(57)【要約】【課題】モジュール素体の端子面にシールド膜が形成されないよう、遮蔽材を用いたモジュールの製造方法を提供する。【解決手段】配線基板２と封止樹脂層３と外部接続端子４とを有するモジュール素体１にシールド膜を形成する際に、あらかじめ、遮蔽材５を設けることにより、スパッタリングによりシールド膜を形成する際の、シールド膜のモジュール素体１の底面への回り込みを防止して外部接続端子４へのシールド膜の付着を防止できるため、信頼性の高いモジュールを製造することができる。また、スパッタリング装置へ装てんする際に、遮蔽材５を設けることにより、製品整列プレート６への接着面積が小さくなるため、スパッタリング後のピックアップが容易になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、前記配線基板の一方主面に実装された部品と、前記部品を被覆する前記一方主面に設けられた封止樹脂層と、前記配線基板の他方主面に設けられた複数の外部接続端子を備えるモジュール素体を準備する準備工程と、
前記配線基板の前記他方主面に遮蔽材を形成する遮蔽材形成工程と、
前記モジュール素体の前記遮蔽材が形成された面を成膜用プレートに固定するプレート固定工程と、
前記成膜用プレートに固定された前記モジュール素体にスパッタリングによりシールド膜を形成するシールド膜形成工程と、
前記遮蔽材を除去する遮蔽材除去工程とを備え、
前記遮蔽材は、前記シールド膜形成工程において、前記モジュール素体の所定の位置にシールド膜が形成されないよう遮蔽するものであり、
前記遮蔽材形成工程では、前記複数の外部接続端子のうち、少なくとも前記配線基板の端縁側に位置する外部接続端子と前記配線基板の前記端縁との間に、前記端縁側に位置する外部接続端子の少なくとも一部を覆うように、前記遮蔽材を配置し、前記遮蔽材の前記配線基板の前記他方主面からの高さが、前記外部接続端子の前記配線基板の前記他方主面からの高さよりも高くなるように、前記遮蔽材を形成する
ことを特徴とするモジュールの製造方法。
【請求項２】
前記遮蔽材形成工程において、前記配線基板の前記端縁に到達しないように、前記遮蔽材を形成することを特徴とする請求項１に記載のモジュールの製造方法。
【請求項３】
前記遮蔽材形成工程において、半硬化状態の樹脂を前記配線基板の前記他方主面に配置した後、前記モジュール素体を平板に押し当てることにより、前記遮蔽材の前記成膜用プレートへの固定面を平坦にすることを特徴とする請求項１または２に記載のモジュールの製造方法。
【請求項４】
前記遮蔽材形成工程において、固形フィルム状の樹脂を前記配線基板の前記他方主面に配置し、露光および現像することにより、前記遮蔽材を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のモジュールの製造方法。
【請求項５】
前記遮蔽材形成工程において、前記配線基板の前記他方主面の略全面を覆うように、前記遮蔽材を形成することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の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、シールド膜を有するモジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン等の電子機器内での部品点数の増加、および、電子機器の小型化・低背化に伴い、使用される電子部品間のノイズ干渉が問題となっている。このため、通信用モジュール製品にもシールド膜を形成することが求められている。一般的に、シールド膜の形成には、スパッタリング装置が用いられる。例えば、図７に示すように、底面に複数のバンプ１０２が設けられた部品本体１０１が、ホルダ本体１０３ｂと熱伝導シート１０３ａとの積層体で構成されるホルダ１０３と、これに粘着シート１０４が積層されて構成されたワーク保持体１０５にマウントされ、スパッタリング装置へ装てんされて、保護膜１０６が形成される成膜装置が提案されている。
【０００３】
