，為防止可靠性降低，就有必要使基板具有一定的厚度，在要求厚度有限的IC卡中，就很難通過層疊來擴大電路的規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種在柔性薄片內(nèi)埋置半導(dǎo)體芯片及器件，在給定位置折彎疊合，通過加熱以及加壓處理而熔接的一體化電路模塊及其制造方法。
本發(fā)明的電路模塊，通過疊合埋置有電子器件的器件內(nèi)置薄片而進行層疊化，其具有以下結(jié)構(gòu)包括器件內(nèi)置薄片，其具有以至少讓電子器件的凸起狀電極表面露出的方式埋入了該電子器件的多個電路區(qū)塊；布線圖案，其與器件內(nèi)置薄片的凸起狀電極連接；覆蓋薄片，其覆蓋布線圖案；沿電路區(qū)塊的邊界折疊并層疊電路區(qū)塊，使器件內(nèi)置薄片以及覆蓋薄片熔接，成為一體化。
另外，本發(fā)明的電路模塊的制造方法，包括形成器件內(nèi)置薄片的工序，該器件內(nèi)置薄片具有以至少讓電子器件的凸起狀電極表面露出的方式埋入了該電子器件的多個電路區(qū)塊；形成布線圖案的工序，該布線圖案與器件內(nèi)置薄片的凸起狀電極連接；由覆蓋薄片覆蓋布線圖案的工序；通過在電路區(qū)塊的邊界折疊器件內(nèi)置薄片而進行層疊的工序；和對層疊后的器件內(nèi)置薄片和覆蓋薄片熱壓，使其相互熔接而一體化的工序。
另外，本發(fā)明的電路模塊的制造方法，包括形成器件內(nèi)置薄片的工序，該器件內(nèi)置薄片具有以至少讓電子器件的凸起狀電極表面露出的方式埋入了該電子器件的多個電路區(qū)塊；形成布線圖案的工序，該布線圖案與器件內(nèi)置薄片的凸起狀電極連接；由覆蓋薄片層疊埋入了電子器件的布線圖案的工序；通過在電路區(qū)塊的邊界折疊器件內(nèi)置薄片而進行層疊的工序；和對層疊后的器件內(nèi)置薄片和覆蓋薄片熱壓，使其相互熔接而一體化的工序。


圖1表示有關(guān)本發(fā)明第一實施例的電路模塊的剖面圖；圖2表示說明同一實施例電路模塊的制造方法的流程圖；圖3表示圖2的主要處理工序和工序結(jié)束后的剖面圖；圖4表示同一實施例的電路模塊中有關(guān)另一變形例的電路模塊的剖面圖；圖5表示同一實施例的電路模塊中有關(guān)另一變形例的模塊薄片的剖面圖；圖6表示有關(guān)本發(fā)明第二實施例的電路模塊的剖面圖；圖7表示同一實施例的電路模塊制造方法的主要處理工序和工序結(jié)束后主要部位的剖面圖；圖8表示有關(guān)本發(fā)明第三實施例的電路模塊的剖面圖；圖9表示說明同一實施例電路模塊制造方法的流程圖；圖10表示圖9所示的主要處理工序和工序結(jié)束后的剖面圖；圖11表示有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的電路模塊的剖面圖。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施例。
第一實施例圖1表示有關(guān)本發(fā)明第一實施例的電路模塊的剖面圖。
圖1的電路模塊具有如下結(jié)構(gòu)將由半導(dǎo)體芯片100和無源器件110等構(gòu)成的電子器件埋設(shè)于各層的器件內(nèi)置薄片120中，并且層疊為形成有布線圖案130的4層。在各半導(dǎo)體芯片100的電極(圖中未示出)形成有凸塊140。另外，各無源器件110上也設(shè)有凸起狀的電極150。另外，在以下，雖然為了與無源器件110的凸起狀電極150相區(qū)別，而將在半導(dǎo)體芯片100上形成的凸起狀電極特別作為凸塊140進行說明，但它們的功能相同。
另外，器件內(nèi)置薄片120的折疊部分190處也形成布線圖案130，與形成于各層的半導(dǎo)體芯片100的凸塊140之間或者無源器件110的凸起狀電極150之間實現(xiàn)電連接。于是，使根據(jù)需要在覆蓋薄片上層疊的4層器件內(nèi)置薄片120互相熱熔接為一體化，其熔接的邊界面消失，形成半導(dǎo)體芯片100和無源器件110完全埋入的結(jié)構(gòu)。另外，以下的說明為了有助于理解，將在布線圖案130一側(cè)形成的覆蓋薄片記為第一覆蓋薄片，將在布線圖案130的形成面以外形成的覆蓋薄片記為第二覆蓋薄片，以示區(qū)別。
