(57)【要約】【課題】小型化、高精度化、生産性の良い回路モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】回路パターン及びグランドパターンを備えた基板上に複数の部品を配置し、複数の部品を覆うように絶縁層と、該絶縁層の上にシールド層を被覆するシールド層を形成した回路モジュールにおいて、レーザ照射によって、ストレスの無い前記グランドパターンに達する穴又は溝を前記絶縁層に形成し、前記穴又は溝に導電性材を充填することを特徴とする。【選択図】図２
2010027992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路パターン及びグランドパターンを備えた基板上に複数の部品を配置し接続する工程と、
前記各部品を被覆する絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程と、
前記絶縁層を被覆する導電性材からなるシールド層を形成する工程と、
前記シールド層が形成された基板を複数のモジュールに分割する工程と、
を備えた回路モジュールの製造方法において、
前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程は、
レーザ照射によって、前記グランドパターンに達する穴又は溝を前記絶縁層に形成し、
前記絶縁層に形成された前記穴又は溝に導電材を充填することを特徴とする回路モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程は、
真空印刷法によって、導電性材を前記穴又は溝に充填する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。
【請求項３】
前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程において、
前記グランドパターンに達する穴を、前記複数のモジュールの四隅に形成したことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程において、
前記グランドパターンに達する溝を、前記複数のモジュールの四辺に形成したことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記シールド層が形成された基板を複数のモジュールに分割する工程において、
前記シールド層及び絶縁層並びに導電性材が充填された穴又は溝は、前記レーザー照射で切断し、
前記基板は機械加工で切断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にＩＣやチップ状電子部品を搭載するとともに、搭載された部品を覆う絶縁層と該絶縁層を覆うシールド層とを有する回路モジュールの製造方法に関し、前記回路モジュールのシールド層と前記基板のグランドパターンを接続する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に複数の要素部品を搭載するとともに、搭載された部品を被覆するように金属製のキャップを被せたものや、搭載された部品を樹脂モールドにより被覆したものなどが存在する。
また、特許文献１に示すように、基板上に部品とグランドピン２１を搭載し、それらに覆いかぶさるように第一層目の絶縁性樹脂層と、絶縁性樹脂層の上に導電材からなる第二層目でシールド層５０となるように形成した回路モジュールが提案されている。
【０００３】
上記背景技術の回路モジュールは、図６の断面図に示されるように、内部及びその表面に回路パターン（図示せず）を備えた基板６０の一方の主面上にＩＣやチップ状の電子部品等の部品２０が搭載されるとともに、基板６０上の回路パターンにハンダや導電性接着剤等の接合材からなる接続手段により接続されている。
【０００４】
上記部品及び上記接続手段を被覆するように絶縁性樹脂からなる第一層の絶縁層３０が形成された後、導電材からなる第二層目のシールド層５０と、が順次形成され、グランドピン２１とシールド層５０を導通させる。さらに、個別に分割され、回路モジュール１０が得られる。
【特許文献１】特開２０００−２２３６４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記背景技術の回路モジュールの製造方法において、絶縁層３０と、シールド層５０の積層シートを、電子部品に覆いかぶせ、加熱して積層シートを軟化させ電子部品に密着させ、さらに、シールド層５０とグランドピン２１が接触することで導通するのであるが、元々積層シートにされていたものであるため、電子部品に沿って絶縁層３０が密着して形成されにくく信頼性に問題があった。
【０００６】
また、グランドピン２１が必要であるためコスト上昇になる問題もあった。
【０００７】
その他として、グランドピン２１など用いないで、シールド層とグランドパターンを接続するために、ダイサー及びドリルなどの機械加工で前記絶縁層に溝またはドリルにより穴を形成する方法もあるが、基板、絶縁層、シールド層の厚みバラツキにより、基板６０上のグランドパターンを切断したり、加工に時間がかかる、さらに、ストレス及びダメージの付加など製造上の問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、上記課題を解決して、回路モジュール内のグランドパターンとシールド層の導通を確実にすること、さらに、基板のグランドパターンとシールド層の導通を高精度で生産性の良く導通させた回路モジュールの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の回路モジュールの製造方法は、回路パターン及びグランドパターンを備えた基板上に複数の部品を配置し接続する工程と、前記各部品を被覆する絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程と、前記絶縁層を被覆する導電性材からなるシールド層を形成する工程と、前記シールド層が形成された基板を複数のモジュールに分割する工程と、を備えた回路モジュールの製造方法において、