このとき、粘着シート１０４は、部品本体１０１の底面に設けられた複数のバンプ１０２により押圧されて、局所的に変形しつつ、バンプ１０２の間に入り込むようにして部品本体１０１の底面に密着する。すなわち、粘着シート１０４にバンプ１０２が埋め込まれることにより、部品本体１０１が粘着シート１０４に固定され、スパッタリングにより部品本体１０１の側面および天面に保護膜１０６が形成される。また、粘着シート１０４は、部品本体１０１の底面に密着することで、スパッタリングされるときに、成膜材料が部品本体１０１の底面に回り込むことが防止されるとともに、成膜材料がバンプ１０２に付着することも防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０３８４６６号（段落００２４〜００４８、図６等参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、バンプ１０２を粘着シート１０４に完全に埋め込んで、部品本体１０１の底面と粘着シート１０４を密着させるには、粘着シートの粘着層を厚くしたり、粘着シートに柔らかい材料を選定したりする必要がある。そうすると、部品本体１０１の側面にまで粘着剤が付着してしまい、部品本体１０１の側面の一部に保護膜１０６が形成されないことがある。また、バンプ１０２の大きさのばらつきや、粘着シート１０４へ埋め込む際の整列のばらつき等により、部品本体１０１の底面と粘着シート１０４との間に隙間が生じることがあり、隙間から成膜材料の回り込みが発生してしまうという問題がある。粘着シート１０４にバンプ１０２を完全に埋め込み、かつ、部品本体１０１の側面には粘着剤が付着しないような粘着シート１０４の材料の選定やプロセス条件の特定は非常に困難であり、デザインルールが犠牲になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたものであり、モジュールの外部接続端子を遮蔽材で覆うことにより、モジュールの裏面および外部接続端子にシールド膜が形成されるのを防止することができるモジュール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】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明のモジュールの製造方法は、配線基板と、前記配線基板の一方主面に実装された部品と、前記部品を被覆する前記一方主面に設けられた樹脂層と、前記配線基板の他方主面に設けられた複数の外部接続端子を備えるモジュール素体を準備する準備工程と、前記配線基板の前記他方主面に遮蔽材を形成する遮蔽材形成工程と、前記モジュール素体の前記遮蔽材が形成された面を成膜用プレートに固定するプレート固定工程と、前記成膜用プレートに固定された前記モジュール素体にスパッタリングによりシールド膜を形成するシールド膜形成工程と、前記遮蔽材を除去する遮蔽材除去工程とを備え、前記遮蔽材は、前記シールド膜形成工程において、前記モジュール素体の所定の位置にシールド膜が形成されないよう遮蔽するものであり、前記遮蔽材形成工程では、前記複数の外部接続端子のうち、少なくとも前記配線基板の端縁側に位置する外部接続端子と前記配線基板の前記端縁との間に、前記端縁側に位置する外部接続端子の少なくとも一部を覆うように、前記遮蔽材を配置し、前記遮蔽材の前記配線基板の前記他方主面からの高さが、前記外部接続端子の前記配線基板の前記他方主面からの高さよりも高くなるように、前記遮蔽材を形成することを特徴としている。
【０００８】
この構成によれば、外部接続端子を遮蔽材により被覆してから成膜用プレートに固定するため、外部接続端子にシールド膜が形成されるのを抑制することができる。このとき、成膜用プレートに設けられた粘着シートは、粘着剤の厚さや硬さに自由度を持たせることができるため、安価な材料を選定することで、製造コストを抑制することができる。
【０００９】
また、前記遮蔽材形成工程において、前記配線基板の前記端縁に到達しないように、前記遮蔽材を形成してもよい。
【００１０】
この構成によれば、遮蔽材を除去する際に、シールド膜のバリが発生するのを抑制することができる。
【００１１】
また、前記遮蔽材形成工程において、半硬化状態の樹脂を前記配線基板の前記他方主面に配置した後、前記モジュールを平板に押し当てることにより、前記遮蔽材の前記成膜用プレートへの固定面を平坦にしてもよい。
【００１２】
