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JP3942457B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

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JP3942457B2
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conductive film
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五郎 池上
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NEC Electronics Corp
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NEC Electronics Corp
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面実装用の電子部品の製造方法に関し、特に１ｍｍ以下の外径寸法の電子部品を容易に実現できる電子部品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂モールド型電子部品は一般的にリードフレームを用いて製造される。即ち、アイランドとリードとを一体化したリードフレームを用意し、アイランド上に電子部品をマウントし、電子部品本体上の電極とリードとをワイヤを介して電気的に接続した後、リードフレーム上の電子部品本体を含む主要部分を外装樹脂で被覆し、外装樹脂から露呈したリードフレームの不要部分を切断除去して製造される。この一例を図１２に示す。図において、１はアイランド、２はアイランド１と面一に配置されたリード、３はアイランド１上にマウントされた電子部品本体、４は電子部品本体３上の電極（図示せず）とリード２とを電気的に接続するワイヤ、５は電子部品本体３を含む主要部分を被覆した外装樹脂を示す。この種電子部品６は例えば実開昭６２−１２２３４９号公報（先行技術１）に開示されており、アイランド１とリード２とが外装樹脂５の１つの面と面一に露呈しているため表面実装が可能で、電子回路装置の小型化に貢献している。この電子部品６は樹脂モールド時に、外装樹脂５がアイランド１やリード２の実装面に回り込んで薄いばりを形成すると表面実装の障害となるため、リードフレームを可撓性を有する樹脂フィルム（図示せず）に貼り付けて密着させた状態で樹脂モールドした後、リードフレームから樹脂フィルムを剥離することによりアイランドやリードの実装面に樹脂ばりが形成されないようにしている。
【０００３】
一方、小型の電子回路装置、例えば携帯電話などでは一層の小型、軽量化が要求され、これを実現すべく電子部品も一層の小型軽量化が要求されている。このような要求に応えるには電子部品本体３を小型化すると同時にリードフレームを小型化し、アイランド１の外径、リード２の巾、間隔を狭小化する必要があるが、薄いリードフレームは強度が低下し移動にともなう振動や衝撃により変形し易くリードフレームを用いた電子部品では小型化に限界があった。
【０００４】
そのため例えば特開平１０−９８１３３号公報（先行技術２）には電子部品本体を被覆する外装樹脂の外面に電子部品本体の電極を露呈させた構造の電子部品が提案されている。この電子部品は、支持基板上に電子部品本体と電極チップを配列し、電子部品本体上の電極と電極チップとを電気的に接続した後、支持基板上を外装樹脂で被覆し、硬化した外装樹脂から支持基板を剥離することにより製造される。また、特開２００２−１６１８１号公報（先行技術３）には可撓性を有する金属基板上に第１、第２の金属層を形成し、第１の金属層上に電子部品本体をマウントし、電子部品本体上の電極と第２の金属層とを電気的に接続した後、金属基板上を外装樹脂で被覆し、この外装樹脂から金属基板を剥離することにより、外装樹脂表面に第１、第２の金属層を露呈させ、外装樹脂を所定の寸法、形状に切断することにより個々の電子部品を得ることが開示されている。