(57)【要約】【課題】  基板１と導電性ボール３とが良好に固着される導電性ボール３を端子とする電子部品を提供する。【解決手段】  基板１表面に回路素子６を形成し、当該回路素子６電極部２に導電性ボール３を固着して得られる電子部品の製造法において、複数の前記回路素子６を表面に形成した大型の基板１を単位電子部品寸法になるよう分割する第１の工程と、前記単位電子部品寸法の基板１の前記回路素子６電極部２に導電性固着部材４を配する第２の工程と、前記導電性固着部材４配置位置に導電性ボール３を搭載する第３の工程と、前記導電性固着部材４と前記導電性ボール３とを固着する第４の工程とを有し、第１、第２、第３及び第４の工程をこの順に実施する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板表面に回路素子を形成し、当該回路素子電極部に導電性ボールを固着して得られる電子部品の製造法において、
複数の前記回路素子を表面に形成した大型の基板を単位電子部品寸法になるよう分割する第１の工程と、
前記単位電子部品寸法の基板の前記回路素子電極部に導電性固着部材を配する第２の工程と、
前記導電性固着部材配置位置に導電性ボールを搭載する第３の工程と、
前記導電性固着部材と前記導電性ボールとを固着する第４の工程とを有し、
第１、第２、第３及び第４の工程をこの順に実施することを特徴とする導電性ボールを端子とする電子部品の製造法。
【請求項２】
前記第１の工程と第２の工程との間に、単位電子部品寸法の基板を複数個整列する工程を有し、且つ前記第２の工程が、当該複数個の単位電子部品寸法の基板に一括してなされる工程であることを特徴とする請求項１に記載の導電性ボールを端子とする電子部品の製造法。
【請求項３】
前記第３の工程が、単位電子部品毎に実施されることを特徴とする請求項１又は２に記載の導電性ボールを端子とする電子部品の製造法。
【請求項４】
前記第３の工程が、導電性ボールを所定位置に一列ずつ所定間隔をもって複数列配置し、前記所定位置における複数列の導電性ボール相互の位置関係を維持しつつ当該複数列の導電性ボールを把捉し、前記位置関係と同一の位置関係にある前記回路素子電極部に配された前記導電性固着部材上に前記把捉した導電性ボールを搭載する工程であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の導電性ボールを端子とする電子部品の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は導電性ボールを端子とする電子部品の製造法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板表面に回路素子を形成し、当該回路素子電極部に導電性ボールを固着して得られる電子部品については、例えば特開２００４−２４７７０７号公報にその開示がある。かかる公報では、導電性ボールを大型の基板に固着させた後に当該大型の基板を分割する技術を開示している。
【特許文献１】特開２００４−２４７７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし上記技術を採用すると、一旦固着した基板と導電性ボールとが、後に基板を分割する際に、当該固着部分に衝撃、振動等の応力が付与され、結果的に良好な固着状態を得ることができなくなるおそれがある。そこで本発明が解決しようとする課題は、基板と導電性ボールとが良好に固着される導電性ボールを端子とする電子部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、本発明の導電性ボール３を端子とする電子部品の製造法は、基板１表面に回路素子６を形成し、当該回路素子６電極部２に導電性ボール３を固着して得られる電子部品の製造法において、複数の前記回路素子６を表面に形成した大型の基板１を単位電子部品寸法になるよう分割する第１の工程と、前記単位電子部品寸法の基板１の前記回路素子６電極部２に導電性固着部材４を配する第２の工程と、前記導電性固着部材４配置位置に導電性ボール３を搭載する第３の工程と、前記導電性固着部材４と前記導電性ボール３とを固着する第４の工程とを有し、第１、第２、第３及び第４の工程をこの順に実施することを特徴とする。第１乃至第４の工程の流れの概略を図１に示した。
【０００５】
上記本発明によれば、基板１を分割する上記第１の工程を、基板１の回路素子６電極部２に配された導電性固着部材４と導電性ボール３とを固着する第４の工程よりも先に実施することとなる。従って前記分割工程時に基板１に付与される衝撃、振動等の応力が固着後の導電性固着部材４に伝播することがないため、基板１と導電性ボール３とが良好に固着される導電性ボール３を端子とする電子部品を提供することができ、上記本発明が解決しようとする課題が解決できる。
