３次元回路構造体
【課題】互いに対向して配置される電極を有する回路形成体間が電気的に接続されて構成される３次元回路構造体において、電極間の電気的接続をより安定して確実に行う。
【解決手段】３次元回路構造体において、第１回路形成体と、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において電気的絶縁性を有する。
【解決手段】３次元回路構造体において、第１回路形成体と、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において電気的絶縁性を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに対向して配置される電極を有する回路形成体間が電気的に接続されて構成される３次元回路構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような３次元回路構造体としては様々なものが知られており、その代表的な構造体としては、例えば、部品内蔵基板（あるいはモジュール）がある。ここで、従来の部品内蔵基板の概略構成を図１０の模式図に示す。
【０００３】
図１０に示すように、従来の部品内蔵基板５０１は、２枚の回路基板５１０、５２０が互いに対向して配置されるとともに、両基板５１０および５２０の間には、コンポジットシート等の熱硬化性樹脂にて形成された中間基材５０２が配置された構造を有している（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
基板５１０の表面（基板５２０との対向側表面）には、基板５１０が有する回路に接続された電極である複数のランド５１１が形成されているとともに、半導体チップ５１２および複数のチップ部品５１３が実装されている。同様に、基板５２０の表面（基板５１０との対向側表面）には、基板５２０が有する回路に接続された電極である複数のランド５２１が形成されているとともに、半導体チップ５２２および複数のチップ部品５２３が実装されている。さらに、基板５１０のランド５１１と、このランド５１１と対向する基板５２０のランド５２１とは、貫通ビア５０３により電気的に接続されている。なお、基板５１０と基板５２０との間において、貫通ビア５０３が形成されている以外の領域は、中間基材５０２が配置された状態とされており、部品間等の電気的絶縁性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１６６９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１９１５４９号公報
【特許文献３】特開２００５−２６４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の部品内蔵基板５０１は、次のような手順にて製造される。
【０００７】
まず、コンポジットシート等の熱硬化性の樹脂で形成される中間基材５０２において、基板５１０および５２０におけるランド５１１、５２１の形成位置に相当する位置に貫通孔を形成し、それぞれの貫通孔内に導電性ペーストを埋め込むことにより貫通ビア５０３を形成する。
【０００８】
次に、基板５１０、基板５２０、および中間基材５０２との位置合わせを行い、加熱・加圧を行うことで、基板５１０のランド５１１と、基板５２０のランド５２１とを、貫通ビア５０３を介して電気的に接続する。それとともに、両基板５１０、５２０および中間基材５０２を一体的な状態として、部品内蔵基板５０１が完成する。
【０００９】
しかしながら、基板５１０のランド５１１と基板５２０のランド５２１とを、１つの貫通ビア５０３により一対一で接続する構成では、加熱・加圧工程時に、中間基材５０２の溶融による樹脂流動に伴って、貫通ビア５０３も流動する場合がある。このような場合にあっては、ランド５１１、５２１の間の電気的な接続における電気的な抵抗値のバラツキや、断線が発生するなどの問題が発生する可能性がある。このような問題の発生を抑制するために、従来においては、樹脂流動に対応するための複雑なプロセス管理が必要とされている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、互いに対向して配置される電極を有する回路形成体間が電気的に接続されて構成される３次元回路構造体において、電極間の電気的接続をより安定して確実に行うことができる３次元回路構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、
中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体を提供する。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、それぞれの細線体の絶縁層が互いに接着されて、互いに隣接する導体線状部材間の第２の方向における電気的絶縁が保持されている、第１態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１４】
本発明の第３態様によれば、それぞれの細線体の絶縁層が、接着性を有する絶縁性材料にて形成され、それぞれの細線体が、第２の方向において圧接されることにより、細線体同士が接着されている、第２態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１５】
本発明の第４態様によれば、それぞれの細線体の絶縁層が、絶縁性を有する熱硬化性樹脂にて形成され、それぞれの細線体が圧接状態にて加熱されることにより、細線体同士が接着されている、第３態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１６】
本発明の第５態様によれば、絶縁性の接着部材がそれぞれの細線体間に配置され、接着部材により細線体同士が接着されている、第２態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１７】
本発明の第６態様によれば、第１回路形成体および第２回路形成体は、それぞれ第１回路基板および第２回路基板であり、
中間体において、第１電極と第２電極との対向領域に配置される複数の細線体により、第１電極と第２電極とが電気的に接続されている、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１８】
本発明の第７態様によれば、第２回路基板において、第１回路基板との対向面側に電子部品が実装されるとともに、電子部品の周囲を囲むように環状の第２電極が配置され、
第１回路基板において、環状の第２電極に対向するように環状の第１電極が配置され、
環状の第１電極と第２電極との対向領域に配置され、かつ第１電極および第２電極とを電気的に接続する複数の細線体により、第２の方向において電子部品を電気的にシールドする環状のシールド構造が形成されている、第６態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１９】
本発明の第８態様によれば、第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の導体線状部材と、それぞれの導体線状部材の外周表面間を電気的に絶縁するように隣接する導体線状部材の間に配置された絶縁部材との集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