この構成によれば、モジュール素体の粘着シートへの接着面が平坦になるため、モジュール素体を成膜用プレートへ容易に固定することができる。
【００１３】
また、前記遮蔽材形成工程において、固形フィルム状の樹脂を前記配線基板の前記他方主面に配置し、露光および現像することにより、前記遮蔽材を形成してもよい。
【００１４】
この構成によれば、遮蔽材を容易に形成することができる。
【００１５】
また、前記遮蔽材形成工程において、前記配線基板の前記他方主面の略全面を覆うように、前記遮蔽材を形成してもよい。
【００１６】
この構成によれば、遮蔽材により外部接続端子を完全に覆うことができるため、より確実に外部接続端子にシールド膜が形成されるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、シールド膜を成膜する際に、外部接続端子を遮蔽材で覆うことにより、シールド膜がモジュール素体の底面に回り込むことが確実に防止されるとともに、外部接続端子にシールド膜が形成されるのを防止できる信頼性の高いモジュールの製造方法を、安価なプロセスコストで提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるモジュールの製造方法の途中工程の断面図である。
【図２】図１のモジュール素体の底面図である。
【図３】図１のモジュール素体の集合体の底面図である。
【図４】図１に示す工程の変形例の断面図である。
【図５】図４のモジュール素体の底面図である。
【図６】図４のモジュール素体の集合体の底面図である。
【図７】従来のモジュール製造工程の一部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態にかかるモジュールの製造方法について、図１ないし図３を参照して説明する。なお、図１はモジュール素体を成膜装置に配列したときの断面図、図２はモジュール素体の底面図、図３はモジュール素体の集合体の底面図である。
【００２０】
この実施形態では、複数のモジュール素体の集合体を形成した後に個片化することによりモジュールを製造する。なお、必要に応じて、各工程の順序を入れ替えてもよいし、新規の工程を追加しても構わない。
【００２１】
まず、配線基板２の上面２ａに部品（図示省略）が実装され、部品を封止する封止樹脂層３が形成され、配線基板の下面２ｂに複数の外部接続端子４が設けられたモジュール素体１のモジュール素体集合体１０を準備する（本発明の「準備工程」に相当する）。
【００２２】
配線基板２は、例えば、低温同時焼成セラミック、高温同時焼成セラミックやガラスエポキシ樹脂などで形成された複数の絶縁層が積層されてなる。配線基板の上面２ａ（本発明の「一方主面」に相当する）および下面２ｂ（本発明の「他方主面」に相当する）には、部品または外部接続端子４の実装用の実装電極（図示省略）が形成される。また、隣接する絶縁層間それぞれに、各種の内部配線電極（図示省略）やグランド電極（図示省略）が形成される。さらに、配線基板２の内部には、内部配線電極同士を接続するための複数のビア導体（図示省略）が形成される。なお、実装電極および内部配線電極は、いずれもＣｕやＡｇ、Ａｌ等の配線電極として一般的に採用される金属で形成される。また、各ビア導体は、ＡｇやＣｕ等の金属で形成される。なお、各実装電極には、Ｎｉ／Ａｕめっきがそれぞれ施されていてもよい。
【００２３】
部品は、IＣやＰＡ（パワーアンプ）などの半導体素子や、チップインダクタ、チップコンデンサ、チップ抵抗等のチップ部品で構成され、半田接合などの一般的な表面実装技術により配線基板２に実装される。
【００２４】
封止樹脂層３は、シリカフィラー入りのエポキシ樹脂等の封止樹脂として一般的に採用される樹脂で形成され、部品を封止する。なお、封止樹脂層３は、配線基板２の上面２ａに当接する下面３ｂと、該下面３ｂに対向する上面３ａと、側面３ｃとを有する。また、熱伝導率を高めるために、アルミナフィラーなどの熱伝導率が高いフィラーを使用してもよい。封止樹脂層３は、例えば、トランスファーモールド方式、コンプレッションモールド方式、樹脂ディスペンス法等の周知の技術を用いて形成することができる。
【００２５】
