(57)【要約】【課題】モールド樹脂と電磁波シールドとの密着性が高められた電子部品モジュールを提供する。【解決手段】モジュール基板２０と、モジュール基板２０の主面２１に搭載された電子部品３１〜３３と、電子部品３１〜３３を覆うようモジュール基板２０の主面２１に形成され、表面４１，４２が粗面化処理されたモールド樹脂４０と、モールド樹脂４０の表面４１，４２に形成された電磁波シールド５０とを備える。本発明によれば、モールド樹脂４０の表面４１，４２が粗面化されていることから、モールド樹脂４０と電磁波シールド５０との密着性を高めることが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モジュール基板と、
前記モジュール基板の主面に搭載された電子部品と、
前記電子部品を覆うよう前記モジュール基板の前記主面に形成され、表面が粗面化されたモールド樹脂と、
前記モールド樹脂の前記表面に形成された電磁波シールドと、を備えることを特徴とする電子部品モジュール。
【請求項２】
前記モールド樹脂にはガラスフィラーが含まれており、前記モールド樹脂の前記表面からは前記ガラスフィラーの少なくとも一部が除去され、これにより前記表面が粗面化されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品モジュール。
【請求項３】
前記電磁波シールドは、前記モジュール基板の側面にも形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品モジュール。
【請求項４】
モジュール基板の主面に電子部品を搭載する工程と、
前記電子部品を覆うよう前記モジュール基板の前記主面にモールド樹脂を形成する工程と、
前記モールド樹脂の表面を粗面化する工程と、
前記モールド樹脂の粗面化された前記表面に無電解メッキを施すことによって電磁波シールドを形成する工程と、を備えることを特徴とする電子部品モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記モールド樹脂にはガラスフィラーが含まれており、前記粗面化する工程は、前記モールド樹脂の前記表面に露出する前記ガラスフィラーの少なくとも一部を除去する工程を含むことを特徴とする請求項４に記載の電子部品モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記モールド樹脂の前記表面は、前記モジュール基板の前記主面と平行な第１の表面と、前記モジュール基板の前記主面に対して垂直な第２の表面を有し、
前記粗面化する工程は、前記ガラスフィラーを除去する前に、前記モールド樹脂の前記第１の表面を研削する工程をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の電子部品モジュールの製造方法。
【請求項７】
前記粗面化する工程は、前記ガラスフィラーを除去する前に、前記モジュール基板の前記主面に対して垂直な方向から前記モールド樹脂をダイシングすることにより、前記モールド樹脂の前記第２の表面を露出させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の電子部品モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記露出させる工程においては、前記モールド樹脂及び前記モジュール基板をダイシングすることにより、前記モジュール基板の側面を露出させ、
前記電磁波シールドを形成する工程においては、露出した前記モジュール基板の前記側面にも前記無電解メッキを施すことを特徴とする請求項７に記載の電子部品モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品モジュール及びその製造方法に関し、特に、モールド樹脂の表面に電磁波シールドが形成された電子部品モジュール及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型の情報端末などには、複数の電子部品がモジュール基板に実装されてなる電子部品モジュールが多数用いられている。このような電子部品モジュールは、外来の電磁波ノイズによる誤動作を防止するとともに、自らが電磁波ノイズの発生源とならないよう、電磁波シールドで覆われることがある。例えば、特許文献１には、モジュール基板の上部をシールドケースで覆った電子部品モジュールが記載されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された電子部品モジュールでは、モジュール基板上に実装された電子部品とシールドケースとの間に所定のクリアランスが必要となることから、全体の厚みが大きくなり、低背化が困難であるという問題があった。これに対し、特許文献２には、モジュール基板上の電子部品をモールド樹脂で覆い、モールド樹脂の表面に電磁波シールドをメッキにより直接形成した電子部品モジュールが記載されている。これによれば、電子部品モジュール全体の厚みをより薄くすることができるため、低背化に有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９８８２号公報