複数の導体線状部材により、第１回路形成体の第１電極と、第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において、中間体は電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体において、それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する方向する方向において電気的絶縁性を有する構成が採用されている。このような構成の中間体が採用されていることにより、第１基板と第２基板との互いの位置合わせを確実に行うことで、複数の細線体を介して、第１電極と第２電極との間の電気的接続を行うことができるため、従来の構成に比して、位置決めを容易に行うことができる。また、例えば、中間体に対して加熱・加圧工程を行うような場合であっても、複数の導体線状部材により絶縁層の流動は抑制されるため、従来のように樹脂流動に対応するための複雑なプロセス管理が要求されることもない。したがって、電極間の電気的接続をより安定して確実に行うことができる３次元回路構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の３次元基板の模式断面図
【図２】第１実施形態の３次元基板の接続構造の部分拡大図
【図３】第１実施形態の細線体の模式斜視図
【図４Ａ】第１実施形態の細線体の集合体の模式斜視図
【図４Ｂ】第１実施形態のシート状の中間基材の模式斜視図
【図５】第１実施形態の変形例にかかる中間基材の模式図
【図６】第１実施形態の別の変形例にかかる中間基材の模式図
【図７Ａ】第１実施形態の変形例にかかる細線体の模式斜視図
【図７Ｂ】第１実施形態の変形例にかかる細線体の模式斜視図
【図７Ｃ】第１実施形態の変形例にかかる細線体の模式斜視図
【図８Ａ】本発明の第２実施形態の３次元基板の模式断面図
【図８Ｂ】第２実施形態の第２基板の上面図
【図９】本発明の第３実施形態の３次元基板の模式断面図
【図１０】従来の部品内蔵基板の模式断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる３次元回路構造体の一例である３次元基板１の構造を部分的に示す模式断面図を図１に示し、図１の３次元基板１におけるランド（電極）間の電気的な接続構造の模式拡大図を図２に示す。
【００２４】
図１に示すように、本第１実施形態の３次元基板１は、第１電極の一例であるランド１１を有する第１基板（回路基板（回路形成体の一例））１０と、第２電極の一例であるランド２１を有する第２基板（回路基板（回路形成体の一例））２０とを、第１基板１０と第２基板２０との間に配置された中間基材（中間体の一例）２を介在させて、電気的に接続されるとともに、第１基板１０、第２基板２０、および中間基材２が一体化された構造を有している。
【００２５】
図１に示すように、第１基板１０における第２基板２０との対向面（電極形成面）には、複数のランド１１が形成されている。同様に、第２基板２０における第１基板１０との対向面（電極形成面）のは、複数のランド２１が形成されている。なお、これらのランド１１、２１は、それぞれの基板１０、２０に内蔵される図示されない電気回路（回路パターン）と電気的に接続されている。また、これらのランド１１、２１は、無電解メッキにより銅などの金属層によって形成され、あるいは、導電性物質の印刷などにより形成される。
【００２６】
また、第１基板１０の電極形成面には、電子部品の一例であるチップ部品１２が実装されており、第２基板２０の電極形成面には、電子部品の一例である半導体チップ２２が実装されている。ここで、チップ部品１２は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、バリスタ、ダイオード等の一般受動部品であり、半導体チップ２２は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子である。チップ部品１２および半導体チップ２２の電極は、半田または導電性接着剤等の接続部材により、第１基板１０または第２基板２０の対応する電極（図示せず）に電気的に接続されている。また、半導体チップ２２は、フリップチップ実装またはワイヤボンディング接続で実装される場合であっても良い。
【００２７】
第１基板１０および第２基板２０は、両面配線基板または多層配線基板であり、一般の樹脂基板や無機基板を用いることができる。特に、ガラスエポキシ基板、アラミド基材を用いた基板、ビルドアップ基板、ガラスセラミック基板、またはアルミナ基板等を、第１基板１０および第２基板２０として用いることが望ましい。なお、本第１実施形態では、第１基板および第２基板を回路形成体の一例として用いる場合について説明するが、このような場合に代えて、回路形成体として、半導体素子等の電子部品などを適用することもできる。
【００２８】
図１および図２に示すように、中間基材２は、例えば微小径の円形状断面を有する線状部材である複数の細線体３が、同一の方向に並べて束ねられた細線体３の集合体として構成されている。具体的には、複数の細線体３が、図示Ｚ方向（第１の方向）に沿って配置されるとともに、一の細線体３の外周面が隣接する他の細線体３の外周面に接した状態として中間基材２が形成されている。
【００２９】
ここで、このような細線体３の模式斜視図を図３に示す。図２および図３に示すように、細線体３は、導体線状部材の一例である導体細線４と、導体細線４の周囲全体にコーティング（被覆）して配置された絶縁層５とを有している。
【００３０】
導体細線４は、導電性材料により細線状に形成され、例えば、導電性を有する金属材料である金、銅のワイヤ、カーボンナノチューブなどを用いることができる。導体細線４の表面は、印刷等の手段を用いて絶縁性材料により被覆されており、これにより絶縁層５が形成されている。この絶縁層５を形成する絶縁性材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ガラスクロス材料、または、熱硬化性樹脂材料を用いることができる。それぞれの細線体３は、その円形状の断面径が、例えば、１０μｍ程度に形成され、絶縁層５は、その厚みが最大３μｍ程度にて形成される。
【００３１】
このような構造を有する中間基材２が、第１基板１０と第２基板２０との間に介在するように配置されることで、互いに対向して配置されているランド１１とランド２１とが、中間基材２を構成する複数の細線体３の導体細線４により互いに電気的に接続される。すなわち、互いに対向配置されるランド１１とランド２１との間の領域（対向領域）Ｒに配置された細線体３により、両ランド１１、２１が互いに電気的に接続される。一方、図１に示す第１基板１０と第２基板２０との間において、領域Ｒ以外の領域では、複数の細線体３が配置されているものの、両基板１０、２０の間は、電気的に接続されていない状態にある。さらに、中間基材２において、一の細線体３と、この一の細線体３に隣接する他の細線体３とは、絶縁層５を介して互いに接した状態にあるため、それぞれの導体細線４同士は、互いに電気的に絶縁された状態にある。なお、ランド１１、２１間の安定かつ確実な接続を確保するためには、細線体３の端部において、絶縁層５より導体細線４の端部が露出されており、この導体細線４の露出部分が、ランド１１、２１に表面に確実に接触するとともに、その接触状態が保持されている必要がある。なお、このように導体細線４の端部と、ランド１１、２１の表面との確実な接触を得るために、例えば、細線体３の端部において、導体細線４の端面が、絶縁層５の端面よりも僅かに突出させるようにしても良い。ただし、このような場合であっても、隣接する導体細線４同士の間は、互いに電気的に絶縁状態が保たれるように、その突出の程度が決定されることが望ましい。