外部接続端子４は、外部基板との入出力に使用される。外部接続端子４は、たとえば、金属ピンを実装電極に搭載して半田接合してもよいし、あらかじめ実装電極上にめっきによりポスト電極を形成してもよい。
【００２６】
次に、配線基板２の下面２ｂに遮蔽材５の材料を供給し、所定の形状を形成する（本発明の「遮蔽材形成工程」に相当する）。この実施形態では、図２に示すように、配線基板２の下面２ｂの外周に沿って、モジュール素体１の端縁に到達しないように遮蔽材５を形成する。このとき、図１に示すように、遮蔽材５の配線基板２の下面２ｂからの高さが、外部接続端子４の配線基板２の下面２ｂからの高さよりも高くなるように遮蔽材５を形成する。遮蔽材５は、たとえば、シリコン樹脂などの熱硬化性樹脂を、ディスペンス方式、インクジェット方式、印刷方式等周知の技術を用いて形成することができる。また、遮蔽材５は、フィルム状の材料を貼り付けて表面を平坦にしてから、露光・現像プロセスで不要部分を除去する方法で形成してもよい。また、液状の樹脂を塗布してから平板に押し当てて表面を平坦にすることにより遮蔽材５を形成してもよい。
【００２７】
次に、モジュール素体集合体１０をダイシングやレーザー加工等の一般的な分割方法によりカットしてモジュール素体１を個片化する。
【００２８】
次に、成膜用の製品整列プレート６（本発明の「成膜用プレート」に相当する）を準備する。製品整列プレート６は、例えば、金属板６ａに粘着テープ６ｂを積層したプレートを使用することができる。または、金属リングに片面粘着テープを積層したプレートでもよい。粘着テープ６ｂは、真空中での使用が可能で、１２０℃程度の耐熱性があるものを選定するのが望ましい。金属板６ａへの粘着テープ６ｂの貼り付けは、ローラー、プレス、またはテープマウンター等の一般的な貼り付け方法を用いることができる。なお、気泡の発生を防止するために、金属板６ａへの粘着テープ６ｂの貼り付けは、真空中で行うとよい。また、金属板６ａと粘着テープ６ｂとの密着性を高めるために、貼り付け時に５０℃〜８０℃程度の加熱をしてもよい。
【００２９】
次に、モジュール素体１を製品整列プレート６に整列する（本発明の「プレート固定工程」に相当する）。モジュール素体１の遮蔽材５が形成されている面を製品整列プレート６の粘着テープ６ｂに貼り付けて、製品整列プレート６上にモジュール素体１を整列させる。整列機としては、一般的に使用されている実装機を使用することができる。また、モジュール素体１と製品整列プレート６との密着性を高めるために、整列後に５０℃〜８０℃程度の過熱をしてもよい。
【００３０】
次に、モジュール素体１を貼り付けた製品整列プレート６をスパッタリング装置のチャンバーにセットする。
【００３１】
次に、チャンバーの真空引きを行う。後の工程で成膜するシールド膜の膜質を考慮すると、到達真空度は低い方が好ましいが、真空到達度が低すぎるとタクトタイムが長くなり、生産能力が低下するため、真空到達度は１×１０−３Ｐａ〜１×１０−１Ｐａであるのが最も好ましい。なお、スパッタリング装置は、インライン式、バッチ式、枚葉式等の一般的なスパッタリング装置を使用することができる。また、生産性を考慮してスパッタ室の他にロードロック室を設けた装置を使用してもよい。
【００３２】
次に、必要に応じて、ドライエッチングを行う。ドライエッチングはＡｒイオンガンに電圧を印加してＡｒイオンでモジュール素体１の表面を洗浄する。ドライエッチングは、モジュール素体１の表面の洗浄の他、モジュール素体１の表面が粗化されることによりアンカー効果が生じて、シールド膜の密着性を向上させる効果がある。なお、ドライエッチングに代わり、プラズマ洗浄やイオンミリング等のドライプロセスによる残留成分の除去を行ってもよい。
【００３３】
次に、スパッタリングによりシールド膜を形成する（本発明の「シールド膜形成工程」に相当する）。シールド膜は、封止樹脂層３の上面３ａおよび側面３ｃと配線基板２の側面２ｃとを被覆するように形成され、封止樹脂層３の上面３ａおよび側面３ｃと配線基板２の側面２ｃとに積層された密着層と、密着層に積層された導電層と、導電層に積層された耐食層とを有する多層構造で形成することができる。
【００３４】
