(57)【要約】【課題】  電子部品の実装基板への接合強度が強固で、かつ、電子部品の耐環境性が高い回路モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】  樹脂からなる配置用基板を実装基板上に接合させることにより、配置用基板で電子部品を封止する。【選択図】        図１
2006041032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板上の電子部品の搭載位置に対応した位置に凹部を有し、かつ、樹脂からなる配置用基板を形成する配置用基板形成工程と、
前記配置用基板の凹部に電子部品を配置する電子部品配置工程と、
前記配置された電子部品を前記実装基板上の部品搭載位置に一括して実装する実装工程と、を具備する回路モジュールの製造方法であって、
前記実装工程において前記配置用基板を前記実装基板上に接合させることにより、前記配置用基板で前記電子部品を封止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】
前記実装工程において前記配置用基板を前記電子部品と前記実装基板との隙間に充填させることを特徴とする請求項１記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記実装工程において前記配置用基板を加熱して接合させることを特徴とする請求項１または２記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記実装工程において前記配置用型基板を加圧して接合させることを特徴とする請求項１ないし３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】
前記実装工程を真空中で行うことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の回路モジュールの製造方法。
【請求項６】
前記実装基板に接合させた配置用型基板上にさらに電子部品を実装することを特徴とする請求項１ないし５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、実装基板に電子部品を実装してなる回路モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路モジュールの製造に際しては、実装基板上に複数の電子部品を所定の位置に実装し、半田付けするなどの方法が採用されている。
【０００３】
ところで近年、回路モジュールの小型化に対する要請が強く、微小な電子部品を高密度に実装するための技術が必要となってきている。しかし、直径数１００μｍ程度の微小な電子部品を個別に保持して基板上の所定の位置に実装することは極めて困難である。そこで、特許文献１に開示されるように、微小な電子部品を個別に保持することなく基板に実装するための方法が提案されている。
【０００４】
特許文献１に記載の回路モジュールの製造方法は、図５（ａ）に示すように、まず実装基板上の電子部品の実装位置に対応した位置に凹部１２を有する配置用配線基板１１を形成する。次に、図５（ｂ）に示すように配置用基板１１の凹部１２に電子部品１３を配置する。そして、図５（ｃ）に示すように配置された電子部品１３を、実装基板１４の対応するランド１５に一括して配置する。最後に、この状態で配置用基板１１を取り去ることで、図５（ｄ）に示すように電子部品が実装される。
【特許文献１】特開２００２―１１１２８２号公報
【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、かかる回路モジュールの製造方法では、クリーム半田などの実装材料を用いて電子部品を実装基板上に固定するが、その接合強度は必ずしも十分ではない。またそのために、実装材料の量が多くなり接合部分からはみ出すので、電子部品の実装間隔が広くなってしまう。さらに、電子部品が外部に露出しているので、湿気の影響で電子部品の特性が劣化するなど耐環境性に問題がある。
【０００６】
そこで本発明の目的は、電子部品の実装基板への接合強度が強固で、かつ、電子部品の耐環境性が高い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】
【０００７】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の回路モジュールの製造方法は、（ａ）実装基板上の電子部品の搭載位置に対応した位置に凹部を有し、かつ、樹脂からなる配置用基板を形成する配置用基板形成工程と、（ｂ）前記配置用基板の凹部に電子部品を配置する電子部品配置工程と、（ｃ）前記配置された電子部品を前記実装基板上の部品搭載位置に一括して実装する実装工程と、を具備する回路モジュールの製造方法であって、（ｄ）前記実装工程において前記配置用基板を前記実装基板上に接合させることにより、前記配置用基板で前記電子部品を封止することを特徴とする。
【０００８】
樹脂からなる配置用基板を実装基板上に接合させて、配置用基板で電子部品を封止することにより、電子部品と実装基板の接合強度を強固にすることができる。そして接合強度が強固になるため、実装材料の量を減らして接合部分からのはみ出しを減少させることができるので、電子部品をより高密度に実装することができる。また、電子部品を樹脂封止するため、外部への露出部分が減少し、耐環境性を向上させることができる。
【０００９】