【００３２】
このように本第１実施形態の中間基材２は、図示Ｚ方向において、電気的導電性を有するとともに、Ｚ方向に直交する方向（第２の方向）である図示Ｘ方向およびＹ方向において、電気的絶縁性を有している。すなわち、中間基材２は、Ｚ方向と、Ｘ方向およびＹ方向とでは、その電気的な導電性（あるいは絶縁性）において、異方性を有している。本第１実施形態の３次元基板１は、このような異方性を有する中間基材２を用いて、第１基板１０と第２基板２０との間で、電気的導通が必要な箇所（ランド１１、２１）を接続するとともに、基板１０、２０の表面沿いの方向において、電気的絶縁性を確保して、安定かつ確実な電極間接続を実現可能とするものである。なお、図１および図２等において、Ｘ方向とＹ方向は互いに直交する方向であって、Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。
【００３３】
このような構造を有する中間基材２は、例えば、図４Ａの模式斜視図に示すように、複数の細線体３を同一方向に沿って束ねるように配置し、仮加熱・圧着（圧接）することにより、一体化された細線体３の集合体を形成する。その後、図４Ａに示すＡ１断面およびＡ２断面にて、細線体３の集合体を切断することにより、図４Ｂに示すようなシート状の中間基材２を得ることができる。
【００３４】
その後、このシート状の中間基材２を、第１基板１０と第２基板２０との間に配置して、本加熱・圧着することで、第１基板１０のランド１１に対向する第２基板２０のランド２１の間の領域Ｒに配置された複数の細線体３のみにより、ランド１１とランド２１とが電気的に接続される。それとともに、細線体３の周囲の絶縁層５が、例えば、溶融して、その後、固化あるいは硬化することにより、第１基板１０と第２基板２０とが中間基材２により接合されて一体化された状態となり、ランド１１、２１の細線体３による導通が保持される。なお、このようにランド１１、２１の間の領域Ｒ内の細線体３が、ランド１１とランド２１とを電気的に接続する導電部であると言うこともできる。
【００３５】
このように中間基材３が、その周囲が絶縁層５により被覆された導体細線４を有する複数の細線体３の集合体として構成されていることにより、第１基板１０と第２基板２０との間に中間基材２を配置して、本加熱・圧着する際に、中間基材２内に複数の導体配線４が存在しているため、絶縁層５が流動（例えば、樹脂流動）することが抑制される。したがって、導体細線４によるランド１１、２１間の電気的接続を安定かつ確実に行うことができる。また、複数の導体細線４によりランド１１、２１間が接続されているため、接続の安定化にさらに向上させることができる。
【００３６】
なお、本第１実施形態の３次元基板１は、上述の構成についてのみ限定されるものではなく、その他、様々な構成を採用することもできる。ここで、本第１実施形態の３次元基板１が備える中間基材２の変形例について、図面を用いて説明する。
【００３７】
図５の模式断面図に示す変形例にかかる中間基材４２は、同一方向に沿って配列された複数の細線体３の間に形成される隙間（空間）に、熱硬化性樹脂により形成されたバインダー（接着部材）４６を配置している点において、上述の中間基材２とは異なる構成を有している。
【００３８】
具体的には、図５に示すように、それぞれの細線体３間の隙間を埋めるように、細線体３よりも細い線状部材として、複数のバインダー４６が配置されている。バインダー４６は、接着性を有する絶縁性材料として、例えば、熱硬化性樹脂材料にて形成されている。このように複数のバインダー４６が配置されることで、細線体３とバインダー４６とを積み上げて集合体を形成した後、所定の温度条件にて加熱することにより、バインダー４６を接着材料として、隣接する細線体３同士を、バインダー４６を介して接着することができる。例えば、バインダー４６を介して細線体３同士を加圧しながら加熱することで、バインダー４６を溶融させて、細線体３同士を圧着することができる。
【００３９】
また、バインダー４６は、細線体３と同様に線状に形成されているため、細線体３の長手方向に沿って連続的に細線体３同士を接着することができる。したがって、形成された中間基材４２の強度を向上させることができるとともに、導体細線４による電気的導通接続の信頼性を高めることができる。
【００４０】
図６の模式断面図に示す別の変形例にかかる中間基材５２は、同一方向に沿って配列された複数の細線体３間の隙間に配置されるバインダーとして、多数の絶縁性を有する接着粒子（あるいは絶縁粒子）５６が用いされている点において、上述の中間基材２、４２とは異なる構成を有している。
【００４１】
このようにバインダーとして、接着粒子５６が用いられることにより、細線体３間に形成される隙間に接着粒子５６を充填して、充填された接着粒子５６を介して細線体３同士を接着することができる。また、このような接着粒子５６として、微細な粒子、例えばナノスケールの粒子（ナノ粒子）を用いることにより、隙間への充填性を向上させることができ、より確実な接着を行うことができる。
【００４２】
また、上述の説明では、細線体３が略円形状断面を有するように形成されている場合について説明したが、細線体の断面形状はその他様々な形状を採用することができる。例えば、図７Ａの模式斜視図に示すように、略正方形状の断面を有するように細線体３Ａを形成しても良い。この場合、導体細線４Ａも略正方形状の断面を有するように形成され、導体細線４Ａの外周全体を被覆するように所定の厚みで絶縁層５Ａが形成される。このような正方形状の断面を有する細線体３Ａでは、隣接する細線体３Ａ同士をより密着させることができ、細線体３Ａの集合体の一体性を高めることができる。
【００４３】
また、図７Ｂに示すように、略六角形状断面を有するように細線体３Ｂを形成しても良い。この場合、導体細線４Ｂも略六角形状の断面を有するように形成され、導体細線４Ｂの外周全体を被覆するように所定の厚みで絶縁層５Ｂが形成される。このような六角形状の断面を有する細線体３Ｂでは、細線体３Ａの集合体の一体性を高めることができるとともに、その強度（剛性）をも高めることができる。
【００４４】
また、図７Ｃに示すように、円形状断面を有する細線体３Ｃの内部に中空部分６を形成しても良い。この場合、中空部分６は、導体細線４Ｃの内部に形成され、中空部分６を有する導体細線４Ｃの外周全体を被覆するように所定の厚みで絶縁層５Ｃが形成される。このように細線体３Ｃが中空部分６を有するような場合には、中間基材の軽量化を図ることができるとともに、中間基材の柔軟性を高めて、３次元基板をフレキシブル基板として適用することが可能となる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる３次元回路構造体の一例である３次元基板１０１について、模式断面図を図８Ａに示し、図８Ａの３次元基板１０１における第２基板１２０の上面図を図８Ｂに示す。なお、本第２実施形態の３次元基板１０１において、上記第１実施形態の３次元基板１と同じ構成部材には、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、本第２実施形態の３次元基板１０１は、第２基板１２０において、実装された半導体チップ１２２を囲むように平面枠状（四角形環状）の導体パターン（電極あるいはシールドパターン）１２１が形成され、この平面枠状の導体パターン１２１に対向するように、第１基板１１０にも平面枠状の導体パターン（電極あるいはシールドパターン）１１１が形成されている。さらに、第１基板１１０と第２基板１２０との間には、中間基材２が介在して配置されることにより、導体パターン１１１と導体パターン１２１とが複数の細線体３により電気的に接続されている。
