JP3496762B2 - 電子部品およびその製造方法 - Google Patents
電子部品およびその製造方法Info
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Description
の電子部品及びその製造方法に関する。
電話などの可搬型電子回路装置は、小型、軽量化が要求
され、これらに用いられる電子部品も小型、薄型化が要
求されている。そのため電子部品本体を小型化したり、
電子部品本体の寸法は従来と同じか多少大きくなっても
高集積化することにより実質的に小型化に対応してい
る。このような電子部品として出願人は特願2001−
51403号にて図7に示す電子部品を提案している。
などからなる絶縁基板2の一方の面に導電パターン3を
形成した配線基板、4は配線基板1の導電パターン3上
に電気的に接続された導電ポストを示す。 5は内部に
半導体素子が形成された半導体基板6の両面に平坦電極
電極7と突起電極8を形成した半導体ペレットで、導電
ポスト4と隣接する位置で平坦電極7が導電パターン3
上に電気的に固定されている。9は配線基板1上を導電
ポスト4の一端と突起電極8の一端とが露呈するように
被覆した樹脂を示す。この電子部品10は電極7、8の
厚みを含む半導体ペレット5の高さと配線基板1の厚み
で、電子部品全体の高さが決定されるため、小型化と薄
型化を同時に実現でき、電極を樹脂9からわずかに突出
させて露呈させることができるため、実装性も良好であ
る。
や半導体ペレット5の高さにはばらつきがある。一方、
樹脂9から露出する電極の突出高さがばらつくと実装性
に影響を及ぼし、突出高さが高過ぎると電子部品の姿勢
が安定せず、印刷配線基板への接続が半田リフローによ
る場合には、溶融した半田上で電子部品が浮遊し位置ず
れするという問題があった。また、前記突出高さが低過
ぎると半田付け接続が不確実になるという問題もあっ
た。さらには配線基板1は生産性を向上させるため、多
数の導電パターンを所定のパターンで配列したものを用
い、導電ポストや半導体ペレットを一括して供給しよう
とすると高い導体ポストや半導体ペレットによって低い
導電ホストや半導体ペレットが接続不能となり、一括処
理できないという問題があった。また樹脂から露呈した
突起電極周縁の電子部品本体端面を被覆する樹脂の厚み
が突起電極の厚み以下となるため極めて薄く、半田付け
時の熱衝撃によって突起電極周縁の樹脂がクラックし易
く、耐湿性が低下し信頼性がばらつくという問題があっ
た。
を目的として提案されたもので、絶縁基板の一主面に導
電ランドを形成してなる配線基板の導電ランド上に導電
ポストと両面に電極を有する電子部品本体の一方の電極
とを電気的に接続し、導電ポストの外端と電子部品本体
の他の電極とを露出させて配線基板上を樹脂被覆した電
子部品において、上記電子部品本体の導電ランドと接続
される電極が軸方向に圧縮可能であることを特徴とする
電子部品を提供する。
ドを形成してなる配線基板の導電ランド上に導電ポスト
を形成する工程と、導電ランド上の導電ポストと隣接す
る領域に導電性接着材を供給する工程と、一主面側に両
端の径が異なる異径電極の径大部を接続し、他の主面に
平坦電極を形成した電子部品本体を、その異径電極の径
小部を導電性接着材に挿入して導電ランド上に加圧し、
径小部を圧縮させて平坦電極が導電ポストとほぼ同じ高
さ位置に設定して、電子部品本体を導電ランドに接続す
る工程と、下金型に形成したキャビティに、その開口面
から導電ポストおよび平坦電極が突出するように配線基
板を収容する工程と、キャビティ開口部を含む下金型上
を緩衝フィルムで覆い、緩衝フィルム上を上金型で加圧
して型締めする工程と、キャビティ内に樹脂を注入し、
配線基板上を樹脂被覆する工程と、金型から緩衝フィル
ムを剥離して取出された樹脂被覆配線基板を所定の寸法
形状に切断して、樹脂から導電ポストと平坦電極とを露
呈させた個々の電子部品に切断する切断工程とを備えた
ことを特徴とする電子部品の製造方法を提供する。
