(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有するプリント配線板に設けられた部品搭載領域に電子部品を搭載した後、その電子部品を樹脂封止する電子部品の封止方法において、
前記プリント配線板は熱可塑性を有するものであり、その部品搭載領域の周囲にダムとなる凸部を熱成形により形成したうえで、前記プリント配線板の導体パターンに対するめっき工程が行なわれた後に、前記樹脂封止を行なうことを特徴とする電子部品の封止方法。
【請求項２】
前記プリント配線板を構成する基材はＰＥＴ基材であり、前記導体パターンは前記ＰＥＴ基材に貼着された銅箔をエッチングしてなるものであることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の封止方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品の封止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体パッケージを製造するプロセスにおいては、プリント配線板の部品搭載領域上に搭載されたＩＣチップ等を電子部品を外部の湿気から保護するために、ポッティング法による樹脂封止が行われることがある。しかし、ポッティングされた封止樹脂は、その流動性によって部品搭載領域の周囲に必要以上に広がり、封止エリアが大きくなりやすい。よって、プリント配線板のファイン化や封止性の向上を確実に達成するうえではこの問題を解消する必要がある。それゆえ、プリント配線板上に封止樹脂の流動を阻止するダムを設けるという対処法が一般的に採られている。
【０００３】
従来におけるダムの形成方法としては、例えば枠状のダムをあらかじめ形成しておき、それを接着剤等を用いて基材に接着する方法が知られている。また、この他にも、基材に対してエポキシ樹脂等からなるレジストインクを印刷することによりダムを形成する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ダム枠を接着する方法は、高いダムを比較的容易に形成することができるため優れた流動阻止効果を期待できるという利点を有する反面、ダム枠という別個の部材が必要でありコスト高になりやすいという欠点を有する。
【０００５】
レジストインク印刷による方法は、前記ダム枠接着法ほどコスト高にはならない反面、印刷ダムパターンを高く形成することが困難であり優れた流動阻止効果を期待することができないという欠点を有する。
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためなされたものであり、その目的は、低コストであるにもかかわらず確実に封止樹脂の流動を阻止することができる電子部品の封止方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、可撓性を有するプリント配線板に設けられた部品搭載領域に電子部品を搭載した後、その電子部品を樹脂封止する電子部品の封止方法において、前記プリント配線板は熱可塑性を有するものであり、その部品搭載領域の周囲にダムとなる凸部を熱成形により形成したうえで、前記プリント配線板の導体パターンに対するめっき工程が行なわれた後に、前記樹脂封止を行なうことを特徴とする電子部品の封止方法をその要旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記プリント配線板を構成する基材はＰＥＴ基材であり、前記導体パターンは前記ＰＥＴ基材に貼着された銅箔をエッチングしてなる。
【００１０】
以下、本発明の「作用」を説明する。
請求項１に記載の発明によると、部品搭載領域の周囲にダムとなる凸部が形成されているため、そのダムによって封止樹脂の流動が確実に阻止されることで、封止樹脂の広がりが規制される。また、プリント配線板は熱可塑性を有するものであることから、加熱下での型付けという加工方法が適用可能である。この場合、型からの熱を受けてプリント配線板が部分的に塑性変形する結果、所定形状かつ充分な高さの凸部が比較的容易に成形される。ゆえに、従来の印刷法に比較して、封止樹脂の流動を確実に阻止することができる。また、ダム枠という別個の部材の作製や接着を必要としないこの手法であると、ダム枠接着法に比較して確実に低コスト化を図ることができる。
【００１１】
