(57)【要約】【課題】サイドフィル樹脂を容易に塗布することができ、低コストで、所望の領域にサイドフィルを形成することができる電子装置を提供する。【解決手段】基板と、前記基板に実装される電子素子と、前記基板と前記電子素子とを電気的に接続するバンプと、前記基板の上の、前記電子素子の周囲に形成されるダミーバンプと、前記電子素子の周囲に形成され、前記ダミーバンプと接するサイドフィルと、を備えることを特徴とする電子装置を提供することにより上記課題を解決する。【選択図】  図３
2018137305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に実装される電子素子と、
前記基板と前記電子素子とを電気的に接続するバンプと、
前記基板の上の、前記電子素子の周囲に形成されるダミーバンプと、
前記電子素子の周囲に形成され、前記ダミーバンプと接するサイドフィルと、を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記電子素子は、発光素子または受光素子であって、
前記基板には、前記発光素子の発光部または前記受光素子の受光部に対応する位置に開口部が設けられており、
前記バンプは、前記開口部の周囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
基板の上に、バンプを形成する工程と、
前記バンプにより電子素子を前記基板に接続する工程と、
前記電子素子を前記基板に接続した後に、前記基板の上にダミーバンプを形成する工程と、
前記バンプ及び前記ダミーバンプの上に、サイドフィル樹脂を塗布する工程と、
前記サイドフィル樹脂を硬化させる工程と、
を有することを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置及び電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光通信の分野においては、発光素子や受光素子が実装されている電子装置が用いられている。このような電子装置は光モジュールと呼ばれており、スーパーコンピュータ、ハイエンドサーバー等の高速インターフェースの信号高速化に対応する光通信において用いられている。
【０００３】
このような電子装置では、基板の上にバンプを形成し、バンプに電子部品をフリップチップボンディングにより接続した後、バンプの周囲にサイドフィルを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような電子装置を製造する場合には、フリップチップボンディングの後サイドフィル樹脂を塗布し硬化させることによりサイドフィルを形成する。サイドフィル樹脂は６００ＭＰ・ｓｅｃ程度の比較的粘度の高いものが用いられているが、サイドフィル樹脂の塗布量が多いと、硬化の際に必要以上に濡れ広がり、フレキシブル基板に形成された電極端子を覆ったり、発光素子の発光部や受光素子の受光部を覆ってしまい、素子特性の低下を招く場合がある。また、粘度の高いサイドフィル樹脂はフレキシブル基板に付着しにくいため、サイドフィル樹脂の塗布に手間と時間を要し、コストアップ等を招いていた。
【０００６】
このため、サイドフィル樹脂を容易に塗布することができ、低コストで、所望の領域にサイドフィルが形成された電子装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施の形態の一観点によれば、基板と、前記基板に実装される電子素子と、前記基板と前記電子素子とを電気的に接続するバンプと、前記基板の上の、前記電子素子の周囲に形成されるダミーバンプと、前記電子素子の周囲に形成され、前記ダミーバンプと接するサイドフィルと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示の電子装置によれば、サイドフィル樹脂を容易に塗布することができ、低コストで、所望の領域にサイドフィルを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子装置の構造図
【図２】第１の実施の形態の電子装置の説明図
【図３】第１の実施の形態の電子装置の製造方法の工程図
【図４】第１の実施の形態の電子装置の変形例の説明図（１）
【図５】第１の実施の形態の電子装置の変形例の説明図（２）
【図６】第１の実施の形態の電子装置の変形例の説明図（３）
【図７】第１の実施の形態の電子装置の変形例の説明図（４）
