電子モジュール及び電子装置ならびにその製造方法
【課題】電子装置を小型化する。
【解決手段】複数個の半導体チップと、前記半導体チップに入出力される電気信号を補償する受動素子と、前記各半導体チップの外部電極及び受動素子間を電気的に接続する配線と、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジングと、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子とを有する電子モジュールであって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のそれぞれを接続するための導通ビアを設けてなる電子モジュールである。
【解決手段】複数個の半導体チップと、前記半導体チップに入出力される電気信号を補償する受動素子と、前記各半導体チップの外部電極及び受動素子間を電気的に接続する配線と、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジングと、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子とを有する電子モジュールであって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のそれぞれを接続するための導通ビアを設けてなる電子モジュールである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子モジュール及び電子装置、ならびにその製造方法に関し、特に、小型の携帯電子装置や携帯電話、電子ＳＩ（System Integration）装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、個人情報端末（ＰＤＡ；Personal Digital Assistants ）や携帯電話等の携帯電子装置は、その携帯性が重視され、小型化、薄型化が進んでいる。
【０００３】前記ＰＤＡは、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示すように、例えば、文庫本程度のサイズのハウジング３０の一主面（表面）に操作用の入力ボタン３１や表示用の液晶ディスプレイ３２が設けられており、前記ハウジング３０の裏面に電源となる電池あるいは充電池３３が取り付けられている。
【０００４】前記ＰＤＡの内部構成は、図２５（ａ）のＥ−Ｅ’線での断面図である図２５（ｃ）に示すように、例えば、複数個のＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリなどの半導体装置（半導体チップ）３４が搭載された配線基板３５が、携帯電話の本体（ケース）となるハウジング３０の内部にある空間に収納されている。また、前記入力ボタン３１や、表示用の液晶ディスプレイ３２などは、前記ハウジング３０に取り付けられており、図２５（ｃ）では省略しているが、前記入力ボタン３１や液晶ディスプレイ３２の接続端子が、前記配線基板３５に接続されている。前記ＰＤＡのような従来の電子装置では、搭載する半導体装置（半導体チップ）３４の小型化、薄型化、ならびに前記配線基板３５上の配線の微細化や高密度化、あるいは基板の薄型化によって、収納するハウジング３０の小型化を図り、電子装置全体が小型化されている。
【０００５】また、前記ＰＤＡの他にも、例えば、図２６に示したような、移動通信端末（携帯電話）などでも、半導体装置（半導体チップ）を搭載した配線基板がハウジング４０内部に設けられた空間に収納されており、前記ハウジング４０の表面に操作ボタン４１、液晶ディスプレイ４２、無線通信用のアンテナ４３が設けられている。
【０００６】前記ＰＤＡや携帯電話などの携帯電子装置は、小型で携帯性が良いとともに、近年の通信技術の発達や、インターネットの普及等により、前記ＰＤＡに携帯電話を接続して、あるいは携帯電話単体でネットワークに接続して各種情報を閲覧、取得することが出来るようになってきており、今後広く普及すると予想される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の技術では、例えば、図２５（ｃ）に示したような、前記電子装置（ＰＤＡ）に用いる半導体装置（半導体チップ）３４を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）３４を搭載する配線基板３５を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）３４を前記配線基板３５に搭載する工程、前記半導体装置（半導体チップ）３４を搭載した配線基板３５、入力ボタン３１、液晶ディスプレイ３２等をハウジング３０に取り付けて電子装置（ＰＤＡ）を組み立てる工程が、個別の工程として行われているため、前記電子装置の製造時間が長くなるという問題があった。
【０００８】また、製造時間がかかるとともに、多くの種類の部品、材料を使用するため、前記電子装置の製造コストが増大するという問題があった。
【０００９】また、前記電子装置では、前記ハウジング内に、別工程で製造された配線基板を収納するための収納スペースと、前記配線基板と他の液晶ディスプレイ、入力キー、アンテナ等を接続するためのスペースも必要である。さらに、近年では半導体チップの小型化、配線基板の薄型化などが難しくなってきているため、前記電子装置の小型化が難しくなってきているという問題があった。
【００１０】また、前記図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示したような前記ＰＤＡでは、その大きさが、文庫本程度であり、片手での操作が難しい、洋服のポケットなどに携帯しにくいといった問題があった。
【００１１】また、図２６に示したような、携帯電話などでは一般的に、前記操作ボタン４１と前記表示用の液晶ディスプレイ４２が前記ハウジング４０の同じ面に形成されており、液晶ディスプレイ４２の表示面積の大型化が難しい。また、液晶ディスプレイ４２を見ながら操作する際に、前記入力ボタン４１が液晶ディスプレイ４２と同じ面に設けられているため、片手で操作する場合には親指で前記入力キー４１を操作するのが一般的である。そのため、指一本で操作することが多く、操作性が低いという問題があった。
【００１２】本発明の目的は、電子装置の小型化をすることが可能な技術を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、電子装置の携帯性を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は、電子装置の製造時間を短縮することが可能な技術を提供することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、電子装置の製造コストを削減することが可能な技術を提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は、電子装置の組み立てを簡略化することが可能な技術を提供することにある。
【００１７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００１９】（１）複数個の半導体チップと、前記半導体チップに入出力される電気信号を補償する受動素子と、前記各半導体チップの外部電極及び受動素子間を電気的に接続する配線と、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジングと、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子とを有する電子モジュールであって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のそれぞれを接続するための導通ビアを設けてなる電子モジュールである。
【００２０】（２）複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極、及び受動素子間を電気的に接続する配線、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジング、及び前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を有する電子モジュールと、前記電子モジュールの外部接続端子と接続される端子電極を外部装置とを備える電子装置であって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線間のそれぞれを接続する導通ビアを設け、前記ハウジングの所定の位置に、前記外部装置を取り付ける取り付け部を設け、前記取り付け部に前記外部接続端子を設け、前記外部装置が前記取り付け部に取り付けられ、前記外部装置の端子電極と前記外部接続端子が接続されている電子装置である。
【００２１】（３）複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極及び前記受動素子間を電気的に接続する配線をハウジング内に埋め込む工程と、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を形成する工程を備える電子モジュールの製造方法であって、所定の形状をした凹部を有するハウジングを準備する準備工程と、前記ハウジングの前記凹部内に前記半導体チップあるいは前記受動素子を配置する配置工程と、前記半導体チップ及び受動素子上に、液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第１絶縁層を形成する第１絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶縁層上及びビア穴の側壁に導電膜を形成した後、前記第１絶縁層上の前記導電膜をエッチングして配線を形成する配線形成工程と、前記配線及び第１絶縁層上に液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程と、前記第２絶縁層の所定位置に外部接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程とを備える電子モジュールの製造方法である。
【００２２】前記（１）に記載の電子モジュールによれば、前記電子モジュールの本体（ケース）となるハウジングの内部に、複数層の絶縁層を設け、前記複数層間に設けられる半導体チップ、受動素子、配線を前記絶縁層に設けた導通ビアで接続することにより、配線基板を用いることなく前記電子モジュールを製造することができるため、前記電子装置を小型化することができる。
【００２３】また、近年では、前記半導体チップの薄型化が進み、厚さが約５０μｍ程度になっているため、前記各半導体チップを複数の絶縁体層間に設けて、前記半導体チップを積層した構成にすることも可能である。言い換えると、従来配線基板上に平面的に配置されていた半導体チップ同士を縦方向に積層することができるため、配線長を短くすることができ、電気信号の伝送時間の遅延を少なくすることができ、電気的特性を向上させることができる。
【００２４】また、前記（１）の手段では、前記複数の絶縁体層のうち、少なくとも一層または同一層内の一部分が、異なる誘電率を有するような構成にして、前記絶縁体層と、この絶縁体層間に設けられる配線とにより、抵抗、容量、インダクタンスなどの受動素子を形成し、前記半導体チップに入出力される電気信号の補償を行いやすくなる。
【００２５】また、前記（１）の手段の電子モジュールは、前記（２）の手段のように、外部装置を接続して電子装置として用い、前記外部装置には、前記電子モジュールを動作させる電源装置や、入力装置、表示装置、無線通信用のアンテナなどがあげられ、前記各外部装置は、前記ハウジングの所定位置に設けられた取り付け部に取り付けられる。
【００２６】また、前記（２）の手段の電子装置は、前記電子モジュールを小型化して、その大きさ（外観形状）を、例えば、名刺サイズのカード状にすることができ、洋服のポケット等に入れてもかさばらず、携帯性が向上する。また、前記電子モジュールに取り付ける表示装置を、前記カード状の電子モジュールの一主面全面に取り付けることにより、表示される情報が見やすくなる。またこのとき、前記入力装置を、前記電子モジュールの側面部に取り付けることにより、片手でも、複数本の指を使って操作することが出来るようになり、操作性が向上する。
【００２７】前記（１）の手段の電子モジュールは、前記（３）の手段のように、まず、所定の形状の凹部を持ったハウジングを準備して、前記凹部内に、半導体チップを配置し、絶縁樹脂を流し込み、ビア穴をあけて配線及び導通ビアを形成し、これらの工程を複数回繰り返して、複数の絶縁層間に半導体チップ、配線のいずれかが設けられる構成にすることにより、半導体装置（半導体チップ）を搭載する配線基板を製造する工程、前記配線基板に半導体装置（半導体チップ）を搭載する工程、前記半導体装置（半導体チップ）を搭載した配線基板を前記ハウジングに収納するといった、従来複数の別の工程として行われていたものを、前記ハウジング内で一つの工程として行うことができるので、製造時間を短縮することができる。また、製造時間を短縮するとともに、前記電子モジュールの製造に必要な部品、材料の数を減らすことができるので製造コストを低減させることができる。
【００２８】また、前記絶縁層を形成するときに、他の絶縁層と誘電率が異なる絶縁樹脂を用いる、あるいは部分的に誘電率が異なる絶縁層を形成することにより、前記配線を用いて受動素子を構成することができる。
【００２９】また、前記（２）の手段の電子装置を製造する場合には、前記（３）の手段により製造する電子装置で使用するハウジングに、あらかじめ前記外部装置を取り付ける取り付け部を設けておき、前記（３）の手段に沿って前記電子モジュールを製造した後、前記ハウジングに設けられた取り付け部に、前記外部装置をはめ込むように取り付ける。このとき、前記外部装置の端子電極が前記外部接続端子と接続されるように前記外部接続端子を前記取り付け部に形成しておく。
【００３０】以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００３１】なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００３２】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明による実施例１の電子装置の概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の正面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の左側面図である。
【００３３】図１において、１は電子モジュール、２はハウジング、３は電源装置（充電池）、４は入力装置、４０１は入力ボタン、５は表示装置（液晶ディスプレイ）である。
【００３４】本実施例１の電子装置は、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、複数個の半導体チップや受動素子が収納された電子モジュール１と、前記電子モジュール１を動作させる電源装置３と、前記電子モジュール１の側面に取り付けられた入力装置４と、前記電子モジュール１の一主面（表面）に取り付けられた表示装置（液晶ディスプレイ）５とにより構成されている。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数個の半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線が内包されている。また、前記入力装置４には、複数個の入力ボタン４０１が設けられている。また、前記電子モジュール１（ハウジング２）は、名刺サイズ程度の大きさのカード状であり、図１（ｂ）では前記ハウジング２の厚さ方向の縮尺を変えて示しているが、実際のハウジング２の厚さｔは約３mm程度である。
【００３５】図２及び図３は、本実施例１の電子装置における電子モジュールの内部構成を示す模式図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線での断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【００３６】図２及び図３において、２はハウジング、２Ａは第１取り付け部、２Ｂは第２取り付け部、２Ｃは第３取り付け部、３は電源装置、３０１は接続端子、４は入力装置、４０１は入力ボタン、４０２は接続端子、４０３はバネ、５は表示装置、５０１は接続端子、６は絶縁樹脂、６Ａは第１絶縁層、６Ｂは第２絶縁層、６Ｃは第３絶縁層、６Ｄは第４絶縁層、６Ｅは第５絶縁層、７Ａは一層目の半導体チップ、７Ｂは二層目の半導体チップ、８は第１配線、８Ａは第１導通ビア、８Ｂは第１外部接続端子、９は第２配線、９Ａは第２導通ビア、１０は第３配線、１１は受動素子、１２は第２外部接続端子である。
【００３７】本実施例１の電子装置における電子モジュール１は、図２及び図３に示すように、本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数の絶縁体層、例えば、第１絶縁層６Ａ、第２絶縁層６Ｂ、第３絶縁層６Ｃ、第４絶縁層６Ｄ、第５絶縁層６Ｅの５つの絶縁層が設けられている。前記ハウジング２は、あらかじめ所定の形状に加工された絶縁性の樹脂などからなり、前記各絶縁層を形成する絶縁樹脂６は硬化剤配合の液状絶縁樹脂である。前記絶縁樹脂６は、例えば、硬化剤配合の熱硬化性液状エポキシ樹脂、アクリロニトリル配合の変成エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、あるいはメチルピロリドン溶剤稀釈のポリイミドワニス（ポリアミック酸無水物）等の液状樹脂を用いる。また、前記各絶縁層は、同一の絶縁樹脂で統一する必要はない。またさらに、一つの絶縁層内で部分的に、異なる樹脂、または、例えば、フィラー充填などにより誘電率が異なる加工をした樹脂を選択してポッティングすることにより、一つの絶縁層を何種類かの異なる樹脂で形成しても良い。