また、熱成形後にめっき工程を行えば、型付けによる応力がめっき工程以降において付加することもなく、導体パターン上のめっき層にクラック等が生じる心配がなくなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によると、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）は適度な可撓性及び熱可塑性を有しているため熱成形に適しており、かつ廉価な材料でもある。また、銅箔は低抵抗であるため導体パターン用材料として相応しいものであって、しかも廉価であり、かつ熱成形にも耐えうる好適な延性を有している。従って、熱成形の実施が容易になるばかりでなく、よりいっそうの低コスト化を図ることができる。また、導体パターンの低抵抗化を図ることもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の電子部品の封止方法を具体化した一実施形態を図１〜図４に基づき詳細に説明する。
【００１４】
図１には、樹脂封止がなされる前のフレキシブルプリント配線板１の一部が示されている。このフレキシブルプリント配線板１を構成する基材２の片側面には、電子部品としてのＩＣチップ３を搭載するための部品搭載領域Ｒ１  が設けられている。部品搭載領域Ｒ１  の中心には、ＩＣチップ３をダイボンドするための矩形状のダイパッド４が形成されている。このダイパッド４の周囲には、複数のボンディングパッド５からなるボンディングパッド群が形成されている。これらのボンディングパッド５の数は、ＩＣチップ３の上面にある図示しない外部接続端子の数に対応している。各ボンディングパッド５からは、基材２の外周方向に向かって放射状に配線パターン６が延びている。ボンディングパッド群よりも外側の領域には、ダムＤ１  として機能するエンボス加工突条７が同パッド群を包囲すべく矩形状に形成されている。なお、このエンボス加工突条７は、基材２の部品搭載面側に、即ちダイパッド４、ボンディングパッド５及び配線パターン６がある上面側に突設されている。
【００１５】
図２には、樹脂封止がなされた後のフレキシブルプリント配線板１の一部が示されている。プリント配線板１に対する樹脂封止は、ダイパッド４上にダイボンドされたＩＣチップ３をボンディングワイヤ８を介して接合した後に実施される。熱硬化性を有する封止樹脂９は、部品搭載領域Ｒ１  全体を被覆している。その結果、ＩＣチップ３やボンディングワイヤ８が外部に晒されることなく保護されている。
【００１６】
次に、プリント配線板１の製造方法及びそれに対する樹脂封止方法を順を追って説明する。
まず、可撓性を有する熱可塑性樹脂製の基材２の片側面に、接着剤Ａ１  を介して金属箔１０を貼着する（図３（ａ）  参照）。本実施形態では、１２５μｍ厚のＰＥＴ基材２と３５μｍ厚の銅箔１０とを１０μｍ厚の接着剤Ａ１  を介して貼着することで、銅張積層板を作製している。ここで熱可塑性樹脂を用いる理由は、後述するダムＤ１  の形成において、加熱下での型付けという加工方法の適用を可能にするためである。特に、ＰＥＴは適度な可撓性及び熱可塑性を有しているため熱成形に適しており、かつ廉価な材料でもあるからである。また、金属箔１０として銅箔１０を用いる理由は以下の通りである。即ち、銅箔１０は低抵抗であるため導体パターン用材料として相応しいものであって、しかも廉価であり、かつ熱成形にも耐えうる好適な延性を有しているからである。
【００１７】
次に、銅箔１０上に図示しない所定のマスクを形成した状態で銅箔１０のエッチングを行い、ボンディングパッド５及びダイパッド４等の導体パターンを形成する（図３（ｂ）  参照）。このパターン形成工程の後には、不要となった前記マスクを除去する。
【００１８】
次に、ＰＥＴ基材２における部品搭載領域Ｒ１  の周囲に、ダムＤ１  となるエンボス加工突条７をエンボス加工により略矩形状となるように形成する（図３（ｃ）  参照）。エンボス加工とは熱成形法の一種であって、材料を加熱軟化した状態で凸部を有するエンボスロールやエンボス板等により加圧型付けすることで凹凸模様を立体的に付与する加工方法をいう。なお、このような加工は、従来公知のエンボス機械（エンボッサ）によって連続的に行われることができる。このとき、ＰＥＴ基材２はエンボスロール等から熱及び圧力を受けて部分的に塑性変形する。
【００１９】