圖1中，雖然為在折疊部分190留置有細支撐桿160的狀態(tài)，也可以在一體化后將其取除。該支撐桿160旨在防止折彎工序中布線圖案130的斷線，即使取除也不會對電路模塊的工作產(chǎn)生任何問題。
圖2表示說明本實施例的電路模塊制造工序的流程圖。圖3A至圖3C表示圖2的主要處理工序和工序結(jié)束后的主要部位的剖面圖。
以下，結(jié)合圖2至圖3C說明本發(fā)明的電路模塊的制造方法。
首先，在步驟S1中，準(zhǔn)備研磨成薄片狀且在電極(圖中未示出)上用諸如導(dǎo)線焊接法形成有凸塊140的半導(dǎo)體芯片100。同樣，準(zhǔn)備形成有凸起狀電極150的無源器件110。例如，半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的厚度分別為50μm。凸塊140和凸起狀電極150的高度通過研磨或者按壓優(yōu)選統(tǒng)一為大約25μm的程度，但并不限定于此。另外，凸塊140也可以通過鍍金、導(dǎo)電性漿料或焊錫等形成。
接下來，在步驟S2中，在熱可塑性樹脂形成的諸如75μm厚的薄片上在給定位置并且在每個給定電路區(qū)塊300上載置一個或多個形成有凸塊140的半導(dǎo)體芯片100以及形成有凸起狀電極150的無源器件110。熱塑性樹脂可以用聚乙烯對苯二酸鹽(PETG)、氯化乙烯、聚碳酸脂、或丁晴苯乙烯。另外薄片也可以用諸如環(huán)氧樹脂等熱硬化性樹脂，或諸如聚銑亞胺等熱可塑性樹脂和熱硬化性樹脂混合的樹脂。
接下來，在步驟S3中，將載置有半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的薄片夾在熱壓板中間，加熱同時加壓。例如，對于PETG，壓力為30kg/cm2，溫度為150℃，加壓時間為2分鐘。通過該工序，薄片變?yōu)闀簳r熔融狀態(tài)，半導(dǎo)體芯片100和無源器件110在薄片的至少一面讓凸塊140和凸起狀電極150的表面露出的狀態(tài)被埋置。通過該埋置，形成器件內(nèi)置薄片120。此時，為確保凸塊140以及凸起狀電極150露出，埋入后，可在薄片的表面用等離子體等做清洗處理。
接下來，在步驟S4中，在嵌埋有半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的器件內(nèi)置薄片120的另一面，層疊例如25μm的第二覆蓋薄片180。另外，該工序?qū)τ谠谇度胗邪雽?dǎo)體芯片100和無源器件110的器件內(nèi)置薄片120的另一面的熔接時的粘結(jié)強度較強的情況下也可以省略，藉此，可以得到更薄的電路模塊。另外，也可在進行下述步驟S6的同時，層疊第二覆蓋薄片180。
接下來，在步驟S5中，在露出凸塊140和凸起狀電極150的器件內(nèi)置薄片120(例如由軟化溫度為120℃做成的材料構(gòu)成時)的一個面上絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電性漿料。然后，例如以110℃加熱10分鐘，干燥導(dǎo)電性漿料，使之硬化，從而形成具有給定圖案形狀的例如15μm厚的布線圖案130。另外，布線圖案130也可以通過納米級導(dǎo)電性漿料的絲網(wǎng)印刷和鍍金，濺射制膜等形成。另外，為提高折疊部分190的可靠性，將優(yōu)選具有良好延展性、高抗折性的諸如金、銀、銅等形成的金屬材料。
因此，在步驟S6中，在含有布線圖案130的器件內(nèi)置薄片120的一個面上層疊由諸如PETG形成的25μm的第一覆蓋薄片170。此時，也可以和步驟S4所示的第二覆蓋薄片180同時層疊。