【００３８】また、前記各絶縁層間には、半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１のうち少なくとも一つが設けられる。本実施例１では、前記ハウジング２と第１絶縁層６Ａの間に一層目の半導体チップ７Ａ、前記第２絶縁層６Ｂと第３絶縁層６Ｃの間に二層目の半導体チップ７Ｂが設けられ、前記第４絶縁層６Ｄと第５絶縁層６Ｅの間に第３配線１０と受動素子１１が設けられている。図２では、前記ハウジング２の内部構成をわかりやすくするために、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂ及び各絶縁層の厚さ方向の倍率を大きくして示しているが、前記一層目の半導体チップ７Ａ及び二層目の半導体チップ７Ｂは、薄型の半導体チップであり、その厚さは、例えば５０μｍ程度である。また、前記一層目の半導体チップ７Ａは、薄型に限らず、厚い半導体チップであっても良い。なお、前記受動素子１１は前記第３配線１０と同時に形成される配線状のものである。また、その他の絶縁層間、第１絶縁層６Ａと第２絶縁層６Ｂの間には第１配線８が設けられており、第３絶縁層６Ｃと第４絶縁層６Ｄの間には第２配線９が設けられている。また、前記各絶縁層間に設けられた半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１は、前記各絶縁層に設けられる第１導通ビア８Ａ、第２導通ビア９Ａにより接続される。また、前記第３配線１０は、前記第５絶縁層６Ｅ表面の第２外部接続端子１２と接続されるとともに、図示はしていないが、導通ビアにより前記第１配線８、第２配線９等と接続されている。また、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１が各絶縁層間に設けられた各絶縁層は、前記ハウジング２と一体的に構成されている。すなわち、本実施例１の電子モジュール１は、前記ハウジング２に収納される半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を接続して回路を形成するための基板を持たない構造になっている。
【００３９】前記電源装置３は、図１及び図２に示すように、前記ハウジング２の下面（裏面）に設けられた第１取り付け部２Ａに取り付けられる。このとき、図２に示すように、前記電源装置３の接続端子３０１が、前記第１配線８から前記第１取り付け部２Ａに引き出された第１外部接続端子８Ｂと接触し、前記第１外部接続端子８Ｂから、前記第１配線８、第２配線９などを伝わって、前記各半導体チップ７Ａ，７Ｂに電圧、電流が印加されて前記電子モジュールが動作する。
【００４０】また、前記入力装置４は、図１及び図４に示したように、前記ハウジング２の側面に設けられた第２取り付け部２Ｂにはめ込まれる。このとき、前記入力装置４がはずれないように接着剤などで前記ハウジング２に固定される。また、前記入力装置４は、図３（ａ）に示したような構成になっており、前記入力ボタン４０１には導電性の接続端子４０２が取り付けられている。前記接続端子４０２は、通常はバネ４０３により、前記第２取り付け部２Ｂに露出した第１配線８及び第２配線９と非接触の状態であるが、前記入力ボタン４０１を押すと、図３（ｂ）に示すように、前記接続端子４０２が、前記第２取り付け部に露出した第１配線８及び第２配線９と接触し、前記第１配線８と第２配線９間に電流が流れて所定の情報を入力することができ、前記電子モジュール１を操作することができる。
【００４１】また、前記表示装置５は、図１及び図２に示したように、前記ハウジング２の主面設けられた第３取り付け部２Ｃに取り付けられる。このとき、前記表示装置５は、前記ハウジング２の凹部にふたをするようなかたちで取り付けられ、図１（ａ）に示すように、前記主面全面が表示領域となる。また、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５を取り付けたとき、図３に示すように、前記表示装置５の端子電極５０１と前記第２外部接続端子１２が圧接されて、導通が確保される。前記表示装置５は、液晶ディスプレイのようなものであり、動作のための電源は前記電源装置３から供給され、前記ハウジング２内に内包された半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子８などで構成されるドライバ回路から制御信号が入力されることにより、所定の文字、表、図形などが表示される。
【００４２】図４乃至図１８は、本実施例１の電子装置における電子モジュールの製造方法を説明するための模式図で、図４はハウジング２の概略構成を示す模式平面図、図５は図４のＣ−Ｃ’線での断面図、図６は図４のＤ−Ｄ’線での断面図、図７乃至図１８は各製造工程の断面図である。なお、図７乃至図１０、図１２乃至図１４、図６乃至図１８は図４のＣ−Ｃ’線に対応する断面図を示し、図１１、図１５は図４のＤ−Ｄ’線に対応する断面図を示している。
【００４３】以下、図４乃至図１８に沿って、本実施例１の電子モジュールの製造方法を説明する。
【００４４】まず、本実施例１の電子モジュール１を製造するためのハウジング２を準備する。前記ハウジング２は、図４乃至図６に示すように、半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を内包し、各配線で接続するための第１凹部２０１、前記第１凹部２０１の底面の、前記一層目の半導体チップ７Ａを設置する第２凹部２０２と、前記外部装置として、例えば、電源装置（電池）を取り付けるための第１取り付け部２Ａ、入力装置を取り付けるための第２取り付け部２Ｂ、表示装置を取り付けるための第３取り付け部２Ｃが設けられている。また、前記第２取り付け部２Ｂには、図６に示すように、接続端子用の開口部が設けられているが、前記開口部はシリコーンゴムなどの栓１３でふさがれている。また、図４に示すように、例えば、前記第３取り付け部２Ｃに、前記二層目の半導体チップ７Ｂ、各配線を形成する際に位置決めの基準とするマーカー２０３が設けられている。
【００４５】次に、前記ハウジング２の第２凹部２０２に一層目の半導体チップ７を設置し、図７に示すように、前記第１凹部２０１内に、絶縁樹脂６を一定の高さまで流し込み、硬化させて第１絶縁層６Ａを形成する。このとき、前記半導体チップ７Ａは、外部電極（図示しない）が形成された面が上を向くように設置される。また、本実施例１では、前記半導体チップ７Ａを設置するための第２凹部２０２を設けているが、この第２凹部２０２を設けずに、位置認識カメラ等により前記マーカー２０３を認識して、前記マーカー２０３を基準とした座標に対して前記半導体チップ７Ａを位置決めして配置しても良い。また、このとき流し込む前記絶縁樹脂６の高さは、後の工程で、レーザなどによりビア穴を開口できる程度の高さがあればよいので、例えば、前記半導体チップ７Ａの外部電極形成面からの高さが、約１０μｍから１００μｍとなるようにする。また、前記絶縁樹脂６は、例えば、エポキシ樹脂系の場合は１７０℃の雰囲気中で９０分、ポリイミドの場合は２５０度の雰囲気で９０分放置して硬化させる。
【００４６】次に、例えば、炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを用いて、図８に示すように、前記第１絶縁層６Ａの前記半導体チップ７の外部電極（図示しない）の位置にビア穴１５を形成する。またこのとき、第１外部接続端子を設ける位置に前記第１取り付け部２Ａまで貫通するビア穴１５Ａも形成される。前記ビア穴１５，１５Ａは、穴径が５０μｍから１００μｍ程度で開口面が円形または矩形をしている。
【００４７】次に、図９に示すように、前記第１絶縁層６Ａの表面全面、及び前記ビア穴１５，１５Ａ内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成する。前記導電層１６の形成は、従来の導電性薄膜の形成方法を適用し、例えば、無電解めっき法、無電解めっき法と電気めっき法を組み合わせた方法で、銅（Ｃｕ）等の金属薄膜を形成する方法や、導電性ペーストの印刷、真空蒸着などによって形成する。
【００４８】次に、図１０に示すように、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、所定の配線パターンを持つ第１配線８を形成する。このとき、前記一層目の半導体チップ７Ａの外部電極（図示しない）と前記第１配線８は、前記ビア穴１５の側壁に形成された導電性薄膜、あるいは前記ビア穴１５内部に埋め込まれた導電性材料等による第１導通ビア８Ａにより接続される。また、前記第１配線８の一端は、図１０に示すように、前記第１取り付け部２Ａに延びるビアと接続されており、このビアが前記第１外部接続端子８Ｂとなる。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺は、図１１に示すように、前記第１配線８の一端が前記第１凹部２０１の側壁、言い換えると前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００４９】次に、前記第１絶縁層６Ａ及び前記第１配線８上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第２絶縁層６Ｂを形成した後、図１２に示すように、二層目の半導体チップ７Ｂを配置して設置する。このとき、前記半導体チップ７Ｂの配置は、位置認識カメラ等を用いて前記ハウジング２のマーカー２０３を認識し、この認識されたマーカー２０３を基準とする座標に対して各半導体チップ７Ｂの位置決めをして設置する。また、このときの各半導体チップ７Ｂも、外部電極（図示しない）が形成された面を上向きにして設置する。
【００５０】次に、前記第２絶縁層６Ｂ及び前記二層目の半導体チップ７Ｂ上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第３絶縁層６Ｃを形成した後、例えば、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等で、図１３に示すように、前記第３絶縁層６Ｃの所定位置にビア穴１５を形成する。
【００５１】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び前記ビア穴１５の内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成した後、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図１４に示すように、第２配線９及び第２導通ビア９Ａを形成する。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺では、図１５に示すように、前記第２配線９の一端が、前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００５２】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び第２配線９上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第４絶縁層６Ｄを形成し、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザなどで前記第４絶縁層６Ｄの所定位置にビア穴１５を形成した後、続けて、前記第４絶縁層６Ｄ上の全面に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図１６に示すように、第３配線１０及び受動素子１１を形成する。前記受動素子１１は、抵抗、容量、インダクタンスのような直接信号に関与しない素子であり、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂに入出力される電気信号を補償するために設けられる。また、本実施例１の前記受動素子１１は、前記第４導電層６Ｄ上に設けられる配線を所定の形状にパターニングしたものであり、前記第４絶縁層６Ｄ上に限らず、前記第１配線８あるいは第２配線９を形成する際に同時に形成しても良い。
【００５３】次に、前記第４絶縁層６Ｄ、第３配線１０、及び受動素子１１上に絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて前記第５絶縁層６Ｅを形成し、前記第５絶縁層６Ｅの所定位置に、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等でビア穴１５を形成した後、続けて前記第５絶縁層６Ｄ上に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図１７及び図１８に示すように、第２外部電極端子１２を形成すると本実施例１の電子モジュールが得られる。前記第２外部電極端子１２は、前記第３取り付け部２Ｃに取り付けられる外部装置（表示装置５）の端子電極と対応する位置に形成される。
【００５４】このように、本実施例１の電子装置に用いられる前記電子モジュール１が製造される。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２内部に、半導体チップ、配線、及び受動素子として機能する機能性薄膜素子を、複数の絶縁層を介して段階的に封止し、接続していくため、配線基板を用いずに前記電子モジュールを製造することができる。そのため、前記電子モジュールを小型化することができるとともに、使用する部品、材料の数を少なくでき、製造コストを低減させることができる。また、電子モジュールを組み立てる工程をハウジング２内で一つの工程として行うことができるので、前記電子モジュールの製造時間を短縮することができ、製造コストをさらに低減させることができる。
【００５５】以上の手順に沿って製造された電子モジュール１には、別の工程で製造された電源装置３、入力装置４、表示装置５等の外部装置が取り付けられる。ここでは、図２及び図３に示すように、前記第１取り付け部２Ａに電源装置３が取り付けられ、前記第２取り付け部２Ｂには、前記栓１３を外したあと入力装置４がはめ込まれ、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５は取り付けられて、例えば、ＰＤＡのような携帯電子装置が得られる。
【００５６】前記電子装置は、例えば、前記電子モジュール１の外観形状が名刺大のカード状をしているため、洋服のポケットなどに入れてもかさばらず、携帯性が良くなる。また、前記電子モジュール１の一主面全面に液晶等の表示装置が取り付けられており、表示された内容を見やすくなる。また、前記電子装置を操作するための入力装置を電子モジュール１の側面に取り付けることにより、片手で操作する場合でも、複数本の指が使えて、操作性が向上する。
【００５７】以上説明したように、本実施例１によれば、電子モジュールの本体（ケース）となるハウジングに設けられた凹部に、電子モジュールを構成する半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線を、複数の絶縁層を用いて段階的に配置することにより、前記半導体チップを封止しながら配線も同時に形成できるので、前記ハウジング内部に、配線基板を持たない構成の電子モジュールを製造することができる。
【００５８】また、従来別々の工程として行われていた、半導体チップを封止して半導体装置を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）を搭載する配線基板を製造する工程、前記半導体装置を前記配線基板に搭載してモジュールを製造する工程、前記モジュールをハウジング内部に取り付ける工程を、前記ハウジング内部での一つの工程として行うことができるので、製造時間の短縮ができる。また、前記電子モジュールを組み立てるのに必要な部品、材料の種類を少なくすることができるので、製造コストを低減させることができる。
【００５９】また、配線基板を用いない構成であることから、前記電子モジュールの小型化、薄型化ができる。
【００６０】また、配線基板を用いない、複数の絶縁層により半導体チップを積層させた構造にすることができるということから、配線長を短くすることができ、電気信号の伝送の遅延時間を少なくすることができ、電気的特性が向上する。
【００６１】また、従来の、半導体チップを搭載した配線基板を、ハウジング内部に取り付けた電子モジュールと異なり、前記ハウジング内部の半導体チップ、受動素子、及び配線が絶縁層を介して前記ハウジングと一体的に構成されているので、電子モジュールの耐衝撃性が向上する。
【００６２】また、前記電子モジュールに接続して使用する、電源装置、入力装置、表示装置などの外部装置を取り付けるための取り付け部があらかじめ設けられたハウジングを準備して電子モジュールを製造し、その後、前記電子モジュールの所定の取り付け部に、前記外部装置を取り付ける（はめ込む）ことにより、前記電子モジュールと外部装置からなる電子装置の組み立て工程を簡略化することができ。
【００６３】（実施例２）図１９は、本発明による実施例２の電子装置の概略構成を示す模式図であり、図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の正面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）の左側面図である。
【００６４】図１において、１は電子モジュール、２はハウジング、３は電源装置（充電池）、４は入力装置、４０１は入力ボタン、５は表示装置（液晶ディスプレイ）、２０はアンテナである。
【００６５】本実施例２の電子装置は無線通信機能を有する移動携帯端末であり、図１９（ａ）、図１９（ｂ）、図１９（ｃ）に示すように、複数個の半導体チップや受動素子が収納された電子モジュール１と、前記電子モジュール１を動作させる電源装置３と、前記電子モジュール１の側面に取り付けられた入力装置４と、前記電子モジュール１の一主面（表面）に取り付けられた表示装置（液晶ディスプレイ）５と、無線通信用のアンテナ２０により構成されている。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数個の半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線が内包されている。また、前記入力装置４には、複数個の入力ボタン４０１が設けられている。また、前記電子モジュール１（ハウジング２）は、名刺サイズ程度の大きさのカード状であり、図１９（ｂ）では前記ハウジング２の厚さ方向の縮尺を変えて示しているが、実際のハウジング２の厚さｔは約３mm程度である。
