(57)【要約】本発明に関する部品内蔵モジュールは、平坦部と突部とで構成される基板と、平坦部、および突部上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、平坦部に実装された電子部品は樹脂に封止され、突部上に実装された電子部品は上端部が樹脂表面から露出していることを特徴とする。
2012137962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平坦部と突部とで構成される基板と、
前記平坦部、および前記突部上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、
前記平坦部に実装された電子部品は樹脂に封止され、
前記突部上に実装された電子部品は上端部が前記樹脂表面から露出していることを特徴とする部品内蔵モジュール。
【請求項２】
前記突部に実装された電子部品の上端部の高さは、
前記平坦部に実装された電子部品の上端部の高さより、高いことを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項３】
前記突部は台形状であり、斜面部と上面部とで構成され、
前記樹脂表面から露出している電子部品は、前記上面部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項４】
前記基板の前記電子部品が実装された面とは反対側の面に、前記突部と対応した窪みを設け、
前記窪みには、裏面樹脂が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項５】
前記裏面樹脂は、前記電子部品を封止する樹脂に比べ、剛性が高いことを特徴とする請求項４に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項６】
前記基板の前記電子部品が実装された面とは反対側の面において、前記裏面樹脂は前記窪みが平坦となるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項７】
前記平坦部と前記斜面部との角度が、６０度以下であることを特徴とする請求項３に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項８】
前記突部に設けられた電子部品は、指紋センサ、温度センサ、あるいは湿度センサであることを特徴とする請求項１乃至６に記載の部品内蔵モジュール
【請求項９】
前記樹脂の材質は、アクリル、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂であることを特徴とする請求項１乃至８に記載の部品内蔵モジュール。
【請求項１０】
基板に複数の電子部品を実装する第１工程と、
前記基板の前記電子部品が配置されている面方向に突部を形成する第２工程と、
前記基板の平坦部に実装された電子部品は封止し、前記突部に実装された電子部品の上端部は露出するように樹脂を形成する第３工程とを備えていることを特徴とする部品内蔵モジュール製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子部品が実装された基板を樹脂で封止した部品内蔵モジュール、及び部品内蔵モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末などの電子機器における筐体は、合成樹脂製である上部筐体、及び下部筐体とで構成される。そして筐体の内部には、部品内蔵モジュールや、ディスプレイや、電池など様々な電子部品を実装している。
近年、ユビキタスネットワーク社会の本格的な到来を迎え、電子機器のさらなる小型化、薄型化への要求が高まっている。しかし携帯端末における筐体の内部には、上記のように様々な構成部品を設けており、それぞれ電子部品は背の高さが異なる。筐体は最も背の高い電子部品を収納することが可能な厚さを備える必要があるため、さらなる薄型の実現が困難であった。
そこで特許文献１には、基板上に搭載されたコンデンサや抵抗やトランジスタなどの表面実装部品を、ナフタレンなどの樹脂によりモールドした電子部品モジュール部品が記載されている。そして最も背の高い実装部品であるトランジスタの上端部をモールドした樹脂表面から突出させることで、部品全体を低背化した構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４６３１９１１号（段落［００５１］、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された構造は、背の高い電子部品は、樹脂表面から露出することができる。しかし、所望の電子部品を樹脂表面から露出させようとした場合、上記実装部品より背の高い電子部品も同時に樹脂表面から露出してしまう。その結果、必要のない実装部品まで樹脂から突き出してしまう問題があった。
本発明の目的は、上記課題を解決する部品内蔵モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に関する部品内蔵モジュールは、平坦部と突部とで構成される基板と、平坦部、および突部上にそれぞれ実装された電子部品とを備え、平坦部に実装された電子部品は樹脂に封止され、突部上に実装された電子部品は上端部が樹脂表面から露出していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、所望の電子部品を樹脂表面から露出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、第１の実施形態の部品内蔵モジュールの断面図である。
図２は、第２の実施形態の部品内蔵モジュールの断面図である。
図３は、第３の実施形態の部品内蔵モジュールの断面図である。
図４は、第４の実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法を工程順に示す工程である。
図５は、第４の実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法を工程順に示す工程である。