エンボス加工突条７の高さ（エンボスロール凸部の高さにほぼ相当する。）は、１００μｍ  〜１０００μｍ  程度に設定されることがよい。エンボス加工突条７が低すぎると、封止樹脂９の流動を確実に阻止できる程度の充分な高さがダムＤ１  に確保されなくなる。逆に、エンボス加工突条７を高く形成しようとすると、エンボス加工幅を大きく設定しないと加工が難しくなる。従って、フレキシブルプリント配線板１のファイン化を妨げてしまうおそれがある。なお、本実施形態ではこの高さを約３００μｍ  に設定している。
【００２０】
また、エンボス加工突条７の幅（エンボスロール凸部の幅＋ＰＥＴ基材２や銅箔１０等の厚さの２倍の大きさにほぼ相当する。）は、２００μｍ  〜２０００μｍ  程度に設定されることがよい。エンボス加工突条７の幅が狭すぎると、上記のように所望高さのエンボス加工突条７の加工が困難になり、これを無理に行うと銅箔１０に悪影響がでるおそれがある。逆に、この幅を大きく設定した場合、加工が困難になるという問題は解消される反面、ファイン化の妨げとなるおそれがある。なお、本実施形態ではこのエンボス加工突条７の幅を約６００μｍ  に設定している。また、エンボス加工突条７を加工するためのエンボスロール凸部の断面形状は矩形状であるため、ＰＥＴ基材２の非部品搭載面側である下面側にはそれに合致した形状のエンボス加工溝１１が形成される（図３（ｃ）  ，図６（ａ）  等参照）。
【００２１】
次のめっき工程では、まず最初に無電解ニッケルめっきを行った後、続いて無電解金めっきを行うことにより、銅箔１０の表層に無電解ニッケル金めっき層１２を形成する（図３（ｄ）  参照）。本実施形態では無電解金めっき層部分の厚さを０．２μｍ  に設定し、無電解ニッケルめっき層部分の厚さを２μｍ  に設定している。なお、導体パターンに対するめっき工程は、エンボス加工工程によりエンボス加工突条７を形成した後に行なわれることが好ましい。このようにすると、エンボスロールの型押しによる応力がめっき工程以降において付加することもなく、導体パターン上のめっき層１２にクラック等が生じる心配がなくなるからである。
【００２２】
次に、部品搭載領域Ｒ１  内にあるダイパッド４に接着剤を用いてＩＣチップ３をダイボンドした後、ワイヤボンディングを行うことによりＩＣチップ３側とプリント配線板１側とを電気的に接続する（図４（ａ）  ，（ｂ）  参照）。
【００２３】
そして、最後に従来公知のポッティング法に従って樹脂封止を行ない、ＩＣチップ３、ボンディングパッド５、ボンディングワイヤ８等を完全に封止樹脂９内に封入する（図４（ｃ）  参照）。ＩＣチップ３上から封止樹脂９を滴らした場合、その流動性により封止樹脂９は外周方向に広がろうとする。しかし、部品搭載領域Ｒ１  の周囲にはダムＤ１  となるエンボス加工突条７が突設されているため、同封止樹脂９はそれを乗り越えてまで移動することができない。従って、前記ダムＤ１  によって封止樹脂９の流動が確実に阻止されることで、封止樹脂９の広がりが規制されるようになっている。なお、本実施形態では封止樹脂９による封止厚みを約６００μｍ  に設定している。
【００２４】
さて、本実施形態において特有の作用効果を以下に列挙する。
（イ）本実施形態の封止方法では、熱可塑性を有するＰＥＴ基材２を主要形成要素とするフレキシブルプリント配線板１を使用している。従って、熱により塑性変形を起こすという性質があり、その性質を利用すればエンボス加工という熱成形方法を確実に実施することが可能である。ゆえに、所定形状かつ充分な高さのダムＤ１  を比較的容易に成形することができ、従来の印刷法に比較して封止樹脂９の流動を確実に阻止することができる。そして、このように優れた流動阻止効果が得られることにより、封止樹脂９の過剰な広がりに起因する封止エリアの拡大が防止される。よって、フレキシブルプリント配線板１のファイン化や封止性の向上が確実に達成される。なお、特にこのフレキシブルプリント配線板１では、ダムＤ１  であるエンボス加工部分を突条としているため封止エリアが完全にかつ均一高さに包囲されるという利点がある。
【００２５】
（ロ）また、ダム枠という別個の部材の作製や接着を必要としない本実施形態の手法であると、従来のダム枠接着法に比較して確実に低コスト化を図ることができる。
【００２６】