また、請求項２に記載の回路モジュールの製造方法は、前記実装工程において前記配置用基板を前記電子部品と前記実装基板との隙間に充填させることを特徴とする。
【００１０】
樹脂からなる配置用基板を電子部品と実装基板との隙間に充填させることにより、接合強度の強化や耐環境性の向上といった効果に加え、アンダーフィル充填を行うことができる。そして、実装工程においてアンダーフィル充填を行うことができるので、別途アンダーフィル充填を行う必要がなく、工程数の削減を図ることができる。
【００１１】
また、請求項３に記載の回路モジュールの製造方法は、前記実装工程において前記配置用基板を加熱して接合させることを特徴とする。
【００１２】
樹脂からなる配置用基板を加熱することにより、配置用基板が変形して実装基板上に接合しやすくなる。そして、電子部品を樹脂封止することができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の回路モジュールの製造方法は、前記実装工程において前記配置用型基板を加圧して接合させることを特徴とする。
【００１４】
樹脂からなる配置用基板を加圧することにより、配置用基板が変形して実装基板上に接合しやすくなる。そして、電子部品を樹脂封止することができる。
【００１５】
また、請求項５に記載の回路モジュールの製造方法は、前記実装工程を真空中で行うことを特徴とする。
【００１６】
実装工程を真空中で行うことにより、実装材料を酸化させることなく、電子部品を実装することができる。また、配線基板が電子部品と実装基板との隙間に入りこみやすくなるので、配線基板がアンダーフィルとしての機能を容易に果たすことができる。
【００１７】
また、請求項６に記載の回路モジュールの製造方法は、前記実装基板に接合させた配置用基板上にさらに電子部品を実装することを特徴とする。
【００１８】
実装基板に接合した配置用基板上にさらに電子部品を実装することにより、少ない工程数で、多層実装を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上に説明したように本発明によれば、樹脂からなる配置用基板を実装基板に接合させて電子部品を樹脂封止することにより、電子部品と配置用基板との接合強度を強固にすることができる。また、電子部品の耐環境性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
【実施例１】
【００２１】
以下に、図を用いて本発明に係る実施例について説明する。図１は本発明の第１の実施例にかかる各工程を示す図である。
【００２２】
はじめに、図１（ａ）に示すように、実装基板上の電子部品の実装位置に対応した位置に凹部２を有し、かつ、樹脂からなる配置用基板１を例えば以下の方法によって形成する。
【００２３】
まず、耐熱性があり平坦なセラミックまたはシリコーンからなる基材（図示せず）の表面に、樹脂をスピン塗布する。樹脂は、ポリイミド系、シリコーン系、エポキシ系などの樹脂が用いられる。なお、これらの樹脂をフィルム状にして、基材の表面に貼り合わせたり、フィルム単体を用いたりしてもよい。そして、フォトリソグラフィ、エッチング、インプリント等の方法により、樹脂に凹部２を形成する。凹部の大きさは、電子部品の寸法精度や形状、凹部にはめ込む際の効率などを考慮し最適化される。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、配置用基板１に形成された凹部２に電子部品３を配置する。電子部品３はそれぞれ実装位置に対応した凹部２に配置されるので、実装基板上に実装される位置と鏡面をなす形で配置用基板１の凹部２形成面上に並ぶことになる。電子部品としては、例えばコンデンサ、抵抗、チップインダクタ、ＦＥＴ、チップフィルタ等を配置することができる。
【００２５】
そして、図１（ｃ）に示すように、電子部品３が配置された配置用基板１を上下反転させて、導体パターン４が形成された実装基板５の所定の位置に配置させる。なお、実装基板５への配置の際に配置用基板１から電子部品３が脱落するのを防止するため、例えば電子部品３を配置用基板１に嵌合させたり、配置用基板１の凹部２にポンプ等の吸引装置につながる通気部を設けて電子部品３を吸引したりすることが可能である。
【００２６】
ここで、実装基板５のランド６には予めクリーム半田が印刷等により形成されている。そして、この状態で３００℃に加熱して半田を溶融させることにより、電子部品が実装基板上に固定され、それと同時に電気的にも接続を得ることができる。
【００２７】
なお、実装材料はクリーム半田ではなく、Ｃｕ−Ｓｎ半田薄膜を用いることもできる。Ｃｕ−Ｓｎ半田薄膜を用いた場合、電子部品が接触する部分に数ＭＰａ〜数十ＭＰａ程度の圧力を印加するとともに３００℃程度に加熱することにより、Ｃｕ−Ｓｎのε相が形成され、電子部品を実装基板上に固定することができる。また、半田材料を用いることなく、半田以外の金属材料、樹脂材料を用いて、電子部品を実装基板上に固定させることも可能である。
【００２８】
そして、図１（ｄ）に示すように、配置用基板１と実装基板５を密着させた状態で、加熱して配置用基板１を変形させる。例えばポリイミド系樹脂であれば２５０〜３５０℃に加熱して変形させる。樹脂を変形させて配置用基板１を実装基板５上に接合させることにより、配置用基板１で電子部品３を樹脂封止する。なお、数ＭＰａ〜数十ＭＰａの圧力の印加または加熱と同時に圧力を印加して、配置用基板１を変形させることも可能である。
【００２９】