先行技術２、３に開示された電子部品はリードフレームが不要であるため、先行技術１に開示された電子部品より一層の小型化が可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、表面実装型電子部品は一般的に印刷配線基板上の導電ランドにクリーム半田を塗布し、この上に電子部品を仮止め配置して、印刷配線基板を高温雰囲気中に供給し、クリーム半田を溶融させて電子部品を導電ランドに半田付けしている。この半田付け時に電子部品は溶融半田上で浮遊状態となるため半田量が多いと半田が硬化するまでの間に移動して位置ずれし、半田量が少ないと熱膨張、熱収縮の繰返しにより半田の接着界面の熱膨張係数の差異によって生じたストレスが繰返しかかり、接着界面に亀裂を生じ、この亀裂が成長すると電気的接続が損なわれるという問題があった。そのため、クリーム半田は適正量を供給し、この半田上に半田の形状を変化させないように電子部品を供給する必要があった。
【０００６】
また先行技術２、３に開示された電子部品は外装樹脂と面一に、電子部品本体の裏面電極や電極チップあるいは第１、第２の金属層などの平面電極が外装樹脂と面一に近接して露呈しているため、溶融半田によって平面電極間が短絡したり互いに近接し電気的接続を不安定にすることがあった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題の解決を目的として提案されたもので、樹脂フィルムの一主面上の所定位置に微細孔を形成する工程と、樹脂フィルム上の微細孔が形成された所定位置を含む複数領域に第１、第２の導電膜を形成する工程と、第１の導電膜上に電子部品本体を固定する工程と、電子部品本体上の電極と第２の導電膜とを電気的に接続する工程と、樹脂フィルム上の電子部品本体を含む領域を外装樹脂にて被覆する工程と、第１、第２の導電膜を外装樹脂に残留させて樹脂フィルムを剥離し、外装樹脂表面に導電性突起を有する導電膜を含む第１、第２の導電膜を露呈させる工程と、外装樹脂を切断して個々の電子部品に分割する工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法である。
【０００８】
また、本発明は樹脂フィルムの一主面上に少なくとも２つの導電膜を形成する工程と、一方の導電膜に電子部品本体を固定する工程と、電子部品本体上の電極と他の導電膜とを電気的に接続する工程と、樹脂フィルム上の電子部品本体を含む領域を外装樹脂にて被覆する工程と、各導電膜を外装樹脂に残留させて樹脂フィルムを剥離し、外装樹脂表面に各導電膜を露呈させる工程と、外装樹脂を切断して個々の電子部品に分割する工程とを含む電子部品の製造方法において、上記外装樹脂被覆前に、樹脂フィルムに形成された導電膜上を局所加圧し樹脂フィルム内に突出させる工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明による電子部品は、先行技術３に開示された電子部品と同様の構造をしているが、上記導電膜の樹脂から露呈した面に導電性突起を形成した点で相異する。この電子部品の導電性突起は外装樹脂から露呈した導電膜の外面に島状に突出させてもよい。この場合、導電性突起は導電膜の外面側を局部的に突出形成するだけでなく、外装樹脂内部から導電膜を局所的に外方に押し出して形成することもできる。また導電性突起は導電膜上に点在させるだけでなく、線状または環状に連続して形成することができる。
【００１０】