圖3A表示上述步驟S1到步驟S6的各工序結(jié)束后的結(jié)構(gòu)剖面圖。另外，器件內(nèi)置薄片120、第一覆蓋薄片170和第二覆蓋薄片180使用同一材料時，可容易地通過熱粘結(jié)實現(xiàn)一體化。另外，為了避免半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的流動，希望覆蓋薄片的軟化溫度與構(gòu)成器件內(nèi)置薄片120的薄片的軟化溫度相比為相同程度或者更低。
因此，在以下的說明中，把由器件內(nèi)置薄片120、第一覆蓋薄片170以及第二覆蓋薄片180三者疊合為一體的器件單稱作模塊薄片200。
另外，在步驟S7中，將形成于最下層的模塊薄片200的電路區(qū)塊300放置于平坦的臺面上，在其折疊位置的電路區(qū)塊300的邊界部分310放置支撐桿160。然后，如圖3B所示，以支撐桿160為中心順次以例如S字狀折疊，藉此準(zhǔn)備具有4層的電路模塊。
另外，折疊方法不限于S字狀，可以任意選定電路區(qū)塊300的折疊位置，以諸如螺旋狀折疊。至于支撐桿160，可以用例如和器件內(nèi)置薄片120相同的材料，ABS樹脂、丙烯樹脂等塑料、不銹鋼等金屬材料。另外，當(dāng)在一體化后取除支撐桿160時，優(yōu)選在支撐桿160的表面由例如氟素樹脂等覆蓋，進行離型處理。
另外，若能確保與布線圖案140的絕緣性，作為支撐桿160也可以用鎳鉻合金等高電阻率的金屬線。然后，在其中流過電流，讓器件內(nèi)置薄片120、第一覆蓋薄片170及第二覆蓋薄片180軟化，以支撐桿160和模塊薄片200粘結(jié)的狀態(tài)折疊。
在這種情況下，優(yōu)選在模塊薄片200上的支撐桿160的位置固定，且使折疊部分190軟化，以提高折疊部位的彎曲精度。
另外，當(dāng)各層間需要正確定位時，也可以利用在各層預(yù)設(shè)的定位標(biāo)記，進行光學(xué)定位。
接下來，在特別要求耐濕性等高可靠性的場合，在步驟S8中，對折疊后的模塊薄片200層疊保護薄片，該步驟S8并不一定需要。
接下來，在步驟S9中，將4層折疊的模塊薄片200或?qū)盈B有保護薄片的模塊薄片200夾在熱壓板的中間，加熱并且加壓。這時的條件，例如模塊薄片200是PETG時，只要壓力為35kg/cm2，溫度為110℃，加壓時間為1分鐘即可。
通過以上的工序，模塊薄片200通過熱熔融各層之間熔接，成為一體。因此，如圖3C所示，得到所有半導(dǎo)體芯片100和無源器件110完全被嵌埋在模塊薄片200中的結(jié)構(gòu)。
最后，在步驟S10中，利用激光除去用于同外部電路連接的電極位置的模塊薄片200，使布線圖案130的一部分露出，在其表面用導(dǎo)電性漿料、焊錫球等形成連接電極210。
通過以上的工序，得到如圖1所示的電路模塊。
另外，以下說明在本實施例的電路模塊有關(guān)另一變形例的電路模塊。
該變形例的電路模塊的特征為在圖2所示的步驟S5中，當(dāng)在凸塊140露出的器件內(nèi)置薄片120的一個面上，通過絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電性漿料，形成布線圖案130時，同時形成與布線圖案130電連接的無源器件110。作為該無源器件110，能夠形成例如薄膜電感器或厚膜電感器，或電容器、電阻器等無源元件。由這樣的無源元件構(gòu)成的無源器件110的形成，可在厚膜電子器件用的材料漿料和電介質(zhì)材料上，通過采用絲網(wǎng)印刷法或噴墨技術(shù)、分配器(dispenser)技術(shù)的繪圖法進行。另外，也可以將薄片狀裝置等無源器件110通過導(dǎo)電性漿料等安裝在器件內(nèi)置薄片120的表面。
藉此，在由多層形成的器件內(nèi)置薄片120的內(nèi)部，將某一層作為厚膜電子器件形成領(lǐng)域利用，通過內(nèi)置占有面積大的電感器、電容器和電阻器等可得到高密度的電路模塊。進一步，也能在折疊部分190處形成薄膜或厚膜電子器件。
其后，經(jīng)過和圖2同樣的工序，得到內(nèi)置薄膜或厚膜電子器件的電路模塊。
另外，圖4表示有關(guān)本實施例的電路模塊又一變形例的電路模塊。