なお、エポキシ系樹脂のような熱硬化性樹脂によって配置用基板１を形成した場合には、樹脂にバインダー等を配合することにより予め変形性をもたせておく。そして、圧力を印加して変形させ、加熱によりバインダーを焼失させて樹脂を硬化させる。こうして配置用基板１を実装基板５上に接合させることにより、配置用基板１で電子部品３を樹脂封止する。
【００３０】
その後、必要であれば表面に配置用基板１が形成された基材（図示せず）を除去するなどして、実装工程において樹脂封止を施した本発明の回路モジュールが完成する。本発明の回路モジュールは、配置用基板１で電子部品３を封止しているので、電子部品３と配置用基板１との接合強度が強固で、かつ、電子部品３の耐環境性を向上させることができる。
【００３１】
なお、電子部品３の実装基板５上への固定と、配置用基板１による電子部品３の樹脂封止は、同時に行ってもよいし順次別々に行ってもよい。また、実装工程を真空中で行うと、実装材料の酸化を防ぐことができる。
【実施例２】
【００３２】
図２は本発明の第２の実施例にかかる実装工程を示す図である。なお、図２においては図１と共通あるいは対応する部分に同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３３】
本実施例に係る回路モジュールの製造方法の実装工程では、図２（ａ）に示すように、電子部品３が配置された配置用基板１を、実装基板５の所定の位置に配置させ、加熱することにより、電子部品を実装基板上に固定させる。
【００３４】
そして、図２（ｂ）に示すように、配置用基板１を実装基板５上に接合させる。ここでは、実施例１よりも大きな圧力を印加、または大きな圧力を印加すると同時に加熱して、配置用基板１を大きく変形させる。そして、配置用基板１を実装基板５上に接合させることにより配置用基板１で電子部品３を樹脂封止するとともに、配置用基板１を電子部品３と実装基板５と隙間に充填させる。図３は図２（ｂ）における配置用基板１と実装基板５との接合部分の拡大図であるが、配置用基板１が電子部品３と実装基板５との隙間に充填されており、配置用基板１がアンダーフィルとしての機能を果たしている。これにより、実装工程においてアンダーフィル充填を行うことができ、工程数の削減を図ることができる。
【００３５】
なお、電子部品３の実装基板１上への固定および配置用基板１による電子部品３の樹脂封止という実装工程は真空中で行うと、実装材料の酸化防止に加え、配置用基板１を電子部品３と実装基板５との微細な隙間に容易に充填させることができる。
【実施例３】
【００３６】
図４は本発明の第３の実施例にかかる実装工程を示す図である。なお、図４においては図１と共通あるいは対応する部分に同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３７】
本実施例に係る回路モジュールの製造方法では、実施例１と同様の方法で電子部品３を封止した配線用基板１に、図４（ａ）に示すようにレーザー、エッチング、フォトリソグラフィなどにより凹部７を形成する。次に、図４（ｂ）に示すように、凹部７や配線用基板１の表面にメッキなどを用いて導体パターン４を形成する。凹部７にはペーストなどを充填して導体パターン４を形成してもよい。また、ランド６をスクリーン印刷により形成する。そして、図４（ｃ）に示すように、ランド６にクリーム半田を印刷などにより形成し、電子部品３を配置した配置用基板８を配置用基板１上の所定の位置に重ねて配置させる。その状態で、加熱して半田を溶融させることにより、電子部品３を配置用基板１上に固定し、それと同時に電気的にも接続を得ることができる。
【００３８】
そして、図４（ｄ）に示すように、配置用基板１と配置用基板８を密着させた状態で、２５０〜３５０℃に加熱し、配置用基板８を変形させる。樹脂を変形させて配置用基板８を配置用基板１上に接合させることにより、電子部品３を樹脂封止する。
【００３９】
これにより、工程数を削減させて、多層実装を行うことができる。
【００４０】
なお、本発明に係る回路モジュールの製造方法は上記実施例に限られるものではない。その要旨の範囲内で種々の変更および修正が可能である。例えば、異なる電子部品を配置する凹部を一つの配置用基板に設けて一括に実装してもよいし、単一の種類の電子部品を配置する凹部を設け、一旦は配置用基板を取り外しながら連続して実装し、最後に樹脂封止をすることもできる。また、実装基板の両面にランドを設けて、両面実装を実現することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１の実施例に係る各工程を示す図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る実装工程を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施例の説明に供する拡大図である。
【図４】本発明の第３の実施例に係る実装工程を示す図である。
【図５】従来の技術の各工程を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１、８、１１    配置用基板
２、７、１２    凹部
３、１３    電子部品
４    導体パターン
５、１４    実装基板
６、１５    ランド
【図１】
2006041032.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006041032.tif 000005
【図４】
2006041032.tif 000006
【図５】
2006041032.tif 000007