図６は、第４の実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法を工程順に示す工程である。
図７は、第４の実施形態の部品内蔵モジュールの製造方法を工程順に示す工程である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
〔第１の実施形態〕次に、本実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施形態における部品内蔵モジュール１の断面図である。
〔構造の説明〕図１に示すように、本実施形態における部品内蔵モジュール１は、基板２と、電子部品３と、樹脂４とを備えている。
基板２は、ポリイミドで構成される。なお基板２の材質は上記に限定されず、一般的なものを利用することができる。例えば有機基板であれば、ガラス繊維にエポキシ樹脂やポリフェニレンエーテル樹脂を含侵させた基板、液晶ポリマー基板、テフロン（登録商標）基板等が挙げられる。また無機基板であれば、ガラスセラミック基板やアルミナ基板等が挙げられる。これらの基板を単体で用いても良いし、アルミやＣｕ等の金属板と一体化したメタルベース基板を用いることができる。
基板２は、２つの主面を有する平板形状であり、一方の主面である第１面５の平坦部６には複数の電子部品３が配置（実装）されている。また基板２は、第１面５の方向に突出して台形状に変形した突部７を形成している。突部７上には、樹脂４表面から露出させたい電子部品８が配置（実装）されている。なお突部７の高さは、突部７上に設けた電子部品８の上端部が、平坦部６に設けられた他の電子部品３の上端部と比べて、高くなるように設計される。
詳細に説明すると、突部７は台形状であり、上面部と斜面部とで構成される。樹脂４表面から露出させたい電子部品８は、突部７の上面部に配置されている。
樹脂４は、基板２における第１面５に実装された複数の電子部品３、および電子部品８を封止してモールドを行う。樹脂４から上端部を露出させたい電子部品８は、基板２における突部７の上面部に配置されているため、電子部品８の上端部は、樹脂４に封止されず、樹脂４表面から露出している。平坦部６に実装された電子部品３は、上端部を含めて樹脂４に封止されている。
樹脂４表面から露出させる電子部品８としては、例えば指紋センサや、温度センサ、湿度センサなど、外部の影響により機能するものが想定しているが、これに限定されない。
樹脂４の材質は、アクリル、ＡＢＳ樹脂（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ−Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ−Ｓｔｙｒｅｎｅ共重合合成樹脂）、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂などを目的に応じて用いることができる。なお本実施形態の図１では、樹脂４が基板２における第１面５の全面を封止している。
なお図１では、樹脂４の表面を平坦に形成した例を示したが、これに限定されず電子機器のデザインに合わせて曲面形状や、箱型の形状などと変形することもできる。
〔作用・効果の説明〕次に、本実施形態の作用・効果について説明する。
特許文献１の構造は、背の高い電子部品を樹脂表面から露出させることで、電子部品以外の樹脂表面を全体的に低背化することができる。しかしセンサなど樹脂表面から露出させたい電子部品を実装する場合、その電子部品を樹脂表面から露出させると、それよりも背の高い他の電子部品も、樹脂表面から露出してしまう。
その結果、外部からの影響を受けやすい電子部品が樹脂表面から露出してしまうと、外部環境などにより誤作動や損傷などを受けてしまうなどの問題があった。
そこで本実施形態における部品内蔵モジュール１は、基板２に突部７を形成し、突部７の上面部に樹脂４表面から露出させたい電子部品８を配置する。突部７の上面部に電子部品８を配置することで電子部品８の上端部の高さを、平坦部６に実装された他の電子部品３の上端部より高くすることができる。
その結果、基板２の平坦部６に実装された他の電子部品３を樹脂４表面から露出させることなく封止し、一方、突部７の上面部に設けられた電子部品８を樹脂４表面から露出させることができる。なお電子部品８は、突部７上に配置されているため、実装高さの低い電子部品であっても、樹脂４表面から露出することができる。
〔第２の実施形態〕次に、第２の実施形態について図面を用いて説明する。図２は、本実施形態における図である。
〔構成の説明〕第１の実施形態と異なる点は、図２に示すように、本実施形態における部品内蔵モジュール１は、基板２における突部７の裏面に裏面樹脂１１を設けている点である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様であり基板２と、電子部品３と、樹脂４とを備えている。
基板２は、２つの主面を有する平板形状であり、一方の主面である第１面５の平坦部６には複数の電子部品３が配置（実装）されている。また基板２は、第１面５の方向に突出して台形状に変形した突部７を形成している。そして突部７の上端部には、樹脂４表面から露出させたい電子部品８が配置（実装）されている。
基板２の第１面５とは反対側の主面である第２面９には、突部７に対応する窪み１０が形成されている。そして、基板２における第２面９の窪み１０には、裏面樹脂１１が封止されている。基板２の第２面９において裏面樹脂１１は、窪み１０と平坦部６とのあいだに段差を形成しないように、つまり第２面９が平坦となるように設けることが望ましい。
また基板２の第２面９の窪み１０に設けられる裏面樹脂１１は、第１面５に設けられる樹脂４と比べて、剛性の高い樹脂であることが望ましい。
〔作用・効果の説明〕本実施形態における部品内蔵モジュール１は、基板２に形成された突部７上に樹脂４表面から露出させたい電子部品８を配置している。そのため電子部品８の高さを平坦部６に実装された他の電子部品３よりも高くすることができ、高さの低い電子部品であっても、樹脂４表面から露出させることができる。
