(57)【要約】【課題】  基板上に電子部品を高密度に実装することが可能な複合モジュールを提供する。【解決手段】  本発明の複合モジュールは、基板１と、基板１上に形成された複数のランド電極２と、ランド電極２上に実装された端子電極を有する電子部品６〜９とを備え、複数のランド電極２のうち少なくとも２つのランド電極２Ａ、２Ｂを、電子部品６〜９を実装する際の位置認識用マークとして機能させるようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に形成された複数のランド電極と、前記ランド電極上に実装された、それぞれ端子電極を有する複数の電子部品と、を備えてなる複合モジュールにおいて、
前記複数のランド電極のうち少なくとも２つのランド電極が、前記電子部品を実装する際の位置認識用マークとして機能することを特徴とする複合モジュール。
【請求項２】
前記位置認識用マークとして機能するランド電極が、単一のランド電極から分割されたものからなり、前記電子部品の前記端子電極の１つが、前記位置認識用マークとして機能するランド電極と、当該ランド電極を分割した元のランド電極の残りの部分のランド電極との、両方に接続されていることを特徴とする、請求項１に記載された複合モジュール。
【請求項３】
前記位置認識用マークとして機能するランド電極が、複数のランド電極をまとめた大きなランド電極からなり、当該ランド電極には、少なくとも２つの電子部品の、それぞれが有する端子電極が接続されていることを特徴とする、請求項１に記載された複合モジュール。
【請求項４】
前記位置認識用マークとして機能するランド電極が、その他のランド電極と異なる形状からなることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれか１項に記載された複合モジュール。
【請求項５】
前記位置認識用マークとして機能するランド電極の表面が、その他のランド電極の表面と異なる種類の金属からなることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれか１項に記載された複合モジュール。
【請求項６】
少なくとも一方の主面に、複数のランド電極が形成され、当該ランド電極のうち少なくとも２つのランド電極が位置認識用マークとして機能する基板を準備する工程と、
それぞれ少なくとも１対の端子電極を有する、複数の電子部品を準備する工程と、
前記位置認識用マークとして機能する電極ランドに基づき、前記電子部品を、前記基板の所定の位置に配置する工程と、
前記電子部品の前記端子電極を、それぞれ、前記複数のランド電極のうちの所定のランド電極にはんだ付けする工程と、を備えてなることを特徴とする複合モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は複合モジュールに関し、さらに詳しくは、基板上に電子部品を高密度に実装することが可能な複合モジュールに関する。また、本発明は、複合モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板上に、ＩＣ、コンデンサ、コイル、抵抗などの電子部品を実装し、必要な電子回路を構成した複合モジュールが実用化されている。たとえば、無線通信規格の１つであるBluetooth（登録商標；以下「ＢＴ」と表記する）用のＩＣを実装したＢＴモジュールや、ワイヤレスＬＡＮ（以下「Ｗ‐ＬＡＮ」と表記する）用のＩＣを実装したＷ‐ＬＡＮモジュールなどが使用されている。
【０００３】
そして、これらの複合モジュールの製造工程において、基板上に電子部品を実装する際には、基板上に形成した位置認識用マークが利用されている。すなわち、予め基板上に少なくとも２つの位置認識用マークを形成しておき、その位置認識マークをＣＣＤカメラなどで認識し、その位置認識マークを基準にして、予め定められた個々の電子部品の実装されるべき位置座標を導き出し、実装マウンターなどで電子部品を所定の位置に配置することがおこなわれている。
【０００４】
たとえば、特許文献１（特開平５‐２０６５９３号公報）では、図８に示すように、基板１０１上にＩＣなどの電子部品を実装するための複数のランド電極１０２を矩形状に配列し、その対角線上の外側に１対の位置認識用マーク１０３Ａ、１０３Ｂを形成し、これらの位置認識用マーク１０３Ａ、１０３Ｂを基準にして、ランド電極１０２に電子部品（図示せず）を配置するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５‐２０６５９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、近時、携帯電話などの電子機器の小型化が進み、使用される複合モジュールも小型化が求められている。そして、複合モジュールの小型化のためには、基板上への電子部品の高密度実装が不可欠である。