（ニ）エンボッサを用いて実施が可能な本実施形態の封止方法によれば、簡単な装置で所望形状のダムＤ１  を連続的に加工することができるため、製造工程がそれほど複雑にはならない。これに対し、印刷法では露光・現像工程が必要であるため、製造工程が複雑になりやすい。また、ダム枠接着法ではダム枠の位置決めを正確に行う必要があるため、製造工程が複雑になりやすい。
【００２７】
（ホ）本実施形態の封止方法によると充分な高さのダムＤ１  が形成されることから、封止樹脂９の外周部分とダムＤ１  との間に比較的大きな接合面積が確保される。従って、封止界面に剥離等が起こりにくくなり、そこを介して封止エリア内部に湿気等が侵入するということもなくなる。よって、信頼性に優れた製品を得ることができる。また、本実施形態の封止方法によれば、従来の印刷法の欠点であった印刷ダムパターン自体の剥離という問題も解消される。
【００２８】
（ヘ）エンボス加工後にめっき工程を行うこの封止方法であると、めっき工程後においてフレキシブルプリント配線板１に大きな応力が付加することがない。このため、エンボスロール等から応力を受けること等により、導体パターン上のめっき層１２にクラック等が生じる心配もなくなる。従って、製品歩留まりの向上及び信頼性の向上を図ることができる。
【００２９】
（ト）この封止方法では、ＰＥＴ基材２に銅箔１０を貼着してなる銅張積層板を用いており、このことは熱成形の実施の容易化、低コスト化、導体パターンの低抵抗化に確実に貢献している。
【００３０】
なお、本実施形態は例えば次のような形態に変更することが可能である。
◎  図５に示される別例のフレキシブルプリント配線板２１では、実施形態とは異なり、非部品搭載面側である下面側に導体パターンが形成されている。また、基材２における部品搭載領域Ｒ１  の中央部には、ＩＣチップ３よりも一回り大きなチップ収容ホール２２が透設されている。そのチップ収容ホール２２の周囲において各ボンディングパッド５に対応する箇所には、それぞれボンディングホール２３が透設されている。チップ収容ホール２２の下面側開口はダイパッド４により閉塞され、ボンディングホール２３の下面側開口はボンディングパッド５により閉塞されている。そして、ダムＤ１  となるエンボス加工突条２４は、ここでは略円形の外形形状に形成されている。ただし、その断面形状は前記実施形態とは異なり略半円状である（図５（ａ）  ，図６（ｂ）  参照）。上記の別例であっても、前記実施形態と同様の作用効果を奏することはいうまでもない。また、このようにして得られたフレキシブルプリント配線板２１の下面側には、図５（ｃ）に示されるような略円形状のエンボス加工溝２５が模様として生じる。これに対して、従来の印刷法やダム枠接着法では、非部品搭載面側にこのような模様は生じ得ない。従って、この模様を目的に応じて適宜変化させれば、フレキシブルプリント配線板２１の装飾性を向上させることも可能である。その一例としては、ＩＣカード用基板としてこのフレキシブルプリント配線板２１を用いる場合において、カードから露出する部分の装飾性向上などが挙げられる。この場合、エンボス加工溝２５を樹脂等の絶縁材料で埋めることにより、カードから露出している下面側を平坦化してもよい。
【００３１】
◎  エンボス加工突条の断面形状は、図６（ａ）に示される実施形態のような略矩形状や、図６（ｂ）に示される別例のような略半円状に限定されない。例えば、図６（ｃ）に示される別例のエンボス加工突条３１のように略台形状にしたり、図６（ｄ）に示される別例のエンボス加工突条３２のよう略二等辺三角形状にしてもよい。また、図６（ｅ）に示される別例のエンボス加工突条３３のように、略直角三角形状にしてもよい。この場合、図６（ｂ）のように角のないラウンド形状であると、加工時における応力集中が確実に回避されるという利点がある。
【００３２】
◎  基材２はＰＥＴ基材２に限定されず、例えばＰＰＳ基材，ＰＥ基材，ＰＰ基材，ＰＶＡ基材等であってもよい。また、金属箔１０は銅箔１０に限定されず、例えばアルミニウム箔や金箔等であってもよい。
【００３３】
◎  エンボス加工により形成される凸部は必ずしも連続形状でなくてもよく、不連続形状であっても足りる。また、突条を形成する代わりに多数の突起を連設することで、それらをダムＤ１  とすることも可能である。ただし、形成の容易さや流動阻止の確実さ等を鑑みると、やはり突条のほうが好ましいといえる。
【００３４】
