(57)【要約】【課題】電子部品モジュールの小型化を実現しつつ、信頼性の高い自動実装を実現するための吸着部材を提供する。【解決手段】複数のチップ部品102とこれらチップ部品102を搭載したモジュール基板101とを有する電子部品モジュール100に貼りつけられ、自動実装用の吸着面203を提供するための吸着部材200であって、剛性を有する材料で形成されているとともに少なくとも上面に平坦面を有する剛性薄板202と、この剛性薄板202を電子部品モジュール100に貼りつける粘着剤を有するテープ201と、を有する吸着部材200。【選択図】図1
2011222615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチップ部品とこれらチップ部品を搭載したモジュール基板とを有する電子部品モジュールに貼りつけられ、自動実装用の吸着面を提供するための吸着部材であって、
剛性を有する材料で形成されているとともに少なくとも上面に平坦面を有する剛性薄板と、
この剛性薄板を前記電子部品モジュールに貼りつける粘着剤を有するテープと、を有する吸着部材。
【請求項２】
前記粘着剤の厚みは、最も背が高いチップ部品と二番目に背が高いチップ部品との高さの差よりも薄い
ことを特徴とする吸着部材。
【請求項３】
請求項1または請求項2に記載の吸着部材において、
前記剛性薄板はステンレス鋼であり、
前記テープの基材はポリイミドまたはポリテトラフルオロエチレンであり、
前記粘着剤はシリコーン系樹脂またはアクリル系樹脂である
ことを特徴とする吸着部材。
【請求項４】
請求項1から請求項3のいずれかに記載の吸着部材は、ダイシング前の一連に繋がった電子部品モジュールに対して一括して貼り付けられるものであり、
前記モジュール基板のダイシングラインに合わせて分離された吸着部材を微粘着シートと離型フィルムとで挟むことにより、複数の吸着部材を一枚のシート状としたことを特徴とする吸着部材シート。
【請求項５】
請求項4に記載の吸着部材シートにおいて、
前記基板モジュールと当該吸着部材シートとには位置合わせ用に対応する位置に孔が穿設されている
ことを特徴とする吸着部材シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着部材及び吸着部材シートに関する。
具体的には、微小チップ部品を搭載した電子部品モジュールの二次実装時における自動実装技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機やPC等の電子機器にはより小型化・薄型化が求められている。
したがって、これら電子機器を構成する電子部品モジュールの小型が要請されている。
また、当然に、電子部品モジュールに搭載されるチップ部品自体も小型化されている。
【０００３】
このような小型化が進む電子機器を効率よく製造するために自動実装技術が用いられている。
自動実装技術では、電子部品モジュールを吸着ノズルで吸着してピックアップすることが必要になる。
しかし、極小のチップ部品のみを搭載した電子部品モジュールを吸着ノズルでピックアップしようと、吸着エラーや認識エラーが起こる場合がしばしばあった。
そのため、高密度実装技術が必要になってきており、例えば、特許文献1、2、3、4に各種の方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2008−119888号公報
【特許文献２】特開2008−124131号公報
【特許文献３】特開2003−078229号公報
【特許文献４】特開2007−134893号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、電子部品モジュールを吸着ノズルで吸着してピックアップするためには、吸着のためのスペースが必要になる。
したがって、最も単純には、図11に示すように、吸着のためのスペース4をとることが考えられる。
図11においては、モジュール基板1上にチップ部品2を搭載した電子部品モジュール3を示している。
モジュール基板1の中央領域にはチップ部品2を配置せずに吸着のためのスペース4を作っている。
これにより、吸着ノズルは、スペース4に露出したモジュール基板1に吸着できるようになる。