【００６６】図２０は、本実施例２の電子装置における電子モジュールの内部構成を示す模式図であり、図１９（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を示している。
【００６７】図２０において、２はハウジング、２Ａは第１取り付け部、２Ｃは第３取り付け部、２Ｄは第４取り付け部、３は電源装置、３０１は接続端子、５は表示装置、５０１は接続端子、６は絶縁樹脂、６Ａは第１絶縁層、６Ｂは第２絶縁層、６Ｃは第３絶縁層、６Ｄは第４絶縁層、６Ｅは第５絶縁層、７Ａ，７Ａ’は一層目の半導体チップ、７Ｂ，７Ｂ’は二層目の半導体チップ、８は第１配線、８Ａは第１導通ビア、８Ｂは第１外部接続端子、８Ｃは第３外部接続端子、９は第２配線、９Ａは第２導通ビア、１０は第３配線、１１は受動素子、１２は第２外部接続端子、２０はアンテナ、２００１は接続端子である。
【００６８】本実施例２の電子装置における電子モジュール１は、前記実施例１とほぼ同様の構成であり、図２０に示すように、本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数の絶縁体層、例えば、第１絶縁層６Ａ、第２絶縁層６Ｂ、第３絶縁層６Ｃ、第４絶縁層６Ｄ、第５絶縁層６Ｅの５つの絶縁層が設けられている。前記ハウジング２は、あらかじめ所定の形状に加工された絶縁性の樹脂などからなり、前記各絶縁層を形成する絶縁樹脂６は硬化剤配合の液状絶縁樹脂である。前記絶縁樹脂６は、例えば、硬化剤配合の熱硬化性液状エポキシ樹脂、アクリロニトリル配合の変成エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、あるいはメチルピロリドン溶剤稀釈のポリイミドワニス（ポリアミック酸無水物）等の液状樹脂を用いる。また、前記各絶縁層は、同一の絶縁樹脂で統一する必要はない。またさらに、一つの絶縁層内で部分的に、異なる樹脂、または、例えば、フィラー充填などにより誘電率が異なる加工をした樹脂を選択してポッティングすることにより、一つの絶縁層を何種類かの異なる樹脂で形成しても良い。
【００６９】また、前記各絶縁層間には、半導体チップ７Ａ，７Ａ’，７Ｂ，７Ｂ’、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１のうち少なくとも一つが設けられる。本実施例２では、前記ハウジング２と第１絶縁層６Ａの間に一層目の半導体チップ７Ａ、前記第２絶縁層６Ｂと第３絶縁層６Ｃの間に二層目の半導体チップ７Ｂが設けられ、前記第４絶縁層６Ｄと第５絶縁層６Ｅの間に第３配線１０と受動素子１１が設けられている。前記一層目の半導体チップ７Ａ及び二層目の半導体チップ７Ｂは、薄型の半導体チップであり、その厚さは、例えば５０μｍ程度である。また、前記一層目の半導体チップ７Ａは、薄型に限らず、厚い半導体チップであっても良い。また、本実施例２の電子モジュールは、無線通信機能を備えているため、図２０に示すように、ＤＳＰ，ＣＰＵなどによる信号処理を行う回路部で用いる半導体チップ７Ａ，７Ｂと、例えば、８００メガヘルツ（MHz ）、１．５ギガヘルツ（GHz ）などの無線通信用の高周波信号を処理するＲＦ回路部で用いる半導体チップ７Ａ’，７Ｂ’とは、前記絶縁体層内で分離された状態で配置されており、前記ＲＦ回路部での高周波信号がＤＳＰ回路部のノイズ源にならないようになっている。なお、前記受動素子１１は前記第３配線１０と同時に形成される配線状のものである。また、その他の絶縁層間、第１絶縁層６Ａと第２絶縁層６Ｂの間には第１配線８が設けられており、第３絶縁層６Ｃと第４絶縁層６Ｄの間には第２配線９が設けられている。また、前記各絶縁層間に設けられた半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１は、前記各絶縁層に設けられる第１導通ビア８Ａ、第２導通ビア９Ａにより接続される。また、前記第３配線１０は、前記第５絶縁層６Ｅ表面の第２外部接続端子１２と接続されるとともに、図示はしていないが、導通ビアにより前記第１配線８、第２配線９等と接続されている。また、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１が各絶縁層間に設けられた各絶縁層は、前記ハウジング２と一体的に構成されている。すなわち、本実施例２の電子モジュール１は、前記ハウジング２に収納される半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を接続して回路を形成するための基板を持たない構造になっている。
【００７０】前記電源装置３は、図１９及び図２０に示すように、前記ハウジング２の下面（裏面）に設けられた第１取り付け部２Ａに取り付けられる。このとき、図２に示すように、前記電源装置３の接続端子３０１が、前記第１配線８から前記第１取り付け部２Ａに引き出された第１外部接続端子８Ｂと接触し、前記第１外部接続端子８Ｂから、前記第１配線８、第２配線９などを伝わって、前記各半導体チップ７Ａ，７Ｂに電圧、電流が印加されて前記電子モジュールが動作する。
【００７１】また、前記入力装置４は前記実施例１と同様で、図１及び図３に示したように、前記ハウジング２の側面に設けられた第２取り付け部２Ｂにはめ込まれる。このとき、前記入力装置４がはずれないように接着剤などで前記ハウジング２に固定される。また、前記入力装置４は、図３（ａ）に示したような構成になっており、前記入力ボタン４０１には導電性の接続端子４０２が取り付けられている。前記接続端子４０２は、通常はバネ４０３により、前記第２取り付け部２Ｂに露出した第１配線８及び第２配線９と非接触の状態であるが、前記入力ボタン４０１を押すと、図３（ｂ）に示すように、前記接続端子４０２が、前記第２取り付け部に露出した第１配線８及び第２配線９と接触し、前記第１配線８と第２配線９間に電流が流れて所定の情報を入力することができ、前記電子モジュール１を操作することができる。
【００７２】また、前記表示装置５は、図１９及び図２０に示したように、前記ハウジング２の主面設けられた第３取り付け部２Ｃに取り付けられる。このとき、前記表示装置５は、前記ハウジング２の凹部に蓋をするようなかたちで取り付けられ、図１９（ａ）に示すように、前記主面全面が表示領域となる。また、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５を取り付けたとき、図２０に示すように、前記表示装置５の端子電極５０１と前記第２外部接続端子１２が圧接されて、導通が確保される。前記表示装置５は、液晶ディスプレイのようなものであり、動作のための電源は前記電源装置３から供給され、前記ハウジング２内に内包された半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１などで構成されるドライバ回路から制御信号が入力されることにより、所定の文字、表、図形などが表示される。
【００７３】また、前記アンテナ２０は、図１９及び図２０に示したように、前記ハウジング２に設けられた第４取り付け部２Ｄに取り付けられる。このとき、図２０に示したように、前記アンテナ２０の接続端子２００１が、前記ＲＦ回路部にある第１配線８から引き出された第３外部接続端子８Ｃと接続され、前記アンテナ２０で受信した電波信号が前記第３外部接続端子８Ｃを伝わりＲＦ回路を構成する半導体チップ７Ａ’，７Ｂ’に入力、処理されて前記ＤＳＰ回路部に出力されるとともに、前記ＲＦ回路部から前記アンテナ２０に送信用の電波信号が送られる。
【００７４】図２１乃至図２４は、本実施例２の電子装置における電子モジュールの製造方法を説明するための模式図であり、図４のＣ−Ｃ’線に対応する断面図を示している。
【００７５】以下、図２１乃至図２４に沿って、本実施例２の電子モジュールの製造方法を説明するが、前記実施例１の場合とほぼ同様であるため、重複する部分の詳細な説明は省略する。
【００７６】まず、本実施例２の電子モジュール１を製造するためのハウジング２を準備する。本実施例２においても、前記ハウジング２の概略構成は、図４、図６及び図２１に示すように、半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を内包し、各配線で接続するための第１凹部２０１、前記第１凹部２０１の底面の、前記一層目の半導体チップ７Ａを設置する第２凹部２０２と、前記外部装置として、例えば、電源装置（電池）を取り付けるための第１取り付け部２Ａ、入力装置を取り付けるための第２取り付け部２Ｂ、表示装置を取り付けるための第３取り付け部２Ｃ、アンテナを取り付けるための第４取り付け部２Ｄが設けられている。このとき、前記第４取り付け部２Ｄは、ＲＦ回路を形成する領域に設ける。また、前記第２取り付け部２Ｂは、図６に示すように、接続端子用の開口部が設けられているが、前記開口部はシリコーンゴムなどの栓１３でふさがれている。また、図４に示すように、例えば、前記第３取り付け部２Ｃに、前記二層目の半導体チップ７Ｂ、各配線を形成する際に位置決めの基準とするマーカー２０３が設けられている。
【００７７】次に、前記ハウジング２の第２凹部２０２に一層目の半導体チップ７を設置し、前記第１凹部２０１内に、絶縁樹脂６を一定の高さまで流し込み、硬化させて第１絶縁層６Ａを形成する。このとき、前記半導体チップ７Ａは、外部電極（図示しない）が形成された面が上を向くように設置される。また、本実施例１では、前記半導体チップ７Ａを設置するための第２凹部２０２を設けているが、この第２凹部２０２を設けずに、位置認識カメラ等により前記マーカー２０３を認識して、前記マーカー２０３を基準とした座標に対して前記半導体チップ７Ａを位置決めして配置しても良い。また、このとき流し込む前記絶縁樹脂６の高さは、後の工程で、レーザなどによりビア穴を開口できる程度の高さがあればよいので、例えば、前記半導体チップ７Ａの外部電極形成面からの高さが、約１０μｍから１００μｍとなるようにする。また、前記絶縁樹脂６は、例えば、エポキシ樹脂系の場合は１７０℃の雰囲気中で９０分、ポリイミドの場合は２５０度の雰囲気で９０分放置して硬化させる。
【００７８】次に、例えば、炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを用いて、図２２に示すように、前記第１絶縁層６Ａの前記半導体チップ７の外部電極（図示しない）の位置にビア穴１５を形成する。またこのとき、所定位置に前記第１取り付け部２Ａ、前記第４取り付け部２Ｄまで貫通するビア穴１５Ａも形成される。前記ビア穴１５，１５Ａは、穴径が５０μｍから１００μｍ程度で開口面が円形または矩形をしている。
【００７９】次に、前記第１絶縁層６Ａの表面全面、及び前記ビア穴１５，１５Ａ内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成する。前記導電層１６の形成は、従来の導電性薄膜の形成方法を適用し、例えば、無電解めっき法、無電解めっき法と電気めっき法を組み合わせた方法で、銅（Ｃｕ）等の金属薄膜を形成する方法や、導電性ペーストの印刷、真空蒸着などによって形成する。
【００８０】次に、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、所定の配線パターンを持つ第１配線８を形成する。このとき、前記一層目の半導体チップ７Ａの外部電極（図示しない）と前記第１配線８は、前記ビア穴１５の側壁に形成された導電性薄膜、あるいは前記ビア穴１５内部に埋め込まれた導電性材料等による第１導通ビア８Ａにより接続される。また、前記ＤＳＰ回路部に形成された第１配線８の一端は、図２３に示すように、前記第１取り付け部２Ａに延びるビアと接続されており、このビアが前記第１外部接続端子８Ｂとなる。また、前記ＲＦ回路部に形成された第１配線８の一端は、前記第４取り付け部２Ｄに延びるビアと接続されており、このビアが第３外部接続端子８Ｃとなる。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺は、図１１に示すように、前記第１配線８の一端が前記第１凹部２０１の側壁、言い換えると前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００８１】次に、前記第１絶縁層６Ａ及び前記第１配線８上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第２絶縁層６Ｂを形成した後、二層目の半導体チップ７Ｂを配置して設置する。このとき、前記半導体チップ７Ｂの配置は、位置認識カメラ等を用いて前記ハウジング２のマーカー２０３を認識し、この認識されたマーカー２０３を基準とする座標に対して各半導体チップ７Ｂの位置決めをして設置する。また、このときの各半導体チップ７Ｂ，７Ｂ´も、外部電極（図示しない）が形成された面を上向きにして設置する。
【００８２】次に、前記第２絶縁層６Ｂ及び前記二層目の半導体チップ７Ｂ上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第３絶縁層６Ｃを形成した後、例えば、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等で、前記第３絶縁層６Ｃの所定位置にビア穴１５を形成する。
【００８３】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び前記ビア穴１５の内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成した後、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、第２配線９及び第２導通ビア９Ａを形成する。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺では、前記第２配線の一端が、前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００８４】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び第２配線９上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第４絶縁層６Ｄを形成し、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザなどで前記第４絶縁層６Ｄの所定位置にビア穴１５を形成した後、続けて、前記第４絶縁層６Ｄ上の全面に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、第３配線１０及び受動素子１１を形成する。前記受動素子１１は、抵抗、容量、インダクタンスのような直接信号に関与しない素子であり、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂに入出力される電気信号を補償するために設けられる。また、本実施例１の前記受動素子１１は、前記第４導電層６Ｄ上に設けられる配線を所定の形状にパターニングしたものであり、前記第４絶縁層６Ｄ上に限らず、前記第１配線８あるいは第２配線９を形成する際に同時に形成しても良い。
【００８５】次に、前記第４絶縁層６Ｄ、第３配線１０、及び受動素子１１上に絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて前記第５絶縁層６Ｅを形成し、前記第５絶縁層６Ｅの所定位置に、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等でビア穴１５を形成した後、続けて前記第５絶縁層６Ｄ上に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図２４に示すように、第２外部電極端子１２を形成すると本実施例２の電子モジュールが得られる。前記第２外部電極端子１２は、前記第３取り付け部２Ｃに取り付けられる外部装置（表示装置５）の端子電極と対応する位置に形成される。
【００８６】このように、本実施例２の電子装置に用いられる前記電子モジュール１が製造される。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２内部に、半導体チップ、配線、及び受動素子として機能する機能性薄膜素子を、複数の絶縁層を介して段階的に封止し、接続していくため、配線基板を用いずに前記電子モジュールを製造することができる。そのため、前記電子モジュールを小型化することができるとともに、使用する部品、材料の数を少なくでき、製造コストを低減させることができる。また、電子モジュールを組み立てる工程をハウジング２内で一つの工程として行うことができるので、前記電子モジュールの製造時間を短縮することができ、製造コストをさらに低減させることができる。
【００８７】以上の手順に沿って製造された電子モジュール１には、別の工程で製造された電源装置３、入力装置４、表示装置５、アンテナ２０等の外部装置が取り付けられる。ここでは、図２０に示すように、前記第１取り付け部２Ａに電源装置３が取り付けられ、前記第２取り付け部２Ｂには、前記栓１３を外したあと入力装置４がはめ込まれ、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５は取り付けられ、前記第４取り付け部２Ｄにアンテナ２０が取り付けられて、移動携帯端末のような電子装置が得られる。
【００８８】前記電子装置は、例えば、前記電子モジュール１の外観形状が名刺大のカード状をしているため、洋服のポケットなどに入れてもかさばらず、携帯性が良くなる。また、前記電子モジュール１の一主面全面に液晶等の表示装置が取り付けられており、表示された内容を見やすくなる。また、前記電子装置を操作するための入力装置を電子モジュール１の側面に取り付けることにより、片手で操作する場合でも、複数本の指が使えて、操作性が向上する。
【００８９】以上説明したように、本実施例２によれば、電子モジュールの本体（ケース）となるハウジングに設けられた凹部に、電子モジュールを構成する半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線を、複数の絶縁層を用いて段階的に配置することにより、前記半導体チップを封止しながら配線も同時に形成できるので、前記ハウジング内部に、配線基板を持たない構成の電子モジュールを製造することができる。
