JP5516237B2

JP5516237B2 - 回路モジュールの製造方法

Info

Publication number: JP5516237B2
Application number: JP2010190586A
Authority: JP
Inventors: 剛志吉内
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2010-08-27
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: JP2012049355A

Description

本発明は、基板に電子部品が搭載された回路モジュールの製造方法に関する。

従来の回路モジュールの製造方法としては、例えば、特許文献１に記載の図７に示すような製造方法が知られている。複数の電子部品９１を実装した集合基板９０の周辺部にダム部９３を形成する。前記ダム部９３で囲まれた前記電子部品９１の実装部全体を封止用樹脂９２で被覆する。前記封止用樹脂９２を硬化した後、前記集合基板９０及び封止用樹脂層９２を分割して個々の回路モジュール９５を得るようにしたものである。

特開２０００−１２４２３６号報

しかしながら、上記の回路モジュール９０の製造方法では、封止用樹脂９２を硬化させるプロセスにおいて、前記電子部品９１、前記集合基板９０及び該封止用樹脂９２の熱膨張係数の差により、前記集合基板９０に反りが生じる問題があった。また、前記集合基板９０には、工程投入前の段階からの反りも存在していた。これらの反りが原因となって、前記集合基板から分割された後の個々のモジュールにおいて、高さばらつきが生じるという問題があった。

本発明は、かかる実情に鑑み、集合基板の反りが抑えられ、高さばらつきが低減された回路モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した回路モジュールの製造方法を提供する。

本発明による回路モジュールの製造方法は、複数個取りの集合基板の一方主面上に、電子部品を実装する工程、前記電子部品と前記集合基板表面を封止用樹脂で被覆する工程、前記集合基板の他方主面にフレーム付きダイシングテープを貼り付ける工程、一方主面に前記集合基板の面積相当の広さにわたって溝が設けられた平坦な支持板を用意し、前記フレーム付きダイシングテープの前記集合基板が貼り付けられた面の反対側の面と、前記支持板の前記溝が形成された側の面による密閉空間を作る工程、前記密閉空間の気圧を周囲空間の気圧よりも低くして、前記フレーム付きダイシングテープと前記支持板を密着させる工程、前記密閉空間の気圧が周囲空間の気圧よりも低い状態で前記封止用樹脂を熱硬化させる工程、前記集合基板及び前記封止用樹脂層を個々の回路モジュールごとに分割する工程を具備することを特徴とする。

上記製法によれば、回路モジュールの前記集合基板は平坦な支持板に押し付けられた格好で、すなわち反りのない平坦な状態で、前記集合基板上の封止用樹脂の熱硬化が行われる。よって、前記封止用樹脂の厚みは前記集合基板上の全体にわたって、均一なものとなり、集合基板から分割された個々の回路モジュールの高さばらつきは抑えられる。また、回路モジュールの高さばらつきを抑えるために、封止樹脂層の上面を調整加工する工程も不要となる。

本発明による回路モジュールの製造方法は、好ましくは、前記密着させる工程において、雰囲気を真空引きした後、大気雰囲気中に戻すことで、前記密閉空間の気圧を周囲空間の気圧よりも低くし、前記封止用樹脂を熱硬化させる工程において、大気雰囲気中にて前記封止用樹脂を熱硬化させるようにしている。

上記製法によれば、回路モジュール集合基板の反りを抑えるために押さえ板及びクリップ留めのような冶具を使用しないので、工程を簡素化でき、また、かける熱量も抑えることができる。

本発明による回路モジュールの製造方法は、好ましくは、前記密着させる工程において、加圧雰囲気にすることで、前記密閉空間の気圧を周囲空間の気圧よりも低くし、前記封止用樹脂を硬化させる工程において、加圧雰囲気中にて前記封止用樹脂を熱硬化させるようにしている。

上記製法によれば、前述の製法と同様に、回路モジュール集合基板の反りを抑えるために押さえ板のようなものは使用せず、また、周囲空間を真空引きするための設備を必要としない。

本発明によれば、樹脂モールドタイプの回路モジュールの製造において、集合基板の反りが抑えられ、よって、高さばらつきの低減された回路モジュールが得られる利点を有する。