【特許文献２】特開２００６−３３２２５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、メッキにより形成される電磁波シールドはモールド樹脂との密着性が低いため、その後の工程で剥がれが生じることがあった。特に、モールド樹脂の最表面には、金型からの剥離性を高めるためにワックス層が存在していることがあり、このような場合、モールド樹脂と電磁波シールドとの密着性はより低下する。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、モールド樹脂と電磁波シールドとの密着性が高められた電子部品モジュール及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による電子部品モジュールは、モジュール基板と、前記モジュール基板の主面に搭載された電子部品と、前記電子部品を覆うよう前記モジュール基板の前記主面に形成され、表面が粗面化されたモールド樹脂と、前記モールド樹脂の前記表面に形成された電磁波シールドと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、モールド樹脂の表面が粗面化されていることから、モールド樹脂と電磁波シールドとの密着性を高めることが可能となる。
【０００９】
本発明においては、前記モールド樹脂にガラスフィラーが含まれており、前記モールド樹脂の前記表面からは前記ガラスフィラーの少なくとも一部が除去され、これにより前記表面が粗面化されていることが好ましい。これによれば、ガラスフィラーの除去によって形成された微細なキャビティ（微細孔）がいわゆるアンカー効果をもたらすため、より密着性を高めることが可能となる。この場合、モールド樹脂の表面に露出するガラスフィラーの全てを除去することは必須でなく、一部のガラスフィラーのみを除去しても構わない。これは、一部のガラスフィラーを除去すれば、残存するガラスフィラーの表面が粗面化された状態となり、アンカー効果が得られるからである。
【００１０】
本発明において、前記電磁波シールドは前記モジュール基板の側面にも形成されていることが好ましい。これによれば、より高いシールド効果を得ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明による電子部品モジュールの製造方法は、モジュール基板の主面に電子部品を搭載する工程と、前記電子部品を覆うよう前記モジュール基板の前記主面にモールド樹脂を形成する工程と、前記モールド樹脂の表面を粗面化する工程と、前記モールド樹脂の粗面化された前記表面に無電解メッキを施すことによって電磁波シールドを形成する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、モールド樹脂の表面を粗面化した後に無電解メッキを施していることから、モールド樹脂と電磁波シールドとの密着性を高めることが可能となる。
【００１３】
本発明においては、前記モールド樹脂にガラスフィラーが含まれており、前記粗面化する工程は、前記モールド樹脂の前記表面に露出する前記ガラスフィラーの少なくとも一部を除去する工程を含むことが好ましい。これによれば、ガラスフィラーの除去によって形成された微細なキャビティがいわゆるアンカー効果をもたらすため、より密着性を高めることが可能となる。この場合、モールド樹脂の表面に露出するガラスフィラーの全てを除去することは必須でなく、一部のガラスフィラーのみを除去しても構わない。これは、一部のガラスフィラーを除去すれば、残存するガラスフィラーの表面が粗面化された状態となり、アンカー効果が得られるからである。
【００１４】
この場合、前記モールド樹脂の前記表面は、前記モジュール基板の前記主面と平行な第１の表面と、前記モジュール基板の前記主面に対して垂直な第２の表面を有し、前記粗面化する工程は、前記ガラスフィラーを除去する前に、前記モールド樹脂の前記第１の表面を研削する工程をさらに含むことが好ましい。これによれば、モールド樹脂の第１の表面がガラスフィラーの存在しないワックス層で覆われている場合であっても、これが除去されるため、多数のガラスフィラーを露出させることが可能となる。
【００１５】
またこの場合、前記粗面化する工程は、前記ガラスフィラーを除去する前に、前記モジュール基板の前記主面に対して垂直な方向から前記モールド樹脂をダイシングすることにより、前記モールド樹脂の前記第２の表面を露出させる工程をさらに含むことが好ましい。これによれば、モールド樹脂の第２の表面をダイシングによって粗面化することができるとともに、ガラスフィラーを露出させることが可能となる。
【００１６】