しかしながら、図11の構成では、スペース4が余計に必要になるので小型化の妨げになる。
【０００６】
そこで、例えば、図12に示すようにチップ部品2の上からにシールド6を被せることや（特許文献3）、図13に示すようにチップ部品2ごとモールド5する（特許文献4）などの方法も提案されている。
確かにこれらの方法によれば、シールド6やモールド5によって吸着面が生み出されるので、吸着ノズルで電子部品モジュールを確実にピックアップすることが可能になる。
しかし、これらの方法によっても電子部品モジュールの外形寸法が大きくなってしまうので、やはり小型化の妨げになる。
【０００７】
本発明の目的は、電子部品モジュールの小型化を実現しつつ、信頼性の高い自動実装を実現するための吸着部材を提供することにある。
また、本発明の目的は、吸着部材を効率よく電子部品モジュールに貼りつけるための吸着部材シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の吸着部材は、
複数のチップ部品とこれらチップ部品を搭載したモジュール基板とを有する電子部品モジュールに貼りつけられ、自動実装用の吸着面を提供するための吸着部材であって、
剛性を有する材料で形成されているとともに少なくとも上面に平坦面を有する剛性薄板と、
この剛性薄板を前記電子部品モジュールに貼りつける粘着剤を有するテープと、を有する
ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の吸着部材シートは、
前記モジュール基板のダイシングラインに合わせて分離された吸着部材を微粘着シートと離型フィルムとで挟むことにより、複数の吸着部材を一枚のシート状とした
ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電子部品モジュールの構成を示す断面図。
【図２】電子部品自動搭載機の吸着ノズルで電子部品モジュールをピックアップしている様子を示す図。
【図３】ダイシングラインに応じて吸着部材200が分離されている状態を示す図。無い方が好ましい。
【図４】吸着部材シート300を示す図。
【図５】位置合わせ治具を示す図。
【図６】位置合わせ治具によって電子部品モジュールと吸着部材とを貼り合わせるに示様子を示す図。
【図７】高さが異なるチップ部品に吸着部材が接触して、吸着部材が傾斜した状態を示す図。
【図８】剥離用テープを用いて吸着部材200を電子部品モジュールから剥離する様子を示す図。
【図９】テープの粘着剤の厚みが厚い場合を示す図。
【図１０】テープの粘着剤の厚みを説明するための図。
【図１１】従来技術を示す図。
【図１２】従来技術を示す図。
【図１３】従来技術を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第1実施形態）
本発明に係る第1実施形態について説明する。
図1は、電子部品モジュール100の構成を示す断面図である。
図1において、電子部品モジュール100は、モジュール基板101と複数のチップ部品102とからなり、モジュール基板101上に複数のチップ部品102が実装されている。
チップ部品102は極めて小型集積化が実現されたものである。
モジュール基板101上において、チップ部品102はできる限り隙間なく実装されている。
チップ部品102は、部品によって高さが異なっていてもよい。
【００１２】
ここで、モジュール基板101上に極小チップ部品102だけが搭載されている状態では、吸着ノズルでこの電子部品モジュール100をピックアップすることは難しい。
【００１３】
そこで、モジュール基板101に極小チップ部品102を搭載した後、二次実装のための吸着部材200を貼り付ける。
そして、吸着部材200の上面をモジュールピックアップ用の吸着面203とする。
【００１４】
このように電子部品モジュール100に吸着部材200を設けることにより、図2に示すように、電子部品自動搭載機の吸着ノズル900で電子部品モジュール100を確実にピックアップすることができる。
【００１５】
吸着部材200は、テープ201と剛性薄板202とで構成されている。
剛性薄板202は、剛性を有する材料からなる薄板であり、材料としては例えばSUS（ステンレス鋼）などが挙げられる。
また、テープ3は両面に接着力を有する両面接着テープである。
