(57)【要約】【課題】集合基板の変形や損傷を抑制することで電子部品を安定的に実装することが可能な集合基板、およびその製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】縦横の並びに位置しており部品実装面１４ａおよび基板接続面１４ｂを有する複数の製品領域１４、ならびに製品領域１４を囲繞しており基板接続面１４ｂ側に複数の第１接続部１６を含む捨て代領域１５を備える第１基板１０と、各々の第１接続部１６の配置に対応して配置された第２接続部１７を含む表面を有する第２基板２０と、を具備し、第１接続部１６と第２接続部１７とが互いに対向し合い接合材料３０により接合されている。【選択図】図１
2018133549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦横の並びに位置しており部品実装面および基板接続面を有する複数の製品領域、ならびに前記製品領域を囲繞しており前記基板接続面側に複数の第１接続部を含む捨て代領域を備える第１基板と、
各々の前記第１接続部の配置に対応して配置された第２接続部を含む表面を有する第２基板と、を具備し、
前記第１接続部と前記第２接続部とが互いに対向し合い接合材料により接合されていることを特徴とする集合基板。
【請求項２】
前記第１基板は、前記基板接続面側に前記第１接続部を露出させる開口部を備えるソルダーレジスト層を有しているとともに、前記接合材料が半田であることを特徴とする請求項１に記載の集合基板。
【請求項３】
前記第１基板は、前記捨て代領域に、前記製品領域の外周辺に沿ったスリットを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の集合基板。
【請求項４】
前記第１基板における第１接続部および前記第２基板における第２接続部の少なくとも一方に、貫通孔を有してい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集合基板。
【請求項５】
縦横の並びに位置しており部品実装面および基板接続面を有する複数の製品領域、ならびに前記製品領域を囲繞しており前記基板接続面側に複数の第１接続部を含む捨て代領域を備える第１基板を準備する工程と、
各々の前記第１接続部の配置に対応して配置された第２接続部を含む表面を有する第２基板を準備する工程と、
前記第１接続部を、各々対応する前記第２接続部の上に接合材料を介して重ね、該接合材料で前記第１接続部と前記第２接続部とを互いに接合する工程と、
を含むことを特徴とする集合基板の製造方法。
【請求項６】
前記第１基板は、前記基板接続面側に前記第１接続部を露出させる開口部を備えるソルダーレジスト層を設ける工程をさらに含み、前記接合材料として半田を用いることを特徴とする請求項５に記載の集合基板の製造方法。
【請求項７】
前記捨て代領域に、前記製品領域の外周辺に沿ってスリットを形成する工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項５または６に記載の集合基板の製造方法。
【請求項８】
前記第１基板における第１接続部および前記第２基板における第２接続部の少なくとも一方に、貫通孔を形成する工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の集合基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、縦横の並びに位置する複数の製品領域および製品領域を囲繞する捨て代領域を有する集合基板およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体素子等の電子部品が実装された配線基板として、補強材を含むコア基板の両面に絶縁層と配線導体とを備える基板がある。現在、このような配線基板にかわり、例えばコア基板を持たない薄型の配線基板の開発が行われている。薄型の配線基板は、携帯型の通信機器やゲーム機器等に用いられている。なお、薄型の配線基板は、縦横の並びに配置された製品領域と、製品領域を囲繞する捨て代領域とが一体的に形成された集合基板に電子部品を実装した後に、集合基板を個片に切断する方法で製作されている（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１８１３７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