【０００６】
上記基板１は、板状アルミナ等のセラミックからなるもの、ガラス繊維が混入されたエポキシ系樹脂板状成型体等の樹脂系材料からなるもの等が好適である。このような基板１表面に回路素子６を形成する手段は、スクリーン印刷法等による厚膜技術による手段や、スパッタリング法等による薄膜技術による手段等である。
【０００７】
また上記導電性ボール３は、ハンダボール、純銅や銅を主体とした合金ボール表面に錫単体や錫と鉛との合金等のハンダをメッキ等の手法で被覆したもの、樹脂表面に金属を被覆したボール状部材等である。これらの中では、非常に硬いため取扱う際に変形し難い純銅や銅を主体とした合金を有するボールを用いることが好ましい。
【０００８】
また上記導電性固着部材４は、クリームハンダ等のハンダや、銀粉末混入エポキシ系樹脂ペースト等の導電性接着剤等である。上記第２の工程において、前記導電性固着部材４を電極部２に配する手段は、メタルマスクを用いたスクリーン印刷法等である。また上記第４の工程において、導電性固着部材４と導電性ボール３とを固着する手段は、例えばリフロー工程における加熱等である。
【０００９】
また上記回路素子６は、抵抗素子、キャパシタ、インダクダ等である。上記電子部品は、１又は２種以上の前記回路素子６を１つ又は２つ以上有するものであり、例えば多連抵抗器、ネットワーク抵抗器、多連キャパシタ、いわゆるＣＲ部品等の複合電子部品等である。
【００１０】
上記第１の工程において、上記大型の基板１を単位電子部品寸法になるよう分割する手段は、例えば予め大型の基板１表面に縦横に溝を形成しておき、当該溝を開くように応力付与して、当該溝に沿って破断させる手段や、ダイシングソーで大型の基板１を切断する手段等である。
【００１１】
上記本発明において、第１の工程と第２の工程との間に、単位電子部品寸法の基板１を複数個整列する工程を有し、且つ前記第２の工程が、当該複数個の単位電子部品寸法の基板１に一括してなされる工程であることが好ましい。上記第２の工程において、前記導電性固着部材４を電極部２へ配する作業を効率的に行うことができる利点があるためである。
【００１２】
上記「整列」は、例えば前記導電性固着部材４を電極部２へ配する作業の一例である、メタルマスクを用いたクリームハンダのスクリーン印刷における当該マスク開口部位置と、複数個の単位電子部品寸法の基板１の前記電極部２位置とを合わせることを目的とした作業である。従って前記目的を達成させるための種々の「整列」のさせ方が存在する。逆に、単に基板１の縦横を合わせて並べ、一般的に整列させたと言える作業であっても、前記目的に沿うものでなければ、ここで言う「整列」ではない。
【００１３】
また上記本発明及びこれを基本とした好ましい発明において、前記第３の工程が、単位電子部品毎（単位基板１毎）に実施されることが好ましい。例えば上記整列状態のまま導電性ボール３を搭載する作業を行うと、一部の搭載不良の基板１のみを除去することが困難な場合があると考えられるためである。また導電性ボール３の搭載作業は、多数の基板１に対して一括に実施することが、上記第２の工程に比べて作業効率向上に寄与し難いと考えられるためである。
【００１４】
また上記本発明及びこれを基本とした好ましい発明において、前記第３の工程が、導電性ボール３を所定位置に一列ずつ所定間隔をもって複数列配置し、前記所定位置における複数列の導電性ボール３相互の位置関係を維持しつつ当該複数列の導電性ボール３を把捉し、前記位置関係と同一の位置関係にある前記回路素子６電極部２に配された前記導電性固着部材４上に前記把捉した導電性ボール３を搭載する工程であることとすることができる。
【００１５】
上記導電性ボール３の把捉手段１４は、例えば真空（低圧）環境生成装置を利用した、いわゆる真空吸着又はエアー吸着手段等である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、基板１と導電性ボール３とが良好に固着される導電性ボール３を端子とする電子部品を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
縦横に分割用溝５が形成された大型のアルミナセラミック基板１を用意する（図２（ａ））。そして前記分割用溝５で区画された単位電子部品領域に夫々、回路素子６である抵抗素子がネットワークを構成するよう形成する（図２（ｂ））。かかる形成は、スクリーン印刷法により、基板１の一方の面のみに実施された。かかる形成に際しては、電極部２のみが露出するよう開口させた、エポキシ系樹脂からなるオーバーコート層７（図２には図示しない）が最外層となるようにする。これで一つ当たり２７箇所の露出した電極部２を有する電子部品が得られた。その後前記分割用溝５を開くように応力を付与し、個々の電子部品寸法の基板１を多数得る（図２（ｃ））。これで上記第１の工程が終了する。