【０００７】
しかしながら、上述した従来の方法では、基板上に、別途、位置認識マークを形成するためのスペースを確保しなければならず、しかもそのスペースは、複合モジュールを製造した後は全く使用されないデッドスペースとなるものであるため、基板上への電子部品の高密度実装の妨げになっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した従来の複合モジュールの有する問題を解決するためになされたものであり、その手段として本発明の複合モジュールは、基板と、基板上に形成された複数のランド電極と、ランド電極上に実装された、それぞれ端子電極を有する複数の電子部品とを備え、複数のランド電極のうち少なくとも２つのランド電極を、電子部品を実装する際の位置認識用マークとして機能させるようにした。本発明の複合モジュールは、基板上に位置認識用マーク専用のスペースを必要としないため、高密度実装が可能になっている。
【０００９】
なお、位置認識用マークとして機能するランド電極は、単一のランド電極から分割されたものとし、電子部品の端子電極の１つを、位置認識用マークとして機能するランド電極と、そのランド電極を分割した元のランド電極の残りの部分のランド電極との両方に接続するようにしても良い。この場合には、類似する多数のランド電極のなか、位置認識用マークとして機能するランド電極を認識しやすくなる。
【００１０】
また、位置認識用マークとして機能するランド電極は、複数のランド電極がまとめられた大きなランド電極とし、そのランド電極に、少なくとも２つの電子部品の、それぞれの端子電極を接続するようにしても良い。この場合には、形状が大きいため、位置認識用マークとして機能するランド電極を認識しやすくなる。
【００１１】
また、位置認識用マークとして機能するランド電極は、その他のランド電極と異なる形状としても良い。この場合には、形状が異なるため、位置認識用マークとして機能するランド電極を認識しやすくなる。
【００１２】
また、位置認識用マークとして機能するランド電極は、その表面を、その他のランド電極の表面と、異なる種類の金属で形成しても良い。この場合には、種類の異なる金属は表面の色が異なり、光の反射量が異なるため、位置認識用マークとして機能するランド電極を認識しやすくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の複合モジュールは、上述の構成とし、電子部品を実装する際には、ランド電極のうちの所定のものを位置認識用マークとして用い、その位置認識マークを用いて基板の位置状態を把握した後は、そのランド電極を電子部品の実装に用いることができるため、基板上に位置認識用マーク専用のスペースを必要とせず、高密度実装が可能になっている。したがって、同じ機能の複合モジュールを、より小さく構成することができる。あるいは、同じ大きさであれば、実装される電子部品の個数を増やし、より高機能の複合モジュールを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる複合モジュールを製造するために施される１つの工程を示し、図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分の断面図である。
【図２】図１の続きであり、本発明の第１実施形態にかかる複合モジュールを製造するために施される他の１つの工程を示し、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分の断面図である。
【図３】図２の続きであり、本発明の第１実施形態にかかる複合モジュールの完成した状態を示し、図２（Ａ）は平面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる複合モジュールに使用される基板を示す平面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる複合モジュールに使用される基板を示す平面図である。
【図６】本発明の第４実施形態にかかる複合モジュールに使用される基板を示す平面図である。
【図７】本発明の第５実施形態にかかる複合モジュールに使用される基板を示す平面図である。
【図８】特許文献１に開示された従来の複合モジュールに使用される基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面とともに、本発明を実施するための形態について説明する。