さらにこの場合、前記露出させる工程においては、前記モールド樹脂及び前記モジュール基板をダイシングすることにより前記モジュール基板の側面を露出させ、前記電磁波シールドを形成する工程においては、露出した前記モジュール基板の前記側面にも前記無電解メッキを施すことが好ましい。これによれば、より高いシールド効果を得ることが可能となる。また、モジュール基板にガラス成分が含まれている場合には、そのガラス成分も露出するため、モジュール基板の側面においてもアンカー効果を期待することができる。
【発明の効果】
【００１７】
このように、本発明によれば、モールド樹脂と電磁波シールドとの密着性が高められることから、モールド樹脂の表面に電磁波シールドが形成されてなる電子部品モジュールの信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の好ましい実施形態による電子部品モジュール１０の構造を説明するための断面図である。
【図２】電子部品モジュール１０の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】電子部品モジュール１０の一製造工程（集合基板２０ａの準備）を示す断面図である。
【図４】電子部品モジュール１０の一製造工程（電子部品３１〜３３の実装）を示す断面図である。
【図５】電子部品モジュール１０の一製造工程（モールド樹脂４０の形成）を示す断面図である。
【図６】電子部品モジュール１０の一製造工程（ラッピング）を示す断面図である。
【図７】電子部品モジュール１０の一製造工程（マスキングテープ６０への貼り付け）を示す断面図である。
【図８】電子部品モジュール１０の一製造工程（ダイシング）を示す断面図である。
【図９】電子部品モジュール１０の一製造工程（ガラスフィラー４５の除去）を示す断面図である。
【図１０】電子部品モジュール１０の一製造工程（電磁波シールド５０の形成）を示す断面図である。
【図１１】図５の符号Ａで示すモールド樹脂４０の表層近傍を拡大して示す断面図であり、（ａ）はモールド成形した直後の状態、（ｂ）はラッピング後の状態、（ｃ）はガラスフィラー４５を除去した後の状態をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の好ましい実施形態による電子部品モジュール１０の構造を説明するための断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態による電子部品モジュール１０は、モジュール基板２０と、モジュール基板２０の主面２１に搭載された複数の電子部品３１〜３３と、これら電子部品３１〜３３を覆うようモジュール基板２０の主面２１に形成されたモールド樹脂４０と、モールド樹脂４０の表面及びモジュール基板２０の側面２３に形成された電磁波シールド５０とを備える。
【００２２】
モジュール基板２０は、ガラスエポキシ、ＢＴレジンやアルミナなどの絶縁材料からなる単層又は多層の回路基板であり、その主面２１には電子部品３１〜３３と接続するためのランドパターン２４が形成され、その裏面２２には外部端子２５が形成されている。ランドパターン２４と外部端子２５は、モジュール基板２０を貫通して設けられた図示しないスルーホール導体を介して接続されている。これにより、各電子部品３１〜３３は外部端子２５に電気的に接続される。電子部品３１〜３３の種類については特に限定されず、半導体ＩＣなどの集積回路、トランジスタなどのディスクリート半導体デバイス、キャパシタやコイルなどの受動素子などを用いることができる。また、モジュール基板２０に実装する電子部品の数についても特に限定されるものではない。
【００２３】
モールド樹脂４０は、モジュール基板２０の主面２１と平行な第１の表面（上面）４１と、モジュール基板２０の主面２１に対して垂直な第２の表面（側面）４２を有している。これら第１及び第２の表面４１，４２はいずれも粗面化処理されており、多数の微細なキャビティ（微細孔）４３を有している。この微細なキャビティ４３は、モールド樹脂４０に含まれるガラスフィラーを除去することによって形成されたものである。詳細については後述するが、モールド樹脂４０は、熱硬化性エポキシ系樹脂などからなる絶縁樹脂にガラスフィラーが含浸されてなり、第１及び第２の表面４１，４２に露出するガラスフィラーを除去することによって、多数の微細なキャビティ４３を形成することができる。
【００２４】
電磁波シールド５０は、モールド樹脂４０の第１及び第２の表面４１，４２、並びに、モジュール基板２０の側面２３を覆うように形成されている。電磁波シールド５０は、無電解メッキにより形成された金属膜であり、特に限定されるものではないが、Ｎｉ（ニッケル）とＣｕ（銅）の積層膜であることが好ましい。
【００２５】
図１に示すように、モールド樹脂４０の表面４１，４２を覆う電磁波シールド５０は、微細なキャビティ４３の内部にも形成されている。これにより、電磁波シールド５０を構成する金属膜が微細なキャビティ４３に食い込むため、いわゆるアンカー効果によってモールド樹脂４０に対する密着性が高められる。さらに、後述するように、モールド工程の直後においては、モールド樹脂４０の第１の表面４１にはワックス層が存在しており、これが電磁波シールド５０との密着性を大幅に低下させる原因となるが、本実施形態においては第１の表面４１側に存在していたワックス層が除去されている。このため、ワックス層による密着性の低下も防止されている。