【００４７】
このような構成の３次元基板１０１では、平面枠状の導体パターン１１１と導体パターン１２１との間の領域Ｒに配置されている複数の細線体３（あるいは導体細線４）により、３次元枠体状の導電部を形成することができ、この導電部がシールド構造となって、半導体チップ１２２に対して電磁シールド効果を果たすことができる。なお、図８Ａに示す矢印Ｎは半導体チップ１２２から放射される放射ノイズを示す。
【００４８】
このような構成によれば、第１基板１１０、第２基板１２０、または半導体チップ１２２、あるいは、図示しないその他の電子部品からの不要輻射の低減や、外来ノイズによる回路の誤動作を防止できる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる３次元回路構造体の一例である３次元基板２０１の模式断面図を図９に示す。なお、本第３実施形態の３次元基板２０１において、上記第１実施形態の３次元基板１と同じ構成部材には、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図９に示すように、本第３実施形態の３次元基板２０１では、第２基板２２０上にモールドされた状態の半導体チップ２２２が実装されており、この半導体チップ２２２は発熱部品の一例となっている。一方、第１基板２１０上には、半導体チップ２２２と対向する位置において、放熱用のサーマルパターン２１９が配置されている。
【００５１】
また、第１基板２１０と第２基板２２０との間には、中間基材２が介在して配置されている。半導体チップ２２２の図示上面と、放熱用のサーマルパターン２１９の図示下面とは、電気的には接続されていないものの、導体細線４の端部同士が接触された状態とされている。
【００５２】
このような構成においては、半導体チップ２２２にて発生した熱を、複数の細線体３の導体細線４を通じて、放熱用のサーマルパターン２１９に伝熱して、サーマルパターン２１９にて効率的に放熱することができる。特に、細線体３が、熱伝導性の高い導体材料で形成された導体細線４を有していることにより、このような効率的な伝熱および放熱を実現できる。なお、放熱性を高めるために、サーマルパターン２１９の形成材料としては、金属材料またはグラファイトなどを用いることが好ましい。また、本第３実施形態の３次元基板２０１の構成では、複数の細線体３を熱伝導のために用いる場合について説明しているが、細線体３による電気的導通と熱伝導とを併用して活用するような構成を採用できる。
【００５３】
上記実施形態の説明では、複数の細線体３の集合体として構成される中間基材２について、細線体３同士が互いに接触して配列された状態を中心として図示および説明を行っているが、中間基材２の形成過程にて、加熱・圧着工程を経た後に、細線体３の絶縁層５が溶融して硬化することで、絶縁層５同士が一体化された状態（すなわち、隣接する絶縁層５同士の境界がない状態（絶縁部材））とされるような場合であってもよい。
【００５４】
また、上記それぞれの実施形態にて用いた細線体３は、例えば、さらに細い線状部材の集合体として構成される、すなわち、１本の細線体がさらに細い線状部材を集合させることにより形成されるような場合であってもよい。
【００５５】
また、中間基材を構成する複数の細線体として、全て同じ大きさの断面形状を有する細線体が用いられる場合に他に、異なる大きさの断面形状を有する細線体を組み合わせて用いられるような場合であってもよい。
【００５６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ ３次元基板
２ 中間基材
３ 細線体
４ 導体細線
５ 絶縁層
１０ 第１基板
１１ ランド
１２ チップ部品
２０ 第２基板
２１ ランド
２２ 半導体チップ
４７ バインダー
５６ 接着粒子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに対向して配置される電極を有する回路形成体間が電気的に接続されて構成される３次元回路構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような３次元回路構造体としては様々なものが知られており、その代表的な構造体としては、例えば、部品内蔵基板（あるいはモジュール）がある。ここで、従来の部品内蔵基板の概略構成を図１０の模式図に示す。
【０００３】
図１０に示すように、従来の部品内蔵基板５０１は、２枚の回路基板５１０、５２０が互いに対向して配置されるとともに、両基板５１０および５２０の間には、コンポジットシート等の熱硬化性樹脂にて形成された中間基材５０２が配置された構造を有している（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
基板５１０の表面（基板５２０との対向側表面）には、基板５１０が有する回路に接続された電極である複数のランド５１１が形成されているとともに、半導体チップ５１２および複数のチップ部品５１３が実装されている。同様に、基板５２０の表面（基板５１０との対向側表面）には、基板５２０が有する回路に接続された電極である複数のランド５２１が形成されているとともに、半導体チップ５２２および複数のチップ部品５２３が実装されている。さらに、基板５１０のランド５１１と、このランド５１１と対向する基板５２０のランド５２１とは、貫通ビア５０３により電気的に接続されている。なお、基板５１０と基板５２０との間において、貫通ビア５０３が形成されている以外の領域は、中間基材５０２が配置された状態とされており、部品間等の電気的絶縁性が確保されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１６６９６号公報
【特許文献２】特開２００５−１９１５４９号公報
【特許文献３】特開２００５−２６４７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような従来の部品内蔵基板５０１は、次のような手順にて製造される。
【０００７】
まず、コンポジットシート等の熱硬化性の樹脂で形成される中間基材５０２において、基板５１０および５２０におけるランド５１１、５２１の形成位置に相当する位置に貫通孔を形成し、それぞれの貫通孔内に導電性ペーストを埋め込むことにより貫通ビア５０３を形成する。
【０００８】
次に、基板５１０、基板５２０、および中間基材５０２との位置合わせを行い、加熱・加圧を行うことで、基板５１０のランド５１１と、基板５２０のランド５２１とを、貫通ビア５０３を介して電気的に接続する。それとともに、両基板５１０、５２０および中間基材５０２を一体的な状態として、部品内蔵基板５０１が完成する。
【０００９】