集合基板は、薄型化が要求されている。それに伴って、集合基板の剛性が低下してしまい、電子部品の実装に伴う外圧によって変形や損傷が生じることがある。その結果、電子部品が集合基板に安定的に実装できない場合がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の集合基板は、縦横の並びに位置しており部品実装面および基板接続面を有する複数の製品領域、ならびに製品領域を囲繞しており基板接続面側に複数の第１接続部を含む捨て代領域を備える第１基板と、各々の第１接続部の配置に対応して配置された第２接続部を含む表面を有する第２基板とを具備し、第１接続部と第２接続部とが互いに対向し合い接合材料により接合されていることを特徴とするものである。
【０００６】
本開示の集合基板の製造方法は、縦横の並びに位置しており部品実装面および基板接続面を有する複数の製品領域、ならびに製品領域を囲繞しており基板接続面側に複数の第１接続部を含む捨て代領域を備える第１基板を準備する工程と、各々の第１接続部の配置に対応して配置された第２接続部を含む表面を有する第２基板を準備する工程と、第１接続部を、各々対応する第２接続部の上に接合材料を介して重ね、接合材料で第１接続部と第２接続部とを互いに接合する工程とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の集合基板およびその製造方法によれば、電子部品を安定的に実装することが可能な集合基板およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）〜（ｃ）は、本開示の集合基板の第１の実施形態例を示す概略平面図および断面図である。
【図２】図２は、本開示の集合基板の第２の実施形態例を示す概略平面図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、本開示の集合基板の製造方法の実施形態例を示す概略断面図である。
【図４】図４は、本開示の集合基板の第３の実施形態例を示す概略平面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｃ）は、本開示の集合基板の第４の実施形態例を示す概略平面図および断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｃ）は、本開示の集合基板の第５の実施形態例を示す概略平面図および断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、図１を基にして本開示の実施形態に係る集合基板Ａについて説明する。図１（ａ）は、本開示の集合基板Ａの実施形態例を示す上面図である。図１（ｂ）は、第１基板１０の実施形態例を示す下面図である。図１（ｃ）は、図１（ａ）に示すＸ−Ｘ間を通る断面図である。
【００１０】
集合基板Ａは、第１基板１０と、第２基板２０と、を備えている。第１基板１０と第２基板２０とは、接合材料３０により接合されている。第１基板１０は、個片の配線基板になる複数の領域（後述）を含む部分である。第２基板２０は、集合基板Ａとしての機械的な強度を確保する部分である。接合材料３０は、第１基板１０と第２基板２０とを互いに接合させる部分である。
【００１１】
第１基板１０は、絶縁層１１、配線導体層１２およびソルダーレジスト層１３を備えている。絶縁層１１は、例えばエポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の絶縁材料から成り、２層に積層されている。配線導体層１２は、例えば銅めっきや銅箔等の良導電性材料から成り、積層された絶縁層１１同士の間および絶縁層１１の最表面に位置している。ソルダーレジスト層１３は、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の絶縁材料から成り、絶縁層１１の表面に位置している。ソルダーレジスト層１３は、主に配線導体層１２を外部環境から保護するためのものであり、例えば接合材料３０として半田を用いる場合に、半田を溶融する時の熱から配線導体層１２を保護するために設けられる。第１基板１０の厚みは、１００μｍ以下であっても構わない。上面視において、第１基板１０は、長方形状をしており、角を面取り（Ｒ面）してもよい。