面に突起電極を有する電子部品本体を用い、この突起電
極を配線基板上の導電パターンに接続する際に、軸方向
に圧縮して高さを調整し、導電ポストと、電子部品本体
の高さが異なっても、配線基板に接続された状態で高さ
を揃えることができるため、多数の導電ポストまたは電
子部品本体を一括して接続する場合でも導電ポストや電
子部品本体の高さのばらつきを許容することができ、生
産性と実装性が良好な電子部品を実現することができ
る。この高さのばらつきを許容するため、電子部品本体
の導電ランドと接続される電極は、両端の径が異なる異
径電極とし径大端部を電子部品本体に、径小端部を導電
ランドに接続し、径小部を加圧により圧縮させかつ外周
面を膨出させることにより電子部品本体の高さを調整す
ることができる。この場合、径大部と導電ランド間の径
小部を囲む領域に、導電性接着材を配置することによ
り、電子部品本体と配線基板とを安定して接続でき、耐
湿性の良好な電子部品を実現できる。
電ポストとして導電材料からなるブロックを用い、熱圧
着法、超音波ボンディング法または熱圧着と超音波振動
を組み合わせたボンディング法により導電ポストと導電
パターンとを接続することができる。また導電ポストは
めっきにより導電パターン上に直接電気的に接続して形
成することができる。さらには電子部品本体も、熱圧着
法、超音波ボンディング法または熱圧着と超音波振動を
組み合わせたボンディング法により導電パターンに接続
することができる。また、配線基板として絶縁基板上に
所定の配列パターンで多数の導電ランドを形成したもの
を用いる場合には、配線基板の導電パターンと対向する
ように配列させて供給することにより多数の導電ポスト
を配線基板に一括して接続することができる。同様に絶
縁基板上に所定の配列パターンで多数の導電ランドが形
成された配線基板に対して配線基板の導電パターンと対
向するように多数の電子部品本体を配列することにより
多数の電子部品本体を配線基板に一括して接続すること
ができる。
図において、11はセラミックや樹脂からなる絶縁基板
12の一方の面に導電パターン13を形成した配線基板
で、絶縁基板12として外径寸法の薄型化が可能で、製
造過程の加熱、加圧や変形に耐えるように耐熱性、可撓
性と十分な強度とを有する樹脂材料、例えばポリイミド
樹脂などが好ましい。14は配線基板11の導電パター
ン13上に電気的に接続された導電ポストを示す。15
は導電ポスト14と隣接する位置に供給された導電性接
着材、16は内部に半導体素子が形成された半導体基板
17の両面に突起電極18、19を形成した半導体ペレ
ットで、一方の突起電極18は径大基部18aに径小部
18bを接続した異径の電極で、他の突起電極19は外
端19aが平坦に形成されている。
8の径小部18bが導電性接着材15に挿入されて径小
部18bが圧縮された状態で、径小部18bを囲む導電
性接着材15が径小部18b及び径大部18aに対して
電気的、機械的に接続すると共に導電パターン13と半
導体基板17の間を機械的に接続している。20は配線
基板11上を導電ポスト14の一端と突起電極19の一
端とが露呈するように被覆した樹脂を示す。
から説明する。図において、図1と同一物には同一符号
を付し重複する説明を省略する。先ず、図2に示すよう
に配線基板11を支持テーブル22上に位置決めして固
定し、導電パターン13上に導電性接着材15を塗布す
る。次に図3に示すように、基板11とその外方の所定
位置上で上下動し、上昇位置で両者間を水平動する第1
の吸着コレット23を用いて、導電ポスト14を導電パ
ターン13上の所定位置に供給する。そして図4に示す
ように吸着コレット23と同様の第2の吸着コレット2
4により半導体ペレット16をその異径の突起電極18
を下方に向けて、導電パターン13上の導電ポスト14
と隣接する所定位置に供給する。この第2の吸着コレッ
ト24は所定の加圧力が付与され、加熱あるいは超音波
振動が付与されており、異径突起電極18の径小部18