【００９０】また、従来別々の工程として行われていた、半導体チップを封止して半導体装置を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）を搭載する配線基板を製造する工程、前記半導体装置を前記配線基板に搭載してモジュールを製造する工程、前記モジュールをハウジング内部に取り付ける工程を、前記ハウジング内部での一つの工程として行うことができるので、製造時間の短縮ができる。また、前記電子モジュールを組み立てるのに必要な部品、材料の種類を少なくすることができるので、製造コストを低減させることができる。
【００９１】また、配線基板を用いない構成であることから、前記電子モジュールの小型化、薄型化ができる。
【００９２】また、配線基板を用いない、複数の絶縁層により半導体チップを積層させた構造にすることができるということから、配線長を短くすることができ、電気信号の伝送の遅延時間を少なくすることができ、電気的特性が向上する。
【００９３】また、従来の、半導体チップを搭載した配線基板を、ハウジング内部に取り付けた電子モジュールと異なり、前記ハウジング内部の半導体チップ、受動素子、及び配線が絶縁層を介して前記ハウジングと一体的に構成されているので、電子モジュールの耐衝撃性が向上する。
【００９４】また、前記電子モジュールに接続して使用する、電源装置、入力装置、表示装置などの外部装置を取り付けるための取り付け部があらかじめ設けられたハウジングを準備して電子モジュールを製造し、その後、前記電子モジュールの所定の取り付け部に、前記外部装置を取り付ける（はめ込む）ことにより、前記電子モジュールと外部装置からなる電子装置の組み立てを簡略化することができる。
【００９５】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。
【００９６】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００９７】（１）電子装置を小型化することができる。
【００９８】（２）電子装置の携帯性を向上させることできる。
【００９９】（３）電子装置の製造時間を短縮することができる。
【０１００】（４）電子装置の製造コストを削減することができる。
【０１０１】（５）電子装置の組み立てを簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例１の電子装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図３】図１（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図４】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図５】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図６】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図７】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図８】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図９】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１２】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１３】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１４】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１５】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１７】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１８】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１９】本発明による実施例２の電子装置の概略構成を示す模式図である。
【図２０】図１９（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図２１】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２２】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２３】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２４】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２５】従来の携帯型電子装置の概略構成を示す模式図である。
【図２６】従来の移動通信端末（携帯電話）の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 電子モジュール
２ ハウジング
２０１ 第１凹部
２０２ 第２凹部
２０３ マーカー
２Ａ 第１取り付け部
２Ｂ 第２取り付け部
２Ｃ 第３取り付け部
２Ｄ 第４取り付け部
３ 電源装置（電池）
３０１ 接続端子
４ 入力装置
４０１ 入力ボタン
４０２ 接続端子
４０３ バネ
５ 表示装置（液晶ディスプレイ）
５０１ 接続端子
６ 絶縁樹脂
６Ａ 第１絶縁層
６Ｂ 第２絶縁層
６Ｃ 第３絶縁層
６Ｄ 第４絶縁層
６Ｅ 第５絶縁層
７Ａ，７Ａ’ 一層目の半導体チップ
７Ｂ，７Ｂ’ 二層目の半導体チップ
８ 第１配線
８Ａ 第１導通ビア
８Ｂ 第１外部接続端子
８Ｃ 第３外部接続端子
９ 第２配線
９Ａ 第２導通ビア
１０ 第３配線
１１ 受動素子
１２ 第２外部接続端子
１３ 栓
１５，１５Ａ ビア穴
１６ 導電層
２０ アンテナ
２００１ 接続端子
３０ ハウジング
３１ 入力ボタン
３２ 液晶ディスプレイ
３３ 電池（充電池）
４０ ハウジング
４１ 入力ボタン
４２ 液晶ディスプレイ
４３ アンテナ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子モジュール及び電子装置、ならびにその製造方法に関し、特に、小型の携帯電子装置や携帯電話、電子ＳＩ（System Integration）装置に適用して有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、個人情報端末（ＰＤＡ；Personal Digital Assistants ）や携帯電話等の携帯電子装置は、その携帯性が重視され、小型化、薄型化が進んでいる。
【０００３】前記ＰＤＡは、図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示すように、例えば、文庫本程度のサイズのハウジング３０の一主面（表面）に操作用の入力ボタン３１や表示用の液晶ディスプレイ３２が設けられており、前記ハウジング３０の裏面に電源となる電池あるいは充電池３３が取り付けられている。
【０００４】前記ＰＤＡの内部構成は、図２５（ａ）のＥ−Ｅ’線での断面図である図２５（ｃ）に示すように、例えば、複数個のＤＳＰ（Digital Signal Processor）、メモリなどの半導体装置（半導体チップ）３４が搭載された配線基板３５が、携帯電話の本体（ケース）となるハウジング３０の内部にある空間に収納されている。また、前記入力ボタン３１や、表示用の液晶ディスプレイ３２などは、前記ハウジング３０に取り付けられており、図２５（ｃ）では省略しているが、前記入力ボタン３１や液晶ディスプレイ３２の接続端子が、前記配線基板３５に接続されている。前記ＰＤＡのような従来の電子装置では、搭載する半導体装置（半導体チップ）３４の小型化、薄型化、ならびに前記配線基板３５上の配線の微細化や高密度化、あるいは基板の薄型化によって、収納するハウジング３０の小型化を図り、電子装置全体が小型化されている。
【０００５】また、前記ＰＤＡの他にも、例えば、図２６に示したような、移動通信端末（携帯電話）などでも、半導体装置（半導体チップ）を搭載した配線基板がハウジング４０内部に設けられた空間に収納されており、前記ハウジング４０の表面に操作ボタン４１、液晶ディスプレイ４２、無線通信用のアンテナ４３が設けられている。
【０００６】前記ＰＤＡや携帯電話などの携帯電子装置は、小型で携帯性が良いとともに、近年の通信技術の発達や、インターネットの普及等により、前記ＰＤＡに携帯電話を接続して、あるいは携帯電話単体でネットワークに接続して各種情報を閲覧、取得することが出来るようになってきており、今後広く普及すると予想される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従来の技術では、例えば、図２５（ｃ）に示したような、前記電子装置（ＰＤＡ）に用いる半導体装置（半導体チップ）３４を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）３４を搭載する配線基板３５を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）３４を前記配線基板３５に搭載する工程、前記半導体装置（半導体チップ）３４を搭載した配線基板３５、入力ボタン３１、液晶ディスプレイ３２等をハウジング３０に取り付けて電子装置（ＰＤＡ）を組み立てる工程が、個別の工程として行われているため、前記電子装置の製造時間が長くなるという問題があった。
【０００８】また、製造時間がかかるとともに、多くの種類の部品、材料を使用するため、前記電子装置の製造コストが増大するという問題があった。
【０００９】また、前記電子装置では、前記ハウジング内に、別工程で製造された配線基板を収納するための収納スペースと、前記配線基板と他の液晶ディスプレイ、入力キー、アンテナ等を接続するためのスペースも必要である。さらに、近年では半導体チップの小型化、配線基板の薄型化などが難しくなってきているため、前記電子装置の小型化が難しくなってきているという問題があった。
【００１０】また、前記図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示したような前記ＰＤＡでは、その大きさが、文庫本程度であり、片手での操作が難しい、洋服のポケットなどに携帯しにくいといった問題があった。
【００１１】また、図２６に示したような、携帯電話などでは一般的に、前記操作ボタン４１と前記表示用の液晶ディスプレイ４２が前記ハウジング４０の同じ面に形成されており、液晶ディスプレイ４２の表示面積の大型化が難しい。また、液晶ディスプレイ４２を見ながら操作する際に、前記入力ボタン４１が液晶ディスプレイ４２と同じ面に設けられているため、片手で操作する場合には親指で前記入力キー４１を操作するのが一般的である。そのため、指一本で操作することが多く、操作性が低いという問題があった。
【００１２】本発明の目的は、電子装置の小型化をすることが可能な技術を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、電子装置の携帯性を向上させることが可能な技術を提供することにある。
【００１４】本発明の他の目的は、電子装置の製造時間を短縮することが可能な技術を提供することにある。
【００１５】本発明の他の目的は、電子装置の製造コストを削減することが可能な技術を提供することにある。
【００１６】本発明の他の目的は、電子装置の組み立てを簡略化することが可能な技術を提供することにある。
【００１７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本願において開示される発明の概要を説明すれば、以下のとおりである。
【００１９】（１）複数個の半導体チップと、前記半導体チップに入出力される電気信号を補償する受動素子と、前記各半導体チップの外部電極及び受動素子間を電気的に接続する配線と、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジングと、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子とを有する電子モジュールであって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のそれぞれを接続するための導通ビアを設けてなる電子モジュールである。
【００２０】（２）複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極、及び受動素子間を電気的に接続する配線、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジング、及び前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を有する電子モジュールと、前記電子モジュールの外部接続端子と接続される端子電極を外部装置とを備える電子装置であって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線間のそれぞれを接続する導通ビアを設け、前記ハウジングの所定の位置に、前記外部装置を取り付ける取り付け部を設け、前記取り付け部に前記外部接続端子を設け、前記外部装置が前記取り付け部に取り付けられ、前記外部装置の端子電極と前記外部接続端子が接続されている電子装置である。
【００２１】（３）複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極及び前記受動素子間を電気的に接続する配線をハウジング内に埋め込む工程と、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を形成する工程を備える電子モジュールの製造方法であって、所定の形状をした凹部を有するハウジングを準備する準備工程と、前記ハウジングの前記凹部内に前記半導体チップあるいは前記受動素子を配置する配置工程と、前記半導体チップ及び受動素子上に、液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第１絶縁層を形成する第１絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶縁層上及びビア穴の側壁に導電膜を形成した後、前記第１絶縁層上の前記導電膜をエッチングして配線を形成する配線形成工程と、前記配線及び第１絶縁層上に液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程と、前記第２絶縁層の所定位置に外部接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程とを備える電子モジュールの製造方法である。
【００２２】前記（１）に記載の電子モジュールによれば、前記電子モジュールの本体（ケース）となるハウジングの内部に、複数層の絶縁層を設け、前記複数層間に設けられる半導体チップ、受動素子、配線を前記絶縁層に設けた導通ビアで接続することにより、配線基板を用いることなく前記電子モジュールを製造することができるため、前記電子装置を小型化することができる。
【００２３】また、近年では、前記半導体チップの薄型化が進み、厚さが約５０μｍ程度になっているため、前記各半導体チップを複数の絶縁体層間に設けて、前記半導体チップを積層した構成にすることも可能である。言い換えると、従来配線基板上に平面的に配置されていた半導体チップ同士を縦方向に積層することができるため、配線長を短くすることができ、電気信号の伝送時間の遅延を少なくすることができ、電気的特性を向上させることができる。
【００２４】また、前記（１）の手段では、前記複数の絶縁体層のうち、少なくとも一層または同一層内の一部分が、異なる誘電率を有するような構成にして、前記絶縁体層と、この絶縁体層間に設けられる配線とにより、抵抗、容量、インダクタンスなどの受動素子を形成し、前記半導体チップに入出力される電気信号の補償を行いやすくなる。
【００２５】また、前記（１）の手段の電子モジュールは、前記（２）の手段のように、外部装置を接続して電子装置として用い、前記外部装置には、前記電子モジュールを動作させる電源装置や、入力装置、表示装置、無線通信用のアンテナなどがあげられ、前記各外部装置は、前記ハウジングの所定位置に設けられた取り付け部に取り付けられる。
【００２６】また、前記（２）の手段の電子装置は、前記電子モジュールを小型化して、その大きさ（外観形状）を、例えば、名刺サイズのカード状にすることができ、洋服のポケット等に入れてもかさばらず、携帯性が向上する。また、前記電子モジュールに取り付ける表示装置を、前記カード状の電子モジュールの一主面全面に取り付けることにより、表示される情報が見やすくなる。またこのとき、前記入力装置を、前記電子モジュールの側面部に取り付けることにより、片手でも、複数本の指を使って操作することが出来るようになり、操作性が向上する。
【００２７】前記（１）の手段の電子モジュールは、前記（３）の手段のように、まず、所定の形状の凹部を持ったハウジングを準備して、前記凹部内に、半導体チップを配置し、絶縁樹脂を流し込み、ビア穴をあけて配線及び導通ビアを形成し、これらの工程を複数回繰り返して、複数の絶縁層間に半導体チップ、配線のいずれかが設けられる構成にすることにより、半導体装置（半導体チップ）を搭載する配線基板を製造する工程、前記配線基板に半導体装置（半導体チップ）を搭載する工程、前記半導体装置（半導体チップ）を搭載した配線基板を前記ハウジングに収納するといった、従来複数の別の工程として行われていたものを、前記ハウジング内で一つの工程として行うことができるので、製造時間を短縮することができる。また、製造時間を短縮するとともに、前記電子モジュールの製造に必要な部品、材料の数を減らすことができるので製造コストを低減させることができる。
【００２８】また、前記絶縁層を形成するときに、他の絶縁層と誘電率が異なる絶縁樹脂を用いる、あるいは部分的に誘電率が異なる絶縁層を形成することにより、前記配線を用いて受動素子を構成することができる。
【００２９】また、前記（２）の手段の電子装置を製造する場合には、前記（３）の手段により製造する電子装置で使用するハウジングに、あらかじめ前記外部装置を取り付ける取り付け部を設けておき、前記（３）の手段に沿って前記電子モジュールを製造した後、前記ハウジングに設けられた取り付け部に、前記外部装置をはめ込むように取り付ける。このとき、前記外部装置の端子電極が前記外部接続端子と接続されるように前記外部接続端子を前記取り付け部に形成しておく。