［第１実施形態］
図１〜３に、本発明の第１実施形態にかかる複合モジュール１００を示す。ただし、図１、２は、それぞれ、複合モジュール１００を製造するために施される工程を示し、図３は、完成した複合モジュール１００を示す。なお、図１（Ａ）〜３（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）〜図３（Ｂ）は、それぞれ、対応する図１（Ａ）〜３（Ａ）の鎖線Ｘ‐Ｘ部分の断面図である。
【００１６】
以下、製造方法を説明することによって、第１実施形態にかかる複合モジュール１００の詳細を説明する。
【００１７】
まず、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板１を準備する。基板１としては、たとえば、セラミックを用いた多層基板、液晶ポリマーなどの樹脂を用いた多層基板、ガラスエポキシを用いたプリント基板などを用いることができる。本実施形態においては、低温焼成セラミック（ＬＴＣＣ）を用いた多層基板を用いた。
【００１８】
基板１は、上側の主面にランド電極２が形成され、下側の主面に接続電極３が形成され、内部に内部配線４と導電ビア５が形成されている。なお、ランド電極２は電子部品を実装するために、接続電極３はこの複合モジュールを実装するために、あるいはさらに電子部品を実装するために、内部配線４と導電ビア５は必要な電子回路を構成するために、それぞれ形成されたものである。ランド電極２、接続電極３、内部配線４、導電ビア５の材質としては、たとえば、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｉ、これらの合金などを用いることができる。
【００１９】
なお、本実施形態で基板１に用いたＬＴＣＣ基板については、すでに製造方法が確立し、電気分野・電子分野において広く使用されているものであるため、その製造方法の説明を省略する。
【００２０】
上述のとおり、基板１に形成されたランド電極２は、それぞれ、電子部品を実装するために用いられる。ただし、本発明においては、これらのうちの少なくとも２つのランド電極２が、位置認識用マークとしても用いられる。本実施形態においては、図中ハッチングで示した、ランド電極２Ａ、２Ｂが、位置認識用マークとしても用いられる。（図中のランド電極２Ａ、２Ｂに付したハッチングは、便宜上、付したものであり、材質などにおいて、他のランド電極２と異なるところはない。）なお、本実施形態においては、位置認識マークであるランド電極２Ａ、２Ｂの周囲のランド電極を、電子部品の実装に影響がない範囲で省略した（図中、ランド電極２Ａの下側、およびランド電極２Ｂの上下両側）。ＣＣＤカメラなどによる、位置認識用マークとして機能するランド電極２Ａ、２Ｂの認識を容易にするためである。
【００２１】
なお、図示しないが、所定のランド電極２上には、クリームはんだが塗布されている。また、基板１のランド電極２以外の領域上には、はんだレジストが形成されている。
【００２２】
次に、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ランド電極２上に、電子部品６〜９を実装する。電子部品６は、コンデンサ、コイル、抵抗などの、両端に１対の端子電極が形成された表面実装型のチップ部品である。電子部品７〜９は、底面に複数の端子電極が形成されたＩＣである。本実施形態においては、電子部品７にＢＴおよびＷ‐ＬＡＮの両方の機能を備えたＩＣ、電子部品８にＤＣ‐ＤＣコンバータＩＣ、電子部品９にフロント・エンドＩＣを用いた。なお、電子部品７〜９の端子電極上には、それぞれ、ボール状のはんだが固着されている。
【００２３】
電子部品６〜９を実装するにあたっては、まず、実装マウンターに備えられたＣＣＤカメラなどにより、基板１上の位置認識マークであるランド電極２Ａ、２Ｂの位置を認識する。次に、予め定められた、ランド電極２Ａ、２Ｂと、各電子部品６〜９の配置されるべき位置との相対的な関係から、各電子部品６〜９を配置すべき位置座標を導き出し、実装マウンターで各電子部品６〜９を適正な位置座標に配置する。なお、電子部品６はクリームはんだの塗布されたランド電極２上に、電子部品７〜９はクリームはんだの塗布されていないランド電極２上に配置する。なお、電子部品７〜９のボール状のはんだの接合面に、予めはんだペーストなどをディッピングにより付着させたうえで、電子部品７〜９をランド電極２上に配置するようにしても構わない。
【００２４】
電子部品６〜９を配置する順番は任意であるが、ランド電極２Ａ、２Ｂ上への電子部品７の配置を最後にすることが好ましい。この場合には、電子部品６、８、９の配置を、より適正におこなうことができる。なお、安価な電子部品を先に、高価な電子部品を後に配置した方が、途中で装着不良を起こし、全体を廃棄しなければならなくなった場合に、損失を小さくすることができるので好ましい。