【図８】第１の実施の形態の電子装置の変形例の説明図（５）
【図９】第１の実施の形態の電子装置の変形例の説明図（６）
【図１０】第２の実施の形態の電子装置の説明図
【図１１】第３の実施の形態の電子装置の説明図
【図１２】第３の実施の形態の電子装置のバンプの説明図
【図１３】第４の実施の形態の電子装置の説明図
【図１４】大きなダミーバンプの電子装置の製造方法の説明図（１）
【図１５】大きなダミーバンプの電子装置の製造方法の説明図（２）
【図１６】第５の実施の形態の電子装置の製造方法の工程図（１）
【図１７】第５の実施の形態の電子装置の製造方法の工程図（２）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１１】
〔第１の実施の形態〕
フレキシブル基板への発光素子や受光素子等の電子素子の実装について図１に基づき説明する。フレキシブル基板に例えば発光素子を実装する場合には、フレキシブル基板（以下「基板」）９１０にバンプ９２０を形成し、フリップチップボンディングにより発光素子９３０を接続した後、発光素子９３０の周囲にサイドフィル樹脂を塗布して硬化させサイドフィル９４０を形成する。サイドフィル樹脂は熱硬化性の樹脂であるため、硬化させる際に熱が加えられるが、サイドフィル樹脂は加熱されると粘度が一旦低くなり、更に加熱することにより硬化するという特性を有している。粘度が低くなったサイドフィル樹脂は濡れ広がりやすく、必要とされる領域を超えて広がる場合がある。この場合、基板９１０に形成されている電極端子を覆ってしまったり、発光素子９３０の発光部９３１を覆ってしまう場合がある。基板９１０の電極端子がサイドフィル樹脂に覆われた状態でサイドフィルが形成されると、電極端子と他要素との電気的な接続をすることができない。また、サイドフィル樹脂は黒色などの有色であるため、発光部９３１が覆われた状態でサイドフィルが形成されると、発光部９３１から出射された光が遮られ、所望の特性を得ることができない。
【００１２】
また、サイドフィル樹脂の粘度は高いため、いわゆるサイドフィル樹脂の塗り残しが生じる恐れがある。塗り残しによりサイドフィル９４０に隙間が形成されると、塵や埃がサイドフィル９４０の隙間を通り、発光素子９３０が設けられている基板９１０の開口部９１１の内側に入り込んでしまう場合がある。塵や埃が開口部９１１の内側に入り込み発光部９３１に付着すると、発光部９３１より出射された光が塵や埃により吸収または散乱され、所望の特性を得られず、信頼性が低下する。
【００１３】
（電子装置）
次に、第１の実施の形態による電子装置について説明する。図２（ａ）は第１の実施の形態による電子装置の断面を模式的に示した説明図であり、図２（ｂ）は斜視図である。
【００１４】
本実施の形態は、図２に示すように、基板１０の不図示の電極端子と発光素子３０の不図示の電極端子とを接続するバンプ２０の周囲の外側に、バンプ２０とは別にダミーバンプ５０を形成したものである。尚、基板１０には開口部１１が設けられており、発光素子３０の発光部３１が開口部１１を向くように設置されている。以下では、電子素子として、光を出射する発光部を有する発光素子の場合について説明するが、発光素子に代えて光を受光する受光部を有する受光素子であってもよく、更には、単に電子回路が形成されている電子素子であっても適用可能である。
【００１５】
サイドフィル４０は、基板１０上に塗布されたサイドフィル樹脂を硬化させることにより形成される。バンプ２０周囲の外側の領域にダミーバンプ５０を設けることにより、ダミーバンプ５０により塗布されたサイドフィル樹脂の濡れ広がりが妨げられ、ダミーバンプ５０よりも外側の濡れ広がりが抑制される。尚、サイドフィル樹脂は、例えばエポキシ樹脂にカーボンフィラーが混入された樹脂材料であり黒色である。また、バンプ２０及びダミーバンプ５０は同じ金属材料により形成されており、例えば、金、銅、ハンダ等の材料により形成されている。
【００１６】
このように、サイドフィル樹脂を塗布する領域の外側にダミーバンプを設けることによって、ダミーバンプよりも外側にサイドフィル樹脂が流れ出すことを防止できる。
【００１７】
また、本実施の形態のサイドフィル樹脂は、バンプ２０と、バンプ２０の周囲に設けられたダミーバンプ５０との間に、ダミーバンプ５０と接触するように塗布される。このため、塗布されたサイドフィル樹脂は、表面張力によりダミーバンプ５０とダミーバンプ５０との間、及びバンプ２０とダミーバンプ５０との間に隙間なく広がり、サイドフィル樹脂の塗り残しを防止できる。このように隙間なく塗布されたサイドフィル樹脂を硬化させることにより、サイドフィル４０には隙間が形成されないため、サイドフィル４０の外側より基板１０の開口部１１の内側に塵や埃が入り込むことを防ぐことができ、信頼性を高めることができる。尚、このような効果を防塵効果と記載する場合がある。以下の実施形態でも同様の防塵効果を実現できる。