【００３０】以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
【００３１】なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号をつけ、その繰り返しの説明は省略する。
【００３２】
【発明の実施の形態】（実施例１）図１は、本発明による実施例１の電子装置の概略構成を示す模式図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の正面図、図１（ｃ）は図１（ａ）の左側面図である。
【００３３】図１において、１は電子モジュール、２はハウジング、３は電源装置（充電池）、４は入力装置、４０１は入力ボタン、５は表示装置（液晶ディスプレイ）である。
【００３４】本実施例１の電子装置は、図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、複数個の半導体チップや受動素子が収納された電子モジュール１と、前記電子モジュール１を動作させる電源装置３と、前記電子モジュール１の側面に取り付けられた入力装置４と、前記電子モジュール１の一主面（表面）に取り付けられた表示装置（液晶ディスプレイ）５とにより構成されている。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数個の半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線が内包されている。また、前記入力装置４には、複数個の入力ボタン４０１が設けられている。また、前記電子モジュール１（ハウジング２）は、名刺サイズ程度の大きさのカード状であり、図１（ｂ）では前記ハウジング２の厚さ方向の縮尺を変えて示しているが、実際のハウジング２の厚さｔは約３mm程度である。
【００３５】図２及び図３は、本実施例１の電子装置における電子モジュールの内部構成を示す模式図であり、図２は図１のＡ−Ａ’線での断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【００３６】図２及び図３において、２はハウジング、２Ａは第１取り付け部、２Ｂは第２取り付け部、２Ｃは第３取り付け部、３は電源装置、３０１は接続端子、４は入力装置、４０１は入力ボタン、４０２は接続端子、４０３はバネ、５は表示装置、５０１は接続端子、６は絶縁樹脂、６Ａは第１絶縁層、６Ｂは第２絶縁層、６Ｃは第３絶縁層、６Ｄは第４絶縁層、６Ｅは第５絶縁層、７Ａは一層目の半導体チップ、７Ｂは二層目の半導体チップ、８は第１配線、８Ａは第１導通ビア、８Ｂは第１外部接続端子、９は第２配線、９Ａは第２導通ビア、１０は第３配線、１１は受動素子、１２は第２外部接続端子である。
【００３７】本実施例１の電子装置における電子モジュール１は、図２及び図３に示すように、本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数の絶縁体層、例えば、第１絶縁層６Ａ、第２絶縁層６Ｂ、第３絶縁層６Ｃ、第４絶縁層６Ｄ、第５絶縁層６Ｅの５つの絶縁層が設けられている。前記ハウジング２は、あらかじめ所定の形状に加工された絶縁性の樹脂などからなり、前記各絶縁層を形成する絶縁樹脂６は硬化剤配合の液状絶縁樹脂である。前記絶縁樹脂６は、例えば、硬化剤配合の熱硬化性液状エポキシ樹脂、アクリロニトリル配合の変成エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、あるいはメチルピロリドン溶剤稀釈のポリイミドワニス（ポリアミック酸無水物）等の液状樹脂を用いる。また、前記各絶縁層は、同一の絶縁樹脂で統一する必要はない。またさらに、一つの絶縁層内で部分的に、異なる樹脂、または、例えば、フィラー充填などにより誘電率が異なる加工をした樹脂を選択してポッティングすることにより、一つの絶縁層を何種類かの異なる樹脂で形成しても良い。
【００３８】また、前記各絶縁層間には、半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１のうち少なくとも一つが設けられる。本実施例１では、前記ハウジング２と第１絶縁層６Ａの間に一層目の半導体チップ７Ａ、前記第２絶縁層６Ｂと第３絶縁層６Ｃの間に二層目の半導体チップ７Ｂが設けられ、前記第４絶縁層６Ｄと第５絶縁層６Ｅの間に第３配線１０と受動素子１１が設けられている。図２では、前記ハウジング２の内部構成をわかりやすくするために、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂ及び各絶縁層の厚さ方向の倍率を大きくして示しているが、前記一層目の半導体チップ７Ａ及び二層目の半導体チップ７Ｂは、薄型の半導体チップであり、その厚さは、例えば５０μｍ程度である。また、前記一層目の半導体チップ７Ａは、薄型に限らず、厚い半導体チップであっても良い。なお、前記受動素子１１は前記第３配線１０と同時に形成される配線状のものである。また、その他の絶縁層間、第１絶縁層６Ａと第２絶縁層６Ｂの間には第１配線８が設けられており、第３絶縁層６Ｃと第４絶縁層６Ｄの間には第２配線９が設けられている。また、前記各絶縁層間に設けられた半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１は、前記各絶縁層に設けられる第１導通ビア８Ａ、第２導通ビア９Ａにより接続される。また、前記第３配線１０は、前記第５絶縁層６Ｅ表面の第２外部接続端子１２と接続されるとともに、図示はしていないが、導通ビアにより前記第１配線８、第２配線９等と接続されている。また、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１が各絶縁層間に設けられた各絶縁層は、前記ハウジング２と一体的に構成されている。すなわち、本実施例１の電子モジュール１は、前記ハウジング２に収納される半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を接続して回路を形成するための基板を持たない構造になっている。
【００３９】前記電源装置３は、図１及び図２に示すように、前記ハウジング２の下面（裏面）に設けられた第１取り付け部２Ａに取り付けられる。このとき、図２に示すように、前記電源装置３の接続端子３０１が、前記第１配線８から前記第１取り付け部２Ａに引き出された第１外部接続端子８Ｂと接触し、前記第１外部接続端子８Ｂから、前記第１配線８、第２配線９などを伝わって、前記各半導体チップ７Ａ，７Ｂに電圧、電流が印加されて前記電子モジュールが動作する。
【００４０】また、前記入力装置４は、図１及び図４に示したように、前記ハウジング２の側面に設けられた第２取り付け部２Ｂにはめ込まれる。このとき、前記入力装置４がはずれないように接着剤などで前記ハウジング２に固定される。また、前記入力装置４は、図３（ａ）に示したような構成になっており、前記入力ボタン４０１には導電性の接続端子４０２が取り付けられている。前記接続端子４０２は、通常はバネ４０３により、前記第２取り付け部２Ｂに露出した第１配線８及び第２配線９と非接触の状態であるが、前記入力ボタン４０１を押すと、図３（ｂ）に示すように、前記接続端子４０２が、前記第２取り付け部に露出した第１配線８及び第２配線９と接触し、前記第１配線８と第２配線９間に電流が流れて所定の情報を入力することができ、前記電子モジュール１を操作することができる。
【００４１】また、前記表示装置５は、図１及び図２に示したように、前記ハウジング２の主面設けられた第３取り付け部２Ｃに取り付けられる。このとき、前記表示装置５は、前記ハウジング２の凹部にふたをするようなかたちで取り付けられ、図１（ａ）に示すように、前記主面全面が表示領域となる。また、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５を取り付けたとき、図３に示すように、前記表示装置５の端子電極５０１と前記第２外部接続端子１２が圧接されて、導通が確保される。前記表示装置５は、液晶ディスプレイのようなものであり、動作のための電源は前記電源装置３から供給され、前記ハウジング２内に内包された半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子８などで構成されるドライバ回路から制御信号が入力されることにより、所定の文字、表、図形などが表示される。
【００４２】図４乃至図１８は、本実施例１の電子装置における電子モジュールの製造方法を説明するための模式図で、図４はハウジング２の概略構成を示す模式平面図、図５は図４のＣ−Ｃ’線での断面図、図６は図４のＤ−Ｄ’線での断面図、図７乃至図１８は各製造工程の断面図である。なお、図７乃至図１０、図１２乃至図１４、図６乃至図１８は図４のＣ−Ｃ’線に対応する断面図を示し、図１１、図１５は図４のＤ−Ｄ’線に対応する断面図を示している。
【００４３】以下、図４乃至図１８に沿って、本実施例１の電子モジュールの製造方法を説明する。
【００４４】まず、本実施例１の電子モジュール１を製造するためのハウジング２を準備する。前記ハウジング２は、図４乃至図６に示すように、半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を内包し、各配線で接続するための第１凹部２０１、前記第１凹部２０１の底面の、前記一層目の半導体チップ７Ａを設置する第２凹部２０２と、前記外部装置として、例えば、電源装置（電池）を取り付けるための第１取り付け部２Ａ、入力装置を取り付けるための第２取り付け部２Ｂ、表示装置を取り付けるための第３取り付け部２Ｃが設けられている。また、前記第２取り付け部２Ｂには、図６に示すように、接続端子用の開口部が設けられているが、前記開口部はシリコーンゴムなどの栓１３でふさがれている。また、図４に示すように、例えば、前記第３取り付け部２Ｃに、前記二層目の半導体チップ７Ｂ、各配線を形成する際に位置決めの基準とするマーカー２０３が設けられている。
【００４５】次に、前記ハウジング２の第２凹部２０２に一層目の半導体チップ７を設置し、図７に示すように、前記第１凹部２０１内に、絶縁樹脂６を一定の高さまで流し込み、硬化させて第１絶縁層６Ａを形成する。このとき、前記半導体チップ７Ａは、外部電極（図示しない）が形成された面が上を向くように設置される。また、本実施例１では、前記半導体チップ７Ａを設置するための第２凹部２０２を設けているが、この第２凹部２０２を設けずに、位置認識カメラ等により前記マーカー２０３を認識して、前記マーカー２０３を基準とした座標に対して前記半導体チップ７Ａを位置決めして配置しても良い。また、このとき流し込む前記絶縁樹脂６の高さは、後の工程で、レーザなどによりビア穴を開口できる程度の高さがあればよいので、例えば、前記半導体チップ７Ａの外部電極形成面からの高さが、約１０μｍから１００μｍとなるようにする。また、前記絶縁樹脂６は、例えば、エポキシ樹脂系の場合は１７０℃の雰囲気中で９０分、ポリイミドの場合は２５０度の雰囲気で９０分放置して硬化させる。
【００４６】次に、例えば、炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを用いて、図８に示すように、前記第１絶縁層６Ａの前記半導体チップ７の外部電極（図示しない）の位置にビア穴１５を形成する。またこのとき、第１外部接続端子を設ける位置に前記第１取り付け部２Ａまで貫通するビア穴１５Ａも形成される。前記ビア穴１５，１５Ａは、穴径が５０μｍから１００μｍ程度で開口面が円形または矩形をしている。
【００４７】次に、図９に示すように、前記第１絶縁層６Ａの表面全面、及び前記ビア穴１５，１５Ａ内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成する。前記導電層１６の形成は、従来の導電性薄膜の形成方法を適用し、例えば、無電解めっき法、無電解めっき法と電気めっき法を組み合わせた方法で、銅（Ｃｕ）等の金属薄膜を形成する方法や、導電性ペーストの印刷、真空蒸着などによって形成する。
【００４８】次に、図１０に示すように、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、所定の配線パターンを持つ第１配線８を形成する。このとき、前記一層目の半導体チップ７Ａの外部電極（図示しない）と前記第１配線８は、前記ビア穴１５の側壁に形成された導電性薄膜、あるいは前記ビア穴１５内部に埋め込まれた導電性材料等による第１導通ビア８Ａにより接続される。また、前記第１配線８の一端は、図１０に示すように、前記第１取り付け部２Ａに延びるビアと接続されており、このビアが前記第１外部接続端子８Ｂとなる。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺は、図１１に示すように、前記第１配線８の一端が前記第１凹部２０１の側壁、言い換えると前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００４９】次に、前記第１絶縁層６Ａ及び前記第１配線８上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第２絶縁層６Ｂを形成した後、図１２に示すように、二層目の半導体チップ７Ｂを配置して設置する。このとき、前記半導体チップ７Ｂの配置は、位置認識カメラ等を用いて前記ハウジング２のマーカー２０３を認識し、この認識されたマーカー２０３を基準とする座標に対して各半導体チップ７Ｂの位置決めをして設置する。また、このときの各半導体チップ７Ｂも、外部電極（図示しない）が形成された面を上向きにして設置する。
【００５０】次に、前記第２絶縁層６Ｂ及び前記二層目の半導体チップ７Ｂ上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第３絶縁層６Ｃを形成した後、例えば、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等で、図１３に示すように、前記第３絶縁層６Ｃの所定位置にビア穴１５を形成する。
【００５１】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び前記ビア穴１５の内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成した後、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図１４に示すように、第２配線９及び第２導通ビア９Ａを形成する。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺では、図１５に示すように、前記第２配線９の一端が、前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００５２】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び第２配線９上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第４絶縁層６Ｄを形成し、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザなどで前記第４絶縁層６Ｄの所定位置にビア穴１５を形成した後、続けて、前記第４絶縁層６Ｄ上の全面に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図１６に示すように、第３配線１０及び受動素子１１を形成する。前記受動素子１１は、抵抗、容量、インダクタンスのような直接信号に関与しない素子であり、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂに入出力される電気信号を補償するために設けられる。また、本実施例１の前記受動素子１１は、前記第４導電層６Ｄ上に設けられる配線を所定の形状にパターニングしたものであり、前記第４絶縁層６Ｄ上に限らず、前記第１配線８あるいは第２配線９を形成する際に同時に形成しても良い。
【００５３】次に、前記第４絶縁層６Ｄ、第３配線１０、及び受動素子１１上に絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて前記第５絶縁層６Ｅを形成し、前記第５絶縁層６Ｅの所定位置に、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等でビア穴１５を形成した後、続けて前記第５絶縁層６Ｄ上に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図１７及び図１８に示すように、第２外部電極端子１２を形成すると本実施例１の電子モジュールが得られる。前記第２外部電極端子１２は、前記第３取り付け部２Ｃに取り付けられる外部装置（表示装置５）の端子電極と対応する位置に形成される。
【００５４】このように、本実施例１の電子装置に用いられる前記電子モジュール１が製造される。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２内部に、半導体チップ、配線、及び受動素子として機能する機能性薄膜素子を、複数の絶縁層を介して段階的に封止し、接続していくため、配線基板を用いずに前記電子モジュールを製造することができる。そのため、前記電子モジュールを小型化することができるとともに、使用する部品、材料の数を少なくでき、製造コストを低減させることができる。また、電子モジュールを組み立てる工程をハウジング２内で一つの工程として行うことができるので、前記電子モジュールの製造時間を短縮することができ、製造コストをさらに低減させることができる。
【００５５】以上の手順に沿って製造された電子モジュール１には、別の工程で製造された電源装置３、入力装置４、表示装置５等の外部装置が取り付けられる。ここでは、図２及び図３に示すように、前記第１取り付け部２Ａに電源装置３が取り付けられ、前記第２取り付け部２Ｂには、前記栓１３を外したあと入力装置４がはめ込まれ、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５は取り付けられて、例えば、ＰＤＡのような携帯電子装置が得られる。