本発明の回路モジュールの製造工程の説明図である。本発明の回路モジュールの製造に用いる支持板の説明図である。本発明の回路モジュールの製造工程の説明図である。本発明の回路モジュールの製造工程の説明図である。本発明の回路モジュールの製造に用いる支持板の説明図である。本発明の回路モジュールの製造工程の説明図である。従来技術の回路モジュールの製造工程の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施の形態１）
図１（ａ）〜（ｃ）、図３（ｅ）、図４（ｆ）、（ｇ）は実施の形態１に係る回路モジュールの製造方法の断面図、図２は同じく工程にて用いる溝付き支持基板の上面図、図３（ｄ）は同じく工程部材の分解斜視図である。また断面図は、図３（ｄ）のＸ−Ｘに沿ったものである。

まず、複数個取りの集合基板の一方主面上に、電子部品を実装する工程について説明する。

図１（ａ）に示すように、集合基板１０に電子部品１１を実装する。電子部品１１は、例えば半導体素子（ＩＣ）であり、Ａｕバンプやはんだバンプによるフリップチップ接合、導電性ペーストを用いたダイボンド、もしくは、ワイヤボンディング等により、集合基板１０の一方主面１０ａに実装する。

次に、前記電子部品と前記集合基板表面を封止用樹脂で被覆する工程について説明する。

集合基板１０上に電子部品１１が剥き出しの状態では、電子部品１１やその接合部が破損する危険性が高いため、封止用樹脂で保護する。例えば図１（ｂ）に示すように、集合基板１０の実装面１０ａに実装された電子部品を囲むように樹脂を用いたダム部１４を形成し、前記電子部品を覆うように該ダム部の内側に封止用樹脂１５を塗布する。

次に、前記集合基板の他方主面にフレーム付きダイシングテープを貼り付ける工程について説明する。

図１（ｃ）に示すように、平面枠状のフレーム１７に張られたダイシングテープ１８に、前記集合基板１０の電子部品を実装した反対側の面１０ｂを貼り付けた状態で、前記集合基板１０を保持する。

次に、前記フレーム付きダイシングテープと、溝が設けられた平坦な支持板による密閉空間を作る工程について説明する。

図２に示すような溝付き支持板２１を用意する。この溝付き支持板２１は、平坦な天面に前記集合基板の面積相当の広さにわたって溝２２が設けられ、パッキン１９が形成されている。図３（ｄ）に示すように各工程部材は上から順に、ダイシングテープに貼られた前記集合基板１０はフレーム１７によって、前記支持板２１の上に装着される。このとき、図３（ｅ）に示すように、ダイシングテープ１８、パッキン１９、支持板２１の各面で密閉空間２０ａが作られる。

溝付き支持板の溝は、集合基板底面の全面にわたるように、例えば、幅１ｍｍ、深さ１ｍｍのラインパターン状に形成されている。

次に、前記フレーム付きダイシングテープと前記支持板を密着させる工程について説明する。

上記の密閉空間２０ａが作られた状態で、全体を真空チャンバーに入れ（図示せず）、一旦、真空引きの減圧下に移行させる。このとき、密閉空間２０ａと周囲空間との境界の密閉性はそれほど高くはなく、密閉空間２０ａ内も真空に近い状態となる。その後、前記真空チャンバー内を大気開放し、大気雰囲気中に戻す。この過程で、密閉空間２０ａと周囲空間との間には大きな気圧差が生じ、これらの境界は強固な密封状態となり、よって、前記支持基板２１の溝部には密閉空間２０ｂが作られる。この結果、図４（ｆ）のように前記集合基板１０は前記密閉空間２０ｂの負圧によって、平坦な支持板に押し付けられる格好となり、反りのない平坦な状態となる。

次に、前記封止用樹脂を熱硬化させる工程について説明する。

前記集合基板は図４（ｆ）の状態で、オーブンにて加熱される（図示せず）ことにより、熱硬化樹脂は平坦な状態で硬化する。すなわち、熱硬化樹脂の厚みは前記集合基板上の全体にわたって、均一となる。