【００１８】
（電子装置の製造方法）
次に、本実施の形態による電子装置の製造方法について、図３に基づき説明する。
【００１９】
最初に、図３（ａ）に示すように基板１０の電極端子の上にバンプ２０を形成し、基板１０に実装される発光素子３０を囲むようにバンプ２０の周囲にダミーバンプ５０を形成する。バンプ２０及びダミーバンプ５０は金により形成されており、例えばワイヤボンディングにおいて形成されるボールにより形成されている。バンプ２０は直径が約７０μｍで形成されており、ダミーバンプ５０は直径が約４０μｍで形成されている。ダミーバンプ５０は電気的な接続を要するためのものではないため、バンプ２０よりも小さくてもよい。また、基板１０の発光部３１に対応する部分には開口部１１が形成されており、開口部１１の周囲には発光素子３０と電気的に接続するための不図示の電極端子が形成されている。バンプ２０は開口部１１の周囲の電極端子の上に形成される。
【００２０】
次に、図３（ｂ）に示すように、フリップチップボンディングによりバンプ２０と発光素子３０の電極端子とを接続する。これにより、バンプ２０を介し、基板１０の電極端子と発光素子３０の電極端子とが接続される。
【００２１】
次に、図３（ｃ）に示すように、発光素子３０の周囲のバンプ２０とダミーバンプ５０との間に、ダミーバンプ５０と接触するようにサイドフィル樹脂を塗布した後、熱硬化させることによりサイドフィル４０を形成する。用いられるサイドフィル樹脂の粘度は比較的高いが、バンプ２０及びダミーバンプ５０により凹凸が形成されるため、平坦な基板１０の表面よりもサイドフィル樹脂が付着しやすくなり、サイドフィル樹脂の塗布が容易であり、作業性を向上させることができる。また、サイドフィル樹脂を熱硬化させる際には、一旦サイドフィル樹脂の粘性は低下するものの、ダミーバンプ５０によりサイドフィル樹脂の流れが遮られるため、サイドフィル樹脂がダミーバンプ５０の外側に濡れ広がることが抑制され、基板１０の発光素子３０以外の電極端子が、サイドフィル４０により覆われてしまうことはない。
【００２２】
図４（ａ）は、第１の実施形態の電子装置の変形例の断面を模式的に示した説明図であり、図４（ｂ）は斜視図である。本実施の形態では、図４に示すように、サイドフィル樹脂を塗布する領域の内側にダミーバンプ５０を設け、ダミーバンプ５０がサイドフィル４０により覆われるように形成する。この場合もバンプ２０及びダミーバンプ５０により凹凸が形成されるため、サイドフィル樹脂が付着しやすく、サイドフィル樹脂を容易に塗布することができる。また、ダミーバンプ５０の外側に塗布されたサイドフィル樹脂がダミーバンプ５０の内側に流れ出すことも防止可能である。
【００２３】
また、本実施の形態は、図２に示すダミーバンプ５０と図４に示すダミーバンプ５０の双方を形成したもの、即ち、図５に示すように、外側のダミーバンプ５０ａと内側のダミーバンプ５０ｂの双方を形成したものであってもよい。
【００２４】
図６（ａ）は第１の実施形態による電子装置のその他の変形例の断面を模式的に示した説明図であり、図６（ｂ）は斜視図である。本実施の形態は、図６に示すようにダミーバンプ５０の数を増やしたものであってもよい。図６では、発光素子３０から離れる方向に沿ってダミーバンプ５０が直線上に複数配置されている。ダミーバンプ５０の数を増やすことによりダミーバンプ５０の隙間も増えるため、この隙間に入り込むサイドフィル樹脂を多くすることができ、この分、サイドフィル樹脂がダミーバンプ５０の外側に濡れ広がることが抑制される。
【００２５】
図７（ａ）は第１の実施の形態による電子装置のその他の変形例の断面を模式的に示した説明図であり、図７（ｂ）は斜視図である。ダミーバンプ５０をワイヤボンドのボールにより形成し、図７及び図８に示すように、ダミーバンプ５０にボンディングワイヤ５１を接続してもよい。ボンディングワイヤ５１は、図７に示すようにダミーバンプ５０よりも外側に位置するものであってもよい。
【００２６】