すなわち、テープは、基材の両面に粘着剤を有する構成である。
テープの基材としては、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））が例として挙げられる。
粘着剤としては、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂が例として挙げられる。
【００１６】
ここで、一つの電子機器を構成する電子部品モジュールの数は膨大であるので、吸着部材200を電子部品モジュール100ごとに一つずつ貼り付けていったのでは、膨大な時間がかかってしまい、量産には向かない。
そこで、モジュール基板101の一ウエハ分に対応する大きさを有するシート状の吸着部材200を用意し、一括して貼り付けることとする。
これにより、大幅に生産性を向上させることができる。
【００１７】
ここで、シート状態で吸着部材200を貼り付けた後、個片分割するためにダイサーを使用することになるが、ダイサーで切断する際に吸着部材200ごと切るとすると刃に求められる条件が高くなる。
本実施形態では、剛性薄板202として金属などの剛性のある材料を使用するので、剛性薄板202ごと個片分割するとダイサーの刃の磨耗が早くなる。
すると、刃の寿命が短くなるので、結果的に加工コストが高くなってしまう。
【００１８】
そこで、図3に示すように、モジュール基板101のダイシングラインLには、吸着部材200が無い方が好ましい。
図3のような状態にするため、本実施形態では、複数の吸着部材200をシート状にした図4のような吸着部材シート300を用いる。
【００１９】
吸着部材シート300は、図4に示すように、モジュール基板101のダイシングラインLに対応して分離された複数の吸着部材200を微粘着シート302と離型フィルム301とで挟んだ構成である。
ここでは、微粘着シート302と剛性薄板202とが接着され、テープ201と離型フィルム301とが接着されている。
【００２０】
このような吸着部材シート300を用意し、吸着部材200を電子部品モジュール100に貼りつけるにあたっては、まず、離型フィルム301を剥がす。
【００２１】
このとき、離型フィルム301とテープ201との間の接着が剥離しなければならないのに、離型フィルム301にテープ201と剛性薄板202とが一緒についてきてしまい、剛性薄板202と微粘着シート302との間の接着が剥離すると都合が悪い。
したがって、離型フィルム301とテープ201との間の粘着力は、微粘着シート302の粘着力よりも弱いことが要求される。
【００２２】
そして、離型フィルム301を剥がした状態で、テープ201を電子部品モジュール100に貼る。
その後、剛性薄板202側の微粘着シート302を剥がすことで、吸着部材200のみが電子部品モジュール100側に残る。
【００２３】
このとき、微粘着シート302と剛性薄板202とが一緒になって電子部品モジュール100から離れると都合が悪い。
したがって、剛性薄板202と微粘着シート302との間の粘着力は、テープ201とチップ部品102との接着よりも弱いことが必要になる。
【００２４】
吸着部材シート300を利用して吸着部材200を一括して電子部品モジュール100に貼りつける際には、各吸着部材200と電子部品モジュール100との位置合わせがずれてはいけない。
そこで、図5に示すように、位置合わせ治具500を利用する。
位置合わせ治具500は、平坦な受け板部501と、受け板部501に立設された位置合わせピン502と、を備える。
受け板部501は、モジュール基板101の一ウエハ分および吸着部材シート300と同じか、それらよりやや広めの面積を有する平板である。
受け板部501は矩形であり、４つ隅のうちの３隅において位置合わせピン502が立設されている。
そして、吸着部材シート300およびモジュール基板101には、位置合わせピン502に対応する位置に位置合わせ孔103,303が穿設されている。
具体的には、モジュール基板101に位置合わせ孔103が穿設され、微粘着シート302と離型フィルム301に位置合わせ孔303が穿設されている。
【００２５】
位置合わせピン502の位置と位置合わせ孔103の位置とを合わせて、位置合わせ治具500に電子部品モジュール100を載せる。
