JP2001111232A - 電子部品実装多層基板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シールド付きの電子部品の実装面積を積層方
向に立体的に増加できるようにする。 【解決手段】 一方の面にＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを実
装したＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂと、そのＬＳＩ実装基
板間に設けられた中継ぎ用の層間配線部材４Ａ，４Ｂ，
５Ａ，５Ｂと、この層間配線部材４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５
Ｂによって画定される領域内であって、少なくとも、Ｌ
ＳＩチップ３Ａに対向する側の内層配線基板２に設けら
れた所定の広さのシールドパターン６Ａ，６Ｂとを備
え、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂが層間配線部材４Ａ，４
Ｂ，５Ａ，５Ｂを挟んで積層されると共に、そのＬＳＩ
実装基板間が層間配線部材４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂによ
り電気的に接合された多層構造を成しているものであ
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、半導体集積回路装
置や受動素子などの電子部品を高密度実装した携帯端末
装置に適用して好適な電子部品実装多層基板及びその製
造方法に関する。詳しくは、シールド用の導電部材に対
向して電子部品を実装した実装基板間に、中継ぎ用の層
間配線部材を設け、この層間配線部材を挟んで実装基板
を積層すると共に、その層間配線部材により実装基板間
を電気的に接合するようにして、シールド付きの電子部
品の実装面積を積層方向に立体的に増加できるようにし
たものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話機や、携帯用のパーソナ
ルコンピュータなどの携帯端末装置に、ベアーチップ状
の半導体集積回路装置（以下単にＬＳＩチップという）
を実装したＬＳＩ実装基板が使用されるようになってき
た。この種の実装基板には個々のＬＳＩチップがモール
ド成形されることなく、複数のＬＳＩチップが実装基板
の一方の面に平面的に並べて配置され、他方の面に抵抗
や、コンデンサなどの電子部品が実装されている。ま
た、近接回路間のノイズ対策に関しては、金属の筐体を
個々のＬＳＩチップに覆い被せるようにしてシールドし
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来方式の
ＬＳＩ実装基板によれば、ＬＳＩチップが平面的に並べ
て配置されるので、電子部品の高密度な実装要求に対し
て、部品搭載面積に限界を生ずるに至っている。従っ
て、近年のプリント配線板の小型化、つまり、電子機器
の小型化の要求に満足できなくなってきた。併せて、電
子機器の小型化により、近接回路間のノイズも問題とな
ってきた。

【０００４】この種の問題に対して、技術文献である特
開平２−１６４０９６号公報の「多層電子回路基板とそ
の製造方法」には、電子回路を構成する回路素子をプリ
ント配線基板の層間に内蔵し、電子回路の高密度な実装
を図ることが記載されている。また、特開平５−３４３
８５６号公報の「多層プリント配線基板及びその製造方
法」には、電子回路などを構成するハイブリッドモジュ
ールをプリント配線基板間に挟み込み、電子回路などを
高密度に実装することが記載されている。

【０００５】更に、特開平３−１４２９３号公報の「多
層高密度実装モジュール」には、電子回路などを中間層
に内蔵したプリント配線基板を積層する際に、ハンダバ
ンプと接する面に白金、あるいはパラジウムメッキを施
すことが記載されている。いずれの技術文献も、電子部
品の実装面積を積層方向に立体的に増加することができ
ても、シールド付きの電子部品の実装面積を積層方向に
立体的に増加することがでない。

【０００６】そこで、この発明はこのような従来の課題
を解決したものであって、シールド付きの電子部品の実
装面積を積層方向に立体的に増加できるようにした電子
部品実装多層基板及びその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題は、一方の
面又は両面に電子部品を実装した実装基板が複数と、実
装基板間に設けられた中継ぎ用の層間配線部材と、この
層間配線部材によって画定される領域内であって、少な
くとも、電子部品に対向する側の実装基板に設けられた
所定の広さのシールド用の導電部材とを備え、実装基板
が層間配線部材を挟んで積層されると共に、該実装基板
間が層間配線部材により電気的に接合された多層構造を
成していることを特徴とする電子部品実装多層基板によ
って解決される。

【０００８】本発明に係る電子部品実装多層基板によれ
ば、シールド用の導電部材と対向した電子部品を実装す
る実装基板間に中継ぎ用の層間配線部材が設けられ、そ
の実装基板が層間配線部材を挟んで積層されると共に、
その実装基板間が層間配線部材により電気的に接合され
た多層構造を成している。

【０００９】従って、所定の広さの導電部材によってシ
ールドされた電子部品の実装面積を積層方向に立体的に
増加させることができ、電子部品を平面に並べてシール
ド実装する場合に比べて、シールド付きの電子部品を高
密度に実装することができる。

【００１０】本発明に係る電子部品実装多層基板の製造
方法は、一方の面又は両面に電子部品を実装して実装基
板を形成すると共に、電子部品に対向する側の他の実装
基板に所定の広さのシールド用の導電部材を形成する工
程と、電子部品を導電部材に対向するようにして実装基
板間に中継ぎ用の層間配線部材を挟んで積層し接合する
工程と、実装基板間を層間配線部材により電気的に接合
する工程とを有することを特徴とするものである。

【００１１】本発明に係る電子部品実装多層基板の製造
方法によれば、シールド付きの電子部品の実装面積を積
層方向に立体的に増加させることができ、電子部品を平
面に並べてシールド実装する場合に比べて、シールド付
きの電子部品を高密度に実装することができる。これに
より、当該電子部品実装多層基板を適用した電子機器の
小型化を図ることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】続いて、この発明に係る電子部品
実装多層基板及びその製造方法の一実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明をする。 （１）第１の実施形態 図１は本発明に係る第１の実施形態としての電子部品実
装多層基板の構成例を示す断面図である。この実施形態
では、シールド用の導電部材に対向して電子部品を実装
した実装基板間に、中継ぎ用の層間配線部材を設け、こ
の層間配線部材を挟んで実装基板を積層すると共に、そ
の層間配線部材により実装基板間を電気的に接合するよ
うにして、シールド付きの電子部品の実装面積を積層方
向に立体的に増加できるようにしたものである。