【００２５】
なお、ランド電極２Ａ、２Ｂは、電子部品６〜９の少なくとも１つを配置する際に、位置認識マークとして用いられれば良い。ただし、ランド電極２Ａ、２Ｂを用いて全ての電子部品６〜９を配置するようにすれば、効率的であり、配置に要する時間を短縮することができ、より好ましい。
【００２６】
次に、電子部品６〜９の配置された基板１を、リフロー炉などで加熱し、ランド電極２上に塗布されたクリームはんだ、または電子部品７〜９の端子電極上に形成されたボール状のはんだを溶融し、続いて冷却し、はんだを再固化させ、電子部品６〜９のそれぞれの端子電極をランド電極２にはんだ付けする。
【００２７】
基板１に電子部品６〜９が実装されることにより、電子部品６〜９と、基板１内に形成された内部配線４、導電ビア５とで、複合モジュール１００の電子回路が構成される。なお、本実施形態においては、電子部品７にＢＴおよびＷ‐ＬＡＮの両方の機能を備えたＩＣを用いており、ＢＴ／Ｗ‐ＬＡＮモジュールが構成される。
【００２８】
次に、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、電子部品６〜９が実装された基板１の上側の主面上に樹脂層１０を形成し、複合モジュール１００を完成させる。樹脂層１０には、たとえば、熱硬化性のエポキシ樹脂やシリコン樹脂などを用いることができる。たとえば、加熱されて半溶融状態となった熱硬化性のエポキシ樹脂シートを、電子部品６〜９が実装された基板１の上側の主面上に載せ、電子部品６〜９の周囲にエポキシ樹脂を回り込ませたうえで、さらに加熱して、エポキシ樹脂を硬化させて樹脂層１０を形成する。
【００２９】
以上、本発明の第１実施形態にかかる複合モジュール１００、およびその製造方法について説明した。しかしながら、本発明が上述の内容に限定されることはなく、本発明の主旨を損なわない範囲で種々の変更をなすことができる。
【００３０】
たとえば、複合モジュール１００では、基板１としてＬＴＣＣからなる多層基板を用いたが、樹脂からなる多層基板や、プリント基板などを用いるようにしても良い。また、基板１に形成される、ランド電極２、接続電極３、内部配線４、導電ビア５の配置、個数、形状、さらには、これらの省略も任意であり、上述した内容には限定されない。たとえば、簡単な回路からなる複合モジュールであれば、内部配線４、導電ビア５を省略したうえで、基板１の端面に、別途、配線を形成して、ランド電極２と接続電極３とを接続するようにしても良い。
【００３１】
また、基板１に実装される電子部品６〜９の種類、個数も任意であり、上述した内容には限定されない。
【００３２】
また、基板１に電子部品６〜９を実装するにあたっては、リフローはんだを用いたが、基板１に電子部品６〜９を仮留めしておき、フローはんだで実装するようにしても良い。
【００３３】
また、樹脂層１０は必須のものではなく、樹脂層１０を省略して、代わりに金属ケースを被せるようにしても良い。あるいは、基板１上に実装された電子部品６〜９が、外部に露出した構造であっても良い。
【００３４】
また、複合モジュール１００の種類も、ＢＴ／Ｗ‐ＬＡＮモジュールには限定されず、他のさまざまな種類の複合モジュールに本発明を適用することができる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態にかかる複合モジュールについて説明する。
【００３５】
本実施形態にかかる複合モジュールは、図４に示す基板１１を用いた。基板１１は、上側の主面に複数のランド電極１２が形成され、そのうち、図中ハッチングで示したランド電極１２Ａ、１２Ｂが、位置認識用マークとして用いられる。本実施形態にかかる複合モジュールの他の構成については、第１実施形態と同様にした。
【００３６】
第１実施形態では、図１、図２に示すように、ＩＣからなる電子部品７を実装するためのランド電極の中から位置認識用マークのランド電極２Ａ、２Ｂを選定しているが、本実施形態では、コンデンサ、コイル、抵抗などのチップ部品６を実装するためのランド電極の中から、位置認識用マークのランド電極１２Ａ、１２Ｂを選定している。
【００３７】
このように、ＩＣを実装するためのランド電極に限らず、チップ部品を実装するためのランド電極を、位置認識用マークに用いることもできる。したがって、本発明は、ＩＣを有さない複合モジュールに適用することも可能である。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態にかかる複合モジュールについて説明する。