本発明による電子部品は、樹脂フィルムの一主面上の所定位置に微細孔を形成する工程と、樹脂フィルム上の微細孔が形成された所定位置を含む複数領域に第１、第２の導電膜を形成する工程と、第１の導電膜上に電子部品本体を固定する工程と、電子部品本体上の電極と第２の導電膜とを電気的に接続する工程と、樹脂フィルム上の電子部品本体を含む領域を外装樹脂にて被覆する工程と、第１、第２の導電膜を外装樹脂に残留させて樹脂フィルムを剥離し、外装樹脂表面に導電性突起を有する導電膜を含む第１、第２の導電膜を露呈させる工程と、外装樹脂を切断して個々の電子部品に分割する工程を製造することができる。この場合、絶縁フィルムの微細孔はレーザ光の照射、エッチング、あるいは樹脂フィルムに硬質突起を圧接することにより形成することができる。
【００１１】
また本発明による電子部品は、樹脂フィルムの一主面上に少なくとも２つの導電膜を形成する工程と、一方の導電膜に電子部品本体を固定する工程と、電子部品本体上の電極と他の導電膜とを電気的に接続する工程と、樹脂フィルム上の電子部品本体を含む領域を外装樹脂にて被覆する工程と、各導電膜を外装樹脂に残留させて樹脂フィルムを剥離し、外装樹脂表面に各導電膜を露呈させる工程と、外装樹脂を切断して個々の電子部品に分割する工程とを含む電子部品の製造方法において、上記外装樹脂被覆前に、樹脂フィルムに形成された導電膜上を局所加圧し樹脂フィルム内に突出させる工程を付加することによっても製造することができる。この場合、微細な硬質突起を用いて導電膜上を局所加圧し導電膜の内面を樹脂フィルム内に突出させることにより導電性突起を形成することができる。また電子部品本体と導電膜とをワイヤで接続する場合、ワイヤの一端を導電膜に局所加圧することにより導電性突起を形成することができる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明による電子部品の実施例を図１及び図２から説明する。図において、７は第１の導電膜、８ａ、８ｂは第１の導電膜７と面一に配置された第２の導電膜で、図示例では第１の導電膜７の一端側に同一寸法、同一形状の第２の導電膜が２個並列形成されている。第１、第２の導電膜７、８は金や銅、ニッケルなどの金属またはこれらを主成分とする合金を単層めっきあるいは多層めっきして厚さ０．５〜５０μｍに形成したものである。９は第１の導電膜７上にマウントされた電子部品本体、例えば半導体ペレット、１０ａ、１０ｂは電子部品本体９上の電極（図示せず）と第２の導電膜８ａ、８ｂとを電気的に接続するワイヤ、１１は第１、第２の導電膜７、８の周面を含む電子部品本体９が固定された面を被覆した外装樹脂を示す。この外装樹脂１１の外径寸法は例えば０．８ｍｍ×０．６ｍｍで、この外径寸法に対して、第１の導電膜７の外形寸法は例えば０．４ｍｍ×０．４ｍｍに、第２の導電膜８ａ、８ｂの各外形寸法は例えば０．２ｍｍ×０．２ｍｍに設定される。本発明による電子部品１２は外装樹脂１１の一主面に露呈した第１、第２の導電膜７、８に微細な導電性突起１３ａ、１３ｂを形成したことを特長とする。この導電性突起１３ａ、１３ｂは基部の直径が４０〜１００μｍ、高さは２０〜１００μｍに設定され、図示例では第１の導電膜７に２個、第２の導電膜８ａ、８ｂにそれぞれ１個形成されている。
【００１３】
この電子部品１２の製造方法を図３〜図９から説明する。先ず、図３及び図４に示す配線基板１４を用意する。この配線基板１４は可撓性を有する絶縁基板１５上の所定位置に微細孔１６ａ、１６ｂを所定の間隔で多数形成し、この微細孔１６ａ、１６ｂを含む絶縁基板１５上の全面を導電薄膜（図示せず）で被覆し、この導電薄膜をエッチングして微細孔１６ａ、１６ｂを含む領域に第１、第２の導電膜７、８を形成している。絶縁基板１５表面は材質に応じ表面粗度が０．１〜５μｍとされ導電膜７、８の接着強度を制御している。微細孔１６ａは開口径が４０〜１００μｍ、深さが２０〜１００μｍの円筒状または円錐状で、レーザ光の照射、局所エッチング、あるいは硬質突起を所定位置に配列した平板を圧接することにより形成される。また導電薄膜は無電解めっきのみの単層膜あるいは無電解めっき層上に無電解めっき層あるいは電解めっき層を積層した多層膜、導電箔を融着したものなどを用いることができる。