【００１３】図１に示す電子部品実装多層基板１００は
半導体集積回路装置（ＬＳＩチップ）などの電子部品を
高密度に実装したものである。ＬＳＩチップは厚みが数
百μｍ程度であり、電子部品実装多層基板１００の厚み
はｔ０であり、電子部品の積層数によるが１ｍｍ前後〜
数ｍｍ程度である。図１に示す例では、一方の面にＬＳ
Ｉチップ３Ａを実装した、厚みｔ１のＬＳＩ実装基板１
Ａが、中継ぎ用の層間配線部材４Ａ，５Ａを挟んで内層
配線基板（第２の実装基板）２の一方の面に積層される
と共に、ＬＳＩ実装基板１Ａ及び内層配線基板２間がそ
の層間配線部材４Ａ，５Ａにより電気的に接合され、し
かも、その内層配線基板２の他方の面に、他の中継ぎ用
の層間配線部材４Ｂ，５Ｂを挟んで他のＬＳＩ実装基板
１Ｂが積層されると共に、ＬＳＩ実装基板１Ｂ及び内層
配線基板２間がその層間配線部材４Ｂ，５Ｂにより電気
的に接合された多層構造を成している。

【００１４】つまり、これらの中継ぎ用の層間配線部材
４Ａ，５ＡはＬＳＩ実装基板１Ａと内層配線基板２との
間に設けられ、その層間配線部材４Ｂ，５ＢはＬＳＩ実
装基板１Ｂと内層配線基板２との間に設けられ、少なく
とも、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂや内層配線基板２を支
える躯体としての性質と、信号などを伝搬する信号線路
と、ＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂや信号線などをシールドす
る遮蔽壁としての３つの機能を有している。

【００１５】これらの層間配線部材４Ａ，５Ａ，４Ｂ，
５Ｂによって画定される領域内であって、少なくとも、
ＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂに対向する側の実装基板、つま
り、内層配線基板２の両面には所定の広さのシールド用
の導電部材６Ａ，６Ｂが設けられる。この導電部材６
Ａ，６Ｂには銅箔などが使用され、このシールド用の銅
箔パターン（以下シールドパターンという）６Ａ，６Ｂ
が接地される。シールドパターン６Ａ，６Ｂは内層配線
基板２の形成時に配線パターンと共に同時に形成される
ので、多層基板構造の簡略化及びその製造工程の短縮化
によるコストダウンにつながる。

【００１６】このシールドパターン６Ａ，６Ｂの大きさ
はＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂの上部投影面積よりも広い方
が好ましい。電磁及び静電シールド効果を上げるためで
ある。この例では、ＬＳＩ実装基板１Ａ下のＬＳＩチッ
プ３Ａを内層配線基板２の上面のシールドパターン６Ａ
により電磁シールドすることができ、同様にして、ＬＳ
Ｉ実装基板１Ｂ上のＬＳＩチップ３Ｂを内層配線基板２
の下面のシールドパターン６Ｂにより電磁シールドする
ことができる。

【００１７】また、電子部品は実装基板の一方の面に実
装する場合に限られることはなく、これらの実装基板の
両面に電子部品を実装するようにしてもよい。例えば、
一方の面にＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを実装し、他方の面
にチップ状の抵抗や、コンデンサなどの受動素子を実装
する場合や、両面にＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを実装する
場合もある。電子部品を高密度に実装するためである。

【００１８】このように、第１の実施形態としての電子
部品実装多層基板１００によれば、一方の面にシールド
パターン６Ａと対向したＬＳＩチップ３Ａを実装したＬ
ＳＩ実装基板１Ａが、中継ぎ用の層間配線部材４Ａ，５
Ａを挟んで内層配線基板２の一方の面に積層されると共
に、ＬＳＩ実装基板１Ａ及び内層配線基板２との間がそ
の層間配線部材４Ａ，５Ａにより電気的に接合され、し
かも、その内層配線基板２の他方の面に、他の中継ぎ用
の層間配線部材４Ｂ，５Ｂを挟んでシールドパターン６
Ｂと対向した他のＬＳＩチップ３Ｂを実装したＬＳＩ実
装基板１Ｂが積層されると共に、ＬＳＩ実装基板１Ｂ及
び内層配線基板２との間がその層間配線部材４Ｂ，５Ｂ
により電気的に接合された多層構造を成している。

【００１９】従って、所定の広さのシールドパターン６
Ａ，６Ｂによって電気的にシールドされたＬＳＩチップ
３Ａ，３Ｂの実装面積を積層方向に立体的に増加させる
ことができ、ＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを平面に並べてシ
ールド実装する場合に比べて、シールド付きのＬＳＩチ
ップ３Ａ，３Ｂを高密度に実装することができる。しか
も、各積層間に設けられたシールドパターン６Ａ，６Ｂ
によって近接回路間のノイズによるクロストークを防止
できる。これにより、当該電子部品実装多層基板１００
を適用した電子機器の小型化及び信頼性の向上を図るこ
とができる。

【００２０】続いて、電子部品実装多層基板１００の製
造方法について説明をする。図２〜図６は電子部品実装
多層基板１００の形成例（その１〜５）を示す工程図で
ある。この例では、内層配線基板２の両面に所定の広さ
のシールド用の導電部材を形成する。この導電部材には
銅箔などを使用する。シールドパターン６Ａ，６Ｂは配
線パターンと共に同時に形成し、各層のシールドパター
ン６Ａ，６Ｂは層間配線部材４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂの
例えば接地線用のスルーホールに共通に接続し当該基板
実装時に一括して接地することを想定する。