また部品内蔵モジュール１は、基板２の第２面９において突部７に対応して形成された窪み１０に裏面樹脂１１を設けている。部品内蔵モジュール１は、裏面である第２面９側に形成された窪み１０を裏面樹脂１１により封止し、裏面樹脂１１は他の平坦部６との間に段差を設けないように、つまり第２面９が平坦となるように設けられている。その結果、部品内蔵モジュール１の剛性を高めることができ、基板２が裏面側に反ることを防止することができる。
また第２面９の窪み１０に設けられる裏面樹脂１１の剛性を、第１面５に設けられる樹脂４と比べて高くすることで、落下などの衝撃に対して、突部７に設けられた電子部品８を保護することができる。
〔第３の実施形態〕次に、第３の実施形態について図面を用いて説明する。図３は、本実施形態における図である。
〔構成の説明〕本実施形態では、図３に示すように、本実施形態における部品内蔵モジュール１は、突部７における平坦部６と斜面部との角度が６０度以下である。それ以外の構造、接続関係は、第１の実施形態と同様であり基板２と、電子部品３と、樹脂４とを備えている。
基板２は、２つの主面を有する平板形状であり、一方の主面である第１面５の平坦部６には複数の電子部品３が配置（実装）されている。また基板２は、第１面５の方向に突出して台形状に変形した突部７を形成している。なお突部７における上面部に、樹脂４表面から露出させたい電子部品８が配置（実装）されている。
基板２の第１面５において形成された突部７は、台形状であり上面部と斜面部とで構成される。そして斜面部と平坦部６との傾斜角θは、６０度以下で形成される。
〔作用・効果の説明〕ここで例えば、突部７における斜面部と平坦部６との傾斜角θが６０度以上である９０度で形成されている場合を考える。この場合、平坦部６と斜面部との間で、角度が急激に変化するため、基板２内部の配線が断線してしまうという問題があった。
そこで本実施形態における部品内蔵モジュール１は、突部７の斜面部と平坦部６とが傾斜角６０度以下で形成されている。そのため、基板２内部に設けられた配線は断線することなく、基板２の第１面５に突部７を形成することができる。
〔第４の実施形態〕次に、第４の実施形態について図面を用いて説明する。図４〜７は、図１に示す部品内蔵モジュール１について、製造方法の一例を工程順に示す工程図である。以下、同図を参照して工程順に説明する。
まずステップ１において、図４に示すように複数の電子部品３と、樹脂４表面から露出させたい電子部品８とを基板２の第１面５に実装する。次に、ステップ２に処理を進める。
次にステップ２において、図５に示すように基板２の第１面５に電子部品３、８を実装した状態で、基板２の第２面９を金型１２上に配置し、プレスすることにより基板２を変形させる。なお基板２の厚さは、０．０５〜０．２ｍｍであることが望ましい。
ここで樹脂４表面から露出させたい電子部品８が突部７の上面部上に配置されるように、突部７を形成する。ここで突部７は台形状であり、上面部と斜面部とで構成される。基板２を封止する樹脂４としてアクリル、ＡＢＳ、ＰＣなどの熱可塑性樹脂を使用する場合には、金型１２の温度を８０℃程度にて基板２の変形を行う。次に、ステップ３に処理を進める。
基板２に突部７を形成する箇所には、金型１２上にも突部が形成されている。例えば、樹脂の厚さが０．８ｍｍ、樹脂４表面から露出させたい電子部品８の厚さが０．４ｍｍの場合、突部７の高さを０．４ｍｍ以上することが望ましい。ここで０．４ｍｍの高さの突部７を基板２に形成する場合、金型１２に０．４ｍｍの高さの突部を形成しておく。なお金型１２における突部の形状も台形状である。
次にステップ３として、図６に示すように金型１２を型締めし、金型１２の内部に樹脂４を射出する。樹脂４は、基板２における第１面５、および基板２上に設けられた電子部品３、８上に注入される。
なお樹脂４は、突部７が形成されていない、つまり平坦部６に実装された電子部品３は上端部を含めて封止し、突部７に実装された電子部品８は上端部が露出するように形成する。なお電子部品８の上端部と樹脂４の表面との距離、つまり電子部品８が露出している距離は０．２ｍｍ以下であることが望ましい。次に、ステップ４に処理を進める。
次にステップ４として、図７に示すように樹脂４により封止した基板２を金型１２から取り出す。なお樹脂４表面における意匠性を向上させるため、加飾シートや塗装膜を形成することもできる。
また本実施形態における製造方法は、ステップ１の工程とステップ２の工程とを入れ替えることもできる。つまりステップ１として、基板２の第２面９を金型１２上に配置し、プレスすることにより基板２を変形させて突部７を形成する。そしてステップ２として複数の電子部品３と、樹脂４表面から露出させたい電子部品８とを基板２の第１面５に実装することもできる。
この場合、樹脂４表面から露出させたい電子部品８は突部７の上面部に配置し、樹脂４表面から露出させたくない複数の電子部品３は平坦部６に配置する。
本実施形態における電子装置、及びその製造方法は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記に限定されることなく、種々の変形、変更及び改良を含むことができる。
以上、本発明を上記実施の形態及び実施例に即して説明したが、本発明は、上記実施の形態、及び実施例の構成のみに限定されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことはもちろんである。
なお、この出願は、２０１１年４月７日に出願された日本出願特願２０１１−０８５５２８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【０００９】
１  部品内蔵モジュール
２  基板
３  電子部品
４  樹脂
５  第１面
６  平坦部
７  突部
８  電子部品
９  第２面
１０  窪み
１１  裏面樹脂
１２  金型
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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