【００１２】
また、第１基板１０は、複数の製品領域１４および捨て代領域１５を有している。製品領域１４は、縦横の並びに位置している。個々の製品領域１４の形状は、四角形状をしている。少なくとも製品領域１４には配線導体層１２が配置されている。各々の製品領域１４の上面は、半導体素子等の電子部品（図示せず）が実装される部品実装面１４ａである。電子部品は、部品実装面１４ａにおける配線導体層１２と、例えば半田を介して電気的に接続される。製品領域１４の下面は、外部の電気基板が接続される基板接続面１４ｂである。外部の電気基板は、基板接続面１４ｂにおける配線導体層１２と、例えば半田を介して電気的に接続される。
【００１３】
捨て代領域１５は、製品領域１４を囲繞するように位置しており、隣接する製品領域１４同士をつないでいる。捨て代領域１５にも配線導体層１２が配置されていてもよい。捨て代領域１５の配線導体層１２は、例えば、隣り合う製品領域１４の配線導体層１２同士を互いに電気的に接続する機能を有する。このような場合には、複数の製品領域１４の配線導体層１２を互いに電気的に接続させて、電気的な検査または電気めっき等の作業等を一括して行うことができる。捨て代領域１５は、各々の製品領域１４を個片に分割するための切断領域を含んでおり、切断後は廃棄される。
【００１４】
なお、複数の第１接続部１６が、捨て代領域１５における基板接続面１４ｂ側の面に形成されている。第１接続部１６は、例えば銅めっきや銅箔等の金属から成る。第１接続部１６は、表面を金めっきで被覆されていても構わない。
【００１５】
第２基板２０は、例えば銅、ステンレスまたはアルミ等の金属板やガラス板、補強用のガラス繊維に樹脂を含浸させた平板状の樹脂板である。第２基板２０は、第１基板１０よりも剛性等の機械的な強度が大きい。そのため、第２基板２０は、例えば、第１基板１０よりも機械的な強度が大きい材料からなる。または、第２基板２０は、第１基板１０よりも厚い。第２基板２０は、上面（第１基板１０の基板接続面１４ｂおよび捨て代領域１５の下面に対向する面）に第２接続部１７を備えている。第２接続部１７も第１接続部１６と同様に、例えば銅めっきや銅箔等の金属から成る。第２接続部１７の配置は、第１接続部１６の配置に対応している。つまり、上面視において第１接続部１６と第２接続部１７とが、重畳する状態に位置している。第２接続部１７の面積は、第１接続部１６の面積より大きくても構わない。これにより、第１基板１０と第２基板２０との間の位置調整代として機能させることができる。第２基板２０の縦横の外径寸法は、第１基板１０の縦横の外径寸法よりも大きくても構わない。つまり、上面視において第１基板１０の外周縁が、第２基板２０の外周縁内に収まるように配置されている状態を指す。このような配置をとることで、第１基板１０が、外部と接触することを回避し易くなる。第２基板２０の厚みは、５０〜３００μｍ程度であっても構わない。
【００１６】
接合材料３０は、例えば半田、エポキシ樹脂等から成る。接合材料３０は、互いに対向し合う各々の第１接続部１６と第２接続部１７との間に介在して両者を接続している。これにより、第１基板１０と第２基板２０とが互いに接合されて集合基板Ａが構成されている。
【００１７】
上記のように、第１基板１０と第２基板２０とは、第１基板１０の捨て代領域１５において互いに接合材料３０を介して接合されている。そのため、後述するように捨て代領域１５において集合基板Ａが切断されれば（捨て代領域１５がなくなれば）、第１基板１０と第２基板２０とは互いに別々になる。
【００１８】
ソルダーレジスト層１３は、絶縁層１１の両最表面における製品領域１４および捨て代領域１５に位置している。ソルダーレジスト層１３は、配線導体層１２の一部および第１接続部１６を露出させる開口部を有している。ソルダーレジスト層１３の厚みは、５〜５０μｍ程度であっても構わない。開口部の形状は、円形状、四角形状、長円形状であっても構わない。また、接合材料３０の容積は、第１接続部１６を露出させる開口部の容積より小さくても構わない。
【００１９】
なお、集合基板Ａは、電子部品が実装された後に、捨て代領域１５における切断領域で切断して個片に分割され、各々が製品領域１４を備えた配線基板（配線基板に電子部品が実装された個々の電子装置）になる。集合基板Ａの分割の詳細については後述する。