しかしながら、基板５１０のランド５１１と基板５２０のランド５２１とを、１つの貫通ビア５０３により一対一で接続する構成では、加熱・加圧工程時に、中間基材５０２の溶融による樹脂流動に伴って、貫通ビア５０３も流動する場合がある。このような場合にあっては、ランド５１１、５２１の間の電気的な接続における電気的な抵抗値のバラツキや、断線が発生するなどの問題が発生する可能性がある。このような問題の発生を抑制するために、従来においては、樹脂流動に対応するための複雑なプロセス管理が必要とされている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、互いに対向して配置される電極を有する回路形成体間が電気的に接続されて構成される３次元回路構造体において、電極間の電気的接続をより安定して確実に行うことができる３次元回路構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１２】
本発明の第１態様によれば、第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、
中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体を提供する。
【００１３】
本発明の第２態様によれば、それぞれの細線体の絶縁層が互いに接着されて、互いに隣接する導体線状部材間の第２の方向における電気的絶縁が保持されている、第１態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１４】
本発明の第３態様によれば、それぞれの細線体の絶縁層が、接着性を有する絶縁性材料にて形成され、それぞれの細線体が、第２の方向において圧接されることにより、細線体同士が接着されている、第２態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１５】
本発明の第４態様によれば、それぞれの細線体の絶縁層が、絶縁性を有する熱硬化性樹脂にて形成され、それぞれの細線体が圧接状態にて加熱されることにより、細線体同士が接着されている、第３態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１６】
本発明の第５態様によれば、絶縁性の接着部材がそれぞれの細線体間に配置され、接着部材により細線体同士が接着されている、第２態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１７】
本発明の第６態様によれば、第１回路形成体および第２回路形成体は、それぞれ第１回路基板および第２回路基板であり、
中間体において、第１電極と第２電極との対向領域に配置される複数の細線体により、第１電極と第２電極とが電気的に接続されている、第１態様から第５態様のいずれか１つに記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１８】
本発明の第７態様によれば、第２回路基板において、第１回路基板との対向面側に電子部品が実装されるとともに、電子部品の周囲を囲むように環状の第２電極が配置され、
第１回路基板において、環状の第２電極に対向するように環状の第１電極が配置され、
環状の第１電極と第２電極との対向領域に配置され、かつ第１電極および第２電極とを電気的に接続する複数の細線体により、第２の方向において電子部品を電気的にシールドする環状のシールド構造が形成されている、第６態様に記載の３次元回路構造体を提供する。
【００１９】
本発明の第８態様によれば、第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の導体線状部材と、それぞれの導体線状部材の外周表面間を電気的に絶縁するように隣接する導体線状部材の間に配置された絶縁部材との集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
複数の導体線状部材により、第１回路形成体の第１電極と、第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において、中間体は電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体において、それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する方向する方向において電気的絶縁性を有する構成が採用されている。このような構成の中間体が採用されていることにより、第１基板と第２基板との互いの位置合わせを確実に行うことで、複数の細線体を介して、第１電極と第２電極との間の電気的接続を行うことができるため、従来の構成に比して、位置決めを容易に行うことができる。また、例えば、中間体に対して加熱・加圧工程を行うような場合であっても、複数の導体線状部材により絶縁層の流動は抑制されるため、従来のように樹脂流動に対応するための複雑なプロセス管理が要求されることもない。したがって、電極間の電気的接続をより安定して確実に行うことができる３次元回路構造体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態の３次元基板の模式断面図
【図２】第１実施形態の３次元基板の接続構造の部分拡大図
【図３】第１実施形態の細線体の模式斜視図
【図４Ａ】第１実施形態の細線体の集合体の模式斜視図
【図４Ｂ】第１実施形態のシート状の中間基材の模式斜視図
【図５】第１実施形態の変形例にかかる中間基材の模式図
【図６】第１実施形態の別の変形例にかかる中間基材の模式図
【図７Ａ】第１実施形態の変形例にかかる細線体の模式斜視図
【図７Ｂ】第１実施形態の変形例にかかる細線体の模式斜視図
【図７Ｃ】第１実施形態の変形例にかかる細線体の模式斜視図
【図８Ａ】本発明の第２実施形態の３次元基板の模式断面図
【図８Ｂ】第２実施形態の第２基板の上面図
【図９】本発明の第３実施形態の３次元基板の模式断面図
【図１０】従来の部品内蔵基板の模式断面図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態にかかる３次元回路構造体の一例である３次元基板１の構造を部分的に示す模式断面図を図１に示し、図１の３次元基板１におけるランド（電極）間の電気的な接続構造の模式拡大図を図２に示す。
【００２４】
図１に示すように、本第１実施形態の３次元基板１は、第１電極の一例であるランド１１を有する第１基板（回路基板（回路形成体の一例））１０と、第２電極の一例であるランド２１を有する第２基板（回路基板（回路形成体の一例））２０とを、第１基板１０と第２基板２０との間に配置された中間基材（中間体の一例）２を介在させて、電気的に接続されるとともに、第１基板１０、第２基板２０、および中間基材２が一体化された構造を有している。
【００２５】
図１に示すように、第１基板１０における第２基板２０との対向面（電極形成面）には、複数のランド１１が形成されている。同様に、第２基板２０における第１基板１０との対向面（電極形成面）のは、複数のランド２１が形成されている。なお、これらのランド１１、２１は、それぞれの基板１０、２０に内蔵される図示されない電気回路（回路パターン）と電気的に接続されている。また、これらのランド１１、２１は、無電解メッキにより銅などの金属層によって形成され、あるいは、導電性物質の印刷などにより形成される。
【００２６】