図８（ａ）は第１の実施形態による電子装置の更なる変形例の断面を模式的に示した説明図であり、図８（ｂ）は斜視図である。図８に示すように、ボンディングワイヤ５１は、ダミーバンプ５０よりも内側に位置するものであってもよい。ボンディングワイヤ５１を形成することにより、更にサイドフィル４０を形成する際の作業性が向上するとともに、サイドフィル樹脂の塗り残しを防ぐことができる。
【００２７】
また、図９に示すように、隣り合う２つのダミーバンプ５０をボンディングワイヤ５１により接続したものであってもよい。このような構造は、ＢＳＯＢ（Ball Stitch On Ball）と呼ばれている。このようにＢＳＯＢにすることにより、ボンディングワイヤ５１の両端は、ダミーバンプ５０に各々接続されている。図９（ａ）は、この電子装置の断面を模式的に示した説明図であり、図９（ｂ）は斜視図である。
【００２８】
〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。図１０（ａ）は本実施の形態による電子装置の断面を模式的に示した説明図であり、図１０（ｂ）は斜視図である。本実施の形態は、図１０に示すように複数のダミーバンプを積層し、多段となるように形成したものである。具体的には、基板１０の上にダミーバンプ５０ｃを形成し、ダミーバンプ５０ｃの上にダミーバンプ５０ｄを形成したものである。
【００２９】
このように、ダミーバンプを重ねて形成して高さを高くすることにより、サイドフィル樹脂がダミーバンプを超えて濡れ広がることを防ぐことができる。
【００３０】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００３１】
〔第３の実施の形態〕
次に、第３の実施の形態について説明する。図１１（ａ）は本実施の形態による電子装置の断面を模式的に示した説明図であり、図１１（ｂ）は斜視図である。
【００３２】
本実施の形態は、バンプ２０間にダミーバンプ５０を設けた構造のものである。ダミーバンプが設けられていない電子装置では、塗布されたサイドフィル樹脂がバンプ２０間の空間より流れ出て発光素子３０の発光部３１まで濡れ広がり、サイドフィルが発光部３１を覆ってしまう場合がある。このため、本実施の形態では、図１２に示すように、バンプ２０とバンプ２０の間にダミーバンプ５０が形成されている。これにより、図１１に示すように、バンプ２０及びダミーバンプ５０によりサイドフィル樹脂が発光素子３０の下に流れ込むことが阻まれるため、発光素子３０の発光部３１がサイドフィル４０により覆われて特性が低下することを防ぐことができる。
【００３３】
上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００３４】
〔第４の実施の形態〕
次に、第４の実施の形態について説明する。図１３（ａ）は本実施の形態における電子装置の断面を模式的に示した説明図であり、図１３（ｂ）は斜視図である。
【００３５】
本実施の形態は、熱硬化性樹脂シートを用いてサイドフィルを形成したものである。サイドフィル樹脂が液状である場合、ディスペンサーからの供給量を一定に制御することは困難であり、多く供給される場合がある。サイドフィル樹脂の供給量が多いと、サイドフィル樹脂の濡れ広がる領域も広くなる。
【００３６】
これに対し、熱硬化性樹脂シートは厚さが一定であるため、所定の大きさで切断することにより、所望の供給量にすることができる。切断された熱硬化性樹脂シートはバンプ２０及びダミーバンプ５０の上に載置され、熱硬化させることにより、図１３に示すようにサイドフィル１４０が形成される。本実施の形態においては、サイドフィル１４０を形成するための樹脂の供給量は、熱硬化性樹脂シートの面積が一定であれば同じであるため、サイドフィル樹脂の供給量の制御が容易であり、想定外の領域にまで樹脂が濡れ広がることはない。
【００３７】
上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００３８】
〔第５の実施の形態〕
次に、第５の実施の形態について説明する。サイドフィルを形成する場合、ダミーバンプが大きい方が塗布されたサイドフィル樹脂の濡れ広がりを阻む効果や防塵効果は高くなるものと考えられる。このように、大きなダミーバンプを形成して、第１の実施の形態と同様の電子装置の製造方法により製造しようとすると問題が生じる。
【００３９】
図１４（ａ）では、基板１０の電極端子の上にバンプ２０を形成し、バンプ２０の周囲に大きなダミーバンプ２５０を形成する。バンプ２０及びダミーバンプ２５０は金により形成されている。バンプ２０は高さが約７０μｍで形成されており、ダミーバンプ２５０は、バンプ２０よりも大きく高さが約１００μｍで形成されている。
