(57)【要約】【課題】  真空吸着ノズルなどで吸着保持しやすく、しかも、自動実装しやすく、さらに、基板上のハンダの噴出やクラックなどの不都合が無い複合電子部品と、その製造方法を提供すること。【解決手段】  複数の電子素子１０ａ〜１０ｃが平面方向に分散して配置してある基板４と、複数の電子素子の頭部を覆う天板２０とを有する複合電子部品２である。天板２０の表面の少なくとも一部が平坦面となっており、天板２０の裏面と基板４の表面との間に隙間ｔ２が形成してあり、天板２０の裏面には、複数の電子素子１０ａ〜１０ｃのうちの少なくとも一部の頭部が埋め込まれて一体化されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電子素子が平面方向に分散して配置してある基板と、
複数の前記電子素子の頭部を覆う天板とを有する複合電子部品であって、
前記天板の表面の少なくとも一部が平坦面となっており、
前記天板の裏面と前記基板の表面との間に隙間が形成してあり、
前記天板の裏面には、複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部が埋め込まれて一体化されていることを特徴とする複合電子部品。
【請求項２】
複数の前記電子素子が、前記基板の表面からの高さが異なる場合に、比較的に高い方の前記電子素子の頭部が、前記天板の裏面に埋め込まれており、低い方の前記電子素子の頭部は、前記天板の裏面に埋め込まれていないことを特徴とする請求項１に記載の複合電子部品。
【請求項３】
前記天板の裏面と前記基板の表面との間の隙間が１００μｍ以上である請求項１または２に記載の複合電子部品。
【請求項４】
前記天板の平坦面が前記基板の表面および／または裏面と実質的に平行である請求項１〜３のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項５】
前記天板の厚みが１００μｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項６】
平面側から見た前記天板の面積が、前記基板の面積に対して、３０〜１００％の大きさである請求項１〜５のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項７】
複数の前記電子素子の実装面積が、前記基板の表面の面積の２５％以上である請求項１〜６のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項８】
前記天板が絶縁性部材で構成してある請求項１〜７のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項９】
前記天板が耐熱性樹脂で構成してある請求項８に記載の複合電子部品。
【請求項１０】
前記基板が、低温焼成可能なガラスセラミック基板である請求項１〜９のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項１１】
前記天板には、マークが形成してある請求項１〜１０のいずれかに記載の複合電子部品。
【請求項１２】
複数の電子素子が平面方向に分散して配置してある基板を準備する工程と、
複数の前記電子素子の頭部を覆うように、天板を形成する工程とを有する複合電子部品の製造方法であって、
前記天板を形成するに際して、
前記天板の表面の少なくとも一部が平坦面となり、
前記天板の裏面と前記基板の表面との間に隙間が形成され、
前記天板の裏面には、複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部が埋め込まれて一体化されるように、前記天板を形成することを特徴とする複合電子部品の製造方法。
【請求項１３】
天板用型に形成された天板用凹部の内部に、溶融樹脂を埋め込み、所定厚みの溶融樹脂層を形成する工程と、
前記基板に配置してある複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部が、前記溶融樹脂層の内部に埋め込まれるように、前記基板を前記溶融樹脂層に近づける工程と、
前記溶融樹脂層を硬化させる工程とを有する請求項１２に記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項１４】
前記天板用型がシリコンゴムで構成してある請求項１２または１３に記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項１５】
前記天板用型には、天板にマークを付けるための転写用マークが形成してある請求項１４に記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項１６】