【００１８】
次に多数の個々の電子部品寸法の基板１の表裏を上記電極部２が上の基板１面となるように揃える。基板１の表裏を揃える手段には、上記エポキシ系樹脂からなるとオーバーコート層７の黒色の基板１面と、それとは反対側のアルミナセラミックの白色の基板１面との光反射率の違いで表裏を判断し、黒色のもののみを集める手段を採用した（図３（ａ）（ｂ））。そして電極部２を上側にし、導電性固着部材４である市販のＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金のクリームハンダとメタルマスクとを用いたスクリーン印刷法により一つの基板１の電極部２へ配した。本例では基板１の一方の面のみに回路素子６を形成したため、基板１の他方の面が基板１材料であるアルミナ素材の色を有していたため、黒色のオーバーコート層７との光反射率に大きな差異があり、表裏の判別が容易だった。しかし、オーバーコート層７の色によっては（例えば白に近い光反射率の色）、前記他方の基板１面に別の色の着色を施すことができる。また、当該他の基板１面に何らかの情報を表示する場合も考えられるため、その場合も当該他の基板１面に着色を施すことができる。これで上記第２の工程が終了する。
【００１９】
次に純銅表面に錫メッキを施した導電性ボール３を上記電極部２上のクリームハンダ位置に個々の電子部品となる基板１毎に搭載する。上記２７箇所の電極部２は、直線上且つ略等間隔に３箇所配置されたものが９列略等間隔に配置されている。そこでまず前記電極部２相互の位置関係と同一の位置関係の凹み１３を有し、且つ当該凹み１３底部にエアー吸着機構により導電性ボール３を保持する機構を有する台座１２、及び垂直方向に導電性ボール３が自由落下出来る穴が設けられ、振動付与手段等の導電性ボール３が当該穴の方向へ落下することを助長する機構を有するボール供給装置１１を用意する（図４（ａ）（ｂ）参照）。
【００２０】
そしてボール供給装置１１と台座１２との間隔を、導電性ボール３径よりも小さく、且つボール供給装置１１の導電性ボール３出口から台座１２の凹み１３底面までの距離を導電性ボール３径よりも大きい一定値に保ち、台座１２を水平に移動させることでボール供給装置１１の前記穴から台座１２の凹み１３に徐々に導電性ボール３が１列（３個）ずつ落下・供給される（図４（ａ）（ｂ））。そしてボール供給装置１１の前記穴の下を全ての凹み１３が通過することにより、一つの電子部品に必要な２７個の導電性ボール３が凹み１３へ供給される（図４（ｃ））。
【００２１】
その後導電性ボール３の位置関係を維持しつつ、エアー吸着式の把捉手段１４にて前記２７個の導電性ボール３を吸着し、電子部品となる基板１上空までアクチュエーター等の機構で移動させ（図４（ｄ）（ｅ））、その電極部２上のクリームハンダ各々に導電性ボール３を接触させ、又は前記クリームハンダと導電性ボール３とが微小間隔まで接近した状態で（図４（ｆ））、エアー吸着を解く。すると導電性ボール３がクリームハンダ上に搭載される（図４（ｇ））。これで上記第３の工程が終了する。
【００２２】
上記第３の工程を終えた電子部品となる基板１を１５０℃乃至１８０℃で４０秒乃至９０秒保持し、更に２２０℃乃至２５０℃で２０秒乃至４０秒保持するリフロー工程に供する。これで前記導電性固着部材４である前記クリームハンダが溶融・固化の過程を経て、導電性ボール８と固着することとなる。これで上記第４の工程が終了する。
【００２３】
以上で本発明の導電性ボール３を端子とする電子部品の製造法が終了し、当該電子部品を得ることができる。
【００２４】
上記第２の工程において、表裏を揃えた基板１を更に整列させた上で（図３（ｃ））、クリームハンダを電極部２へ印刷することができる。このことにより一回の印刷作業で複数の基板１に対して印刷ができることから、作業効率が向上する。
【００２５】
上記整列の手段は、例えば、開くように応力付与される分割用溝５が存在する基板１面とは逆側の基板１面に、当該分割用溝６を跨ぐように貼付された柔軟性を有する粘着性部材８を配置する。前記「開くように応力付与される分割用溝５が存在する基板１面とは逆側の基板１面」は、例えば仮に基板１両面に分活用溝５が形成されている場合であっても、実際に応力付与されて分割用溝５が開く側の基板１面とは逆側の基板１面である。また仮に一方の基板１面のみに分割用溝４が存在する場合は、分割用溝４が存在しない基板１面である。そして前記「跨ぐように」粘着性部材８を貼付することにより、分割後の基板１（導電性ボール３未搭載の状態）を連結・整列することができる（図５）。また前記連結により、上記基板１の表裏を揃える作業を兼ねることができる点で有利である。