また、第１基板１０の電極形成面には、電子部品の一例であるチップ部品１２が実装されており、第２基板２０の電極形成面には、電子部品の一例である半導体チップ２２が実装されている。ここで、チップ部品１２は、例えば、抵抗、コンデンサ、インダクタ、バリスタ、ダイオード等の一般受動部品であり、半導体チップ２２は、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体素子である。チップ部品１２および半導体チップ２２の電極は、半田または導電性接着剤等の接続部材により、第１基板１０または第２基板２０の対応する電極（図示せず）に電気的に接続されている。また、半導体チップ２２は、フリップチップ実装またはワイヤボンディング接続で実装される場合であっても良い。
【００２７】
第１基板１０および第２基板２０は、両面配線基板または多層配線基板であり、一般の樹脂基板や無機基板を用いることができる。特に、ガラスエポキシ基板、アラミド基材を用いた基板、ビルドアップ基板、ガラスセラミック基板、またはアルミナ基板等を、第１基板１０および第２基板２０として用いることが望ましい。なお、本第１実施形態では、第１基板および第２基板を回路形成体の一例として用いる場合について説明するが、このような場合に代えて、回路形成体として、半導体素子等の電子部品などを適用することもできる。
【００２８】
図１および図２に示すように、中間基材２は、例えば微小径の円形状断面を有する線状部材である複数の細線体３が、同一の方向に並べて束ねられた細線体３の集合体として構成されている。具体的には、複数の細線体３が、図示Ｚ方向（第１の方向）に沿って配置されるとともに、一の細線体３の外周面が隣接する他の細線体３の外周面に接した状態として中間基材２が形成されている。
【００２９】
ここで、このような細線体３の模式斜視図を図３に示す。図２および図３に示すように、細線体３は、導体線状部材の一例である導体細線４と、導体細線４の周囲全体にコーティング（被覆）して配置された絶縁層５とを有している。
【００３０】
導体細線４は、導電性材料により細線状に形成され、例えば、導電性を有する金属材料である金、銅のワイヤ、カーボンナノチューブなどを用いることができる。導体細線４の表面は、印刷等の手段を用いて絶縁性材料により被覆されており、これにより絶縁層５が形成されている。この絶縁層５を形成する絶縁性材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）、ガラスクロス材料、または、熱硬化性樹脂材料を用いることができる。それぞれの細線体３は、その円形状の断面径が、例えば、１０μｍ程度に形成され、絶縁層５は、その厚みが最大３μｍ程度にて形成される。
【００３１】
このような構造を有する中間基材２が、第１基板１０と第２基板２０との間に介在するように配置されることで、互いに対向して配置されているランド１１とランド２１とが、中間基材２を構成する複数の細線体３の導体細線４により互いに電気的に接続される。すなわち、互いに対向配置されるランド１１とランド２１との間の領域（対向領域）Ｒに配置された細線体３により、両ランド１１、２１が互いに電気的に接続される。一方、図１に示す第１基板１０と第２基板２０との間において、領域Ｒ以外の領域では、複数の細線体３が配置されているものの、両基板１０、２０の間は、電気的に接続されていない状態にある。さらに、中間基材２において、一の細線体３と、この一の細線体３に隣接する他の細線体３とは、絶縁層５を介して互いに接した状態にあるため、それぞれの導体細線４同士は、互いに電気的に絶縁された状態にある。なお、ランド１１、２１間の安定かつ確実な接続を確保するためには、細線体３の端部において、絶縁層５より導体細線４の端部が露出されており、この導体細線４の露出部分が、ランド１１、２１に表面に確実に接触するとともに、その接触状態が保持されている必要がある。なお、このように導体細線４の端部と、ランド１１、２１の表面との確実な接触を得るために、例えば、細線体３の端部において、導体細線４の端面が、絶縁層５の端面よりも僅かに突出させるようにしても良い。ただし、このような場合であっても、隣接する導体細線４同士の間は、互いに電気的に絶縁状態が保たれるように、その突出の程度が決定されることが望ましい。
【００３２】
このように本第１実施形態の中間基材２は、図示Ｚ方向において、電気的導電性を有するとともに、Ｚ方向に直交する方向（第２の方向）である図示Ｘ方向およびＹ方向において、電気的絶縁性を有している。すなわち、中間基材２は、Ｚ方向と、Ｘ方向およびＹ方向とでは、その電気的な導電性（あるいは絶縁性）において、異方性を有している。本第１実施形態の３次元基板１は、このような異方性を有する中間基材２を用いて、第１基板１０と第２基板２０との間で、電気的導通が必要な箇所（ランド１１、２１）を接続するとともに、基板１０、２０の表面沿いの方向において、電気的絶縁性を確保して、安定かつ確実な電極間接続を実現可能とするものである。なお、図１および図２等において、Ｘ方向とＹ方向は互いに直交する方向であって、Ｚ方向は、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向である。
【００３３】
このような構造を有する中間基材２は、例えば、図４Ａの模式斜視図に示すように、複数の細線体３を同一方向に沿って束ねるように配置し、仮加熱・圧着（圧接）することにより、一体化された細線体３の集合体を形成する。その後、図４Ａに示すＡ１断面およびＡ２断面にて、細線体３の集合体を切断することにより、図４Ｂに示すようなシート状の中間基材２を得ることができる。
【００３４】
その後、このシート状の中間基材２を、第１基板１０と第２基板２０との間に配置して、本加熱・圧着することで、第１基板１０のランド１１に対向する第２基板２０のランド２１の間の領域Ｒに配置された複数の細線体３のみにより、ランド１１とランド２１とが電気的に接続される。それとともに、細線体３の周囲の絶縁層５が、例えば、溶融して、その後、固化あるいは硬化することにより、第１基板１０と第２基板２０とが中間基材２により接合されて一体化された状態となり、ランド１１、２１の細線体３による導通が保持される。なお、このようにランド１１、２１の間の領域Ｒ内の細線体３が、ランド１１とランド２１とを電気的に接続する導電部であると言うこともできる。
【００３５】
このように中間基材３が、その周囲が絶縁層５により被覆された導体細線４を有する複数の細線体３の集合体として構成されていることにより、第１基板１０と第２基板２０との間に中間基材２を配置して、本加熱・圧着する際に、中間基材２内に複数の導体配線４が存在しているため、絶縁層５が流動（例えば、樹脂流動）することが抑制される。したがって、導体細線４によるランド１１、２１間の電気的接続を安定かつ確実に行うことができる。また、複数の導体細線４によりランド１１、２１間が接続されているため、接続の安定化にさらに向上させることができる。
【００３６】
なお、本第１実施形態の３次元基板１は、上述の構成についてのみ限定されるものではなく、その他、様々な構成を採用することもできる。ここで、本第１実施形態の３次元基板１が備える中間基材２の変形例について、図面を用いて説明する。
【００３７】
図５の模式断面図に示す変形例にかかる中間基材４２は、同一方向に沿って配列された複数の細線体３の間に形成される隙間（空間）に、熱硬化性樹脂により形成されたバインダー（接着部材）４６を配置している点において、上述の中間基材２とは異なる構成を有している。