該變形例的電路模塊的特征為在由4層一體化的電路區(qū)塊300形成的模塊薄片200中，具有在與布線圖案130相面對的第二層或第三層間的給定連接盤之間通過導(dǎo)電性漿料電連接的連接體220。
該結(jié)構(gòu)是通過用激光除去與諸如連接體220連接的連接盤位置的第一覆蓋薄片170后，折疊將導(dǎo)電性漿料填充到連接盤的模塊薄片200，疊合為一體化而做成。通過該連接體220，與通過折疊部分190連接的布線圖案130相比，能夠縮短多個半導(dǎo)體芯片100以及無源器件110之間的布線距離。
本實施例中，半導(dǎo)體芯片100和無源器件110埋置在器件內(nèi)置薄片120的內(nèi)部。因此，實際的電路模塊厚度大體上取決于由器件內(nèi)置薄片120、第一覆蓋薄片170和第二覆蓋薄片形成的覆蓋薄片的厚度以及疊合的層數(shù)。其結(jié)果為能夠制造具有非常薄的層疊結(jié)構(gòu)的電路模塊。
另外，本實施例的制造方法，在器件內(nèi)置薄片120中，在構(gòu)成多層的電路區(qū)塊300上，將必要的半導(dǎo)體芯片100和無源器件110以在同一平面展開的形式埋置，形成布線圖案130，通過對之折疊而層疊化。為此，與個別地制作構(gòu)成各層的電路區(qū)塊300的層疊化方法相比，工序非常簡單。
另外，疊合形成的模塊薄片200，通過熱熔接而一體化，因而具有不易因?qū)娱g剝離產(chǎn)生密封不良和斷線不良的優(yōu)越效果。
另外，上述發(fā)明中的無源器件110示出了芯片電容器、芯片電阻器、芯片電感器和芯片狀晶體管等芯片器件。另外，對于布線圖案130，雖然通過印刷導(dǎo)電性漿料形成的方法進行了說明，也可以用將鍍金層圖案化的方法形成。因此，與外部電路連接的連接電極210也可通過鍍金層和各向異性導(dǎo)電膜形成。
另外，本實施例中，是以半導(dǎo)體芯片100的凸塊140和無源器件110的凸起狀電極150在器件內(nèi)置薄片120的同一面露出的情況為例進行了說明?？墒?，如圖5的折疊前的模塊薄片的剖面圖所示，半導(dǎo)體芯片100的凸塊140和無源器件110的凸起狀電極150的露出面并不一定在同一面。例如，也可以在器件內(nèi)置薄片120的兩面露出。在該種情況下，布線圖案130與同一面上露出的凸塊140和凸起狀電極150相連接。因此，也可在第一覆蓋層上形成相當(dāng)?shù)母采w薄片，折疊為一體化結(jié)構(gòu)。另外，當(dāng)器件內(nèi)置薄片120的熱粘結(jié)強度大，而布線圖案130一體化時相互不短路構(gòu)成的情況，也可不形成覆蓋薄片。
另外，顯然上述結(jié)構(gòu)能夠適用于以下的實施例。
第二實施例圖6表示有關(guān)本發(fā)明第二實施例的電路模塊的剖面圖。
本實施例的電路模塊具有在由4層形成的器件內(nèi)置薄片120的內(nèi)部埋置半導(dǎo)體芯片100和無源器件110，并形成有布線圖案130的結(jié)構(gòu)。進一步，切斷折疊部分190，通過通孔230實現(xiàn)不同層之間的電連接。
另外，對于與圖1相同的結(jié)構(gòu)采用相同符號，并省略其說明。另外，半導(dǎo)體芯片100的凸塊140和無源器件110的凸起狀電極150與第一實施例相同。進一步，由4層形成的器件內(nèi)置薄片120與第一實施例的情況相同，熱粘接為一體，成為其連接邊界面消失的狀態(tài)。
以下，說明有關(guān)本實施例的電路模塊的制造方法。
首先，將埋設(shè)有半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的器件內(nèi)置薄片120折彎并層疊，直至通過加熱和加壓處理實現(xiàn)一體化的工序(相當(dāng)于圖2的步驟S9)，與第一實施例相同。
接下來，利用切片鋸或激光等切斷折疊部分190，可得到如圖7A所示的層疊層。