前記天板となる予定の所定厚みの半硬化樹脂シートを準備する工程と、
前記基板に配置してある複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を、前記半硬化樹脂シートの内部に埋め込む工程と、
前記半硬化樹脂シートを硬化させる工程とを有する請求項１２に記載の複合電子部品の製造方法。
【請求項１７】
前記天板となる予定の所定厚みの樹脂シートを準備する工程と、
前記樹脂シートを軟化させる工程と、
前記基板に配置してある複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を、軟化された前記樹脂シートの内部に埋め込む工程と、
前記樹脂シートを硬化させる工程とを有する請求項１２に記載の複合電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電子素子が実装された基板などの複合電子部品と、その製造方法に係り、さらに詳しくは、真空吸着ノズルなどで吸着保持しやすく、しかも、自動実装しやすく、さらに、基板上のハンダの噴出やクラックなどの不都合が無い複合電子部品と、その製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば下記の特許文献１に示すように、基板の表面に実装された複数の電子素子を、基板の表面との間で隙間無く樹脂封止を行い、内部の電子素子を保護する技術は知られている。
【０００３】
ところが、この文献に開示された技術では、電子素子を基板の表面との間で隙間無く樹脂封止することから、樹脂材料を多く必要とし、製造コストが増大する。また、この文献に示す技術では、トランスファーモールディングを用いて樹脂封止を行っているために、製造工程が煩雑であり、この点でも製造コストが増大する。
【０００４】
さらに、この文献に記載してある技術を用いて、基板の表面に実装された複数の電子素子（表面実装型電子素子）を、基板の表面との間で隙間無く樹脂封止し、その基板を、さらに別の基板に搭載する際に、次に示すような課題を有している。すなわち、別の基板に搭載する際の熱（リフローのための熱）で、表面実装型電子素子を固定しているハンダが溶融して移動したり、圧力により外部に噴出するという事故が起こることがある。
【０００５】
さらにまた、複数の電子素子が実装される基板が、低温度で焼成可能なガラスセラミック基板（LTCC基板）であり、封止樹脂がエポキシ樹脂である場合には、これらの熱膨張率が大きく異なるために、封止樹脂にクラックが入るおそれがある。
【０００６】
なお、下記の特許文献２に示すように、基板上に実装された複数の電子素子の頭部に、接着層を介して真空吸着用のカバーを固定した構造は知られている。この文献によれば、吸着のためのカバーを取り付けるスペースを不要とする旨が記載してある。
【０００７】
しかし、この文献に記載の構造では、吸着用のカバー板（吸着板）以外に、カバー板の裏面に接着剤を塗布するなどの工程を必要とし、その作業が煩雑である。また、この文献に記載してある構造では、基板の表面に実装されている電子素子の高さが均一である場合には問題がないが、吸着板が取り付けられる部品の高さが不均一である場合には、吸着板が斜めになるなどの不都合がある。基板に対して吸着板が斜めに取り付けられると、吸着板を吸着ノズルで保持し難いと共に、仮に保持し得たとしても、その基板を、他の位置で自動実装する作業が困難である。
【特許文献１】特開２００４−５５８３４号公報
【特許文献２】特開２００３−７８２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような実状に鑑みてなされ、真空吸着ノズルなどで吸着保持しやすく、しかも、自動実装しやすく、さらに、基板上のハンダの噴出やクラックなどの不都合が無い複合電子部品と、その製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る複合電子部品は、
複数の電子素子が平面方向に分散して配置してある基板と、
複数の前記電子素子の頭部を覆う天板とを有する複合電子部品であって、
前記天板の表面の少なくとも一部が平坦面となっており、
前記天板の裏面と前記基板の表面との間に隙間が形成してあり、
前記天板の裏面には、複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部が埋め込まれて一体化されていることを特徴とする。
【００１０】
複数の前記電子素子が、前記基板の表面からの高さが異なる場合に、比較的に高い方の前記電子素子の頭部が、前記天板の裏面に埋め込まれており、低い方の前記電子素子の頭部は、前記天板の裏面に埋め込まれていない。
【００１１】