前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程は、
レーザ照射によって、前記グランドパターンに達する穴又は溝を前記絶縁層に形成し、
前記絶縁層に形成された前記穴又は溝に導電性材を充填することを特徴とする。
好ましくは、前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程は、
前記穴又は溝に、真空印刷法で導電性材を充填することを特徴とする。
好ましくは、前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程において、
前記グランドパターンに達する穴を、前記複数のモジュールの四隅に形成したことを特徴とする。
好ましくは、前記絶縁層に穴又は溝を形成して導電性材を充填する工程において、
前記グランドパターンに達する溝を、前記複数のモジュールの四辺に形成したことを特徴とする。
好ましくは、前記シールド層が形成された基板を複数のモジュールに分割する工程において、
前記シールド層及び絶縁層並びに導電性材が充填された穴又は溝は、前記レーザー照射で切断し、
前記基板は機械加工で切断することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の回路モジュールの製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の回路モジュールの製造方法は、絶縁層を塗布することで形成するため、電子部品に絶縁層を成す絶縁樹脂が密着し信頼性が向上する。
レーザ照射により、絶縁層に穴又は溝を形成するため、グランドピンが不要であり、さらに、ダイサーなどの機械加工より短時間加工できる。
また、レーザの波長を調整することで、基板上のグランドパターンの銅箔は、レーザを反射させることができるため、厚みのバラツキがあっても、機械加工のように銅箔を完全に切断することはない。そのため、充填した導電性材とグランドパターンを確実に導通させることができる。
【００１１】
また、レーザ照射により絶縁層に形成した穴又は溝に、真空印刷法で導電性材を充填するため、穴又は溝に空気が入り込むことを排除でき、リフロー炉などに通しても熱膨張などにより絶縁層及びシールド層にクラックなどが発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の回路モジュールの製造方法の実施形態について、図１、図２を参照して説明する。図１は本実施形態の回路モジュール１の斜視図（回路パターン、絶縁層、シールド層は図示せず）、図２（ａ）〜
200807240918024840__________SSA1080009__________________APH_0
（ｆ）は、本実施形態の回路モジュールの製造方法の各工程を示す図であり、
200807240918024840__________SSA1080009__________________APH_1
（ｆ）のＢ―Ｂ‘線で切断した断面図である。（図１のＡ−Ａ’線参照）
本実施形態の回路モジュールの製造方法は、図２（ａ）に示すように基板６上に複数の部品２（ＩＣ、チップ部品など）を配置接続する工程、図２（ｂ）に示すように前記各部品２を被覆する絶縁層３を形成する工程、図２（ｃ）（ｄ）に示すように前記絶縁層３にレーザ照射によってグランドパターンに達する穴７又は溝７１（ここで、図２の場合は溝を図示せず）を形成して導電性材１３を充填する工程、図２（ｅ）に示すように前記絶縁層３を被覆する導電性材からなるシールド層５を形成する工程、図２（ｆ）は基板６を上面から見た図であり、前記シールド層５が形成された基板６を、切断溝８により複数のモジュールに分割する工程によって製造される。
【００１３】
ここで、絶縁性樹脂又はセラミック基板により形成された板状の絶縁体である基板６には、様々な配線が表面および裏面だけでなく、基板６内部にも形成されていても良い。より具体的には、基板６には、回路及びグランドパターンとなる銅箔等の導体によって電源配線（不図示）やグランドパターン（一部図示）や信号配線（不図示）が形成されている。
【００１４】
さらに、部品２は、基板６に形成された回路及びグランドパターンと接続され回路モジュール１は機能的なまとまりを有している。
【００１５】
まず、図２（ａ）に示すように、上記基板６の上面側の回路及びグランドパターン上にＩＣやチップ状電子部品等からなる部品２を搭載するとともに、導電ワイヤや、ハンダや導電性接着剤等の接合材からなる接続手段により前記部品２の電極と回路及びグランドパターンとを接続する。
次に、図２（ｂ）に示すように、上記基板６上に搭載された部品２等を被覆するため印刷法を用いて絶縁性樹脂を塗布し、硬化して絶縁層３を形成する。
次に、図２（ｃ）に示すように、前記絶縁層３をレーザ照射によってグランドパターン９に達する穴７又は溝７１（図２では穴のみ示している）を形成する。
次に、図２（ｄ）に示すように、前記絶縁層３をレーザ照射によって形成した穴７又は溝７１の内部に、導電性材１３を真空印刷法で充填して、前記基板６のグランドパターン９と導通させる。
ここで、前記導電材１３は真空印刷法で充填することで、前記穴７又は溝７１に空気が入り込むことを排除でき、回路モジュール１の完成後リフロー炉などに通したとき、前記絶縁層５及びシールド層５にクラックなど発生しない。空気などが入っていた場合、膨張して前記絶縁層５及びシールド層５にクラックなどが発生する。
次に、図２（ｅ）に示すように、前記絶縁層３を被覆するように、導電性材（充填する導電材１３と同じ物でも良い）からなる前記シールド層５を形成し、充填された導電性材１３と導通させる。
次に、図２（ｆ）に示すように、基板６をダイサーなどの切断溝８により分割して複数の回路モジュール１を得る。
【００１６】
次に、本実施の第１の実施形態について説明する。