接下來，在沒有安裝半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的周邊區(qū)域，或在半導(dǎo)體芯片100和無源器件110之間，通過激光加工或鉆孔加工形成貫通孔。同時，用諸如絲網(wǎng)印刷法在該貫通孔填充導(dǎo)電性漿料或用金屬鍍金法形成導(dǎo)電層，藉此得到通孔230。圖7B表示該工序結(jié)束后的層疊體結(jié)構(gòu)。
接下來，在為了同外部電路連接而被賦予了導(dǎo)電性的通孔230的位置，用焊錫和導(dǎo)電性漿料等形成連接電極210。
通過以上工序，得到圖6或圖7C所示的電路模塊。
依據(jù)本發(fā)明第二實施例，由于利用通孔230進行層間連接，與有關(guān)第一實施例的通過折疊部分190的布線圖案130的層間連接相比，能夠縮短連接布線長度。特別是，能夠縮短不相鄰接的層間的連接布線長度。
藉此結(jié)構(gòu)，能夠抑制布線圖案130的連接布線的長度引起的阻抗增加，改善電路模塊的低噪音化和高頻特性。
第三實施例圖8表示有關(guān)本發(fā)明第三實施例的電路模塊的大概結(jié)構(gòu)的剖面圖。
本實施例的電路模塊具有在由4層形成的器件內(nèi)置薄片120的內(nèi)部埋置半導(dǎo)體芯片100和無源器件110，并形成有布線圖案130的結(jié)構(gòu)。另外，不同層間通過設(shè)置在模塊薄片200的諸如金屬線等形成的導(dǎo)電性部件240實現(xiàn)電連接。
另外，對于與圖1相同的結(jié)構(gòu)采用相同符號，并省略其說明。另外，半導(dǎo)體芯片100的凸塊140和無源器件110的凸起狀電極150和第一實施例相同。進一步，構(gòu)成4層的各模塊薄片200，與第一實施例的情況相同，熱熔接為一體化，成為這些連接邊界面消失的狀態(tài)。
在本發(fā)明的第三實施例中，不限于通孔230，可通過盲孔實現(xiàn)層間連接。
以下，說明有關(guān)本實施例的電路模塊的制造方法。
圖9表示說明有關(guān)第三實施例的電路模塊的制造方法的流程圖。圖10表示圖9的主要處理工程和工程結(jié)束后的主要部位剖面圖。
首先，在步驟S1中，準(zhǔn)備研磨成薄片狀且在電極(圖中未示出)上用諸如導(dǎo)線焊接法等形成有凸塊140的半導(dǎo)體芯片100，和形成有凸起狀電極150的無源器件110以及用于各層間連接的導(dǎo)電性部件240。例如，半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的厚度各自為50μm。凸塊140和凸起狀電極150的高度優(yōu)選為通過研磨或者按壓統(tǒng)一成25μm的程度，但并不限定于此。導(dǎo)電性部件240的大小，對于諸如園柱形的情況，直徑為0.2mm，高度可與器件內(nèi)置薄片120的厚度相當(dāng)。
接下來，在步驟S2中，在由聚乙烯對苯二酸鹽(PETG)、氯化乙烯、聚碳酸脂、或丁晴苯乙烯等熱可塑性樹脂形成的諸如75μm厚的薄片上的給定位置載置形成有凸塊140的半導(dǎo)體芯片100、形成凸起狀電極150的無源器件110以及導(dǎo)電性部件240。此時，導(dǎo)電性部件240以垂直于薄片表面的方向載置。
接下來，在步驟S3中，將載置有半導(dǎo)體芯片100、無源器件110和導(dǎo)電性部件240的薄片夾在熱壓板中間，加熱同時加壓。例如，對于PETG，壓力為30kg/cm2，溫度為120℃，加壓時間為1分鐘。通過該工序，半導(dǎo)體芯片100和無源器件110，在薄片的至少一個面以凸塊140、凸起狀電極150以及導(dǎo)電性部件240的表面露出的狀態(tài)被埋置。通過該埋置，形成器件內(nèi)置薄片120。
接下來，在步驟S4中，在埋置有半導(dǎo)體芯片100和無源器件110的器件內(nèi)置薄片120的另一個面，層疊例如25μm的第二覆蓋薄片180。另外，該工序?qū)τ谠诼裰糜邪雽?dǎo)體芯片100和無源器件110的器件內(nèi)置薄片120的另一個面的熱粘結(jié)的結(jié)合強度較強的情況也可以省略。藉此，可以得到更薄的電路模塊。另外，也可在進行下述步驟S6的同時，層疊第二覆蓋薄片180。