bの先端が導電性接着材15内に挿入され、導電パター
ン13に接触すると所定の加圧力により導電パターン1
3に押しつけられる。この径小部18bは断面積が小さ
いため荷重が集中し、径小部18bは軸方向に圧縮さ
れ、その周面は外方に膨出する。これにより突起電極1
8、19を含む半導体ペレット16の長さ(厚み)は縮
小される。このとき第2の吸着コレット24の降下距離
(支持テーブル22からの高さ位置)を計測し、所定の
高さ位置で加圧を停止し、第2の吸着コレット24から
半導体ペレット16を開放する。
8bが直接導電パターン13に電気的に接続されると同
時に、径小部18b周縁が導電性接着材15によって電
気的、機械的に固定され、半導体ペレット16と導電パ
ターン13の対向面が導電性接着材15によって機械的
に接続されるため、半導体ペレット16の電極18の断
面積が小さくても、半導体ペレット16と導電パターン
13を介して電気的に接続される導電ポスト14の間の
電気抵抗を最小にできる。また半導体ペレット16の突
起電極19と導電ポスト14の高さ位置をほぼ同じ高さ
位置に設定することができる。次に導電ポスト14と半
導体ペレット16を固定した配線基板11を図4に示す
樹脂モールド装置に供給する。図において、25は下金
型で、上面25aに配線基板11を収容するキャビティ
25bが形成されている。このキャビティ25bには流
動化した樹脂が供給されるゲート、キャビティ25b内
に残留した空気を排出するエアベントが接続されている
が図示省略している。またこのキャビティ25bの深さ
は導電ポスト14の先端部と突起電極19の外端部とが
キャビティ25bの開口面からわずかに突出するように
設定されている。26は下金型25の上方に配置され、
相対的に近接離隔する上金型で、下面26aは平坦に設
定されている。
省略するが固定盤と可動盤に固定され、外部の駆動機構
により対向面が近接、離隔する。27は上下金型25、
26の間で、上金型26の下面26aに沿って配置され
た緩衝フィルムを示す。この装置に配線基板11を供給
すると、図5に示すように導電ポスト14及び突起電極
19はキャビティ25bの開口面から突出する。そして
図6に示すように上金型26と緩衝フィルム27を降下
させ、型締めすると、導電ポスト14の先端と突起電極
19の外端は緩衝フィルム27に圧入された状態で、キ
ャビティ25bの開口面は閉塞される。この状態で図6
に示すようにキャビティ25b内に流動化させた樹脂2
0を供給し配線基板11上を樹脂被覆する。そして樹脂
20のキャビティ25bへの供給が完了すると所定時間
放置して樹脂を半硬化させ、その後、上下下の金型2
5、26を開いて樹脂被覆された配線基板(電子部品の
中間構体)をキャビティ25bから取りだし、緩衝フィ
ルム27をこの中間構体から取り外す。この後、中間構
体を所定の寸法に切断して図1に示す電子部品21を得
る。
0と同様に、電極18、19の厚みを含む半導体ペレッ
ト16の高さと配線基板11の厚みで、電子部品全体の
高さが決定されるため、小型化と薄型化を同時に実現で
き、電極を樹脂20からわずかに突出させて露呈させる
ことができるため、実装性も良好である。さらにこの電
子部品21は半導体ペレット16の高さがばらついて
も、配線基板11に供給する際に高さ調整が可能である
ため、樹脂20の外表面に露呈する導電ポスト14と突
起電極19の高さをほぼ同じ高さ位置に揃えることがで
きるため、半田リフローにより印刷配線基板へ接続する
際に溶融した半田上で電子部品が浮遊しても位置ずれす
るのを防止でき確実に半田付けできる。さらには上記実
施例では導電ポストや半導体ペレットをそれぞれ異なる
吸着コレットで一つずつ供給したが、多数の導電パター
ンを所定のパターンで配列した配線基板と、導電ポスト
および/または半導体ペレットを多数個一括して吸着し
得る吸着コレットを用い、半導体ペレットの初期高さを
導電ポストの高さより高いものを用いることにより、多
数個の導電ポストおよび/または半導体ペレットを一括