さらに、その上から、位置合わせピン502の位置と位置合わせ孔303の位置とを合わせて、吸着部材シート300を載せる。
すると、図6に示すように、各吸着部材200と各電子部品モジュール100との位置が合った状態で、吸着部材200を電子部品モジュール100に一括して貼りつけることができる。
【００２６】
貼り付け時には、吸着部材200が確実に電子部品モジュール100のチップ部品102に貼り付くようにする。
すなわち、ローラーを使用して、総ての電子部品モジュール100に対してそれぞれ吸着部材200が確実に貼り付くようにする。
【００２７】
吸着部材200に求められる条件としては、吸着ノズル900による真空ピックアップ時に吸着ミスが極力ないようにすることである。
そのため、モジュール基板101に高さの異なるチップ部品102が実装されている場合であっても、吸着部材200は平坦性を保っている必要がある。
したがって、剛性薄板202として、SUS等の剛性のある材料が望ましいこととなる。
剛性薄板202の厚さは、材料にも依存するが剛性、加工性を考慮すると0.1〜0.2mm程度必要である。
ＳＵＳ等の剛性のある薄板を使用することで、電子部品モジュール100に吸着部材200を貼り付けたときに平坦性が良くなる。
すなわち、異なる高さのチップ部品102がある場合であっても剛性薄板202の上面は平坦を保つようになる。
これにより、吸着ノズル900で電子部品モジュール100を吸着する際の信頼性が上昇する。
【００２８】
本実施形態では、吸着部材200に剛性を持たせ、電子部品モジュール100のピックアップ時に吸着部材200とモジュール基板101とを平行かつ水平に保つことにより、二次実装時の信頼性を保証している。
そのため、背の高いチップ部品102にのみ吸着部材200が接着している必要がある。
例えば、図7に示すように、高さが異なるチップ部品102に吸着部材200が接触すると、吸着部材200が傾斜してしまい、吸着ノズル900と剛性薄板202との間に隙間GAPができて、ピックアップエラーが起こりやすくなる。
高さの揃ったチップ部品を使用したりすることも考えられるが、チップ部品102の高さはモジュール設計時の制約によって規定されるものであり、ピックアップのためだけにチップ部品の背の高さ揃えるように設計し直すことは現実的ではない。
したがって、テープ201の粘着剤は、一番背の高いチップ部品との接着面積だけでピックアップ時にも確実に電子部品モジュール100を持ち上げることができる程度の粘着力を有する必要がある。
【００２９】
また、二次実装後にはリフローが行われるところ、吸着部材200は、リフロー後に電子部品モジュール100から剥離できるようにする。
したがって、吸着部材200に求められる条件として、上記に加えて、リフローに耐えるための特性を有することが必要である。
したがって、テープ201は、260℃程度の耐熱性を持つことが好ましい。
具体的には、テープ201の基材をポリイミドやポリテトラフルオロエチレン（テフロン（登録商標））から構成し、粘着剤をシリコーン系樹脂またはアクリル系樹脂とする。
【００３０】
吸着部材200は、最終的には電子部品モジュール100から剥離できるようにする。
剥離方法としては、溶剤を用いてテープ201の粘着力をなくすようにしてもよい。
または、図8に示すように、テープ201とチップ部品102との接合力よりも強い粘着力を持つ剥離用テープ600を吸着部材200に接着し、この剥離用テープ600とともに吸着部材200を電子部品モジュール100から剥離するようにしてもよい。
剥離用テープ600を使用する場合は、テープ201とチップ部品102との間の粘着力よりも強い力で吸着部材200と剥離用テープ600とが接着する必要がある。
ここで、前述のようにテープ201は一番背の高いチップ部品102にのみ接触しているのでテープ201とチップ部品102との接触面積は小さい。
その一方、剥離用テープ600と剛性薄板202との接着面積、および、剛性薄板202とテープ201との接着面積は十分広い。
したがって、剥離用テープ600に使用する粘着剤としては、テープ201に使用する粘着剤と同程度の粘着力を持った粘着剤を使用すれば、電子部品モジュール100から吸着部材200を十分に剥離することができる。
【００３１】