接下來，在步驟S5中，在凸塊140和凸起狀電極150露出的器件內(nèi)置薄片120的一個面絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電性漿料。然后，例如以110℃加熱10分鐘，干燥導(dǎo)電性漿料，使之硬化，從而形成連接凸塊140和凸起狀電極150的具有給定圖案形狀的布線圖案130。
因此，在步驟S6中，在含有布線圖案130的器件內(nèi)置薄片120的表面層疊由諸如PETG形成的25μm的第一覆蓋薄片170。此時，根據(jù)必要，也可以和第二覆蓋薄片180同時層疊。
接下來，在步驟S7中，根據(jù)必要用激光除去連接不同層間的導(dǎo)電性部件240的位置的第一覆蓋薄片170和第二覆蓋薄片180，在其開口部900填充導(dǎo)電性漿料。
圖10A表示該工序結(jié)束后的結(jié)構(gòu)剖面圖。另外，省略步驟S7也可形成盲孔。
接下來，由于圖10B所示的折疊工序(步驟S8)以下的工序同第一實施例(相當(dāng)于圖2所示的步驟S7以下的工序)相同，因此省略其說明。
最后，利用諸如切片鋸等切斷折疊部分190，形成用于同外部電路連接的連接電極210(步驟S11)，得到圖8或圖10C所示的電路模塊。
依據(jù)本實施例，由于各層的模塊薄片200通過熱熔接形成為一體，因此具有不易因?qū)娱g剝離出現(xiàn)密封不良及斷線不良的優(yōu)越效果。
另外，由于能夠用像金屬線的低電阻材料形成導(dǎo)電性部件240，能夠進一步降低布線電阻，結(jié)果改善了電路模塊的低噪音化和高頻特性。
另外，作為步驟S7的工序的替代，器件內(nèi)置薄片120、由第一覆蓋薄片170和第二覆蓋薄片180等形成的覆蓋薄片被疊合或一體化的模塊薄片200的狀態(tài)，也可以埋置其長度與模塊薄片200的厚度相同程度的導(dǎo)電性部件240。
藉此，可以使得后續(xù)工序簡化。
另外，在本發(fā)明的各實施例中，對于由4層形成的層疊結(jié)構(gòu)中，層疊的數(shù)目并不限定于此，可以根據(jù)需要的電路規(guī)模、尺寸、成本等觀點決定。
另外，依據(jù)本發(fā)明，高密度內(nèi)置了半導(dǎo)體芯片和無源器件的薄型、層疊型的電路模塊可通過簡單的制造工序制造。
進一步，相面對的模塊薄片之間不用組份不同的粘結(jié)劑，由于能夠通過熔融由同一組份形成的熱可塑性樹脂，因此不易因溫度變化、壓力等產(chǎn)生層間剝離。
因而，能夠以較低的價格制造高性能的IC卡、存儲卡以及各種移動機器用的電路模塊等。
權(quán)利要求
1.一種電路模塊，通過疊合埋置有電子器件的器件內(nèi)置薄片而進行層疊化，其特征在于，包括器件內(nèi)置薄片，其具有以至少讓所述電子器件的凸起狀電極表面露出的方式埋入了該電子器件的多個電路區(qū)塊；布線圖案，其與所述器件內(nèi)置薄片的所述凸起狀電極連接；覆蓋薄片，其覆蓋所述布線圖案；沿所述電路區(qū)塊的邊界折疊并層疊所述電路區(qū)塊，使所述器件內(nèi)置薄片以及所述覆蓋薄片熔接，成為一體化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于，載置有與所述布線圖案電連接的薄片狀的無源元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于，所述器件內(nèi)置薄片和所述覆蓋薄片由熱可塑性樹脂形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于，層疊的所述器件內(nèi)置薄片的所述電路區(qū)塊之間，通過設(shè)置于所述折疊部分的所述布線圖案而連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于，層疊的所述器件內(nèi)置薄片的所述電路區(qū)塊之間的所述布線圖案，通過貫通所述電路區(qū)塊之間的通孔電連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于，通過埋置于所述器件內(nèi)置薄片的每個所述電路區(qū)塊中的導(dǎo)電性部件，所述布線圖案之間被電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路模塊，其特征在于，在層疊的所述器件內(nèi)置薄片的最外層的布線圖案上設(shè)有旨在與外部電路連接的連接電極。