【００２６】
このように、本実施形態による電子部品モジュール１０は、モールド樹脂４０の表面４１，４２に電磁波シールド５０が直接形成されていることから、シールドケースなどを用いた場合と比べて低背化を実現することが可能となる。しかも、モールド樹脂４０の表面４１，４２が粗面化されていることから、モールド樹脂４０と電磁波シールド５０との密着性が高く、電磁波シールド５０の剥がれが生じにくい。さらに、電磁波シールド５０はモジュール基板２０の側面２３を覆っていることから、モールド樹脂４０の表面のみを覆う場合に比べ、より高いシールド効果を得ることが可能となる。
【００２７】
次に、本実施形態による電子部品モジュール１０の製造方法について説明する。
【００２８】
図２は電子部品モジュール１０の製造方法を説明するためのフローチャートであり、図３〜図１０は各工程における断面図である。
【００２９】
まず、図３に示すように、集合基板２０ａを用意し、その主面２１ａ及び裏面２２ａにそれぞれランドパターン２４及び外部端子２５を形成する。集合基板２０ａは、複数のモジュール基板２０を多数個取りするための大面積の基板である。なお、外部端子２５の形成についてはこの段階で行う必要はなく、以降の任意の工程で形成することができる。次に、図４に示すように、所定のランドパターン２４と電気的に接続されるよう、複数の電子部品３１〜３３を集合基板２０ａ上に実装する（ステップＳ１）。電子部品３１〜３３の実装は、ランドパターン２４にハンダを供給した後、マウンタを用いて電子部品３１〜３３を配置し、その後一括リフローすることによって行うことができる。
【００３０】
次に、図５に示すように、電子部品３１〜３３が覆われるよう、集合基板２０ａの主面２１ａにモールド樹脂４０を形成する（ステップＳ２）。モールド樹脂４０の形成は、熱硬化性エポキシ系樹脂などからなる絶縁樹脂にガラスフィラーやワックスなどが含浸されてなるタブレットを金型に供給することによって行うことができる。ガラスフィラーはシリカ（ＳｉＯ２）を主成分とし、主に熱膨張係数を調整するために添加される。また、ワックスは、金型からの剥離性を高めるために添加される。
【００３１】
図１１は、図５の符号Ａで示すモールド樹脂４０の表層近傍を拡大して示す断面図であり、（ａ）はモールド成形した直後の状態を示している。図１１（ａ）に示すようにモールド成形した直後においては、モールド樹脂４０の表面４０ａはワックス層４４で覆われているため、このまま無電解メッキを施した場合、電磁波シールド５０との密着性が低くなってしまう。また、モールド樹脂４０の表層近傍には、ガラスフィラー４５がほとんど存在しない低密度層４６が形成されているため、モールド成形した直後においては、表面４０ａに露出するガラスフィラー４５は非常にわずかである。
【００３２】
次に、図６に示すように、モールド樹脂４０の表面４０ａをラッピング（研削）する（ステップＳ３）。これにより、図１１（ｂ）に示すように、ワックス層４４及び低密度層４６が除去され、モールド樹脂４０の表面４１からは多数のガラスフィラー４５が露出した状態となる。また、ラッピングによりモールド樹脂４０の表面４１はある程度粗面化されるため、電磁波シールド５０との密着性が改善された状態となる。また、モールド樹脂４０の表面４１をラッピングすることにより、モールド樹脂層４０の厚み管理がしやすくなるとともに、より薄い電子部品モジュールを提供することができる。
【００３３】
次に、図７に示すように、集合基板２０ａの裏面２２ａ側にマスキングテープ６０を貼り付けた後（ステップＳ４）、図８に示すように、モールド樹脂４０及び集合基板２０ａを垂直方向からダイシングすることによって、個片化された複数の電子部品モジュール１０に分離する（ステップＳ５）。ダイシング時においては、集合基板２０ａを個々のモジュール基板２０に完全に分離するフルカットを行うことが好ましい。これは、集合基板２０ａを途中までしか切断しないハーフカットでは、カットされていない部分に以降の工程で電磁波シールド５０が形成されず、シールド効果が低くなるからである。また、ダイシングによって、モールド樹脂４０の側面である第２の表面４２はある程度粗面化されるとともに、多数のガラスフィラー４５が露出した状態となる（図８にはガラスフィラー４５は図示されていない）。また、フルカットした場合、モジュール基板２０にガラス成分が含まれている場合には、そのガラス成分を露出させることが可能となる。
【００３４】