【００２０】
上述のように、本例の集合基板Ａは、第１基板１０と第２基板２０とが接合材料３０により接合されている。これにより、第１基板１０の薄型化により低下した剛性を第２基板２０により補うことが可能になる。その結果、第１基板１０が電子部品の実装に伴う外圧を受けた場合でも、第１基板１０の変形や損傷を抑制できる。これにより、電子部品を安定的に実装することが可能な集合基板Ａを提供することができる。
【００２１】
分割後の個片の製品領域（配線基板）は、第２基板２０を含んでいないため、薄型化された配線基板を提供することができる。この配線基板は、電子部品が実装された後に第２基板２０が分離したものであるため、大きな力が加わる可能性は小さい。そのため、配線基板の変形等の可能性は効果的に低減され、電子部品が安定して実装された電子装置とすることができる。
【００２２】
上記の構成に加えて、集合基板Ａは、捨て代領域１５における切断領域に切断位置を示すマークがあっても構わない。
【００２３】
次に、本開示の集合基板の製造方法の一態様を、図３を用いて説明する。なお、図１と同じ部材については、同じ符号を付すとともに詳細な説明は省略する。
【００２４】
まず、図３（ａ）に示すように、第１基板１０および第２基板２０を準備する。第１基板１０は、例えば次のように形成される。まず、エポキシ樹脂やビスマレイミドトリアジン樹脂等の熱硬化性樹脂を硬化させた絶縁層１１を準備する。熱硬化性樹脂内には、酸化ケイ素等の絶縁粒子を分散させておいても構わない。次に、絶縁層１１における各々の製品領域１４に該当する領域に複数の貫通孔を形成する。貫通孔は、ドリル加工、レーザー加工またはブラスト加工等により形成される。次に、セミアディティブ法等のめっき加工により、絶縁層１１の上下表面および貫通孔内に配線導体層１２を一体的に形成する。これにより、上下表面の配線導体層１２同士が貫通孔を介して電気的に接続される。このとき、第１接続部１６が、絶縁層１１の下側の捨て代領域１５に該当する領域に同時に形成される。次に、絶縁層１１の上側に絶縁層１１と配線導体層１２とを同様の方法で順次形成することで第１基板１０が形成される。
【００２５】
第２基板２０は、例えば次のように形成される。まず、平板状の金属板を準備する。次に、平板状の金属板を上面視において第１基板１０と同じ外径寸法に裁断する。次に、金属板の上面にめっき加工や蒸着加工により第２接続部１７を形成することで第２基板２０が形成される。
【００２６】
次に、図３（ｂ）に示すように、第２接続部１７の表面に接合材料３０を被着する。接合材料３０は、例えばスクリーン印刷法やディスペンサーによる塗布法により第２接続部１７の表面に被着される。
【００２７】
最後に、図３（ｃ）に示すように、第１接続部１６と第２接続部１７とが、接合材料３０を介して互いに対向する状態に第１基板１０を第２基板２０に載置して両者を接合させる。接合材料３０が半田の場合は、接合材料３０を介して重ね合わされた第１基板１０と第２基板２０とを、加熱処理により半田を溶融後に硬化させて両者を接合する。なお、第１基板１０が第２基板２０に精度よく載置されるためには、第２基板２０にアライメントマーク１９を設けるとともに、第１基板１０の捨て代領域１５にアライメントホール１８を設けておいても構わない。そして、上面視においてアライメントホール１８内にアライメントマーク１９が収まるように位置合わせをしながら第１基板１０を第２基板２０に載置すれば良い。これにより、第１基板１０と第２基板２０との位置精度が向上する。この場合、一部のアライメントマーク１９またはアライメントホール１８の上面における形状を他と異ならせて、第１基板１０および第２基板２０の上下左右の合せ位置を確認できるようにしてもよい。
【００２８】
上述のように、本例の集合基板Ａの製造方法によれば、第１基板１０の薄型化により低下した剛性が、第２基板２０と接合されることにより補われる。その結果、第１基板１０が、電子部品の実装の際に外圧を受けた場合でも、第１基板１０が変形したり損傷したりすることを抑制することができる。これにより、電子部品を安定して実装することが可能な集合基板Ａを提供することができる。なお、集合基板Ａは、電子部品が実装された後、各々の製品領域１４の周辺の捨て代領域１５に含まれる切断領域で切断される。これにより、複数の配線基板が同時に形成される。このとき、接合材料３０は、全て捨て代領域１５内にのみ配設されているため、接合材料３０が、各々の配線基板に残留することはない。