して供給することができる。また電子部品本体が半導体
ペレットの場合、耐湿性が要求される電極形成面を樹脂
内部に配置することができるため耐湿性が良好で信頼性
の高い小型の電子部品を提供できる。
被覆するのに下金型にキャビティを形成した樹脂モール
ド金型を用いたが、平坦な上面に位置決めピンなどの位
置決め手段を設けた下金型と、下面に配線基板11を収
容するキャビティを形成した上金型を用いることもでき
る。
り小型で実装性が良好で信頼性の高い電子部品を実現す
ることができる。
断面図
断面図
断面図
Claims (9)
- 【請求項1】絶縁基板の一主面に導電ランドを形成して
なる配線基板の導電ランド上に、導電ポストと、両面に
電極を有する電子部品本体の一方の電極とを電気的に接
続し、導電ポストの外端と電子部品本体の他の電極とを
露出させて配線基板上を樹脂被覆した電子部品におい
て、 上記電子部品本体の導電ランドと接続される電極が軸方
向に圧縮可能であり、 前記の 樹脂から露呈した導電ポストと、電子部品本体の
他の電極の高さ位置がほぼ面一であり、 導電ランドと接続される電子部品本体の電極は 両端の径
が異なる異径電極であって、異径電極の径大端部を電子
部品本体に、径小端部を導電ランドに接続したことを特
徴とする電子部品。 - 【請求項2】異径電極の径小部を加圧により圧縮させ、
かつ外周面を膨出させたことを特徴とする請求項1に記
載の電子部品。 - 【請求項3】異径電極の径大部と導電ランド間の径小部
を囲む領域に、導電性接着材を配置したことを特徴とす
る請求項1に記載の電子部品。 - 【請求項4】絶縁基板の一主面に導電ランドを形成して
なる配線基板の導電ランド上に導電ポストを形成する工
程と、 導電ランド上の導電ポストと隣接する領域に導電性接着
材を供給する工程と、 一主面側に両端の径が異なる異径電極の径大部を接続
し、他の主面に平坦電極を形成した電子部品本体を、そ
の異径電極の径小部を導電性接着材に挿入して導電ラン
ド上に加圧し、径小部を圧縮させて平坦電極を導電ポス
トとほぼ同じ高さ位置に設定して、電子部品本体を導電
ランドに接続する工程と、 下金型に形成したキャビティに、その開口面から導電ポ
ストおよび平坦電極が突出するように配線基板を収容す
る工程と、 キャビティ開口部を含む下金型上を緩衝フィルムで覆
い、緩衝フィルム上を上金型で加圧して型締めする工程
と、 キャビティ内に樹脂を注入し、配線基板上を樹脂被覆す
る工程と、 金型から緩衝フィルムを剥離して取出された樹脂被覆配
線基板を所定の寸法形状に切断して、樹脂から導電ポス
トと平坦電極とを露呈させた個々の電子部品に切断する
切断工程とを備えたことを特徴とする電子部品の製造方
法。 - 【請求項5】導電ポストが導電材料からなるブロック
で、熱圧着法、超音波ボンディング法または熱圧着と超
音波振動を組み合わせたボンディング法により接続され
たことを特徴とする請求項4に記載の電子部品の製造方
法。 - 【請求項6】導電ポストがめっきにより形成されたこと
を特徴とする請求項4に記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項7】電子部品本体が、熱圧着法、超音波ボンデ
ィング法または熱圧着と超音波振動を組み合わせたボン
ディング法により導電パターンに接続されたことを特徴
とする請求項4に記載の電子部品の製造方法。 - 【請求項8】絶縁基板上に所定の配列パターンで多数の
導電ランドが形成された配線基板と、配線基板の導電パ
ターンと対向するように配列された多数の導電ポストと
を一括して接続することを特徴とする請求項4に記載の
電子部品の製造方法。 - 【請求項9】絶縁基板上に所定の配列パターンで多数の
導電ランドが形成された配線基板と、配線基板の導電パ
ターンと対向するように配列された多数の電子部品本体
とを一括して接続することを特徴とする請求項4に記載
の電子部品の製造方法。
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