【００４０】
次に、図１４（ｂ）に示すように、治具２６０を用いて発光素子３０の位置合わせをし、フリップチップボンディングによりバンプ２０と発光素子３０の電極端子とを接続しようとした場合、図１４（ｃ）に示すように発光素子３０の位置が僅かでもずれると、バンプ２０に近づける過程で発光素子３０とダミーバンプ２５０とが接触し、発光素子３０が破損したりする。また、治具２６０が基板１０上の他の要素と接触してしまうことにより発光素子３０をバンプ２０に搭載できない場合も生じるため、バンプ２０外側に一定幅のバンプを配置しない領域を設定することがある。
【００４１】
これを解消するためには、図１５に示すように、バンプ２０の中心より一定の距離Ｌ以上離れた位置にダミーバンプ２５０を形成すればよいが、この場合には、製造される電子装置が大きくなるため好ましくはなく、電子装置の小型化の観点からは、ダミーバンプ２５０はできるだけバンプ２０の近くに形成されていることが好ましい。
【００４２】
次に、本実施の形態における電子装置の製造方法について説明する。
【００４３】
本実施の形態における電子装置の製造方法では、最初に、図１６（ａ）に示すように基板１０の電極端子の上にバンプ２０を形成する。
【００４４】
次に、図１６（ｂ）に示すように治具２６０を用いて発光素子３０の位置合わせをし、図１６（ｃ）に示すようにフリップチップボンディングにより、バンプ２０と発光素子３０の電極端子とを接続する。この工程においては、バンプ２０の周囲には大きなダミーバンプ２５０は形成されていないため、発光素子３０を破損させることなく、発光素子３０をバンプ２０に容易に接続することができる。
【００４５】
次に、図１７（ａ）に示すように、発光素子３０を実装した後にバンプ２０の周囲にダミーバンプ２５０を形成する。ダミーバンプ２５０は、高さが約７０μｍのバンプ２０よりも大きく高さが約１００μｍで形成される。ダミーバンプ２５０を形成する時点では発光素子３０が基板１０に実装されているため、バンプ２０とダミーバンプ２５０との距離が短くても、ダミーバンプ２５０が発光素子３０や発光素子３０を把持した治具２６０と接触することはない。
【００４６】
次に、図１７（ｂ）に示すように、発光素子３０の周囲のバンプ２０とダミーバンプ２５０との間にサイドフィル樹脂を塗布した後、熱硬化させることによりサイドフィル２４０を形成する。サイドフィル樹脂はバンプ２０とダミーバンプ２５０との間に溜まり、この間を埋めるように入り込み硬化するため、発光素子３０の周囲は、硬化したサイドフィル２４０により覆われる。
【００４７】
このように、本実施の形態ではバンプ２０よりも大きなダミーバンプ２５０をバンプ２０の近くに形成することができるため、サイドフィル樹脂の濡れ広がりが抑制され、且つ防塵効果の高い電子装置を大きくすることなく形成することができる。
【００４８】
尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。
【００４９】
以上、本発明の実施に係る形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではない。
【符号の説明】
【００５０】
１０        基板
２０        バンプ
３０        発光素子
３１        発光部
４０        サイドフィル
５０        ダミーバンプ
【図１】
2018137305.tif 000003
【図２】
2018137305.tif 000004
【図３】
2018137305.tif 000005
【図４】
2018137305.tif 000006
【図５】
2018137305.tif 000007
【図６】
2018137305.tif 000008
【図７】
2018137305.tif 000009
【図８】
2018137305.tif 000010
【図９】
2018137305.tif 000011
【図１０】
2018137305.tif 000012
【図１１】
2018137305.tif 000013
【図１２】
2018137305.tif 000014
【図１３】
2018137305.tif 000015
【図１４】
2018137305.tif 000016
【図１５】
2018137305.tif 000017
【図１６】
2018137305.tif 000018
【図１７】
2018137305.tif 000019