本発明に係る複合電子部品では、基板上に実装して配置された電子素子の高さが不均一であっても、高い方の電子素子の頭部が天板の裏面に埋め込まれることにより、天板の平坦面を基板の表面および／または裏面と実質的に平行にしやすい。このため、天板の表面に形成された平坦面に対して、真空吸着ノズルなどの部品吸着手段により吸着保持が容易であると共に、この吸着保持された複合電子部品を、他の基板の上に自動実装する作業が容易である。
【００１２】
また、本発明に係る複合電子部品では、天板の裏面と基板の表面との間に隙間が形成してあり、隙間が全て樹脂封止してある構成ではないため、次に示す作用効果を奏する。すなわち、本発明では、その複合電子部品を別の基板に搭載する際の熱（リフローのための熱）で、電子素子を固定しているハンダが溶融して移動したり、圧力により外部に噴出するということはない。
【００１３】
また、本発明では、基板がLTCC基板で構成され、天板がエポキシ樹脂で構成されたとしても、それらの間には隙間があるために、熱膨張率の差異に基づいて天板にクラックが入ることはない。また、本発明では、電子素子を完全に樹脂で封止する構成ではないために、樹脂の使用を必要最小限にすることが可能である。
【００１４】
好ましくは、天板の表面の全面が平坦面である。この天板の表面の平坦面は、真空吸着ノズルなどの部品吸着手段により吸着保持される部分であり、広い方が好ましいが、必要以上に広くする必要もない。
【００１５】
好ましくは、前記天板の裏面と前記基板の表面との間の隙間が１００μｍ以上である。この隙間が小さすぎると、本発明の効果が少なくなる。なお、この隙間の最大値は、基板の上に実装される電子素子の高さ以下である。
【００１６】
この隙間の最大値は、たとえば基板の上に実装される電子素子の最大高さに対して、７０％以下の隙間である。この隙間が大きすぎると、電子素子の頭部が埋め込まれる部分が少なくなり、天板と電子素子との一体化強度が低下し、天板が電子素子から剥がれやすくなる傾向にある。
【００１７】
好ましくは、前記天板の平坦面が前記基板の表面および／または裏面と実質的に平行である。このような場合に、真空吸着ノズルなどの部品吸着手段により吸着保持が容易であると共に、この吸着保持された複合電子部品を、他の基板の上に自動実装する作業が容易である。
【００１８】
好ましくは、前記天板の厚みが１００μｍ以上である。この天板の厚みが薄すぎると、天板の強度が低下する傾向にある。天板の厚みの上限は、特に限定されないが、あまりに厚すぎると、材料の無駄であることから、電子素子の最大高さに対して、５０％以下であることが好ましい。
【００１９】
好ましくは、平面側から見た前記天板の面積が、前記基板の面積に対して、３０〜８０％の大きさである。この面積が小さすぎると、吸着ノズルでの吸着保持が困難になる傾向にあり、広すぎる場合には、材料の無駄である。なお、LTCC基板の平面側から見た大きさは、（２〜１０）mm×（２〜１０）mm程度である。
【００２０】
好ましくは、複数の前記電子素子の実装面積が、前記基板の表面の面積の２５％以上、さらに好ましくは３０〜８０％である。実装面積が小さすぎると、基板の表面に電子素子が疎らに配置され易く、天板と電子素子との一体化強度が低下する傾向にある。なお、電子素子の実装面積の上限は、特に限定されないが、あまり高すぎると、実装自体が困難になる傾向にある。
【００２１】
また、電子素子は、基板の表面に、できる限り均一に分散して配置されることが好ましい。電子素子が基板の表面に偏って配置されると、天板の平坦部を、基板の表面および／または裏面に対して平行にすることが困難になる傾向にある。
【００２２】
好ましくは、前記天板が絶縁性部材で構成してある。絶縁性部材としては、エポキシ、液晶ポリマー、ジアリルフタレート、ポリイミド、セラミック、合成樹脂などが例示されるが、好ましくは、天板が耐熱性樹脂で構成してある。耐熱性樹脂である場合には、リフロー時の熱でも、天板が変形するおそれが少ないため好ましい。なお、合成樹脂が好ましいのは、後述するような方法により、天板の裏面に電子素子の頭部を埋め込ませて一体化しやすいからである。
【００２３】
好ましくは、前記天板には、マークが形成してある。このマークは、たとえばアライメントマークとして用いられ、本発明に係る複合電子部品を吸着保持する際に、複合電子部品の位置などを検出するために用いられる。あるいは、このマークは、基板の裏面に形成してある複数の電極パッドの順番などを特定するためのマークとして用いても良い。さらには、このマークは、ロゴマークや、ピン位置の表示、極性の表示などとして用いても良い。
【００２４】
本発明に係る複合電子部品の製造方法は、
複数の電子素子が平面方向に分散して配置してある基板を準備する工程と、