第１、第２の導電膜７、８を電気めっきするため各導電膜７、８を互いに電気的に接続している。即ち、図４に示すように絶縁基板１５の周縁を導電性矩形枠Ａで囲み、第１の導電膜７、７、・・を導電舌片Ｂを介して互いに電気的に接続すると共に図示上下両端を矩形枠Ａに接続し、一端側にある第１の導電膜７と矩形枠Ａを接続舌片Ｂを介して電気的に接続し、第２の導電膜８を隣の組の第１の導電膜７に接続舌片Ｃを介して接続している。微細孔１６ａ、１６ｂは各導電膜７、８の導電層が充実し一体化している。導電膜７、８の絶縁基板１５に対する接着強度（ピール強度）は前記粗面により通常の電子回路装置用印刷配線基板としては不適当な値である５００ｇ／ｃｍより小さい値、例えば２００ｇ／ｃｍに設定される。次に図５に示すように第１の導電膜７上に電子部品本体９をマウントする。このマウントは一般的には銀ペーストなどの導電性接着材を用いて接着されるが、絶縁基板１５として耐熱性を有するものを用いる場合には、熱圧着法や超音波ボンディング法を採用することができる。
【００１４】
次に図６に示すように電子部品本体９上の電極（図示せず）と第２の導電膜８を図示例ではワイヤ１０を介して電気的に接続する。ワイヤボンディング作業が完了した配線基板１４は樹脂モールド工程に送られて、図７に示すように絶縁基板１５上を外装樹脂１１で被覆する。これにより、導電膜７、８はその周面が外装樹脂１１と接触した状態で樹脂被覆される。このようにして樹脂外装を完了した配線基板１４は図８に示す絶縁基板１５の剥離工程に送られる。この剥離作業の際、必要に応じて外装樹脂１１側を固定盤（図示せず）に貼り付けることにより、外装樹脂１１の変形を防止し剥離作業を容易にできる。導電膜７、８と絶縁基板１５の間の接着強度は予め小さく設定されているから導電膜７、８は外装樹脂１１に残留し外部に露呈する。このようにして絶縁基板１５を剥離した後、図９の図示点線で示すように外装樹脂１１を回転ブレードやウォータジェットを用いたダイサ（図示せず）により切断し、絶縁基板１５上に形成された導電膜の内、矩形枠Ａなどの不要部分を除去し、接続舌片Ｂ、Ｃの中間位置を切断して第１、第２の導電膜７、８を分離し、図１、図２、図１０に示す電子部品を得る。
【００１５】
この電子部品１２は絶縁基板１５に形成した微細孔１６ａ、１６ｂ内に充実された導電材により導電性突起１３が第１、第２の導電膜７、８上に形成される。この導電性突起１３ａ、１３ｂは基部の直径４０〜１００μｍ、高さ２０〜１００μｍに設定することにより、外部の印刷配線基板に導電性接着材を介して実装する際にスペーサとして機能し電子部品１２を押しつけても導電膜７、８下に充分な厚みの導電性接着剤を確保でき、確実に実装できる。
【００１６】
上記実施例では、予め微細孔１６を形成した絶縁基板１５を用いることにより導電性突起１３を形成したが、絶縁基板１５上に導電膜７、８を形成した後、平坦面に微細突起を多数形成した加圧部材を絶縁基板１５に押しつけることにより、導電膜７、８を絶縁基板１５内に押し込み、この押し込み部分を絶縁基板１５を剥離した後、導電性突起とすることができる。また、電子部品本体９と第２の導電膜８とをワイヤ１０で接続する際に、先端が微細なボンディングツールで第２の導電膜８を局部的に加圧することにより、その一部を絶縁基板１５内に突出させ、この突出部分を導電性突起とすることができる。この場合には特別な配線基板や加圧部材が不要である。
【００１７】
上記電子部品は、導電性突起１３を導電膜７、８上に島状に点在させたが、線状または環状に連続形成することができる。例えば、絶縁基板１５の一直線上をレーザ光で照射したりスクライバーで罫書き、あるいはエッチングすることにより連続した凹溝を形成しこの凹溝上に導電膜を形成することにより連続した導電性突起を容易に形成することができる。また第１、第２の導電膜７、８を電気的に接続する接続舌片Ｂ、Ｃの中間に連続した凹溝を形成することにより図１１に示すように第１、第２の導電膜７、８の近傍に導電性突起１３を連続形成することができる。これにより各導電膜７、８の外方を導電性突起１３で囲むことができる。