ここで、密着層は、導電層と封止樹脂層３との密着強度を高めるために設けられたものであり、たとえば、Ｔｉ、Ｃｒ、ＳＵＳなどの不動態を形成する材料で形成することができる。また、導電層は、シールド膜の実質的なシールド機能を担う層であり、たとえば、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌのうちいずれかの金属で形成することができる。耐食層は、導電層が腐食したり傷がついたりするのを防止するために設けられたものであり、たとえば、ＳＵＳで形成することができる。なお、シールド膜は、配線基板２の側面２ｃから露出したグランド電極と電気的に接続する。
【００３５】
シールド膜の形成後、製品整列プレート６の粘着テープ６ｂからモジュール素体１をピックアップしてトレイに移す。モジュール素体１の天面（封止樹脂層３の上面３ａ側の面）を吸着保持しながらモジュール素体１を持ち上げて、モジュール素体１の裏面（配線基板２の下面２ｂ側の面）から突き上げてピックアップを補助する。または、粘着ヘッドなどを使用して複数のモジュール素体１を同時にピックアップしてもよい。
【００３６】
モジュール素体１のピックアップ後、遮蔽材５を除去する（本発明の「遮蔽材除去工程」に相当する）。遮蔽材５は、エッチングや溶解によって除去したり、発泡剥離シートを用いて除去することができる。
【００３７】
最後に、必要に応じてスパッタリング後の製品の洗浄、印字、測定、外観検査、梱包を行って、モジュールが完成する。
【００３８】
したがって、上記した実施形態によれば、モジュール素体１の裏面に当たる配線基板２の下面２ｂに遮蔽材５を設けることにより、スパッタリングの際にシールド膜がモジュール素体１の裏面に形成されるのを防止することができる。すなわち、シールド膜は、外部接続端子４の外側に設けられた遮蔽材５には成膜される場合がありえるが、外部接続端子４より内側であるモジュール素体１の裏面には回り込まない。このため、外部接続端子４にシールド膜が形成されてモジュールの信頼性が低下するのを防止することができる。また、外部接続端子４の大きさにばらつきがある場合でも、遮蔽材５を設けることによりシールド膜がモジュール素体１の裏面に形成されるのを防止できる効果がある。また、粘着シートとして、特別の材料を用いる必要がなく、確実な製造方法を安価なプロセスコストで提供することができる。また、遮蔽材５に液状樹脂を用いることにより、遮蔽材５の形成後にモジュール素体１の粘着テープ６ｂへの設置面を平坦にすることが可能であり、取扱いが容易になる。また、遮蔽材５を設けることにより、粘着テープ６ｂへの接触面積を小さくすることができるため、スパッタ後のピックアップが容易になる。
【００３９】
（遮蔽材の変形例）
図４ないし図６に示すモジュール素体１ａのように、遮蔽材５ａを配線基板２の下面２ｂの端縁に到達するように形成してもよい。この場合、図６に示すようにモジュール素体集合体１０ａのダイシングライン上に遮蔽材５ａを形成する。こうすると、モジュール素体１ａの裏面（配線基板２の下面２ｂ）にはシールド膜が形成されず、モジュールの信頼性を向上させることができる。
【００４０】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、上記したもの以外に種々の変更を行なうことが可能である。例えば、上記した実施形態や変形例の構成を組み合わせてもよい。
【００４１】
たとえば、上記した実施形態では、遮蔽材５を配線基板２の下面２ｂの外周に沿って形成しているが、配線基板２の下面２ｂ全体を覆うように形成していてもよい。
【００４２】
また、本発明は、部品を備える種々のモジュールに適用することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１、１ａ    モジュール素体
２    配線基板
３    封止樹脂層
４    外部接続端子
５、５ａ    遮蔽材
６    製品整列プレート（成膜用プレート）
【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】
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【図７】
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