さらに、テープ201に使用する粘着剤としては、熱をかけることで粘着力が無くなったり弱くなったりする材料や、光をかけることで粘着力が無くなったり弱くなったりする材料を使用してもよい。
【００３２】
ここで、テープ201の粘着剤の厚みは薄い方が好ましい。
例えば、テープ201の粘着剤の厚みが厚い場合、図9に示すように、背の低いチップ部品102にも粘着剤が付着してしまう。
この状態からテープ201を剥離すると、粘着剤が背の低いチップ部品に残ってしまう恐れがある。
そこで、図10に示すように、一番背の高いチップ部品102と二番目に背の高いチップ部品102との高さの差異をΔDとするとき、テープ201の粘着剤はこのΔDよりも薄くすることが好ましい。
これにより、粘着剤が電子部品モジュールに残らなくなる。
【００３３】
吸着部材200を電子部品モジュール100から剥離するので、最終的な電子部品モジュールの大きさには全く影響しない。
【００３４】
以上のような本実施形態によれば次の効果を奏する。
（1）吸着部材200を電子部品モジュールに貼り付けることで、極小部品のみが実装された電子部品モジュールを吸着ノズル900で確実にピックアップすることができる。
ピックアップエラーや認識エラーが無くなるので、自動実装の製造効率を向上させることができる。
【００３５】
（2）吸着部材200は、吸着部材シート300を用いて一括して貼り付けるので、吸着部材200を電子部品モジュール100に一枚ずつ貼り付ける場合に比べて製造コストを格段に抑制するとともに生産効率を向上させることができる。
【００３６】
（3）吸着ノズル900が吸着する吸着面203は、剛性薄板202の一面であるので平坦性を保つことができる。
【００３７】
（4）剛性薄板202を用いた場合、個片分割にあたってこの剛性薄板202ごとダイサーで切断すると、ダイサーの刃は早く摩耗してしまう。
この点、本実施形態では、予めモジュール基板101のダイシングラインLに合わせて吸着部材200を分離しておき、かつ、複数の吸着部材を吸着部材シート300としてまとめている。
これにより、ダイサーの刃に負担をかけることがなく、かつ、低コストで高効率の自動実装が実現できる。
【００３８】
（5）二次実装時後、吸着部材200は電子部品モジュール100から剥離するので、最終的な電子部品モジュール100の大きさには全く影響しない。
【００３９】
（6）吸着部材200は電子部品モジュール100から剥離するものであるが、テープ201の粘着剤の厚みを薄くしているので、背の低いチップ部品102に粘着剤が残るなどの不都合がなく、電子部品の性能信頼性を維持することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
吸着部材シート300とモジュール101との相対位置を合わせるにあたっては、二次元的な相対位置が合えばよいので、位置合わせピンと位置合わせ孔は２組あればよい。平面上の２点があれば二次元的な相対位置合わせを行うことができる。
【符号の説明】
【００４１】
1…モジュール基板、2…チップ部品、3…電子部品モジュール、3…テープ、4…スペース、5…モールド、6…シールド、100…電子部品モジュール、101…モジュール基板、102…チップ部品、103…孔、200…吸着部材、201…テープ、202…剛性薄板、203…吸着面、300…吸着部材シート、301…離型フィルム、302…微粘着シート、303…孔、500…位置合わせ治具、501…受け板部、502…位置合わせピン、600…剥離用テープ、900…吸着ノズル、L…ダイシングライン。
【図１】
2011222615.tif 000003
【図２】
2011222615.tif 000004
【図３】
2011222615.tif 000005
【図４】
2011222615.tif 000006
【図５】
2011222615.tif 000007
【図６】
2011222615.tif 000008
【図７】
2011222615.tif 000009
【図８】
2011222615.tif 000010
【図９】
2011222615.tif 000011
【図１０】
2011222615.tif 000012
【図１１】
2011222615.tif 000013
【図１２】
2011222615.tif 000014
【図１３】
2011222615.tif 000015