【００３８】
具体的には、図５に示すように、それぞれの細線体３間の隙間を埋めるように、細線体３よりも細い線状部材として、複数のバインダー４６が配置されている。バインダー４６は、接着性を有する絶縁性材料として、例えば、熱硬化性樹脂材料にて形成されている。このように複数のバインダー４６が配置されることで、細線体３とバインダー４６とを積み上げて集合体を形成した後、所定の温度条件にて加熱することにより、バインダー４６を接着材料として、隣接する細線体３同士を、バインダー４６を介して接着することができる。例えば、バインダー４６を介して細線体３同士を加圧しながら加熱することで、バインダー４６を溶融させて、細線体３同士を圧着することができる。
【００３９】
また、バインダー４６は、細線体３と同様に線状に形成されているため、細線体３の長手方向に沿って連続的に細線体３同士を接着することができる。したがって、形成された中間基材４２の強度を向上させることができるとともに、導体細線４による電気的導通接続の信頼性を高めることができる。
【００４０】
図６の模式断面図に示す別の変形例にかかる中間基材５２は、同一方向に沿って配列された複数の細線体３間の隙間に配置されるバインダーとして、多数の絶縁性を有する接着粒子（あるいは絶縁粒子）５６が用いされている点において、上述の中間基材２、４２とは異なる構成を有している。
【００４１】
このようにバインダーとして、接着粒子５６が用いられることにより、細線体３間に形成される隙間に接着粒子５６を充填して、充填された接着粒子５６を介して細線体３同士を接着することができる。また、このような接着粒子５６として、微細な粒子、例えばナノスケールの粒子（ナノ粒子）を用いることにより、隙間への充填性を向上させることができ、より確実な接着を行うことができる。
【００４２】
また、上述の説明では、細線体３が略円形状断面を有するように形成されている場合について説明したが、細線体の断面形状はその他様々な形状を採用することができる。例えば、図７Ａの模式斜視図に示すように、略正方形状の断面を有するように細線体３Ａを形成しても良い。この場合、導体細線４Ａも略正方形状の断面を有するように形成され、導体細線４Ａの外周全体を被覆するように所定の厚みで絶縁層５Ａが形成される。このような正方形状の断面を有する細線体３Ａでは、隣接する細線体３Ａ同士をより密着させることができ、細線体３Ａの集合体の一体性を高めることができる。
【００４３】
また、図７Ｂに示すように、略六角形状断面を有するように細線体３Ｂを形成しても良い。この場合、導体細線４Ｂも略六角形状の断面を有するように形成され、導体細線４Ｂの外周全体を被覆するように所定の厚みで絶縁層５Ｂが形成される。このような六角形状の断面を有する細線体３Ｂでは、細線体３Ａの集合体の一体性を高めることができるとともに、その強度（剛性）をも高めることができる。
【００４４】
また、図７Ｃに示すように、円形状断面を有する細線体３Ｃの内部に中空部分６を形成しても良い。この場合、中空部分６は、導体細線４Ｃの内部に形成され、中空部分６を有する導体細線４Ｃの外周全体を被覆するように所定の厚みで絶縁層５Ｃが形成される。このように細線体３Ｃが中空部分６を有するような場合には、中間基材の軽量化を図ることができるとともに、中間基材の柔軟性を高めて、３次元基板をフレキシブル基板として適用することが可能となる。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態にかかる３次元回路構造体の一例である３次元基板１０１について、模式断面図を図８Ａに示し、図８Ａの３次元基板１０１における第２基板１２０の上面図を図８Ｂに示す。なお、本第２実施形態の３次元基板１０１において、上記第１実施形態の３次元基板１と同じ構成部材には、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００４６】
図８Ａおよび図８Ｂに示すように、本第２実施形態の３次元基板１０１は、第２基板１２０において、実装された半導体チップ１２２を囲むように平面枠状（四角形環状）の導体パターン（電極あるいはシールドパターン）１２１が形成され、この平面枠状の導体パターン１２１に対向するように、第１基板１１０にも平面枠状の導体パターン（電極あるいはシールドパターン）１１１が形成されている。さらに、第１基板１１０と第２基板１２０との間には、中間基材２が介在して配置されることにより、導体パターン１１１と導体パターン１２１とが複数の細線体３により電気的に接続されている。
【００４７】
このような構成の３次元基板１０１では、平面枠状の導体パターン１１１と導体パターン１２１との間の領域Ｒに配置されている複数の細線体３（あるいは導体細線４）により、３次元枠体状の導電部を形成することができ、この導電部がシールド構造となって、半導体チップ１２２に対して電磁シールド効果を果たすことができる。なお、図８Ａに示す矢印Ｎは半導体チップ１２２から放射される放射ノイズを示す。
【００４８】
このような構成によれば、第１基板１１０、第２基板１２０、または半導体チップ１２２、あるいは、図示しないその他の電子部品からの不要輻射の低減や、外来ノイズによる回路の誤動作を防止できる。
【００４９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態にかかる３次元回路構造体の一例である３次元基板２０１の模式断面図を図９に示す。なお、本第３実施形態の３次元基板２０１において、上記第１実施形態の３次元基板１と同じ構成部材には、同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図９に示すように、本第３実施形態の３次元基板２０１では、第２基板２２０上にモールドされた状態の半導体チップ２２２が実装されており、この半導体チップ２２２は発熱部品の一例となっている。一方、第１基板２１０上には、半導体チップ２２２と対向する位置において、放熱用のサーマルパターン２１９が配置されている。
【００５１】
また、第１基板２１０と第２基板２２０との間には、中間基材２が介在して配置されている。半導体チップ２２２の図示上面と、放熱用のサーマルパターン２１９の図示下面とは、電気的には接続されていないものの、導体細線４の端部同士が接触された状態とされている。
【００５２】
このような構成においては、半導体チップ２２２にて発生した熱を、複数の細線体３の導体細線４を通じて、放熱用のサーマルパターン２１９に伝熱して、サーマルパターン２１９にて効率的に放熱することができる。特に、細線体３が、熱伝導性の高い導体材料で形成された導体細線４を有していることにより、このような効率的な伝熱および放熱を実現できる。なお、放熱性を高めるために、サーマルパターン２１９の形成材料としては、金属材料またはグラファイトなどを用いることが好ましい。また、本第３実施形態の３次元基板２０１の構成では、複数の細線体３を熱伝導のために用いる場合について説明しているが、細線体３による電気的導通と熱伝導とを併用して活用するような構成を採用できる。
【００５３】
上記実施形態の説明では、複数の細線体３の集合体として構成される中間基材２について、細線体３同士が互いに接触して配列された状態を中心として図示および説明を行っているが、中間基材２の形成過程にて、加熱・圧着工程を経た後に、細線体３の絶縁層５が溶融して硬化することで、絶縁層５同士が一体化された状態（すなわち、隣接する絶縁層５同士の境界がない状態（絶縁部材））とされるような場合であってもよい。