【００２９】
上記の工程に対して、さらにソルダーレジスト層１３を形成する工程が含まれていてもよい。ソルダーレジスト層１３は、第１接続部１６を露出させる開口部を有するものとして形成する。ソルダーレジスト層１３は、例えばアクリル変性エポキシ樹脂等の感光性を有する熱硬化性樹脂のフィルムを絶縁層１１の最表面に貼着するとともに、第１接続部１６を露出させる開口を有するパターンに露光および現像した後、紫外線硬化および熱硬化させることにより形成される。この場合、接合材料３０として半田を用いるようにすれば、エポキシ樹脂に比べて接合強度の向上という点で効果がある。
【００３０】
なお、本開示は、上述の実施形態の一例に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲であれば種々の変更は可能である。例えば、上述の実施形態の一例においては、第１接続部１６が、第１基板１０の外周部および中央部における捨て代領域１５にのみ位置している場合を示したが、図２に示すように、第１接続部１６が、互いに隣接する各々の製品領域１４同士の周辺における捨て代領域１５に位置していても構わない。このようにすることで、実装時の外圧に対する第１基板１０の耐性が増加して、第１基板１０の変形や損傷がより抑制される。
【００３１】
ただし、第１基板１０（集合基板Ａ）の上面視における一定の面積当たりに配置できる製品領域１４の個数を多くする上では、図１に示す形態の方が有利である。この場合には、複数の配線基板および電子装置としての生産性および経済性を向上させる効果を得ることができる。これらの形態の選択は、製作しようとする集合基板Ａの用途、実装される電子部品の種類、配線導体層１２の配置形態および単価（コスト）等に応じて、適宜設定することができる。
【００３２】
さらに、図４に第１基板１０を下面側から見た平面図で示すように、捨て代領域１５にスリット２１を設けても構わない。スリット２１が設けられた部分では、第１基板１０が比較的変形しやすい。これにより、例えば第１基板１０と第２基板２０とを半田により接合する際に熱応力が生じた場合でも、熱応力をスリット２１により吸収緩和して第１基板１０に反りが発生することをさらに有効に防止することができる。
【００３３】
図４に示す例において、スリット２１は、第１基板１０を厚み方向に貫通している。スリット２１は、例えば図４に示す例では、上面視で細長い長円形状であり、長辺が製品領域１４の外周辺と平行である。なお、スリット２１が設けられている場合でも、スリット２１の幅（上面視においてスリット２１に隣り合う製品領域１４の外周辺に直交する方向の寸法）が比較的小さいため第１基板１０の剛性は、スリット２１がない場合と同じ程度に確保できる。
【００３４】
図４に示す例では、スリット２１は、互いに隣り合う製品領域１４の外周辺間の中間部分に設けられている。この場合のスリット２１は、第１接続部１６および第２接続部１７と直線状に並んでいる。集合基板Ａが製品領域１４の間で切断されるときに、スリット２１も除去される。そのため、個片の配線基板の側面にスリットの跡が残りにくい。
【００３５】
このようなスリット２１は、各製品領域１４の各外周辺に沿った長方形状であっても構わない。スリット２１の幅は、例えば、隣り合う製品領域１４の間の距離（捨て代領域１５の幅）に対して１０〜３０％程度である。また、スリット２１の長さ（上面視における長辺の長さ）は、例えば、隣接する製品領域１４の外周辺の長さに対して５０〜１２０％程度に設定して構わない。
【００３６】
スリット２１は、各種の切削加工で形成する。切削加工としては、ルーター加工およびレーザー加工等があげられる。なお、スリット２１は、切断領域に完全に含まれるか、切断領域から完全に外れるように形成しておいても構わない。これにより、集合基板Ａを切断するときに、切断刃の逃げを防止して精度良く切断することができる。
【００３７】
すなわち、スリット２１を含む集合基板Ａの製造方法は、上記の各工程に加えて、例えばルーター加工またはレーザー加工等の加工法によってスリット２１を形成する工程を含んでいる。この加工は、第１基板１０の捨て代領域１５に、製品領域１４の外周辺に沿って施す。また、この加工は、第１基板１０を厚み方向に貫通させるように行う。