【００２１】これを前提として、まず、図２に示す実装
基板１の一方の面にＬＳＩチップ３ＡやＬＳＩチップ３
Ｂを実装してＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂを形成する。こ
の実装基板１は予め、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積
層板（ＦＲ−４）などの両面銅箔基板を加工して所定の
配線パターンや電極（ラウンド）などを形成したもので
ある。

【００２２】例えば、両面銅箔基板の片面づつにレジス
ト材料を塗布し、その後、配線パターンや電極などの形
を象ったレチクル（例えばネガフィルムや乾板）を使用
してレジスト材料を露光し、その後、このレジスト膜を
マスクにして銅箔をエッチングすることにより配線パタ
ーンや電極などが形成される。両面銅箔基板には、ポリ
イミド系樹脂銅張積層板や、ビスマレイミド−トリアジ
ン（ＢＴレジン）系樹脂銅張積層板を用いてもよい。こ
れら基板は耐熱性や、寸法度安定性に優れている。この
ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂは予め形成された複数のパッ
ド電極などにバンプ電極を介在してＬＳＩチップ３Ａ，
３Ｂを接合したものである。バンプ電極はハンダボール
や球状の銀、金などから成る。

【００２３】この例では、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂか
ら動作検査用の電極７，８が引き出される。この動作検
査用の電極７，８は試験電圧を印可したり、テストデー
タを供給したり、その結果データを引き出すために使用
される。この電極７，８としてテスト専用に端子を設け
てもよいが、端子数を極力少なくする観点から、本来の
信号入力線や信号出力線に接続される電極、例えば、層
間配線部材４Ａ，５Ａ，４Ｂ，５Ｂの芯部に設けられる
スルーホールと電気的に接続するためのラウンド電極
７，８が兼用される。

【００２４】次に、図３Ａに示す両面基板の両面にシー
ルドパターン６Ａ，６Ｂを有した内層配線基板２を形成
する。もちろん、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂと内層配線
基板２の形成順序はこれに限られることはなく、内層配
線基板２を形成した後に、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂを
形成してもよい。シールドパターン６Ａ，６Ｂは予め両
面銅箔基板をエッチング加工して所定の大きさに形成し
たものである。例えば、両面銅箔基板の片面づつにレジ
スト材料を塗布し、その後、スルーホール用のラウンド
電極９，１１や、配線パターン、シールドパターン６
Ａ，６Ｂなどの形を象ったレチクルを使用してレジスト
材料を露光する。

【００２５】このシールドパターン６Ａ，６Ｂは接地線
用のスルーホール１２に至るようにパターニングされ
る。その後、このレジスト膜をマスクにして銅箔をエッ
チングする。これにより、スルーホール用のラウンド電
極９，１１や、接地線用のスルーホール１２に至るラウ
ンド電極、プリント配線パターン、シールドパターン６
Ａ，６Ｂなどが形成される。

【００２６】これらのＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂや内層
配線基板２が形成できたら、図４に示すＬＳＩテスタ１
０などにより実装基板毎に電気的な検査を行う。この例
では１つのＬＳＩ実装基板１を１個の回路ブロックとし
て取り扱うことができ、当該電子部品実装多層基板１０
０の実装後に、ＬＳＩ実装基板１に故障を生じた際に
は、その故障を起こしたＬＳＩ実装基板１のみの交換が
可能となり、メンテナンス及びその修理が容易となる。

【００２７】この例で動作検査用の電極には、層間配線
部材４Ａ，５Ａや層間配線部材４Ｂ，５Ｂの芯部に設け
られる複数のスルーホールと電気的に接続されるラウン
ド電極７，８が使用される。この複数の電極７，８にＬ
ＳＩテスタ１０のプローブ１３，１４が接触され、回路
ブロック毎にローカルな実装試験が行われる。もちろ
ん、この実装試験に関しては、予めＬＳＩ実装基板１Ａ
やＬＳＩ実装基板１Ｂなどに専用に作成されたテストデ
ータが使用される。

【００２８】従って、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂや内層
配線基板２を積層する前に、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂ
の不良を早期に除去することができる。この検査結果で
良品と判定されたＬＳＩ実装基板１Ａ，１Ｂや内層配線
基板２のみを中継ぎ用の層間配線部材４Ａ，５Ａ，４
Ｂ，５Ｂを介在して積層することができる。ＬＳＩ実装
基板１Ａ，１Ｂや内層配線基板２を全部積層した後に電
気的な検査を行う場合に比べて、当該電子部品実装多層
基板１００の生産歩留まりを向上させることができる。

【００２９】次に、図５に示すような中継ぎ用の層間配
線部材４Ａ，５Ａなどを準備する。この層間配線部材４
Ａ，５Ａにはその主要部が絶縁材料４，５から構成され
る、例えば、ガラス布基材エポキシ樹脂銅張積層板（Ｆ
Ｒ−４）などの両面銅箔基板を図５に示す長四角状に切
断したものが使用される。この絶縁材料４，５の芯部に
は他の回路基板への信号出力線や、他の回路基板からの
信号入力線、その他電源線、接地線などを構成するスル
ーホール１５Ａ，１６Ａなどが設けられ、その両面（内
外面）にはシールド用に銅箔（導電部材）１７が形成さ
れ、内層配線基板２のシールドパターン６Ａ，６Ｂと共
に接地される。スルーホール１５Ａ，１６Ａは周知の方
法で形成される。スルーホール１５Ａ，１６Ａは中空管
状に形成される他に銀などの導体により充填される場合
もある。