次に、ダイシングブレードを用いて前記集合基板及び前記封止用樹脂層を個々の回路モジュールごとに分割する工程について説明する。

図４（ｇ）に示すように、ダイシングブレード２７によって、分割ライン２６に沿って、封止用樹脂層１５と集合基板１０とを同時に切断して、個々の回路モジュール２５を得る。

個々の回路モジュールの熱硬化樹脂の厚みは均一なものが得られ、よって回路モジュールの高さばらつきは低減される。
（実施の形態２）
支持板として、図５に示すように、周囲部にシリコンラバー３３が固着、形成された溝付き支持板３１を用意する。このような構成の溝付き支持板を使用した場合、図６（ａ）に示すように、ダイシングテープに貼られた前記集合基板１０はフレーム１７によって、前記溝付き支持板３１の上に装着され、ダイシングテープ１８、シリコンラバー３３、支持板３１の各面による密閉空間２０ｃが作られる。

上記の密閉空間２０ｃが作られた状態で、実施の形態１と同様に、全体の雰囲気を真空引きの減圧下に移行させた後、大気雰囲気中に戻すことを行うと、図６（ｂ）のように、前記集合基板１０は、密閉空間２０ｄの負圧によって、平坦な溝付き支持基板３１に押し付けられる格好となり、反りのない平坦な状態となる。

このあとの工程は、やはり実施の形態１と同様であり、高さばらつきの小さな回路モジュールを得ることができる。
（実施の形態３）
フレーム付きダイシングテープと溝付き支持板を密着させる工程において、実施の形態１の図４（ｅ）あるいは実施の形態２の図６（ａ）の状態から、全体を加圧槽に入れる（図示せず）。その結果、実施の形態１の図４（ｆ）あるいは実施の形態２の図６（ｂ）のように、溝付き支持板の溝部には密閉空間２０ｂあるいは２０ｄが作られ、前記集合基板１０は、溝部の密閉空間と周囲空間との気圧差によって、溝付き支持板に押し付けられる格好となり、反りのない平坦な状態となる。

加圧槽として加圧オーブンを用い、加圧雰囲気を保ちながら加熱し、熱硬化樹脂を硬化させる。このあとの分割の工程は、前述と同様であり、高さばらつきの小さな回路モジュールを得ることができる。

１０集合基板
１５封止用樹脂
１７フレーム
１８ダイシングテープ
１９パッキン
２１、３１溝付き支持板
２２、３２溝部
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ密閉空間
３３シリコンラバー

Claims

複数個取りの集合基板の一方主面上に、電子部品を実装する工程、
前記電子部品と前記集合基板の一方主面を封止用樹脂で被覆する工程、
前記集合基板の他方主面にフレーム付きダイシングテープを貼り付ける工程、
一方主面に前記集合基板の面積相当の広さにわたって溝が設けられた平坦な支持板を用意し、前記フレーム付きダイシングテープの前記集合基板が貼り付けられた面の反対側の面と、前記支持板の前記溝が形成された側の面による密閉空間を作る工程、
前記密閉空間の気圧を周囲空間の気圧よりも低くして、前記フレーム付きダイシングテープと前記支持板を密着させる工程、
前記密閉空間の気圧が周囲空間の気圧よりも低い状態で前記封止用樹脂を熱硬化させる工程、
前記集合基板及び前記封止用樹脂層を個々の回路モジュールごとに分割する工程を具備することを特徴とする回路モジュールの製造方法。
前記密着させる工程において、雰囲気を真空引きした後、大気雰囲気中に戻すことで、前記密閉空間の気圧を周囲空間の気圧よりも低くし、
前記封止用樹脂を熱硬化させる工程において、大気雰囲気中にて前記封止用樹脂を熱硬化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回路モジュールの製造方法。
前記密着させる工程において、加圧雰囲気にすることで、前記密閉空間の気圧を周囲空間の気圧よりも低くし、
前記封止用樹脂を硬化させる工程において、加圧雰囲気中にて前記封止用樹脂を熱硬化させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の回路モジュールの製造方法。