【００５６】前記電子装置は、例えば、前記電子モジュール１の外観形状が名刺大のカード状をしているため、洋服のポケットなどに入れてもかさばらず、携帯性が良くなる。また、前記電子モジュール１の一主面全面に液晶等の表示装置が取り付けられており、表示された内容を見やすくなる。また、前記電子装置を操作するための入力装置を電子モジュール１の側面に取り付けることにより、片手で操作する場合でも、複数本の指が使えて、操作性が向上する。
【００５７】以上説明したように、本実施例１によれば、電子モジュールの本体（ケース）となるハウジングに設けられた凹部に、電子モジュールを構成する半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線を、複数の絶縁層を用いて段階的に配置することにより、前記半導体チップを封止しながら配線も同時に形成できるので、前記ハウジング内部に、配線基板を持たない構成の電子モジュールを製造することができる。
【００５８】また、従来別々の工程として行われていた、半導体チップを封止して半導体装置を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）を搭載する配線基板を製造する工程、前記半導体装置を前記配線基板に搭載してモジュールを製造する工程、前記モジュールをハウジング内部に取り付ける工程を、前記ハウジング内部での一つの工程として行うことができるので、製造時間の短縮ができる。また、前記電子モジュールを組み立てるのに必要な部品、材料の種類を少なくすることができるので、製造コストを低減させることができる。
【００５９】また、配線基板を用いない構成であることから、前記電子モジュールの小型化、薄型化ができる。
【００６０】また、配線基板を用いない、複数の絶縁層により半導体チップを積層させた構造にすることができるということから、配線長を短くすることができ、電気信号の伝送の遅延時間を少なくすることができ、電気的特性が向上する。
【００６１】また、従来の、半導体チップを搭載した配線基板を、ハウジング内部に取り付けた電子モジュールと異なり、前記ハウジング内部の半導体チップ、受動素子、及び配線が絶縁層を介して前記ハウジングと一体的に構成されているので、電子モジュールの耐衝撃性が向上する。
【００６２】また、前記電子モジュールに接続して使用する、電源装置、入力装置、表示装置などの外部装置を取り付けるための取り付け部があらかじめ設けられたハウジングを準備して電子モジュールを製造し、その後、前記電子モジュールの所定の取り付け部に、前記外部装置を取り付ける（はめ込む）ことにより、前記電子モジュールと外部装置からなる電子装置の組み立て工程を簡略化することができ。
【００６３】（実施例２）図１９は、本発明による実施例２の電子装置の概略構成を示す模式図であり、図１９（ａ）は平面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の正面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）の左側面図である。
【００６４】図１において、１は電子モジュール、２はハウジング、３は電源装置（充電池）、４は入力装置、４０１は入力ボタン、５は表示装置（液晶ディスプレイ）、２０はアンテナである。
【００６５】本実施例２の電子装置は無線通信機能を有する移動携帯端末であり、図１９（ａ）、図１９（ｂ）、図１９（ｃ）に示すように、複数個の半導体チップや受動素子が収納された電子モジュール１と、前記電子モジュール１を動作させる電源装置３と、前記電子モジュール１の側面に取り付けられた入力装置４と、前記電子モジュール１の一主面（表面）に取り付けられた表示装置（液晶ディスプレイ）５と、無線通信用のアンテナ２０により構成されている。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数個の半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線が内包されている。また、前記入力装置４には、複数個の入力ボタン４０１が設けられている。また、前記電子モジュール１（ハウジング２）は、名刺サイズ程度の大きさのカード状であり、図１９（ｂ）では前記ハウジング２の厚さ方向の縮尺を変えて示しているが、実際のハウジング２の厚さｔは約３mm程度である。
【００６６】図２０は、本実施例２の電子装置における電子モジュールの内部構成を示す模式図であり、図１９（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図を示している。
【００６７】図２０において、２はハウジング、２Ａは第１取り付け部、２Ｃは第３取り付け部、２Ｄは第４取り付け部、３は電源装置、３０１は接続端子、５は表示装置、５０１は接続端子、６は絶縁樹脂、６Ａは第１絶縁層、６Ｂは第２絶縁層、６Ｃは第３絶縁層、６Ｄは第４絶縁層、６Ｅは第５絶縁層、７Ａ，７Ａ’は一層目の半導体チップ、７Ｂ，７Ｂ’は二層目の半導体チップ、８は第１配線、８Ａは第１導通ビア、８Ｂは第１外部接続端子、８Ｃは第３外部接続端子、９は第２配線、９Ａは第２導通ビア、１０は第３配線、１１は受動素子、１２は第２外部接続端子、２０はアンテナ、２００１は接続端子である。
【００６８】本実施例２の電子装置における電子モジュール１は、前記実施例１とほぼ同様の構成であり、図２０に示すように、本体（ケース）となるハウジング２の内部に、複数の絶縁体層、例えば、第１絶縁層６Ａ、第２絶縁層６Ｂ、第３絶縁層６Ｃ、第４絶縁層６Ｄ、第５絶縁層６Ｅの５つの絶縁層が設けられている。前記ハウジング２は、あらかじめ所定の形状に加工された絶縁性の樹脂などからなり、前記各絶縁層を形成する絶縁樹脂６は硬化剤配合の液状絶縁樹脂である。前記絶縁樹脂６は、例えば、硬化剤配合の熱硬化性液状エポキシ樹脂、アクリロニトリル配合の変成エポキシ樹脂等のエポキシ系樹脂、あるいはメチルピロリドン溶剤稀釈のポリイミドワニス（ポリアミック酸無水物）等の液状樹脂を用いる。また、前記各絶縁層は、同一の絶縁樹脂で統一する必要はない。またさらに、一つの絶縁層内で部分的に、異なる樹脂、または、例えば、フィラー充填などにより誘電率が異なる加工をした樹脂を選択してポッティングすることにより、一つの絶縁層を何種類かの異なる樹脂で形成しても良い。
【００６９】また、前記各絶縁層間には、半導体チップ７Ａ，７Ａ’，７Ｂ，７Ｂ’、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１のうち少なくとも一つが設けられる。本実施例２では、前記ハウジング２と第１絶縁層６Ａの間に一層目の半導体チップ７Ａ、前記第２絶縁層６Ｂと第３絶縁層６Ｃの間に二層目の半導体チップ７Ｂが設けられ、前記第４絶縁層６Ｄと第５絶縁層６Ｅの間に第３配線１０と受動素子１１が設けられている。前記一層目の半導体チップ７Ａ及び二層目の半導体チップ７Ｂは、薄型の半導体チップであり、その厚さは、例えば５０μｍ程度である。また、前記一層目の半導体チップ７Ａは、薄型に限らず、厚い半導体チップであっても良い。また、本実施例２の電子モジュールは、無線通信機能を備えているため、図２０に示すように、ＤＳＰ，ＣＰＵなどによる信号処理を行う回路部で用いる半導体チップ７Ａ，７Ｂと、例えば、８００メガヘルツ（MHz ）、１．５ギガヘルツ（GHz ）などの無線通信用の高周波信号を処理するＲＦ回路部で用いる半導体チップ７Ａ’，７Ｂ’とは、前記絶縁体層内で分離された状態で配置されており、前記ＲＦ回路部での高周波信号がＤＳＰ回路部のノイズ源にならないようになっている。なお、前記受動素子１１は前記第３配線１０と同時に形成される配線状のものである。また、その他の絶縁層間、第１絶縁層６Ａと第２絶縁層６Ｂの間には第１配線８が設けられており、第３絶縁層６Ｃと第４絶縁層６Ｄの間には第２配線９が設けられている。また、前記各絶縁層間に設けられた半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１は、前記各絶縁層に設けられる第１導通ビア８Ａ、第２導通ビア９Ａにより接続される。また、前記第３配線１０は、前記第５絶縁層６Ｅ表面の第２外部接続端子１２と接続されるとともに、図示はしていないが、導通ビアにより前記第１配線８、第２配線９等と接続されている。また、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂ、第１配線８、第２配線９、第３配線１０、受動素子１１が各絶縁層間に設けられた各絶縁層は、前記ハウジング２と一体的に構成されている。すなわち、本実施例２の電子モジュール１は、前記ハウジング２に収納される半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を接続して回路を形成するための基板を持たない構造になっている。
【００７０】前記電源装置３は、図１９及び図２０に示すように、前記ハウジング２の下面（裏面）に設けられた第１取り付け部２Ａに取り付けられる。このとき、図２に示すように、前記電源装置３の接続端子３０１が、前記第１配線８から前記第１取り付け部２Ａに引き出された第１外部接続端子８Ｂと接触し、前記第１外部接続端子８Ｂから、前記第１配線８、第２配線９などを伝わって、前記各半導体チップ７Ａ，７Ｂに電圧、電流が印加されて前記電子モジュールが動作する。
【００７１】また、前記入力装置４は前記実施例１と同様で、図１及び図３に示したように、前記ハウジング２の側面に設けられた第２取り付け部２Ｂにはめ込まれる。このとき、前記入力装置４がはずれないように接着剤などで前記ハウジング２に固定される。また、前記入力装置４は、図３（ａ）に示したような構成になっており、前記入力ボタン４０１には導電性の接続端子４０２が取り付けられている。前記接続端子４０２は、通常はバネ４０３により、前記第２取り付け部２Ｂに露出した第１配線８及び第２配線９と非接触の状態であるが、前記入力ボタン４０１を押すと、図３（ｂ）に示すように、前記接続端子４０２が、前記第２取り付け部に露出した第１配線８及び第２配線９と接触し、前記第１配線８と第２配線９間に電流が流れて所定の情報を入力することができ、前記電子モジュール１を操作することができる。
【００７２】また、前記表示装置５は、図１９及び図２０に示したように、前記ハウジング２の主面設けられた第３取り付け部２Ｃに取り付けられる。このとき、前記表示装置５は、前記ハウジング２の凹部に蓋をするようなかたちで取り付けられ、図１９（ａ）に示すように、前記主面全面が表示領域となる。また、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５を取り付けたとき、図２０に示すように、前記表示装置５の端子電極５０１と前記第２外部接続端子１２が圧接されて、導通が確保される。前記表示装置５は、液晶ディスプレイのようなものであり、動作のための電源は前記電源装置３から供給され、前記ハウジング２内に内包された半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１などで構成されるドライバ回路から制御信号が入力されることにより、所定の文字、表、図形などが表示される。
【００７３】また、前記アンテナ２０は、図１９及び図２０に示したように、前記ハウジング２に設けられた第４取り付け部２Ｄに取り付けられる。このとき、図２０に示したように、前記アンテナ２０の接続端子２００１が、前記ＲＦ回路部にある第１配線８から引き出された第３外部接続端子８Ｃと接続され、前記アンテナ２０で受信した電波信号が前記第３外部接続端子８Ｃを伝わりＲＦ回路を構成する半導体チップ７Ａ’，７Ｂ’に入力、処理されて前記ＤＳＰ回路部に出力されるとともに、前記ＲＦ回路部から前記アンテナ２０に送信用の電波信号が送られる。
【００７４】図２１乃至図２４は、本実施例２の電子装置における電子モジュールの製造方法を説明するための模式図であり、図４のＣ−Ｃ’線に対応する断面図を示している。
【００７５】以下、図２１乃至図２４に沿って、本実施例２の電子モジュールの製造方法を説明するが、前記実施例１の場合とほぼ同様であるため、重複する部分の詳細な説明は省略する。
【００７６】まず、本実施例２の電子モジュール１を製造するためのハウジング２を準備する。本実施例２においても、前記ハウジング２の概略構成は、図４、図６及び図２１に示すように、半導体チップ７Ａ，７Ｂ、受動素子１１を内包し、各配線で接続するための第１凹部２０１、前記第１凹部２０１の底面の、前記一層目の半導体チップ７Ａを設置する第２凹部２０２と、前記外部装置として、例えば、電源装置（電池）を取り付けるための第１取り付け部２Ａ、入力装置を取り付けるための第２取り付け部２Ｂ、表示装置を取り付けるための第３取り付け部２Ｃ、アンテナを取り付けるための第４取り付け部２Ｄが設けられている。このとき、前記第４取り付け部２Ｄは、ＲＦ回路を形成する領域に設ける。また、前記第２取り付け部２Ｂは、図６に示すように、接続端子用の開口部が設けられているが、前記開口部はシリコーンゴムなどの栓１３でふさがれている。また、図４に示すように、例えば、前記第３取り付け部２Ｃに、前記二層目の半導体チップ７Ｂ、各配線を形成する際に位置決めの基準とするマーカー２０３が設けられている。
【００７７】次に、前記ハウジング２の第２凹部２０２に一層目の半導体チップ７を設置し、前記第１凹部２０１内に、絶縁樹脂６を一定の高さまで流し込み、硬化させて第１絶縁層６Ａを形成する。このとき、前記半導体チップ７Ａは、外部電極（図示しない）が形成された面が上を向くように設置される。また、本実施例１では、前記半導体チップ７Ａを設置するための第２凹部２０２を設けているが、この第２凹部２０２を設けずに、位置認識カメラ等により前記マーカー２０３を認識して、前記マーカー２０３を基準とした座標に対して前記半導体チップ７Ａを位置決めして配置しても良い。また、このとき流し込む前記絶縁樹脂６の高さは、後の工程で、レーザなどによりビア穴を開口できる程度の高さがあればよいので、例えば、前記半導体チップ７Ａの外部電極形成面からの高さが、約１０μｍから１００μｍとなるようにする。また、前記絶縁樹脂６は、例えば、エポキシ樹脂系の場合は１７０℃の雰囲気中で９０分、ポリイミドの場合は２５０度の雰囲気で９０分放置して硬化させる。
【００７８】次に、例えば、炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを用いて、図２２に示すように、前記第１絶縁層６Ａの前記半導体チップ７の外部電極（図示しない）の位置にビア穴１５を形成する。またこのとき、所定位置に前記第１取り付け部２Ａ、前記第４取り付け部２Ｄまで貫通するビア穴１５Ａも形成される。前記ビア穴１５，１５Ａは、穴径が５０μｍから１００μｍ程度で開口面が円形または矩形をしている。
【００７９】次に、前記第１絶縁層６Ａの表面全面、及び前記ビア穴１５，１５Ａ内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成する。前記導電層１６の形成は、従来の導電性薄膜の形成方法を適用し、例えば、無電解めっき法、無電解めっき法と電気めっき法を組み合わせた方法で、銅（Ｃｕ）等の金属薄膜を形成する方法や、導電性ペーストの印刷、真空蒸着などによって形成する。
【００８０】次に、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、所定の配線パターンを持つ第１配線８を形成する。このとき、前記一層目の半導体チップ７Ａの外部電極（図示しない）と前記第１配線８は、前記ビア穴１５の側壁に形成された導電性薄膜、あるいは前記ビア穴１５内部に埋め込まれた導電性材料等による第１導通ビア８Ａにより接続される。また、前記ＤＳＰ回路部に形成された第１配線８の一端は、図２３に示すように、前記第１取り付け部２Ａに延びるビアと接続されており、このビアが前記第１外部接続端子８Ｂとなる。また、前記ＲＦ回路部に形成された第１配線８の一端は、前記第４取り付け部２Ｄに延びるビアと接続されており、このビアが第３外部接続端子８Ｃとなる。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺は、図１１に示すように、前記第１配線８の一端が前記第１凹部２０１の側壁、言い換えると前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００８１】次に、前記第１絶縁層６Ａ及び前記第１配線８上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第２絶縁層６Ｂを形成した後、二層目の半導体チップ７Ｂを配置して設置する。このとき、前記半導体チップ７Ｂの配置は、位置認識カメラ等を用いて前記ハウジング２のマーカー２０３を認識し、この認識されたマーカー２０３を基準とする座標に対して各半導体チップ７Ｂの位置決めをして設置する。また、このときの各半導体チップ７Ｂ，７Ｂ´も、外部電極（図示しない）が形成された面を上向きにして設置する。
【００８２】次に、前記第２絶縁層６Ｂ及び前記二層目の半導体チップ７Ｂ上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第３絶縁層６Ｃを形成した後、例えば、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等で、前記第３絶縁層６Ｃの所定位置にビア穴１５を形成する。
【００８３】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び前記ビア穴１５の内部に導電性薄膜からなる導電層１６を形成した後、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、第２配線９及び第２導通ビア９Ａを形成する。また、前記第２取り付け部２Ｂの周辺では、前記第２配線の一端が、前記第２取り付け部２Ｂに差し込まれた栓１３に接するように形成される。
【００８４】次に、前記第３絶縁層６Ｃ及び第２配線９上に、絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて第４絶縁層６Ｄを形成し、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザなどで前記第４絶縁層６Ｄの所定位置にビア穴１５を形成した後、続けて、前記第４絶縁層６Ｄ上の全面に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、第３配線１０及び受動素子１１を形成する。前記受動素子１１は、抵抗、容量、インダクタンスのような直接信号に関与しない素子であり、前記半導体チップ７Ａ，７Ｂに入出力される電気信号を補償するために設けられる。また、本実施例１の前記受動素子１１は、前記第４導電層６Ｄ上に設けられる配線を所定の形状にパターニングしたものであり、前記第４絶縁層６Ｄ上に限らず、前記第１配線８あるいは第２配線９を形成する際に同時に形成しても良い。