【００３０】この銅箔１７は層間配線部材４Ａ、５Ａの
両面に設けられたもの、又は、これらの片面のみに設け
られたものでもよい。内側面に銅箔を設けた（残した）
場合には、シールドパターン６Ａ，６Ｂと共に、ＬＳＩ
チップ３Ａなどを立体的（三次元的）に効率良く電磁シ
ールドすることができ、両面に銅箔を設けた（残した）
場合には、ＬＳＩチップ３Ａなどの電磁シールド効果と
共に、芯部を通る信号出力線や信号入力線の電磁シール
ド効果とを併せて得ることができる。なお、層間配線部
材４Ｂ，５Ｂについては層間配線部材４Ａ，５Ａと同様
な構成を採るのでその説明を省略する。

【００３１】その後、図６に示すように、ＬＳＩ実装基
板１Ａ、層間配線部材４Ａ，５Ａ、内層配線基板２、層
間配線部材４Ｂ，５Ｂ、ＬＳＩ実装基板１Ｂを位置合わ
せして積層する。この際に、ＬＳＩチップ３Ａがシール
ドパターン６Ａ面に対向し、ＬＳＩチップ３Ｂがシール
ドパターン６Ｂ面に対向するようにＬＳＩ実装基板１
Ａ、内層配線基板２及びＬＳＩ実装基板１Ｂを位置合わ
せする。そして、ＬＳＩ実装基板１Ａと内層配線基板２
との間に中継ぎ用の層間配線部材４Ａ，５Ａを挟み込む
と共に、内層配線基板２とＬＳＩ実装基板１Ｂとの間に
中継ぎ用の層間配線部材４Ｂ，５Ｂを挟み込む。この状
態で、ＬＳＩ実装基板１Ａと内層配線基板２とを層間配
線部材４Ａ，５Ａにより電気的かつ構造的に接合し、内
層配線基板２とＬＳＩ実装基板１Ｂとを層間配線部材４
Ｂ，５Ｂにより接着剤を介在して電気的かつ構造的に接
合する。この接合に関しては各部材間に熱溶融性の接着
剤を介在させ、同一の加圧熱処理工程によって行われ
る。

【００３２】例えば、異方性導電樹脂を各々の部材間に
塗布し、ＬＳＩ実装基板１Ａ、層間配線部材４Ａ，５
Ａ、内層配線基板２、層間配線部材４Ｂ，５Ｂ、ＬＳＩ
実装基板１Ｂから成る積層物を１７０°Ｃ程度で加圧加
熱する。これにより、樹脂内に存在する金属粒子がつぶ
れて電気的に基板間が接続されると共に、各々の部材間
が熱接合され、図１に示した電子部品実装多層基板１０
０を形成することができる。しかも、シールド付きのＬ
ＳＩチップ３Ａ，３Ｂの実装面積を積層方向に立体的に
増加させることができ、ＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを平面
に並べてシールド実装する場合に比べて、シールド付き
のＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを高密度に実装することがで
きる。また、はんだ付けによる接続も可能である。

【００３３】このようにして得られた電子部品実装多層
基板１００の外面の銅箔に更にエッチングを施して、プ
リント配線パターンを形成して外部回路を構成し、その
外部回路上に抵抗や、コンデンサなどの部品を更に実装
する。この例では、より多くの電子部品を搭載すること
ができると共に、プリント基板の小型化を図ることがで
きる。

【００３４】本発明者らが基板面積をシュミレーション
した結果によれば、実装基板上に平面に５個のＬＳＩチ
ップを表面実装する場合（マルチチップ実装、現行のＣ
ＳＰ；Ｃhip Ｓize Ｐackage：従来方式）に比べて、５
個のＬＳＩチップを基板内に内蔵する本発明方式では、
従来方式の４０〜５０％の小型化が図れることが明確に
なった。従って、当該電子部品実装多層基板１００を適
用した電子機器の小型化を図ることができる。

【００３５】（実施例）図７〜図１１は実施例としての
層間配線部材の構成例を示すイメージ図である。図７〜
図９に示す例では、層間配線部材などの主要部が絶縁材
料から構成される場合であって、その絶縁材料の内面
側、芯部又は外面側に導電部材が設けられ、この導電部
材が接地されるものである。

【００３６】図７Ａに示す層間配線部材４１の例では、
図５に示した層間配線部材４Ａに関して、その絶縁材料
４の両面から銅箔を除いたものである。従って、層間配
線部材４１のシールド効果に関しては、信号線や電源線
に使用されないスルーホール１５Ａを並列に接続して接
地することにより、電磁シールドを得るものである。こ
の絶縁材料４を取り除いて考えた場合に、接地されたス
ルーホール１５Ａが格子状に配置されることになり、Ｌ
ＳＩチップ３Ａ，３Ｂの側面などを電磁シールドするよ
うな効果が得られる。

【００３７】図７Ｂに示す層間配線部材４２の例では、
図７Ａに示した層間配線部材４１のスルーホール１５Ａ
の位置を左右に分離して配置したものである。スルーホ
ール１５Ａの断面積は１／２になるが、設置数が２倍に
なる。従って、余裕を持って信号線や電源線とシールド
用の格子部分とを完全に分離することができる。この際
のシールド効果に関しては、シールド用の格子部分のス
ルーホール１５Ｃを並列に接続して接地することによ
り、広範囲な電磁シールドを得ることができる。

【００３８】図７Ｃに示す層間配線部材４３の例では、
図５に示した層間配線部材４Ａの芯部から信号線用のス
ルーホールを取り除き、両面の導電部材によって信号線
用のプリント配線パターン１８や、シールドパターン１
９を形成したものである。層間配線部材４３の芯部には
例えば電源線や接地線が設けられる。従って、図７Ｂに
示した層間配線部材４２と同様にして信号線や電源線と
シールドパターン１９とを完全に分離することができ
る。もちろん、層間配線部材４３の左右のいずれか一方
がシールド面と始めから明確になされている場合には、
銅箔をそのまま残して置いてもよい。シールド面が左右
のどちらに位置するかが明確でない場合には、プリント
配線パターン１８として銅箔を加工して置き、シールド
面が決定したところで、シールド面側の配線パターン１
８を並列に接続して接地し、それをシールドパターン１
９として使用すればよい。