【００５４】
また、上記それぞれの実施形態にて用いた細線体３は、例えば、さらに細い線状部材の集合体として構成される、すなわち、１本の細線体がさらに細い線状部材を集合させることにより形成されるような場合であってもよい。
【００５５】
また、中間基材を構成する複数の細線体として、全て同じ大きさの断面形状を有する細線体が用いられる場合に他に、異なる大きさの断面形状を有する細線体を組み合わせて用いられるような場合であってもよい。
【００５６】
なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。
【符号の説明】
【００５７】
１ ３次元基板
２ 中間基材
３ 細線体
４ 導体細線
５ 絶縁層
１０ 第１基板
１１ ランド
１２ チップ部品
２０ 第２基板
２１ ランド
２２ 半導体チップ
４７ バインダー
５６ 接着粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、
中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体。
【請求項２】
それぞれの細線体の絶縁層が互いに接着されて、互いに隣接する導体線状部材間の第２の方向における電気的絶縁が保持されている、請求項１に記載の３次元回路構造体。
【請求項３】
それぞれの細線体の絶縁層が、接着性を有する絶縁性材料にて形成され、それぞれの細線体が、第２の方向において圧接されることにより、細線体同士が接着されている、請求項２に記載の３次元回路構造体。
【請求項４】
それぞれの細線体の絶縁層が、絶縁性を有する熱硬化性樹脂にて形成され、それぞれの細線体が圧接状態にて加熱されることにより、細線体同士が接着されている、請求項３に記載の３次元回路構造体。
【請求項５】
絶縁性の接着部材がそれぞれの細線体間に配置され、接着部材により細線体同士が接着されている、請求項２に記載の３次元回路構造体。
【請求項６】
第１回路形成体および第２回路形成体は、それぞれ第１回路基板および第２回路基板であり、
中間体において、第１電極と第２電極との対向領域に配置される複数の細線体により、第１電極と第２電極とが電気的に接続されている、請求項１から５のいずれか１つに記載の３次元回路構造体。
【請求項７】
第２回路基板において、第１回路基板との対向面側に電子部品が実装されるとともに、電子部品の周囲を囲むように環状の第２電極が配置され、
第１回路基板において、環状の第２電極に対向するように環状の第１電極が配置され、
環状の第１電極と第２電極との対向領域に配置され、かつ第１電極および第２電極とを電気的に接続する複数の細線体により、第２の方向において電子部品を電気的にシールドする環状のシールド構造が形成されている、請求項６に記載の３次元回路構造体。
【請求項８】
第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の導体線状部材と、それぞれの導体線状部材の外周表面間を電気的に絶縁するように隣接する導体線状部材の間に配置された絶縁部材との集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
複数の導体線状部材により、第１回路形成体の第１電極と、第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において、中間体は電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体。
【請求項１】
第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の細線体の集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
それぞれの細線体は、第１回路形成体の第１電極と第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続する導体線状部材と、導体線状部材の周囲に配置された絶縁層とを有し、
中間体は、第１の方向において電気的導電性を有するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体。
【請求項２】
それぞれの細線体の絶縁層が互いに接着されて、互いに隣接する導体線状部材間の第２の方向における電気的絶縁が保持されている、請求項１に記載の３次元回路構造体。
【請求項３】
それぞれの細線体の絶縁層が、接着性を有する絶縁性材料にて形成され、それぞれの細線体が、第２の方向において圧接されることにより、細線体同士が接着されている、請求項２に記載の３次元回路構造体。
【請求項４】
それぞれの細線体の絶縁層が、絶縁性を有する熱硬化性樹脂にて形成され、それぞれの細線体が圧接状態にて加熱されることにより、細線体同士が接着されている、請求項３に記載の３次元回路構造体。
【請求項５】
絶縁性の接着部材がそれぞれの細線体間に配置され、接着部材により細線体同士が接着されている、請求項２に記載の３次元回路構造体。
【請求項６】
第１回路形成体および第２回路形成体は、それぞれ第１回路基板および第２回路基板であり、
中間体において、第１電極と第２電極との対向領域に配置される複数の細線体により、第１電極と第２電極とが電気的に接続されている、請求項１から５のいずれか１つに記載の３次元回路構造体。
【請求項７】
第２回路基板において、第１回路基板との対向面側に電子部品が実装されるとともに、電子部品の周囲を囲むように環状の第２電極が配置され、
第１回路基板において、環状の第２電極に対向するように環状の第１電極が配置され、
環状の第１電極と第２電極との対向領域に配置され、かつ第１電極および第２電極とを電気的に接続する複数の細線体により、第２の方向において電子部品を電気的にシールドする環状のシールド構造が形成されている、請求項６に記載の３次元回路構造体。
【請求項８】
第１電極を有する第１回路形成体と、
第２電極を有し、第１の方向において第１回路形成体と対向して配置された第２回路形成体と、
第１の方向に沿って配置された複数の導体線状部材と、それぞれの導体線状部材の外周表面間を電気的に絶縁するように隣接する導体線状部材の間に配置された絶縁部材との集合体として構成され、第１回路形成体と第２回路形成体との間に介在して配置された中間体とを備え、
複数の導体線状部材により、第１回路形成体の第１電極と、第２回路形成体の第２電極とを電気的に接続するとともに、第１の方向と直交する第２の方向において、中間体は電気的絶縁性を有することを特徴とする、３次元回路構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−３６４７（Ｐ２０１１−３６４７Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４４２５３（Ｐ２００９−１４４２５３）
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１７日（２００９．６．１７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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