8.一種電路模塊的制造方法，其特征在于，包括形成器件內(nèi)置薄片的工序，該器件內(nèi)置薄片具有以至少讓電子器件的凸起狀電極表面露出的方式埋入了該電子器件的多個電路區(qū)塊；形成布線圖案的工序，該布線圖案與所述器件內(nèi)置薄片的所述凸起狀電極連接；由覆蓋薄片覆蓋所述布線圖案的工序；通過在所述電路區(qū)塊的邊界折疊所述器件內(nèi)置薄片而進行層疊的工序；和對層疊后的所述器件內(nèi)置薄片和所述覆蓋薄片熱壓，使其相互熔接而一體化的工序。
9.一種電路模塊的制造方法，其特征在于，包括形成器件內(nèi)置薄片的工序，該器件內(nèi)置薄片具有以至少讓電子器件的凸起狀電極表面露出的方式埋入了該電子器件的多個電路區(qū)塊；形成布線圖案的工序，該布線圖案與所述器件內(nèi)置薄片的所述凸起狀電極連接；由覆蓋薄片層疊埋入了所述電子器件的所述布線圖案的工序；通過在所述電路區(qū)塊的邊界折疊所述器件內(nèi)置薄片而進行層疊的工序；和對層疊后的所述器件內(nèi)置薄片和所述覆蓋薄片熱壓，使其相互熔接而一體化的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，形成與所述布線圖案電連接的薄片狀的無源元件。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，形成與所述布線圖案電連接的薄片狀的無源元件。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，所述薄片狀的無源元件通過導(dǎo)電性漿料或電介質(zhì)的印刷或描繪而形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，所述薄片狀的無源元件通過導(dǎo)電性漿料或電介質(zhì)的印刷或描繪而形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，所述布線圖案通過導(dǎo)電性漿料的印刷而形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，所述布線圖案通過導(dǎo)電性漿料的印刷而形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，沿所述電路區(qū)塊的邊界線載置支撐桿，將所述支撐桿作為折疊的支點。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電路模塊的制造方法，其特征在于，沿所述電路區(qū)塊的邊界線載置支撐桿，將所述支撐桿作為折疊的支點。
全文摘要
在各種移動機器、IC卡或存儲卡等中使用的電路模塊必須薄型化、層疊化。與此相伴的制造方法存在復(fù)雜化以及因?qū)娱g剝離導(dǎo)致的可靠性低的問題。本發(fā)明提供一種具有層疊結(jié)構(gòu)的電路模塊及其制造方法，其形成將半導(dǎo)體芯片及無源器件埋置于由熱可塑性樹脂形成的薄片內(nèi)的器件內(nèi)置薄片，沿電路區(qū)塊的邊界對含有在表面形成有布線圖案的多個電路區(qū)塊的模塊薄片折疊后層疊，通過加熱和加壓，熔融為一體化。這樣，采用簡單的制造方法就可以制作可靠性高的電路模塊。
文檔編號H01L23/48GK1722430SQ20051007631
公開日2006年1月18日 申請日期2005年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者櫻井大輔, 西川和宏, 塚原法人 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社