【００３９】図８に示す層間配線部材４４の例では、層
間配線部材自身が枠型を有しており、その主要部が絶縁
材料４から構成される場合であって、その絶縁材料４の
芯部に複数のスルーホール（導電部材）１５Ａが設けら
れ、そのスルーホール１５Ａの一部が並列に接続されて
接地されるものである。すべてのスルーホール１５Ａを
並列に接続した場合には、電子部品を包囲するような駕
篭状のシールド壁を構成することができる。通常はスル
ーホール１５Ａの一部は信号線や電源線に使用される。
もちろん、この枠型の層間配線部材４４の内側面及び外
側面に導電部材を設け、この導電部材をシールドパター
ン１９として使用してもよい。電子部品を包囲するよう
なシールド壁が形成され、同様なシールド効果が得られ
る。

【００４０】図９に示す層間配線部材４５の例では、層
間配線部材自身が「コ」字状を有しており、図８に示し
た枠型の層間配線部材４４の一辺の枠部を取り除いたも
のである。コ字状の層間配線部材４５は例えば回路基板
端部で使用するとよい。これは発熱性の高いＬＳＩチッ
プなどを実装する場合に、回路基板端部に開放部が向く
ようにコ字状の層間配線部材４５を配置することによ
り、その開放部を放熱窓として利用することができる。
絶縁材料５の芯部には枠型の層間配線部材４４と同様に
して、複数のスルーホール１５Ａが設けられ、そのスル
ーホール１５Ａの一部が並列に接続されて接地されるも
のである。

【００４１】すべてのスルーホール１５Ａを並列に接続
した場合には、電子部品をコ字状に包囲するような一辺
開放型のシールド壁を構成することができる。もちろ
ん、この例でも、コ字状の層間配線部材４５の内側面及
び外側面に導電部材を設け、この導電部材をシールドパ
ターン１９として使用してもよい。電子部品をコ字状に
包囲するようなシールド壁が形成され、同様なシールド
効果が得られる。

【００４２】このように、簡単なプロセスでシールド効
果を得ることができる。特に、３次元的にＬＳＩチップ
３Ａ，３Ｂを実装する際に、層間配線部材４１〜４５の
スルーホール１５Ａにより、電磁シールドをすることが
できる。

【００４３】図１０及び図１１に示す例では、層間配線
部材が導電材料から構成される場合であって、その導電
材料が柱状又は球状を有している。もちろん、導電材料
は円錐状、円柱状、壁状を有していてもよい。図１０に
示す層間配線部材４６の例では、中空円柱状の４個の銅
パイプ４６Ａ〜４６Ｄにより導電性の層間配線部材が構
成される。この層間配線部材４６は、例えば、ＬＳＩ実
装基板１Ａと内層回路基板２との間において、当該基板
の四隅に配置される。主に、電源線や、クロック信号な
どの供給経路としての機能及び、実装基板の躯体を支え
るために使用される。銅パイプ４６Ａ〜４６Ｄの配置は
四隅に限られることはなく、回路基板に撓みが生じなけ
れば三隅でも、また、広い面積の回路基板同士を多層す
る場合には、躯体応力集中部分や、信号線の入出力位置
に基づいて銅パイプ４６Ａ〜４６Ｄを配置するとよい。
パイプの材質は銅に限定されることはなく、抵抗の少な
い青銅、銀や金、これらの合金でもよい。

【００４４】図１１に示す層間配線部材４７の例では、
４個の球状のハンダボール４７Ａ〜４７Ｄにより導電性
の層間配線部材が構成される。この層間配線部材４７
は、例えば、ＬＳＩ実装基板１Ａと内層回路基板２との
間において、図１０で説明したように当該基板の四隅に
配置される。その機能は上述の銅パイプ４６Ａ〜４６Ｄ
と同じである。

【００４５】ハンダボール４７Ａ〜４７Ｄの形成位置は
四隅に限られることはなく、回路基板に撓みが生じなけ
ればラウンド電極に整合させた三隅でも、また、広い面
積の回路基板を多層する場合には、躯体応力集中部分
や、信号線の入出力位置に基づいてハンダボール４７Ａ
〜４７Ｄを配置するとよい。なお、図１０及び図１１に
示した層間配線部材４６，４７の例で、シールド効果を
得るためには、銅パイプ４６Ａ〜４６Ｄやハンダボール
４７Ａ〜４７Ｄを電子部品の周囲に並べて配置し、これ
を電気的に接続して接地すればよい。

【００４６】（２）第２の実施形態 図１２は本発明に係る第２の実施形態としての電子部品
実装多層基板２００の構成例を示す断面図である。この
実施形態に係る電子部品実装多層基板２００は、層間配
線部材がＬＳＩ実装基板と一体化された凹状のキャビテ
ィ構造を有している。このキャビティ構造とは電子部品
収納用の溝部又は穴部をいう。この例でも、内層配線基
板２にはシールドパターン６Ａ，６Ｂが設けられ、シー
ルド付きのＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂの実装面積を積層方
向に立体的に増加できるようにしたものである。

【００４７】図１２に示す電子部品実装多層基板２００
は、ＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂなどの電子部品を高密度に
実装したものである。図１２に示す例では、キャビティ
構造のＬＳＩ実装基板２１にＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂが
実装され、このＬＳＩ実装基板２１が内層配線基板２の
一方の面に積層されると共に、ＬＳＩ実装基板２１及び
内層配線基板２が電気的に接合され、しかも、その内層
配線基板２の他方の面に、ハンダボール（球状の層間配
線部材）２３Ａ，２３Ｂを挟んで他のＬＳＩ実装基板１
Ｂなどが積層されると共に、ＬＳＩ実装基板１Ｂ及び内
層配線基板２との間がそのハンダボール２３Ａ，２３Ｂ
により電気的に接合された多層構造を成している。