複数の前記電子素子の頭部を覆うように、天板を形成する工程とを有する複合電子部品の製造方法であって、
前記天板を形成するに際して、
前記天板の表面の少なくとも一部が平坦面となり、
前記天板の裏面と前記基板の表面との間に隙間が形成され、
前記天板の裏面には、複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部が埋め込まれて一体化されるように、前記天板を形成することを特徴とする。
【００２５】
好ましくは、本発明に係る製造方法は、
天板用型に形成された天板用凹部の内部に、溶融樹脂を埋め込み、所定厚みの溶融樹脂層を形成する工程と、
前記基板に配置してある複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部が、前記溶融樹脂層の内部に埋め込まれるように、前記基板を前記溶融樹脂層に近づける工程と、
前記溶融樹脂層を硬化させる工程とを有する。
【００２６】
このような本発明に係る製造方法によれば、本発明に係る複合電子部品を、容易に多量に作ることができる。
【００２７】
本発明において、天板用型の材質としては、特に限定されず、アルミニウム、銅合金、ステンレスなどの金属、あるいは合成樹脂でも良い。ただし、天板用型は、天板を構成することになる樹脂との剥離性が良好な材質であることが好ましい。そのような材質としては、フッ素樹脂、シリコンゴムなどが例示される。特に天板用型を、シリコンゴムで構成する場合には、天板用型に、天板にマークを付けるための転写用マークを形成しやすいからである。
【００２８】
なお、天板を構成することになる樹脂としては、特に限定されず、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、あるいはその他の樹脂でも良いが、好ましくはエポキシ樹脂である。容易に入手可能で、比較的に安価で取り扱いやすいからである。
【００２９】
また、天板を構成することになる樹脂は、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化性樹脂であることが好ましい。このような樹脂は、硬化前には溶融しており、溶融樹脂層を形成しやすく、電子部品の頭部が樹脂層の内部に埋め込まれやすく、そのままの状態で硬化させ易い。
【００３０】
あるいは、本発明の方法は、
前記天板となる予定の所定厚みの半硬化樹脂シートを準備する工程と、
前記基板に配置してある複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を、前記半硬化樹脂シートの内部に埋め込む工程と、
前記半硬化樹脂シートを硬化させる工程とを有しても良い。
【００３１】
半硬化樹脂シートは、たとえばＢステージ状態の樹脂組成物、すなわち半硬化状態の樹脂組成物で構成される。Ｂステージ状態の樹脂組成物は、たとえば熱可塑性樹脂組成物において、完全に硬化する前の段階の樹脂組成物である。このような樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシフェノール樹脂などが例示される。
【００３２】
あるいは、本発明の製造方法は、
前記天板となる予定の所定厚みの樹脂シートを準備する工程と、
前記樹脂シートを軟化させる工程と、
前記基板に配置してある複数の前記電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を、軟化された前記樹脂シートの内部に埋め込む工程と、
前記樹脂シートを硬化させる工程とを有しても良い。
【００３３】
この場合の樹脂シートとしては、たとえば熱可塑性樹脂シートであり、この樹脂シートを軟化させた後に、基板に実装された電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を、軟化された前記樹脂シートの内部に埋め込む。
【００３４】
半硬化樹脂シートあるいは軟化された樹脂シートに対して、基板に実装された電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を埋め込む際には、これらのシートを、天板用型で保持した状態で行うことが好ましい。これらのシートの表面（電子素子の頭部が埋め込まれる側と反対側）の平坦性を確保し、平坦部を形成するためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係る複合電子部品の要部平面図、
図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す複合電子部品の断面図、
図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は図１に示す複合電子部品の製造過程を示す要部断面図、