◎  エンボス加工以外の熱成形、例えば曲げ加工、真空成形、吹込成形、逆吹込成形等により凸部を形成することも可能である。ただし、上述したエンボス加工がこれらのなかで最も適している。
【００３５】
ここで、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
（１）  請求項１または請求項２において、前記凸部はエンボス加工により形成されたエンボス加工部分である電子部品の封止方法。この方法であると、他の熱成形法により凸部を形成する場合に比べて、容易にかつ確実にしかも低コストでダムを形成することができる。
【００３６】
（２）  請求項１または請求項２、技術的思想１において、前記エンボス加工部分は突条であって、ダイパッド及びボンディングパッドを連続的に包囲するように形成されている電子部品の封止方法。この方法であると、ダムの形成が容易であることに加え、封止樹脂の流動を確実に阻止することができる。
【００３７】
（３）  可撓性を有するプリント配線板に設けられた部品搭載領域に電子部品を搭載した後、その電子部品を樹脂封止する電子部品の封止方法において、可撓性を有する熱可塑性樹脂製の基材に金属箔を貼着する工程と、前記金属箔をエッチングしてボンディングパッド及びダイパッド等の導体パターンを形成する工程と、前記基材における部品搭載領域の周囲にダムとなる凸部を熱成形により形成する工程と、前記導体パターンに対するめっき工程と、前記部品搭載領域内にあるダイパッドに前記電子部品を搭載する工程とを実施したうえで、前記樹脂封止を行なうことを特徴とした電子部品の封止方法。
【００３８】
（４）  技術的思想３において、前記金属箔は延性及び導電性のよい金属（特には銅）からなる箔であることを特徴とした電子部品の封止方法。導電性のよい金属材料は導体パターン用材料として相応しく、延性のよい金属材料は熱成形に耐えることができる。従って、この方法であると、熱成形の実施容易化及び導体パターンの低抵抗化を図ることができる。
【００３９】
なお、本明細書中において使用した技術用語を次のように定義する。
「熱可塑性樹脂：  例えばＰＥＴ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＶＣ等の樹脂をいう。」
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１に記載の発明によれば、低コストであるにもかかわらず確実に封止樹脂の流動を阻止することができる電子部品の封止方法を提供することができる。従って、プリント配線板のファイン化や封止性の向上を確実に達成することができる。
【００４１】
加えて、導体パターン上のめっき層にクラック等が生じる心配がなくなることで、製品歩留まりの向上及び信頼性の向上を図ることができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、上記の効果に加え、熱成形の実施が容易になるばかりでなく、よりいっそうの低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施形態の電子部品の封止方法において、樹脂封止前のプリント配線板を示す概略平面図。
【図２】樹脂封止後の同プリント配線板を示す概略斜視図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は同プリント配線板の製造手順を説明するための部分概略断面図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は同プリント配線板の製造手順を説明するための部分概略断面図。
【図５】（ａ）は別例のプリント配線板の概略断面図、（ｂ）はその部分平面図、（ｃ）はその部分底面図。
【図６】（ａ）〜（ｅ）はエンボス加工部分を示す拡大断面図。
【符号の説明】
１，２１…プリント配線板、２…ＰＥＴ基材、３…電子部品としてのＩＣチップ、４…導体パターンとしてのダイパッド、５…導体パターンとしてのボンディングパッド、６…導体パターンとしての配線パターン、７，２４，３１，３２，３３…凸部としてのエンボス加工突条、１０…金属箔としての銅箔、Ｒ１  …部品搭載領域、Ｄ１  …ダム。
【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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