【００３８】
また、図５または図６に示すように、第１基板１０における第１接続部１６および第２基板２０における第２接続部１７の両方、あるいはいずれか一方に貫通孔２２を設けても構わない。貫通孔２２内には、接合材料３０が注入されており第１基板１０と第２基板２０とを接合している。このような貫通孔２２内に接合材料３０を収容することで、接合材料３０が製品領域１４内にはみ出してしまうことを抑制できる。また、第１基板１０と第２基板２０との間の隙間を低減できるため、集合基板Ａを分割する際の切断性が向上する。
【００３９】
図５に示す例の場合には、貫通孔２２が第１基板１０および第２基板２０を貫通している。つまり、貫通孔２２が、集合基板Ａを厚み方向に貫通している。このときには、貫通孔２２の内容量が大きくなるため、接合材料３０を多く注入できることから、第１基板１０と第２基板２０とを強固に接合することが容易になる。
【００４０】
図６に示す例の場合には、貫通孔２２が第２接続部１７において第２基板２０を貫通している。貫通孔２２は、第１基板には延びていない。つまり、第１接続部１６と第２接続部１７とが対向し合う部分が貫通孔２２の底部分になる。このときには、接合材料３０が貫通孔２２の底部分でとどまるため、接合材料３０の注入が容易になる。
【００４１】
なお、複数の貫通孔２２は、第１基板１０および第２基板２０の両方を貫通しているものと、例えば第２基板２０等の一方のみを貫通しているものとが混在していても構わない。このときには、第１基板１０および第２基板の接合性と、接合材料３０の注入性とのバランス調整を図ることが容易になる。
【００４２】
また、複数の貫通孔２２の配置は、等間隔でなくてもよい。例えば図５および図６に示す例のように、平面視で縦横の第１接続部１６（または第２接続部１７）が交差し合う部分（角部分）の近くで貫通孔２２の隣接間隔が比較的狭くなっていてもよい。このような角部分は、中央部分に比べて集合基板Ａを切断するときに、切断刃から受ける力が大きい。このため、角部分に貫通孔２２を密に配置することで接合強度を向上させて切断時に加わる力への耐性を持たせることができる。
【００４３】
さらに、複数の貫通孔２２の平面視における大きさは、互いに同じである必要はなく、互いに異なっていてもよい。接合強度が必要な個所には、大きな貫通孔２２を配置することで大きな接合強度を効果的に付与できる。ただし、形とサイズが揃っていれば、生産性の点では有利である。
【００４４】
貫通孔２２を含む集合基板Ａの製造方法は、上記の各工程に加えて、例えばドリル加工等によって貫通孔２２を形成する工程を含んでいる。この加工は、第１基板１０の第１接続部１６、および第２基板２０の第２接続部１７の両方もしくはいずれか一方に施される。なお、貫通孔２２は、接合材料３０を収容するだけではなく、例えば第１基板１０と第２基板２０とを互いに対向する状態に載置する場合のアライメントマークとして活用することも可能である。第１基板１０および第２基板２０の両方に貫通孔２２が形成される場合は、上面視において両基板の貫通孔２２同士を重畳させることで両基板を精度よく載置できる。また、例えば第２基板にのみ貫通孔２２が形成される場合には、貫通孔２２と第１接続部１６とを重畳させればよい。
【００４５】
貫通孔２２は、製品領域１４の角部に近接する位置に形成しておくと、集合基板Ａを切断するときに製品領域１４の角部の振動を抑えて、角部が欠損することを抑制することに有効である。
【符号の説明】
【００４６】
１０          第１基板
１３          ソルダーレジスト層
１４          製品領域
１４ａ        部品実装面
１４ｂ        基板接続面
１５          捨て代領域
１６          第１接続部
１７          第２接続部
２０          第２基板
３０          接合材料
Ａ            集合基板
【図１】
2018133549.tif 000003
【図２】
2018133549.tif 000004
【図３】
2018133549.tif 000005
【図４】
2018133549.tif 000006
【図５】
2018133549.tif 000007
【図６】
2018133549.tif 000008