図３は図１に示す複合電子部品を真空吸着ノズルで搬送する状態を示す一部断面概略図、
図４（Ａ）は本発明の他の実施形態に係る複合電子部品の平面図、
図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す複合電子部品の要部断面図である。
（第１実施形態）
【００３６】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る複合電子部品２は、基板４を有する。本実施形態では、基板４は、ガラス粉末とセラミック粉末の混合物を低温焼成して得られるガラスセラミック基板（LTCC基板）である。ガラスセラミックは、誘電率が低く、高周波用絶縁基板として好適である。また、ガラスセラミックは８００〜１０００℃程度の低温で焼成することができることから、基板４の内部には、銅、銀、金等の低抵抗金属を内部配線層６として使用できるメリットがある。
基板
【００３７】
ガラスセラミックからなる基板４は、たとえば以下のようにして製造される。まず、ガラスセラミックグリーンシートを準備する。ガラスセラミックグリーンシートは、たとえばガラスセラミックペーストを用いて、ドクターブレード法などによりシート状に成形される。ガラスセラミックペーストとしては、ガラス粉末、セラミック粉末、さらに有機バインダ、可塑剤、有機溶剤等を混合したものを用いることができる。
【００３８】
ガラス粉末としては、特に限定されないが、たとえば、ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  系、ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −Ａｌ２  Ｏ３  系、ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −Ａｌ２  Ｏ３  −ＭＯ系、ＳｉＯ２  −Ａｌ２  Ｏ３  −Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系、ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −Ａｌ２  Ｏ３  −Ｍ１Ｏ−Ｍ２Ｏ系、ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −Ｍ３２  Ｏ系、ＳｉＯ２  −Ｂ２  Ｏ３  −Ａｌ２  Ｏ３  −Ｍ３２  Ｏ系、Ｐｂ系ガラス、Ｂｉ系ガラス等が挙げられる。但し、記号ＭはＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示し、記号Ｍ１および記号Ｍ２はＣａ、Ｓｒ、Ｍｇ、ＢａまたはＺｎを示し、記号Ｍ３はＬｉ、ＮａまたはＫを示す。
【００３９】
セラミック粉末としては、特に限定されないが、たとえば、Ａｌ２  Ｏ３  、ＳｉＯ２  、ＺｒＯ２  とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、ＴｉＯ２  とアルカリ土類金属酸化物との複合酸化物、Ａｌ２  Ｏ３  およびＳｉＯ２  から選ばれる少なくとも１種を含む複合酸化物（たとえばスピネル、ムライト、コージェライト）等が挙げられる。
【００４０】
ガラス粉末とセラミック粉末の混合割合は、特に限定されず、重量比で、たとえば４０：６０〜９９：１とすることができる。
【００４１】
有機バインダとしては、特に限定されず、たとえばアクリル系（アクリル酸、メタクリル酸またはそれらのエステルの単独重合体または共重合体、具体的にはアクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステル共重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体等）、ポリビニルブチラ−ル系、ポリビニルアルコール系、アクリル−スチレン系、ポリプロピレンカーボネート系、セルロース系等の単独重合体または共重合体が挙げられる。
【００４２】
本発明で用いるガラスセラミックペーストは、ガラス粉末、セラミック粉末、有機バインダに対して、必要に応じて、所定量の可塑剤、溶剤（有機溶剤、水等）を加えてスラリー化される。このペーストは、ドクターブレード、圧延、カレンダーロール、金型プレス等によりシート化され、ガラスセラミックグリーンシートとなる。
【００４３】
ガラスセラミックグリーンシートの表面には、必要に応じて、導体パターン層（図１に示す内部配線層６となる）が形成される。内部配線層６を形成するには、ガラスセラミックグリーンシート表面に、たとえば導体材料粉末をペースト化した導体ペーストをスクリーン印刷法やグラビア印刷法等により印刷するか、あるいは所定パターン形状の金属箔を転写する等の方法が挙げられる。導体材料としては、たとえばＡｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の１種または２種以上が挙げられ、２種以上の場合は混合、合金、コーティング等のいずれの形態であってもよい。