【００２６】
かかる整列の手段では、上記連結状態を維持できるため、その後の製造工程における基板１の取扱い性が良好となる利点がある。特に基板１を整列する工程では、当該基板１の端面（分割により露出することとなった面）形状の異なるものが隣接した場合に、導電性ボール３が搭載されるべき位置がずれ、導電性ボール３搭載作業を困難にするおそれがある。その点、上記粘着性部材８の使用による複数の基板１の連結により、分割前の一体化された隣接状態が維持され、仮に分割時に前記端面に凹凸が形成されても一方の端面の凹に他方の端面の凸が挿入されるため、前記導電性ボール３が搭載されるべき位置の整列が阻害されることがない利点がある（図５）。
【００２７】
上記「跨ぐように」とは、応力付与で開かれる分割用溝５が存在する基板１面とは逆側の基板１面の全域を覆う状態を含む。かかる状態では分割前に一体化していた基板１の全てを連結する。また縦と横のうち一方の分割用溝５方向のみに沿って分割を実施して得られる、短冊状の基板１を連結するようにすることをも含む。
【００２８】
上記「柔軟性」は、粘着性部材８を基板１へ貼付した状態で分割しても、当該粘着性部材８が破壊しない程度の柔軟性をいう。また上記「粘着性部材８」は、樹脂製の粘着テープ等が好適である。特にリフロー工程に供しても大きな物性変化しない耐熱性樹脂及び粘着剤から構成される粘着性部材８が好適である。粘着性部材８にて連結された複数の基板１に導電性ボール３を搭載した後に、粘着性部材８と共にリフロー工程に供することができるのは、複数の電子部品小片を取扱うのに非常に有利である。但し、リフロー工程後に前記粘着性部材８から電子部品小片を取り外すことを考えると、当該粘着性部材８は、当該リフロー工程の加熱により焼失又は粘着性が失われる材料から構成されることが好ましい。前記取り外しの工程を省略できるためである。
【００２９】
上記粘着性部材８を用いる前記「整列」させる手段以外の「整列」させる手段を採用し得ることは言うまでもない。
【００３０】
上記粘着剤には、ＵＶ硬化型のものを用いることもできる。ＵＶ硬化型の粘着剤の使用により、ＵＶ照射量により粘着力をコントロールできるため、粘着性部材８の基板１への貼付面積等に応じて、最適な粘着力を設定することができる点で有利である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、導電性ボールを端子とする電子部品及びその関連産業における利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の各工程の流れの概略を示すフロー図である。
【図２】本発明に係る第１の工程の概略を示した。（ａ）は大型の基板を示し、（ｂ）は大型の基板に回路素子を形成した状態を示し、（ｃ）は分割用溝に沿って個々の電子部品となる基板へと分割した状態を示している。
【図３】本発明に係る第２の工程の概略を示した。（ａ）は表裏が揃っていない電子部品となる基板１の状態、（ｂ）は表裏が揃った電子部品となる基板１の状態、（ｃ）は電子部品となる基板１が整列してクリームハンダが電極部に配された状態を示している。
【図４】本発明に係る第３の工程の一例の概略を示した。（ａ）は導電性ボールを台座の凹みに一列ずつ供給する様子、（ｂ）は（ａ）の様子を導電性ボールの経路に着目して側面から見た概略図、（ｃ）は一つの電子部品が要する導電性ボールの全てを台座の凹みに供給した状態、（ｄ）は把捉手段により台座の凹みにある導電性ボールをエアー吸着する様子、（ｅ）は前記吸着状態で把捉手段が導電性ボールと共に移動する様子、（ｆ）は前記移動後電極部２上のクリームハンダ各々に導電性ボール３を接触させる様子、（ｇ）は導電性ボール３が電子部品となる基板にあるクリームハンダ上に搭載された状態を示している。
【図５】（ａ）は粘着性部材を基板に貼付した状態、（ｂ）は粘着性部材を基板に貼付して分割用溝を開くように応力付与して分割した状態、（ｃ）は基板分割後に粘着性部材を（ａ）の状態に戻し、導電性ボールの搭載工程に供する状態を示す断面概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１．基板
２．電極部
３．導電性ボール
４．導電性固着部材
５．分割用溝
６．回路素子
７．オーバーコート層
８．粘着性部材
１１．ボール供給装置
１２．台座
１３．凹み
１４．把捉手段
【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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