【００８５】次に、前記第４絶縁層６Ｄ、第３配線１０、及び受動素子１１上に絶縁樹脂６を流し込み、硬化させて前記第５絶縁層６Ｅを形成し、前記第５絶縁層６Ｅの所定位置に、炭酸ガスレーザあるいはエキシマレーザ等でビア穴１５を形成した後、続けて前記第５絶縁層６Ｄ上に導電層１６を形成し、前記導電層１６に対してフォトケミカルエッチングを行い、図２４に示すように、第２外部電極端子１２を形成すると本実施例２の電子モジュールが得られる。前記第２外部電極端子１２は、前記第３取り付け部２Ｃに取り付けられる外部装置（表示装置５）の端子電極と対応する位置に形成される。
【００８６】このように、本実施例２の電子装置に用いられる前記電子モジュール１が製造される。前記電子モジュール１は、その本体（ケース）となるハウジング２内部に、半導体チップ、配線、及び受動素子として機能する機能性薄膜素子を、複数の絶縁層を介して段階的に封止し、接続していくため、配線基板を用いずに前記電子モジュールを製造することができる。そのため、前記電子モジュールを小型化することができるとともに、使用する部品、材料の数を少なくでき、製造コストを低減させることができる。また、電子モジュールを組み立てる工程をハウジング２内で一つの工程として行うことができるので、前記電子モジュールの製造時間を短縮することができ、製造コストをさらに低減させることができる。
【００８７】以上の手順に沿って製造された電子モジュール１には、別の工程で製造された電源装置３、入力装置４、表示装置５、アンテナ２０等の外部装置が取り付けられる。ここでは、図２０に示すように、前記第１取り付け部２Ａに電源装置３が取り付けられ、前記第２取り付け部２Ｂには、前記栓１３を外したあと入力装置４がはめ込まれ、前記第３取り付け部２Ｃに表示装置５は取り付けられ、前記第４取り付け部２Ｄにアンテナ２０が取り付けられて、移動携帯端末のような電子装置が得られる。
【００８８】前記電子装置は、例えば、前記電子モジュール１の外観形状が名刺大のカード状をしているため、洋服のポケットなどに入れてもかさばらず、携帯性が良くなる。また、前記電子モジュール１の一主面全面に液晶等の表示装置が取り付けられており、表示された内容を見やすくなる。また、前記電子装置を操作するための入力装置を電子モジュール１の側面に取り付けることにより、片手で操作する場合でも、複数本の指が使えて、操作性が向上する。
【００８９】以上説明したように、本実施例２によれば、電子モジュールの本体（ケース）となるハウジングに設けられた凹部に、電子モジュールを構成する半導体チップ、受動素子、及びそれらを電気的に接続する配線を、複数の絶縁層を用いて段階的に配置することにより、前記半導体チップを封止しながら配線も同時に形成できるので、前記ハウジング内部に、配線基板を持たない構成の電子モジュールを製造することができる。
【００９０】また、従来別々の工程として行われていた、半導体チップを封止して半導体装置を製造する工程、前記半導体装置（半導体チップ）を搭載する配線基板を製造する工程、前記半導体装置を前記配線基板に搭載してモジュールを製造する工程、前記モジュールをハウジング内部に取り付ける工程を、前記ハウジング内部での一つの工程として行うことができるので、製造時間の短縮ができる。また、前記電子モジュールを組み立てるのに必要な部品、材料の種類を少なくすることができるので、製造コストを低減させることができる。
【００９１】また、配線基板を用いない構成であることから、前記電子モジュールの小型化、薄型化ができる。
【００９２】また、配線基板を用いない、複数の絶縁層により半導体チップを積層させた構造にすることができるということから、配線長を短くすることができ、電気信号の伝送の遅延時間を少なくすることができ、電気的特性が向上する。
【００９３】また、従来の、半導体チップを搭載した配線基板を、ハウジング内部に取り付けた電子モジュールと異なり、前記ハウジング内部の半導体チップ、受動素子、及び配線が絶縁層を介して前記ハウジングと一体的に構成されているので、電子モジュールの耐衝撃性が向上する。
【００９４】また、前記電子モジュールに接続して使用する、電源装置、入力装置、表示装置などの外部装置を取り付けるための取り付け部があらかじめ設けられたハウジングを準備して電子モジュールを製造し、その後、前記電子モジュールの所定の取り付け部に、前記外部装置を取り付ける（はめ込む）ことにより、前記電子モジュールと外部装置からなる電子装置の組み立てを簡略化することができる。
【００９５】以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることはもちろんである。
【００９６】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００９７】（１）電子装置を小型化することができる。
【００９８】（２）電子装置の携帯性を向上させることできる。
【００９９】（３）電子装置の製造時間を短縮することができる。
【０１００】（４）電子装置の製造コストを削減することができる。
【０１０１】（５）電子装置の組み立てを簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例１の電子装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図３】図１（ａ）のＢ−Ｂ’線での断面図である。
【図４】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図５】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図６】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図７】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図８】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図９】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１０】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１１】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１２】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１３】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１４】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１５】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１６】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１７】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１８】本実施例１の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図１９】本発明による実施例２の電子装置の概略構成を示す模式図である。
【図２０】図１９（ａ）のＡ−Ａ’線での断面図である。
【図２１】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２２】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２３】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２４】本実施例２の電子装置に用いる電子モジュールの製造方法を説明するための模式図である。
【図２５】従来の携帯型電子装置の概略構成を示す模式図である。
【図２６】従来の移動通信端末（携帯電話）の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１ 電子モジュール
２ ハウジング
２０１ 第１凹部
２０２ 第２凹部
２０３ マーカー
２Ａ 第１取り付け部
２Ｂ 第２取り付け部
２Ｃ 第３取り付け部
２Ｄ 第４取り付け部
３ 電源装置（電池）
３０１ 接続端子
４ 入力装置
４０１ 入力ボタン
４０２ 接続端子
４０３ バネ
５ 表示装置（液晶ディスプレイ）
５０１ 接続端子
６ 絶縁樹脂
６Ａ 第１絶縁層
６Ｂ 第２絶縁層
６Ｃ 第３絶縁層
６Ｄ 第４絶縁層
６Ｅ 第５絶縁層
７Ａ，７Ａ’ 一層目の半導体チップ
７Ｂ，７Ｂ’ 二層目の半導体チップ
８ 第１配線
８Ａ 第１導通ビア
８Ｂ 第１外部接続端子
８Ｃ 第３外部接続端子
９ 第２配線
９Ａ 第２導通ビア
１０ 第３配線
１１ 受動素子
１２ 第２外部接続端子
１３ 栓
１５，１５Ａ ビア穴
１６ 導電層
２０ アンテナ
２００１ 接続端子
３０ ハウジング
３１ 入力ボタン
３２ 液晶ディスプレイ
３３ 電池（充電池）
４０ ハウジング
４１ 入力ボタン
４２ 液晶ディスプレイ
４３ アンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】複数個の半導体チップと、前記半導体チップに入出力される電気信号を補償する受動素子と、前記各半導体チップの外部電極及び受動素子間を電気的に接続する配線と、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジングと、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子とを有する電子モジュールであって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のそれぞれを接続するための導通ビアを設けてなることを特徴とする電子モジュール。
【請求項２】前記請求項１に記載の電子モジュールにおいて、前記各半導体チップ及び前記各受動素子が、複数の異なる絶縁体層間に設けられていることを特徴とする電子モジュール。
【請求項３】前記請求項１または２に記載の電子モジュールにおいて、前記半導体チップで発生する熱を放出する放熱板を、前記絶縁体層間、前記半導体チップの非素子形成面のうち少なくとも一箇所に設けることを特徴とする電子モジュール。
【請求項４】前記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子モジュールにおいて、前記複数の絶縁体層のうち、少なくとも一層または同一層内の一部分が、異なる誘電率を有することを特徴とする電子モジュール。
【請求項５】前記請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子モジュールにおいて、前記受動素子は、抵抗、容量、インダクタンスなどであり、前記絶縁体層と、この絶縁体層間に設けられる配線とにより構成されることを特徴とする電子モジュール。
【請求項６】複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極、及び受動素子間を電気的に接続する配線、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジング、及び前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を有する電子モジュールと、前記電子モジュールの外部接続端子と接続される端子電極を有する外部装置とを備える電子装置であって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線間のそれぞれを接続する導通ビアを設け、前記ハウジングの所定の位置に、前記外部装置を取り付ける取り付け部を設け、前記取り付け部に前記外部接続端子を設け、前記外部装置が前記取り付け部に取り付けられ、前記外部装置の端子電極と前記外部接続端子が接続されていることを特徴とする電子装置。
【請求項７】前記請求項６に記載の電子装置において、前記電子装置の外観形状は、カード状であることを特徴とする電子装置。
【請求項８】前記請求項６または７に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置と、入力装置と表示装置のうち少なくとも一つを有することを特徴とする電子装置。
【請求項９】前記請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置と入力装置であり、前記入力装置は、前記電子装置の側面部に設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】前記請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置と表示装置であり、前記表示装置は、前記電子装置の一主面全面に設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】前記請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、及び表示装置であり、前記入力装置は、前記電子装置の側面部に設けられ、前記表示装置は前記電子装置の一主面全面に設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項１２】前記請求項６に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、表示装置、及びアンテナであり、前記入力装置は、前記電子装置の側面部に取り付けられ、前記表示装置は前記電子装置の一主面全面に取り付けられ、前記電源装置及びアンテナは前記表示装置が取り付けられた一主面と対向する面に取り付けられてことを特徴とする電子装置。
【請求項１３】複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極及び前記受動素子間を電気的に接続する配線をハウジング内に埋め込む工程と、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を形成する工程を備える電子モジュールの製造方法であって、所定の形状をした凹部を有するハウジングを準備する準備工程と、前記ハウジングの前記凹部内に前記半導体チップあるいは前記受動素子を配置する配置工程と、前記半導体チップ及び受動素子上に、液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第１絶縁層を形成する第１絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶縁層上及びビア穴の側壁に導電膜を形成した後、前記第１絶縁層上の前記導電膜をエッチングして配線を形成する配線形成工程と、前記配線及び第１絶縁層上に液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程と、前記第２絶縁層の所定位置に外部接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程とを備えることを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１４】前記請求項１３に記載の電子モジュールの製造方法において、前記配置工程から前記第２絶縁層形成工程までを、複数回繰り返して半導体チップ、受動素子を積層して接続するチップ積層工程と、所定位置に、外部接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程とを備えることを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１５】前記請求項１３または１４に記載の電子モジュールの製造方法において、前記第１絶縁層形成工程あるいは前記第２絶縁層形成工程で、他の絶縁層と誘電率が異なる絶縁層、あるいは部分的に誘電率が異なる絶縁層を形成することを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１６】前記請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の電子モジュールの製造方法において、前記各絶縁層間の配線により、抵抗、容量、インダクタンスなどの受動素子を形成することを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１７】複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極及び前記受動素子間を電気的に接続する配線をハウジング内に埋め込み、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を形成して電子モジュールを製造する工程と、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程とを備える電子装置の製造方法であって、前記電子モジュールを製造する工程は、所定の形状をした凹部と、前記外部装置を取り付ける取り付け部を有するハウジングを準備する準備工程と、前記ハウジングの前記凹部内に前記半導体チップあるいは前記受動素子を配置する配置工程と、前記半導体チップ及び受動素子上に、液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第１絶縁層を形成する第１絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶縁層上及びビア穴の側壁に導電膜を形成した後、前記導電膜をエッチングして配線を形成する配線形成工程と、前記配線及び第１絶縁層上に液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程と、前記配置工程から前記第２絶縁層形成工程までを複数回繰り返し、前記半導体チップ、受動素子を積層するチップ積層工程と、所定位置に接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に接続端子を形成する接続端子形成工程とを備え、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記外部装置を、前記ハウジングの取り付け部に取り付けて、前記外部装置の端子電極と前記取り付け部の外部接続端子とを接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１８】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置と入力装置であり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第1 