【００４８】この例では、ＬＳＩ実装基板２１は凹状に
突起したキャビティ部２２を有しており、第１の実施形
態で説明した中継ぎ用の層間配線部材４Ａ，４Ｂなどの
機能を備えたものである。キャビティ部２２は、少なく
とも、ＬＳＩ実装基板２１や内層配線基板２を支える躯
体としての性質と、信号などを伝搬する信号線路と、Ｌ
ＳＩチップ３Ａや信号線などをシールドする遮蔽壁とし
ての３つの機能を有している。

【００４９】この例でもキャビティ部２２によって画定
される領域内であって、ＬＳＩチップ３Ａに対向する側
の内層配線基板２の一方の面には第１の実施形態で説明
したようなシールドパターン６Ａが設けられ、更に、ハ
ンダボール２３Ａ，２３Ｂによって画定される領域内で
あって、ＬＳＩチップ３Ｂに対向する側の内層配線基板
２の他方の面にも、所定の広さの銅箔から成るシールド
パターン６Ｂが設けられる。これらのシールドパターン
６Ａ，６Ｂが接地される。従って、ＬＳＩ実装基板２１
のキャビティ部２２のＬＳＩチップ３Ａを内層配線基板
２の上面のシールドパターン６Ａにより電磁シールドす
ることができ、同様にして、ＬＳＩ実装基板１Ｂ上のＬ
ＳＩチップ３Ｂを内層配線基板２の下面のシールドパタ
ーン６Ｂにより電磁シールドすることができる。

【００５０】このように、第２の実施形態としての電子
部品実装多層基板２００によれば、層間配線部材の機能
を有した凹状のキャビティ構造のＬＳＩ実装基板２１に
ＬＳＩチップ３Ａが実装され、このＬＳＩ実装基板２１
が内層配線基板２の一方の面に積層されると共に、ＬＳ
Ｉ実装基板２１及び内層配線基板２が電気的に接合され
る。しかも、内層配線基板２の所定の位置にはシールド
パターン６Ａが設けられ、その内層配線基板２の他方の
面に、ハンダボール２３Ａ，２３Ｂを挟んで他のＬＳＩ
実装基板１Ｂが積層されると共に、ＬＳＩ実装基板１Ｂ
及び内層配線基板２との間がそのハンダボール２３Ａ，
２３Ｂにより電気的に接合された多層構造を成してい
る。

【００５１】従って、ＬＳＩ実装基板２１やＬＳＩ実装
基板１Ｂなどの基板同士の接続を複合的に行うことがで
き、しかも、第１の実施形態のような層間配線部材の積
層処理を同時加圧熱接合工程から分離することができ
る。また、第１の実施形態と同様にして所定の広さのシ
ールドパターン６Ａ，６Ｂによって電気的にシールドさ
れたＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂの実装面積を積層方向に立
体的に増加させることができ、ＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂ
を平面に並べてシールド実装する場合に比べて、シール
ド付きのＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを高密度に実装するこ
とができる。これにより、当該電子部品実装層基板２０
０を適用した電子機器の小型化を図ることができる。

【００５２】続いて、電子部品実装多層基板２００の製
造方法について説明をする。図１３及び図１４は電子部
品実装多層基板２００の形成例（その１、２）を示す工
程図である。この例では、第１の実施形態で説明したよ
うなＬＳＩ実装基板１Ｂ及び内層配線基板２が既に準備
されていることを想定する。ＬＳＩ実装基板２１やＬＳ
Ｉ実装基板１Ｂなどの基板同士の接続は複合的に行わ
れ、しかも、第１の実施形態のような層間配線部材の積
層処理を同時加圧熱接合工程から分離するようになされ
る。

【００５３】これを前提として、まず、図１３Ａに示す
キャビティ構造のＬＳＩ実装基板２１を形成する。この
ＬＳＩ実装基板２１は第１の実施形態で説明したＬＳＩ
実装基板１のように、予め両面銅箔基板を加工して所定
のプリント配線パターンや電極（ラウンド）などを形成
し、その後、例えば、その実装基板１にキャビティ部２
２を立ち上げるものである。キャビティ部２２は第１の
実施形態で説明した層間配線部材４Ａ，５Ａを利用する
ことができる。

【００５４】例えば、図５に示したような中継ぎ用の層
間配線部材４Ａ，５Ａを最初に実装基板１に接合し固定
する。この際の固定方法は、加圧熱接着により行う。こ
のキャビティ部２２（層間配線部材４Ａ，４Ｂ）の芯部
には他の回路基板への信号出力線や、他の回路基板から
の信号入力線、その他電源線、接地線などを構成するス
ルーホール１５Ａ，１６Ａなどが設けられる。もちろ
ん、その両面（内外面）にシールド用に銅箔（導電部
材）を設けて、内層配線基板２のシールドパターン６
Ａ，６Ｂと共に接地し、電磁シールド効果を得るように
してもしてもよい。

【００５５】その後、図１３Ｂに示す実装基板１の凹状
部にＬＳＩチップ３Ａを実装してキャビティ構造のＬＳ
Ｉ実装基板２１を形成する。例えば、ＬＳＩチップ３Ａ
がフリップチップの場合に、予め形成された複数のパッ
ド電極などにバンプ電極を介在してＬＳＩチップ３Ａを
接合する。ＬＳＩチップ３Ａはフリップチップに限定さ
れることはなく、ワイヤーボンディングによる接合方法
でもよい。