次に、モールド樹脂４０の表面４１，４２に露出しているガラスフィラー４５を除去する（ステップＳ６）。これにより、モールド樹脂４０の表面４１，４２には、図９及び図１１（ｃ）に示すように、ガラスフィラー４５が除去されることにより多数の微細なキャビティ４３が形成される。かかる微細なキャビティ４３は、モールド樹脂４０の表面４１，４２をよりいっそう粗面化させる。ガラスフィラー４５を除去する方法としては、例えばフッ酸を用いてのケミカルエッチングなどで、ガラスフィラー４５を溶解させることにより行うことができる。この際、露出するすべてのガラスフィラー４５をエッチング除去しても良いが、一部のガラスフィラー４５のみをエッチング除去しても、所望の粗さとアンカー効果が得られる。露出する一部のガラスフィラー４５のみをエッチング除去しても所望の粗さとアンカー効果が得られるのは、残存するガラスフィラー４５の表面が粗面化されるからである。また、モジュール基板２０にガラス成分が含まれている場合には、モジュール基板２０の側面２３に露出するガラス成分も除去されることから、モジュール基板２０の側面２３においてもアンカー効果が発生する。
【００３５】
次に、図１０に示すように、マスキングテープ６０上に複数の電子部品モジュール１０が保持された状態で無電解メッキを施すことにより、金属膜からなる電磁波シールド５０を形成する（ステップＳ７）。これにより、モールド樹脂４０の表面４１，４２及びモジュール基板２０の側面２３が電磁波シールド５０で覆われた状態となる。ここで、モールド樹脂４０の表面４１，４２は、ラッピング又はダイシングによって粗面化されており、さらに、ガラスフィラー４５の除去によって多数の微細なキャビティ４３が形成されていることから、通常のモールド樹脂の表面と比べて非常に高い粗面度を有している。このため、無電解メッキによって形成された電磁波シールド５０は、モールド樹脂４０の表面４１，４２に対して高い密着性を示すことになる。特に、微細なキャビティ４３の内部に入り込んだ金属膜は、いわゆるアンカー効果をもたらすため、非常に高い密着性を得ることが可能となる。
【００３６】
そして、マスキングテープ６０を除去すれば、図１に示した電子部品モジュール１０を得ることができる（ステップＳ８）。
【００３７】
このように、本実施形態においては、モールド樹脂４０の上面である第１の表面４１については、ワックス層４４の除去、ラッピングによる粗面化及び低密度層４６の除去、並びに、ガラスフィラー４５の除去が行われ、モールド樹脂４０の側面である第２の表面４２についてはダイシングによる粗面化、並びに、ガラスフィラー４５の除去が行われることから、無電解メッキによって形成される電磁波シールド５０に対して高い密着性を確保することが可能となる。これにより、その後の工程で電磁波シールド５０が剥離することが無くなるため、製品の信頼性を高めることが可能となる。しかも、ラッピングによりモールド樹脂４０の上面を研削していることから、モールド樹脂４０の厚みを制御することも可能となる。
【００３８】
実際に、図２のステップＳ６（ガラスフィラーの除去）を行った電子部品モジュールとこれを省略した電子部品モジュールに対し、粘着テープを用いて電磁波シールド５０のピーリング試験を行った結果、ガラスフィラーの除去を省略した電子部品モジュールでは、電磁波シールド５０がほとんど剥離してしまった。これに対し、ガラスフィラーの除去を行った本実施形態による電子部品モジュール１０では全く剥離が発生しなかった。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、ラッピング（研削）によってモールド樹脂４０の上面を粗面化しているが、本発明において粗面化する方法がこれに限定されるものではない。したがって、ラッピング以外の粗面化方法、例えば、ドライブラスト法やウェットブラスト法などを用いても構わない。但し、ドライブラスト法では、ブラストに用いられるメディア粒子が、モールド樹脂４０に衝突する際に静電気が生じる事が多く、モジュール基板上に搭載された複数の電子部品３１〜３３に悪影響を及ぼす可能性がある。また、ウェットブラスト法では研磨速度が遅くなるため、工程での処理速度が遅くなる。これらの点を考慮すれば、モールド樹脂４０の上面を粗面化する方法としては、上記実施形態の通りラッピングが好適と考えられる。ただし、モールド樹脂４０の種類によっては、その限りでは無い。
【符号の説明】
【００４１】
１０      電子部品モジュール
２０      モジュール基板
２０ａ    集合基板
２１      モジュール基板の主面
２１ａ    集合基板の主面
２２      モジュール基板の裏面
２２ａ    集合基板の裏面
２３      モジュール基板の側面
２４      ランドパターン
２５      外部端子
３１〜３３    電子部品
４０      モールド樹脂
４０ａ    モールド樹脂の表面
４１      第１の表面
４２      第２の表面
４３      微細なキャビティ
４４      ワックス層
４５      ガラスフィラー
４６      低密度層
５０      電磁波シールド
６０      マスキングテープ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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