【００４４】
なお、導体パターンには、上下の層間の導体パターン同士を接続するためのビア導体やスルーホール導体等の貫通導体が表面に露出した部分も含まれる。これら貫通導体は、パンチング加工等によりガラスセラミックグリーンシートに形成した貫通孔に、導体材料粉末をペースト化した導体ペーストを印刷により埋め込む等の手段によって形成される。
【００４５】
導体パターン層を介して積層されたガラスセラミックグリーンシートは、切断されて基板形状にされ、その後に焼成される。焼成条件は、グリーンシート積層体の材質にもよるが、たとえば空気中において、７００〜１０００°Ｃおよび０．５〜１０時間の条件である。焼成は、たとえば電気式連続ベルト炉などの焼成炉で行われる。なお、導体ペーストがＣｕの場合は還元または中性雰囲気で焼成する。
電子素子
【００４６】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、基板４の表面には、多数の表面実装型の電子素子１０ａ〜１０ｃが実装してあり、それらは、基板４の表面に平面方向に分散して配置されている。また、基板４の裏面には、複数の電極パッド８が形成してある。基板４の表面に実装して配置された電子素子１０ａ〜１０ｃは、基板４の表面に形成してある配線層および内部に形成してある内部配線層６により接続され、所定の電気回路を構成し、電極パッド８を通して、外部回路に対して、信号あるいは電力の入出力を可能にしてある。
【００４７】
基板４の表面に実装してある電子素子１０ａ〜１０ｃは、基板４の表面からの高さが均一ではなく、たとえば電子素子１０ａ，１０ｂは、比較的高く、電子素子１０ｃの高さは低い。電子素子１０ａ〜１０ｃとしては、その種類は、特に限定されず、たとえばセラミックコンデンサ、インダクタ素子、ダイオード、トランジスタ、抵抗素子、測温素子などが例示される。
天板
【００４８】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、本実施形態では、基板４の表面に実装してある全ての電子素子１０ａ〜１０ｃの頭部を覆うように、天板２０が装着してある。天板２０を構成することになる樹脂としては、特に限定されず、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、あるいはその他の樹脂でも良いが、好ましくはエポキシ樹脂である。容易に入手可能で、比較的に安価で取り扱いやすいからである。
【００４９】
また、天板２０を構成することになる樹脂は、熱硬化性樹脂あるいは紫外線硬化性樹脂であることが好ましい。このような樹脂は、後述するように、硬化前には溶融しており、溶融樹脂層を形成しやすく、電子部品の頭部が樹脂層の内部に埋め込まれやすく、そのままの状態で硬化させ易い。
【００５０】
天板２０の表面の少なくとも一部、本実施形態では、天板表面の全てが平坦面となっており、その部分に、真空吸着ノズルが吸着可能になっている。天板２０の裏面と基板４の表面との間には、隙間ｔ２が形成してあり、天板２０の裏面には、複数の電子素子１０ａ〜１０ｃのうちの少なくとも一部１０ａ，１０ｂの頭部が埋め込まれて一体化されている。
寸法関係
【００５１】
基板４の厚みｔ１は、特に限定されないが、好ましくは、０．２〜１．０mmである。本実施形態では、平面側から見た天板２０の大きさは、基板４の大きさよりも少し小さい程度である。本発明では、平面側から見た天板２０の面積は、基板４の面積に対して、３０〜８０％の大きさであり、基板４よりも多少大きくても小さくても良い。
【００５２】
天板２０の裏面と基板４の表面との間の隙間ｔ２は、１００μｍ以上である。この隙間が小さすぎると、リフロー時において、電子素子１０ａ〜１０ｃを実装するためのハンダ１１が外部に噴出するおそれがある。ハンダ１１の高さｔ３は、一般に、１００〜５００μｍ程度である。なお、隙間ｔ２の最大値は、基板４の上に実装される電子素子１０ａの最大高さ以下である。
【００５３】
この隙間ｔ２の最大値は、たとえば基板４の上に実装される電子素子１０ａ〜１０ｃの最大高さに対して、７０％以下の隙間である。この隙間ｔ２が大きすぎると、電子素子１０ａの頭部が埋め込まれる部分が少なくなり、天板２０と電子素子１０ａとの一体化強度が低下し、天板２０が電子素子１０ａから剥がれやすくなる傾向にある。
【００５４】