【００３８】
本実施形態にかかる複合モジュールは、図５に示す基板２１を用いた。基板２１は、上側の主面に複数のランド電極２２が形成され、そのうち、図中ハッチングで示したランド電極２２Ａ、２２Ｂが、位置認識用マークとして用いられる。本実施形態にかかる複合モジュールの他の構成については、第１実施形態と同様にした。
【００３９】
位置認識用マークとして用いられるランド電極２２Ａは、チップ部品の一方の端子電極が接続される単一のランド電極から分割されたものである。チップ部品の当該端子電極は、ランド電極２２Ａと、ランド電極２２Ａを分割した残りのランド電極２２Ｃとの両方に接続される。
【００４０】
位置認識用マークとして用いられるランド電極２２Ｂは、ＩＣの接地用の端子電極が接続される単一のランド電極から分割されたものである。ＩＣの接地用の端子電極は、ランド電極２２Ｂと、ランド電極２２Ｂを分割した残りのランド電極２２Ｄとの両方に接続される。
【００４１】
本実施形態においては、位置認識用マークとして機能するランド電極を分割により形成しているため、ＣＣＤカメラなどによる、位置認識用マークとして機能するランド電極の認識が容易になっている。
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態にかかる複合モジュールについて説明する。
【００４２】
本実施形態にかかる複合モジュールは、図６に示す基板３１を用いた。基板３１は、上側の主面に複数のランド電極３２が形成され、そのうち、図中ハッチングで示したランド電極３２Ａ、３２Ｂが、位置認識用マークとして用いられる。本実施形態にかかる複合モジュールの他の構成については、第１実施形態と同様にした。
【００４３】
位置認識用マークとして用いられるランド電極３２Ａ、３２Ｂは、それぞれ、回路上、電気的に接続されるべき２つのランド電極をまとめた、大きなランド電極として構成されている。たとえば、隣接配置される複数の電子部品のそれぞれの一方端を基板内の内部配線や導電ビアを介して接地するような場合には、ランド電極を共通にすることができる。
【００４４】
本実施形態においては、位置認識用マークとして機能するランド電極の形状が大きいため、ＣＣＤカメラなどによる、位置認識用マークとして機能するランド電極の認識が容易になっている。
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態にかかる複合モジュールについて説明する。
【００４５】
本実施形態にかかる複合モジュールは、図７に示す基板４１を用いた。基板４１は、上側の主面に複数のランド電極４２が形成され、そのうち、図中ハッチングで示したランド電極４２Ａ、４２Ｂが、位置認識用マークとして用いられる。本実施形態にかかる複合モジュールの他の構成については、第１実施形態と同様にした。
【００４６】
位置認識用マークとして用いられるランド電極４２Ａ、４２Ｂは、それぞれ、他のランド電極４２と異なり、円形に形成されている。
【００４７】
本実施形態においては、位置認識用マークとして機能するランド電極の形状が他のランド電極と異なっているため、ＣＣＤカメラなどによる、位置認識用マークとして機能するランド電極の認識が容易になっている。
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態にかかる複合モジュールについて説明する。
【００４８】
本実施形態にかかる複合モジュールにおいては、基板に形成されるランド電極のうち、位置認識用マークとして機能するランド電極と、その他のランド電極とで、少なくとも表面に露出している部分を異なる種類の金属で形成した。たとえば、位置認識用マークとして機能するランド電極をＡｇで、その他のランド電極をＣｕで形成した。本実施形態にかかる複合モジュールの他の構成については、第１実施形態と同様にした。
【００４９】
種類の異なる金属は表面の色が異なり、光の反射量が異なるため、本実施形態においては、ＣＣＤカメラなどによる、位置認識用マークとして機能するランド電極の認識が容易になっている。
【符号の説明】
【００５０】
１、１１、２１、３１、４１：基板
２、１２、２２、３２、４２：ランド電極
３：接続電極
４：内部配線
５：導電ビア
６：電子部品（チップ部品）
７、８、９：電子部品（ＩＣ）
１０：樹脂層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011187554.tif 000008
【図７】
2011187554.tif 000009
【図８】
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