取り付け部と、前記入力装置を取り付ける第２取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記入力装置を、前記ハウジングの第２取り付け部にはめ込み、前記入力装置の接続端子を前記配線の一端と接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１９】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置と表示装置であり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第１取り付け部と、前記表示装置を取り付ける第３取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記表示装置を、前記ハウジングの第３取り付け部にはめ込み、前記表示装置の接続端子と前記外部接続端子を接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２０】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、及び表示装置であり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第１取り付け部と、前記入力装置を取り付ける第２取り付け部と、前記表示装置を取り付ける第３取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を、前記配線の一端と接続し、前記入力装置を、前記ハウジングの第２取り付け部にはめ込み、前記入力装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記表示装置を、前記ハウジングの第３取り付け部にはめ込み、前記表示装置の接続端子と前記配線の一端を接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２１】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、表示装置、及びアンテナであり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第１取り付け部と、前記入力装置を取り付ける第２取り付け部と、前記表示装置を取り付ける第３取り付け部と、前記アンテナを取り付ける第４取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を、前記配線の一端と接続し、前記入力装置を、前記ハウジングの第２取り付け部にはめ込み、前記入力装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記表示装置を、前記ハウジングの第３取り付け部にはめ込み、前記表示装置の接続端子と前記配線の一端を接続し、前記アンテナを、前記ハウジングの第４取り付け部にはめ込み、前記アンテナの接続端子と前記配線の一端を接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１】複数個の半導体チップと、前記半導体チップに入出力される電気信号を補償する受動素子と、前記各半導体チップの外部電極及び受動素子間を電気的に接続する配線と、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジングと、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子とを有する電子モジュールであって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のそれぞれを接続するための導通ビアを設けてなることを特徴とする電子モジュール。
【請求項２】前記請求項１に記載の電子モジュールにおいて、前記各半導体チップ及び前記各受動素子が、複数の異なる絶縁体層間に設けられていることを特徴とする電子モジュール。
【請求項３】前記請求項１または２に記載の電子モジュールにおいて、前記半導体チップで発生する熱を放出する放熱板を、前記絶縁体層間、前記半導体チップの非素子形成面のうち少なくとも一箇所に設けることを特徴とする電子モジュール。
【請求項４】前記請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子モジュールにおいて、前記複数の絶縁体層のうち、少なくとも一層または同一層内の一部分が、異なる誘電率を有することを特徴とする電子モジュール。
【請求項５】前記請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子モジュールにおいて、前記受動素子は、抵抗、容量、インダクタンスなどであり、前記絶縁体層と、この絶縁体層間に設けられる配線とにより構成されることを特徴とする電子モジュール。
【請求項６】複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極、及び受動素子間を電気的に接続する配線、前記半導体チップ及び前記受動素子ならびに前記配線を内包するハウジング、及び前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を有する電子モジュールと、前記電子モジュールの外部接続端子と接続される端子電極を有する外部装置とを備える電子装置であって、前記ハウジングの内部に、複数の絶縁体層を設け、前記絶縁体層間に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線のうち少なくとも一つを設け、前記前記絶縁体層に、前記半導体チップ、前記受動素子、前記配線間のそれぞれを接続する導通ビアを設け、前記ハウジングの所定の位置に、前記外部装置を取り付ける取り付け部を設け、前記取り付け部に前記外部接続端子を設け、前記外部装置が前記取り付け部に取り付けられ、前記外部装置の端子電極と前記外部接続端子が接続されていることを特徴とする電子装置。
【請求項７】前記請求項６に記載の電子装置において、前記電子装置の外観形状は、カード状であることを特徴とする電子装置。
【請求項８】前記請求項６または７に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置と、入力装置と表示装置のうち少なくとも一つを有することを特徴とする電子装置。
【請求項９】前記請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置と入力装置であり、前記入力装置は、前記電子装置の側面部に設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項１０】前記請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置と表示装置であり、前記表示装置は、前記電子装置の一主面全面に設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項１１】前記請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、及び表示装置であり、前記入力装置は、前記電子装置の側面部に設けられ、前記表示装置は前記電子装置の一主面全面に設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項１２】前記請求項６に記載の電子装置において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、表示装置、及びアンテナであり、前記入力装置は、前記電子装置の側面部に取り付けられ、前記表示装置は前記電子装置の一主面全面に取り付けられ、前記電源装置及びアンテナは前記表示装置が取り付けられた一主面と対向する面に取り付けられてことを特徴とする電子装置。
【請求項１３】複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極及び前記受動素子間を電気的に接続する配線をハウジング内に埋め込む工程と、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を形成する工程を備える電子モジュールの製造方法であって、所定の形状をした凹部を有するハウジングを準備する準備工程と、前記ハウジングの前記凹部内に前記半導体チップあるいは前記受動素子を配置する配置工程と、前記半導体チップ及び受動素子上に、液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第１絶縁層を形成する第１絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶縁層上及びビア穴の側壁に導電膜を形成した後、前記第１絶縁層上の前記導電膜をエッチングして配線を形成する配線形成工程と、前記配線及び第１絶縁層上に液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程と、前記第２絶縁層の所定位置に外部接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程とを備えることを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１４】前記請求項１３に記載の電子モジュールの製造方法において、前記配置工程から前記第２絶縁層形成工程までを、複数回繰り返して半導体チップ、受動素子を積層して接続するチップ積層工程と、所定位置に、外部接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に外部接続端子を形成する外部接続端子形成工程とを備えることを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１５】前記請求項１３または１４に記載の電子モジュールの製造方法において、前記第１絶縁層形成工程あるいは前記第２絶縁層形成工程で、他の絶縁層と誘電率が異なる絶縁層、あるいは部分的に誘電率が異なる絶縁層を形成することを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１６】前記請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の電子モジュールの製造方法において、前記各絶縁層間の配線により、抵抗、容量、インダクタンスなどの受動素子を形成することを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項１７】複数個の半導体チップ、受動素子、前記各半導体チップの外部電極及び前記受動素子間を電気的に接続する配線をハウジング内に埋め込み、前記配線と外部装置を接続する外部接続端子を形成して電子モジュールを製造する工程と、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程とを備える電子装置の製造方法であって、前記電子モジュールを製造する工程は、所定の形状をした凹部と、前記外部装置を取り付ける取り付け部を有するハウジングを準備する準備工程と、前記ハウジングの前記凹部内に前記半導体チップあるいは前記受動素子を配置する配置工程と、前記半導体チップ及び受動素子上に、液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第１絶縁層を形成する第１絶縁層形成工程と、前記第１絶縁層の所定位置にビア穴を形成するビア穴形成工程と、前記第１絶縁層上及びビア穴の側壁に導電膜を形成した後、前記導電膜をエッチングして配線を形成する配線形成工程と、前記配線及び第１絶縁層上に液状の絶縁体を流し込み、前記絶縁体を硬化させて第２絶縁層を形成する第２絶縁層形成工程と、前記配置工程から前記第２絶縁層形成工程までを複数回繰り返し、前記半導体チップ、受動素子を積層するチップ積層工程と、所定位置に接続端子形成用の開口部を形成し、前記開口部に接続端子を形成する接続端子形成工程とを備え、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記外部装置を、前記ハウジングの取り付け部に取り付けて、前記外部装置の端子電極と前記取り付け部の外部接続端子とを接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１８】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置と入力装置であり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第1 取り付け部と、前記入力装置を取り付ける第２取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記入力装置を、前記ハウジングの第２取り付け部にはめ込み、前記入力装置の接続端子を前記配線の一端と接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項１９】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置と表示装置であり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第１取り付け部と、前記表示装置を取り付ける第３取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記表示装置を、前記ハウジングの第３取り付け部にはめ込み、前記表示装置の接続端子と前記外部接続端子を接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２０】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、及び表示装置であり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第１取り付け部と、前記入力装置を取り付ける第２取り付け部と、前記表示装置を取り付ける第３取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を、前記配線の一端と接続し、前記入力装置を、前記ハウジングの第２取り付け部にはめ込み、前記入力装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記表示装置を、前記ハウジングの第３取り付け部にはめ込み、前記表示装置の接続端子と前記配線の一端を接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項２１】前記請求項１７に記載の電子装置の製造方法において、前記外部装置は、電源装置、入力装置、表示装置、及びアンテナであり、前記準備工程は、所定の形状の凹部と、前記電源装置を取り付ける第１取り付け部と、前記入力装置を取り付ける第２取り付け部と、前記表示装置を取り付ける第３取り付け部と、前記アンテナを取り付ける第４取り付け部が設けられたハウジングを準備し、前記電子モジュールに外部装置を取り付ける工程は、前記電源装置を、前記ハウジングの第１取り付け部にはめ込み、前記電源装置の接続端子を、前記配線の一端と接続し、前記入力装置を、前記ハウジングの第２取り付け部にはめ込み、前記入力装置の接続端子を前記配線の一端と接続し、前記表示装置を、前記ハウジングの第３取り付け部にはめ込み、前記表示装置の接続端子と前記配線の一端を接続し、前記アンテナを、前記ハウジングの第４取り付け部にはめ込み、前記アンテナの接続端子と前記配線の一端を接続することを特徴とする電子装置の製造方法。
【図２】
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１５】
【図１８】
【図２５】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図２６】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図１】
【図３】
【図４】
【図６】
【図１１】
【図１２】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１５】
【図１８】
【図２５】
【図１０】
【図１３】
【図１４】
【図１６】
【図２６】
【図１７】
【図１９】
【図２１】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【公開番号】特開２００２−７６２４３（Ｐ２００２−７６２４３Ａ）
【公開日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０００−２５８１１４（Ｐ２０００−２５８１１４）
【出願日】平成１２年８月２３日（２０００．８．２３）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
【公開日】平成１４年３月１５日（２００２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１２年８月２３日（２０００．８．２３）
【出願人】（０００００５１２０）日立電線株式会社 (3,358)
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