【００５６】この例でも、ＬＳＩ実装基板２１から動作
検査用の電極が引き出される。この動作検査用の電極に
はキャビティ部２２の芯部に設けられたスルーホール１
５Ａ，１６Ａが兼用される。このスルーホール１５Ａ，
１６Ａは動作検査時に試験電圧を印可したり、テストデ
ータを供給したり、その結果データを引き出すために使
用される。専用のテスト端子を設けなくても済む。

【００５７】上述のキャビティ構造のＬＳＩ実装基板２
１が形成できたら、図４に示したＬＳＩテスタ１０など
によりＬＳＩ実装基板２１毎に電気的な検査を行う。例
えば、キャビティ部２２の芯部に設けられた複数のスル
ーホール１５Ａ，１６Ａに、図示しないＬＳＩテスタ１
０のプローブ１３，１４が一斉に接触され、キャビティ
部２２のスルーホール１５Ａ，１６Ａを含めた実装試験
が行われる。

【００５８】従って、キャビティ構造のＬＳＩ実装基板
２１を内層配線基板２や、他のＬＳＩ実装基板１Ｂに積
層する前に、ＬＳＩ実装基板２１の不良を早期に除去す
ることができる。この検査結果で良品と判定されたＬＳ
Ｉ実装基板２１や内層配線基板２のみを積層することが
できる。キャビティ構造のＬＳＩ実装基板２１や内層配
線基板２を全部積層した後に電気的な検査を行う場合に
比べて、当該電子部品実装多層基板２００の生産歩留ま
りを向上させることができる。

【００５９】その後、図１４に示すように、キャビティ
構造のＬＳＩ実装基板２１と、内層配線基板２と、ＬＳ
Ｉ実装基板１Ｂとを位置合わせして積層する。この際
に、ＬＳＩチップ３Ａがシールドパターン６Ａ面に対向
し、ＬＳＩチップ３Ｂがシールドパターン６Ｂ面に対向
するようにＬＳＩ実装基板２１、内層配線基板２及びＬ
ＳＩ実装基板１Ｂを位置合わせする。そして、ＬＳＩ実
装基板２１と内層配線基板２との間に図示しないハンダ
ペーストを塗布すると共に、ＬＳＩ実装基板１Ｂと内層
配線基板２との間にハンダボール２３Ａ，２３Ｂを挟み
込む。この状態で、ＬＳＩ実装基板２１と内層配線基板
２とをハンダペーストにより電気的かつ構造的に接合
し、内層配線基板２とＬＳＩ実装基板１Ｂとをハンダボ
ール２３Ａ，２３Ｂにより電気的かつ構造的に接合す
る。この接合に関しては同一の加圧熱処理工程によって
行われる。

【００６０】例えば、キャビティ構造のＬＳＩ実装基板
２１、内層配線基板２及びＬＳＩ実装基板１Ｂから成る
積層物をはんだ付けする。これにより、図１２に示した
電子部品実装多層基板２００を形成することができる。
しかも、第１の実施形態と同様にしてシールド付きのＬ
ＳＩチップ３Ａ，３Ｂの実装面積を積層方向に立体的に
増加させることができる。ここで、回路機能を増加すべ
く、ＬＳＩ実装基板２１の積層数を更に増加した場合
に、平面的なサイズを大きくすること無しに、電子部品
実装多層基板２００を構成することができる。このよう
に、ＬＳＩ実装基板２１を任意の数だけ積み上げること
ができるので、実装面積が増え、多機能な電子機器の小
型化を実現できる。

【００６１】各々の実施形態では２個のＬＳＩ実装基板
１Ａ，１ＢやＬＳＩ実装基板２１，１Ｂを積層する場合
について説明したが、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１ＢやＬＳ
Ｉ実装基板２１，１Ｂの積層数はこれに限定されるもの
ではない。また、ＬＳＩ実装基板１Ａ，１ＢやＬＳＩ実
装基板２１，１ＢにおけるＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂの実
装面も片面について説明したが、これに限定されるもの
ではない。もちろん、両面にＬＳＩチップ３Ａ，３Ｂを
実装してもよい。

【００６２】また、積層工程における各回路基板間の接
続方法については、ハンダペースト及びハンダボール２
３Ａ，２３Ｂを使用する場合について説明したが、これ
に限定されるものではない。広く部品実装で使用されて
いるハンダ付け、ＡＣＦ（Ａnisotropy Ｃonductive Ｆ
ilm）などに代表される接着剤による実装や、銀ペース
ト接着法等による実装も可能である。個別基板毎にＡＣ
Ｆを適用することも可能であり、より容易で安価な電子
部品実装多層基板２００を製造することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電子
部品実装多層基板によれば、シールド用の導電部材と対
向した電子部品を実装する実装基板が、層間配線部材を
挟んで積層されると共に、その実装基板間が層間配線部
材により電気的に接合された多層構造を成しているもの
である。この構成によって、所定の広さの導電部材によ
ってシールドされた電子部品の実装面積を積層方向に立
体的に増加させることができ、平面に電子部品を並べて
シールド実装する場合に比べて、シールド付きの電子部
品を高密度に実装することができる。

【００６４】本発明に係る電子部品実装多層基板の製造
方法によれば、一方の面又は両面に電子部品を実装して
実装基板を形成する共に、その電子部品に対向する側の
他の実装基板に所定の広さのシールド用の導電部材を形
成し、その後、実装基板間に中継ぎ用の層間配線部材を
挟んで積層し、その実装基板間を層間配線部材により電
気的かつ構造的に接合するようになされる。

【００６５】この構成によって、シールド付きの電子部
品の実装面積を積層方向に立体的に増加させることがで
き、平面に電子部品を並べてシールド実装する場合に比
べて、シールド付きの電子部品を高密度に実装すること
ができる。これにより、当該電子部品実装多層基板を適
用した電子機器の小型化を図ることができる。この発明
はＬＳＩや、抵抗、コンデンサなどの電子部品を高密度
実装した、携帯電話機や、携帯用のパーソナルコンピュ
ータなどの携帯端末装置に適用して極めて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態としての電子部品実装多層基板
１００の構造例を示す断面図である。