なお、全ての電子素子１０ａ〜１０ｃの頭部が、天板２０の裏面に埋め込まれる必要はなく、高さが足りない電子素子１０ｃの頭部は、天板２０の裏面に接触しなくても良い。ただし、最も背が高い電子素子１０ａの頭部は、天板２０を突き抜けない程度に、天板２０の裏面に埋め込まれる。
複合電子部品の製造方法
【００５５】
図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す複合電子部品２を製造する方法の一例として、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）に示す方法が考えられる。
【００５６】
この実施形態に係る方法では、まず、図２（Ａ）に示すように、天板用型３０を準備する。天板用型３０の表面には、複数の天板用凹部３２が形成してある。天板用凹部３２には、スキージ３１により、溶融樹脂が埋め込まれ、所定厚みｔ４の溶融樹脂層２０ａが形成される。溶融樹脂は、たとえばエポキシ系の熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂である。天板用型３０は、特に限定されないが、たとえばフッ素樹脂で構成される。なお、天板用凹部３２には、スキージ３１以外の手段、たとえばディスペンサーなどを用いて、溶融樹脂を注入しても良い。
【００５７】
溶融樹脂層２０ａを形成する工程とは別に、図２（Ｂ）に示すように、表面に複数の電子素子１０ａ〜１０ｃが実装された基板４を準備し、その基板４の裏面を、剥離可能な粘着層３６を介して、プレス板３４に仮接着させる。
【００５８】
次に、図２（Ｃ）に示すように、プレス板３４を、天板用型３０に対して、平行を維持したまま相対的に近づけ、各基板４に配置してある複数の電子素子１０ａ〜１０ｃのうちの少なくとも一部の頭部を、溶融樹脂層２０ａの内部に埋め込ませる。その際に、プレス板３４に装着してある位置合わせピン３８が、天板用型３０に形成してある位置合わせ孔３３に入り込み、基板４と溶融樹脂層２０ａとの位置合わせが行われる。
【００５９】
溶融樹脂層２０ａの厚みは、図１（Ｂ）に示す天板２０の厚みｔ４に設定してあり、溶融樹脂層２０ａと基板４との間には、隙間ｔ２が形成される。また、プレス板３４が天板用型３０に対して最も近づいた位置で、基板４の表面に形成してある最も背が高い電子素子１０ａの頭部は、凹部３２の底部に突き当たるので、それが、溶融樹脂層２０ａを突き抜けることはない。
【００６０】
その状態で、熱を加えたり、あるいは紫外線を照射することにより、溶融樹脂層２０ａを硬化させ、プレス板３４を天板用型３０から引き離せば、図２（Ｄ）に示すように、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す複数の複合電子部品２が得られる。
複合電子部品２の作用効果
【００６１】
本実施形態に係る複合電子部品２では、天板２０が、天板用型３０の凹部３２に溶融樹脂が注入されて硬化されることにより形成される。そのため、天板２０の表面は、凹部３２の内周面が転写されて平坦面となる。しかも、本実施形態では、基板４上に実装して配置された電子素子１０ａ〜１０ｃの高さが不均一であっても、高い方の電子素子１０ａの頭部が天板２０の裏面に埋め込まれることにより、天板２０の平坦面を基板４の表面および／または裏面と実質的に平行にしやすい。
【００６２】
このため、天板２０の表面に形成された平坦面に対して、図３に示す真空吸着ノズル４０により吸着保持が容易であると共に、この吸着保持された複合電子部品２を、他の基板４２の上に自動実装する作業が容易である。
【００６３】
また、本実施形態に係る複合電子部品２では、天板２０の裏面と基板４の表面との間に隙間ｔ２が形成してあり、隙間ｔ２が全て樹脂封止してある構成ではないため、次に示す作用効果を奏する。すなわち、本実施形態では、その複合電子部品２を別の基板４２に搭載する際の熱（リフローのための熱）で、電子素子１０ａ〜１０ｃを固定しているハンダ１１が溶融して移動したり、圧力により外部に噴出するということはない。
【００６４】
また、本実施形態では、基板４がLTCC基板で構成され、天板２０がエポキシ樹脂で構成されたとしても、それらの間には隙間ｔ２があるために、熱膨張率の差異に基づいて天板２０にクラックが入ることはない。また、本実施形態では、電子素子１０ａ〜１０ｃを完全に樹脂で封止する構成ではないために、樹脂の使用を必要最小限にすることが可能である。
（第２実施形態）
【００６５】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す本発明の他の実施形態に係る複合電子部品２は、天板２０の一角付近にマーク５０が形成してある。マーク５０は、たとえば十字状の孔で構成してある。このマーク５０は、たとえば図２（Ａ）に示す天板用型３０の凹部３２に、マーク５０を付けるための転写用マーク（たとえば凸型マーク）を形成することにより形成できる。