上記実施形態の製造方法で、第１の実施形態の回路モジュール１は、特に、図２（ｄ）、（ｅ）に示すように、前記絶縁層３へのレーザ照射によってグランドパターン９（一部図示）に達する穴７を回路モジュール１の内側領域に形成する。（図２（ｆ）参照）その穴７は、回路モジュール１の内側領域であればどこでも良い。
前記穴７が回路モジュール１の内側であればどこでも良いのは、前記穴７に充填された導電性材１３と前記絶縁層３上に形成された前記シールド層５とが繋がることによって、回路モジュール１の表面全体が前記グランドパターン９と繋がるためである。
【００１７】
前記レーザ照射で前記穴７を形成するため、ダイサーなどの機械加工に比べて前記絶縁層３の除去時間が少なく、高精度で生産性の向上を図れる。
また、ダイサーなどの機械加工は、基板の厚み誤差と機械精度の両方が重なり、基板のグランドパターン部分を切ることがあるが、レーザは、前記絶縁層３の除去はするが、グランドパターンの銅箔によって反射されるため除去しない。そのため、基板の厚み誤差などがあっても前記グランドパターン９を除去しないので、確実に、前記グランドパターン９と前記シールド層５の導通がとれる。
また、レーザの波長を選択することで、前記グランドパターン９の銅箔によって反射される具合を、さらに制御でき、前記グランドパターン９のレーザによる除去具合を微小とすることができる。
【００１８】
次に、本実施形態の回路モジュール１の第２の実施形態について説明する。
図３（ｆ）は、回路モジュール１を上からみた図であり、図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ），（ｅ）は、図３（ｆ）のＣ−Ｃ‘線で切断した断面図を示している。図３（ｆ）に示すように、分割して複数の回路モジュール１となる四隅に、前記レーザ照射で穴７を形成する以外は、第１の実施例と同様に行った。
このようにすることで、回路モジュール１の側面にシールド層と繋がる部分が露出するため、第１の実施例よりシールド効果がより良くなる。
また、ダイサーで切断する前に、前記穴７の中央部分だけ前記レーザ照射で前記導電性材１３を取除き、ダイサーでの加工面が接触しないようにすると、前記導電性材１３のところに応力がかからなくなるので剥がれ防止となる。
【００１９】
次に、本実施形態の回路モジュール１の第３の実施形態について説明する。
図４（ｆ）は、回路モジュール１を上から見た図であり、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、図４（ｆ）のＤ−Ｄ‘線で切断した断面図を示している。
【００２０】
図４（ｆ）に示すように、分割して複数の回路モジュール１となる四辺に、前記レーザ照射で溝７１を形成する以外は、第１の実施例と同様に行った。
このようにすることで、回路モジュール１の側面全体がシールド層と繋がるため、第１、第２の実施例よりシールド効果がより良くなる。
また、図５（ａ）、（ｂ）は、図５（ｃ）のＥ―Ｅ‘線で切断した断面図である。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、充填した前記導電性材１３にレーザ照射により切断溝１１を形成する。次に、レーザ照射による切断溝１１より狭いブレードを使用したダイサーで、前記基板６に切断溝１２を入れ複数の回路モジュール１に分割する。
【００２１】
このようにすることで、前記絶縁層３、前記シールド層５には前記レーザ照射であるため、加工速度が早くでき、さらに、ダイサーなどの機械加工が充填した前記導電部材１３に触れないので、充填した前記導電部材１３の剥がれ、クラックなど発生しない。
そのため、前記基板６のグランドパターン９と前記シールド層５を確実に導通させることができる。
【００２２】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて変更することが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。
【００２３】
上記実施形態においては、基板１上に対して絶縁性樹脂を印刷法により塗布していたが、基板１上に設けられた電子部品３を覆うことができれば、どのように絶縁層３を形成してもよい。例えば、金型内に電子部品２と基板１を配置して、金型内に絶縁性樹脂をトランスファーモールド法によって充填させて、この絶縁性樹脂を硬化させることにより絶縁層３を形成してもよい。
【００２４】
また、導電性部材１３は、導電性があればよく導電性樹脂などでも使用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の回路モジュールの斜視図である。
【図２】本発明の回路モジュールの製造方法の第１の実施形態を説明するための工程図で、Ｂ−Ｂ‘線で切断した断面図である。
【図３】本発明の回路モジュールの製造方法の第２の実施形態を説明するための工程図で、Ｃ−Ｃ‘線で切断した断面図である。
【図４】本発明の回路モジュールの製造方法の第３の実施形態を説明するための工程図で、Ｄ−Ｄ‘線で切断した断面図である。
【図５】本発明の回路モジュールの製造方法の第３の実施形態の別の形態を説明するための工程図で、Ｅ−Ｅ‘線で切断した断面図である。
【図６】従来発明の回路モジュールの断面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：回路モジュール、１０：従来回路モジュール、２：部品、２０：従来部品、２１：グランドピン、３：絶縁層、３０：従来絶縁層、４：レーザ照射部、５：シールド層、５０：従来シールド層、６：基板、６０：従来基板、７：レーザ照射による穴、７１：レーザ照射による溝、８：切断溝、９：グランドパターン、１１：レーザ照射による切断溝、１２：ダイサによる切断溝、１３：導電性材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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