【図２】その電子部品実装多層基板１００の形成例（そ
の１）を示す断面図である。

【図３】Ａ及びＢはその電子部品実装多層基板１００の
形成例（その２）を示す工程図である。

【図４】その電子部品実装多層基板１００の形成時にお
けるＬＳＩ実装基板１の動作検査例を示すイメージ図で
ある。

【図５】その電子部品実装多層基板１００の形成例（そ
の３）を示す層間配線部材４Ａ，５Ａの斜視図である。

【図６】その電子部品実装多層基板１００の形成例（そ
の４）を示す断面図である。

【図７】Ａ〜Ｃは実施例としての層間配線部材４１〜４
３の構造例を示す斜視図である。

【図８】実施例としての層間配線部材４４の構造例を示
す斜視図である。

【図９】実施例としての層間配線部材４５の構造例を示
す斜視図である。

【図１０】実施例としての層間配線部材４６の構造例を
示す斜視図である。

【図１１】実施例としての層間配線部材４７の構造例を
示す斜視図である。

【図１２】第２の実施形態としての電子部品実装多層基
板２００の構造例を示す断面図である。

【図１３】Ａ及びＢは、その電子部品実装多層基板２０
０の形成例（その１）を示す工程図である。

【図１４】その電子部品実装多層基板２００の形成例
（その２）を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・実装基板、１Ａ，１Ｂ，２１・・・ＬＳＩ実装
基板（第１の実装基板）、２・・・内層配線基板（第２
の実装基板）、３Ａ，３Ｂ・・・ＬＳＩチップ（電子部
品）、４Ａ，４Ｂ，５Ａ，５Ｂ，４１〜４７・・・層間
配線部材、６Ａ，６Ｂ，１９・・・シールドパターン
（導電部材）、１７・・・導電部材、２２・・・キャビ
ティ部、２３Ａ，２３Ｂ・・・ハンダボール（層間配線
部材）、１００，２００・・・電子部品実装多層基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 25/18 Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｒ Ｈ０５Ｋ 1/14 Ｈ０１Ｌ 25/08 Ｚ 3/36 9/00 Ｆターム(参考） 5E321 AA14 AA17 BB24 BB25 GG05 GG09 5E344 AA01 AA21 AA26 BB03 BB04 BB15 CC03 CC13 CC24 CD09 DD02 DD05 EE07 EE12 5E346 AA05 AA06 AA11 AA15 AA22 AA41 AA43 AA60 BB02 BB03 BB04 BB11 BB16 CC31 CC40 EE01 EE06 EE07 EE41 FF35 FF36 FF37 FF45 GG28 GG32 HH01 HH21

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の面又は両面に電子部品を実装した
   実装基板が複数と、 前記実装基板間に設けられた中継ぎ用の層間配線部材
   と、 前記層間配線部材によって画定される領域内であって、
   少なくとも、前記電子部品に対向する側の実装基板に設
   けられた所定の広さのシールド用の導電部材とを備え、 前記実装基板が層間配線部材を挟んで積層されると共
   に、該実装基板間が前記層間配線部材により電気的に接
   合された多層構造を成していることを特徴とする電子部
   品実装多層基板。
2. 【請求項２】 前記電子部品を実装した第１の実装基板
   と、 前記電子部品に対向するように前記層間配線部材を挟ん
   で積層された第２の実装基板とが設けられ、 前記電子部品に対向する側の第２の実装基板に所定の広
   さの導電部材が設けられ、前記導電部材が接地されるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装多層基
   板。
3. 【請求項３】 前記層間配線部材の主要部が絶縁材料か
   ら構成される場合であって、 前記絶縁材料の内面側、芯部又は外面側に導電部材が設
   けられ、 前記導電部材が接地されることを特徴とする請求項１に
   記載の電子部品実装多層基板。
4. 【請求項４】 前記実装基板は、 電子部品収納用の溝部又は穴部が設けられたキャビティ
   構造を有していることを特徴とする請求項１に記載の電
   子部品実装多層基板。
5. 【請求項５】 前記層間配線部材が導電材料から構成さ
   れる場合であって、 前記導電材料は、壁状、柱状又は球状を有していること
   を特徴とする請求項１に記載の電子部品実装多層基板。
6. 【請求項６】 一方の面又は両面に電子部品を実装して
   実装基板を形成すると共に、前記電子部品に対向する側
   の他の実装基板に所定の広さのシールド用の導電部材を
   形成する工程と、 前記電子部品を導電部材に対向するようにして前記実装
   基板間に中継ぎ用の層間配線部材を挟んで積層し接合す
   る工程と、 前記実装基板間を前記層間配線部材により電気的に接合
   する工程とを有することを特徴とする電子部品実装多層
   基板の製造方法。
7. 【請求項７】 前記層間配線部材を挟んで実装基板間を
   積層し接合する工程と、前記層間配線部材により実装基
   板間を電気的に接合する工程とを同一の熱処理工程によ
   って行うことを特徴とする請求項６に記載の電子部品実
   装多層基板の製造方法。
8. 【請求項８】 前記電子部品を実装して実装基板を形成
   した後に、 前記実装基板毎に電気的な検査を行うことを特徴とする
   請求項６に記載の電子部品実装多層基板の製造方法。
9. 【請求項９】 前記電子部品を実装した実装基板から動
   作検査用の電極を引き出すことを特徴とする請求項６に
   記載の電子部品実装多層基板の製造方法。
10. 【請求項１０】 前記動作検査用の電極は、 前記層間配線部材と電気的に接続するための電極を兼用
    することを特徴とする請求項９に記載の電子部品実装多
    層基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 前記シールド用の導電部材を接地する
    ことを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装多層基
    板の製造方法。