【００６６】
その場合において、天板用型３０は、シリコンゴムで構成することが好ましい。その場合には、天板用型３０に、凸状または凹状の転写用マークを形成しやすいからである。
【００６７】
天板２０に形成されるマーク５０は、たとえばアライメントマークとして用いられ、図３に示すように、複合電子部品２を吸着ノズル４０で吸着保持して他の基板４２に自動実装する際に、複合電子部品２の回転位置などを確認するためなどに用いられる。あるいは、このマーク５０は、基板４の裏面に形成してある複数の電極パッド８の順番などを特定するためのマークとして用いても良い。さらには、このマーク５０は、ロゴマークや、ピン位置の表示、極性の表示などとして用いても良い。
【００６８】
図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示す実施形態に係る複合電子部品のその他の構成および作用効果は、図１〜図３に示す実施形態の場合と同様なので、その重複する説明は省略する。
（第３実施形態）
【００６９】
また、本発明では、複合電子部品２を、図２（Ａ）〜図２（Ｄ）に示す方法以外の方法で製造しても良い。たとえば、図２（Ａ）に示す天板用型３０の表面に凹部３２を形成することなく、その型３０の平坦面に、天板となる予定の所定厚みｔ４の半硬化樹脂シートを設置しても良い。その後、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示す工程と同様にして、プレス板３４を、天板用型３０に対して、平行を維持したまま相対的に近づけ、各基板４に配置してある複数の電子素子１０ａ〜１０ｃのうちの少なくとも一部の頭部を、半硬化樹脂シートの内部に埋め込ませる。
【００７０】
その後の工程は、第１実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏する。しかも、本実施形態では、所定厚みの半硬化樹脂シートを準備すれば良く、溶融樹脂を所定厚みにする工程が不要となる。
【００７１】
なお、半硬化樹脂シートは、Ｂステージ状態の樹脂組成物、すなわち半硬化状態の樹脂組成物で構成される。Ｂステージ状態の樹脂組成物は、たとえば熱可塑性樹脂組成物において、完全に硬化する前の段階の樹脂組成物である。このような樹脂組成物としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、エポキシフェノール樹脂などが例示される。
（第４実施形態）
【００７２】
あるいは、本発明の実施形態に係る製造方法では、第３実施形態における半硬化樹脂シートの代わりに、天板となる予定の所定厚みの樹脂シートを準備し、その樹脂シートを軟化させたものを用いても良い。
【００７３】
その他の工程は、第３実施形態と同様であり、同様な作用効果を奏する。しかも、本実施形態では、所定厚みの樹脂シートを準備すれば良く、溶融樹脂を所定厚みにする工程が不要となる。
【００７４】
なお、この場合の樹脂シートとしては、たとえば熱可塑性樹脂シートであり、この樹脂シートを軟化させた後に、基板に実装された電子素子のうちの少なくとも一部の頭部を、軟化された樹脂シートの内部に埋め込む。
【００７５】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１（Ａ）は本発明の一実施形態に係る複合電子部品の要部平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示す複合電子部品の断面図である。
【図２】図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は図１に示す複合電子部品の製造過程を示す要部断面図である。
【図３】図３は図１に示す複合電子部品を真空吸着ノズルで搬送する状態を示す一部断面概略図である。
【図４】図４（Ａ）は本発明の他の実施形態に係る複合電子部品の平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）に示す複合電子部品の要部断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
２…  複合電子部品
４…  基板
１０ａ〜１０ｃ…  電子素子
２０…  天板
２０ａ…  溶融樹脂層
３０…  天板用型
３２…  天板用凹部
３４…  プレス板
４０…  真空吸着板
５０…  マーク
【図１】
2006339590.tif 000003
【図２】
2006339590.tif 000004
【図３】
2006339590.tif 000005
【図４】
2006339590.tif 000006