【００１８】
尚、本発明は上記実施例にのみ限定されることなく、例えば電子部品本体は半導体ペレットなどの能動素子だけでなく、抵抗、コンデンサ、インダクタなどの受動素子にも適用できる。また１ｍｍ以下の外径寸法の電子部品だけでなく、より大型の電子部品にも適用できる。また電子部品本体９と導電膜８の接続はワイヤ１０を用いるだけでなく、導電テープ等を用いることができ、電子部品本体９に突起電極を形成することにより、各導電膜７、８上に跨って電子部品本体９を配置し、各導電膜７、８と電子部品本体９とを突起電極を介して直接的に電気接続することもできる。また導電膜７、８の所要数は電子部品本体９の電極数により決定されることはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、外径寸法が１ｍｍ以下の小型の電子部品でも、印刷配線基板上で表面実装される際に、導電ランドと導電膜の間に所定厚みの導電性接着材を確保することができ、電子部品を供給した際に導電性接着材の食み出しやひろがった導電性接着材の形状のばらつきを抑えることができ、第１、第２の導電膜７、８を近接させても電極間ブリッジによる短絡事故を防止でき実装性が良好な小型の電子部品を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による電子部品の側断面図
【図２】 図１電子部品の底面図
【図３】 図１電子部品の製造に用いられる配線基板の側断面図
【図４】 図３に示す配線基板の平面図
【図５】 電子部品本体のマウント工程での配線基板の側断面図
【図６】 ワイヤボンディング工程での配線基板の側断面図
【図７】 樹脂モールド工程での配線基板の側断面図
【図８】 配線基板から絶縁基板を剥離する状態を示す側断面図
【図９】 外装樹脂を切断して個々の電子部品に分離する工程とを示す側断面図
【図１０】 本発明による電子部品の導電膜形成面を示す斜視図
【図１１】 本発明による電子部品の他の例を示す斜視図
【図１２】 本発明の前提となる電子部品の側断面図
【符号の説明】
７、８ａ、８ｂ 導電膜
９ 電子部品本体
１０ ワイヤ
１１ 外装樹脂
１２ 電子部品
１３、１３ａ、１３ｂ 導電性突起
１４ 配線基板
１５ 絶縁基板
１６、１６ａ、１６ｂ 微細孔

Claims (2)

  1. 樹脂フィルムの一主面上の所定位置に微細孔を形成する工程と、樹脂フィルム上の微細孔が形成された所定位置を含む複数領域に第１、第２の導電膜を形成する工程と、第１の導電膜上に電子部品本体を固定する工程と、電子部品本体上の電極と第２の導電膜とを電気的に接続する工程と、樹脂フィルム上の電子部品本体を含む領域を外装樹脂にて被覆する工程と、第１、第２の導電膜を外装樹脂に残留させて樹脂フィルムを剥離し、外装樹脂表面に導電性突起を有する導電膜を含む第１、第２の導電膜を露呈させる工程と、外装樹脂を切断して個々の電子部品に分割する工程とを有することを特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 樹脂フィルムの一主面上に少なくとも２つの導電膜を形成する工程と、一方の導電膜に電子部品本体を固定する工程と、電子部品本体上の電極と他の導電膜とを電気的に接続する工程と、樹脂フィルム上の電子部品本体を含む領域を外装樹脂にて被覆する工程と、各導電膜を外装樹脂に残留させて樹脂フィルムを剥離し、外装樹脂表面に各導電膜を露呈させる工程と、外装樹脂を切断して個々の電子部品に分割する工程とを含む電子部品の製造方法において、上記外装樹脂被覆前に、樹脂フィルムに形成された導電膜上を局所加圧し樹脂フィルム内に突出させる工程を有することを特徴とする電子部品の製造方法。
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