(57)【要約】【課題】基板に反りが生じることなく、電子部品が搭載された基板が樹脂により被覆されてなる電子モジュールの製造方法を提供する。【解決手段】電子部品が搭載された基板２の両面が熱可塑性の樹脂６からなる被覆層６Ａ、６Ｂで被覆されている電子モジュールの製造方法は、上端に開口端を有する容器１０内に溶融した樹脂６を充填する充填ステップと、容器６の内面と基板２の両面とが離間するように、溶融した樹脂６に基板２を開口端から少なくともＬＥＤチップ４が溶融した樹脂６に埋没するまで挿入する挿入ステップと、樹脂６を硬化させて被覆層６Ａ、６Ｂを形成する硬化ステップと、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載された基板の両面が熱可塑性の樹脂からなる被覆層で被覆されている電子モジュールの製造方法であって、
上端に開口端を有する容器内に溶融した前記樹脂を充填する充填ステップと、
前記容器の内面と前記基板又は前記基板に実装された部品とが離間するように、前記溶融した前記樹脂に前記基板を前記開口端から少なくとも前記電子部品が溶融した樹脂に埋没するまで挿入する挿入ステップと、
前記樹脂を硬化させて前記被覆層を形成する硬化ステップと、
を備える、ことを特徴とする電子モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記挿入ステップでは、
前記基板に上下動又は振動を加えながら前記樹脂に挿入する、
請求項１に記載の電子モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記基板の少なくとも一方の面にはスペーサが取り付けられており、
前記基板は、前記スペーサにより前記容器内の所定の位置に保持されている、
請求項１又は２に記載の電子モジュールの製造方法。
【請求項４】
前記充填ステップの前に、前記容器の内壁の少なくとも一部に、前記樹脂の融点以上の融点を有する第２の樹脂製の板又はシート状の樹脂部材を設けるステップをさらに備える、
請求項１〜３の何れか１項に記載の電子モジュールの製造方法。
【請求項５】
前記容器は樹脂製である、
請求項１〜３の何れか１項に記載の電子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、電子モジュールの製造方法に関し、特に、基板を熱可塑性の樹脂で包囲した電子モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子部品が搭載された回路基板の両面を樹脂により被覆することが行われている。このような樹脂の被覆は、例えば、特許文献１に記載されているように、基板の一方の面を溶融した樹脂に浸漬させ、樹脂を硬化させた後、他方の面を溶融した樹脂に浸漬させ、樹脂を硬化させることにより行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６３−１４９５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のように回路基板を片面ずつ溶融した樹脂に浸漬する方法では、片面を樹脂に浸漬した後に基板及び樹脂を冷却している間に、樹脂と基板の熱膨張率の差により反りが発生してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、基板に反りが生じることなく、電子部品が搭載された基板が樹脂により被覆されてなる電子モジュールの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電子部品が搭載された基板の両面が熱可塑性の樹脂からなる被覆層で被覆されている電子モジュールの製造方法であって、上端に開口端を有する容器内に溶融した樹脂を充填する充填ステップと、容器の内面と基板の両面又は基板に実装された部品とが離間するように、溶融した樹脂に基板を開口端から少なくとも電子部品が溶融した樹脂に埋没するまで挿入する挿入ステップと、樹脂を硬化させて被覆層を形成する硬化ステップと、を備える、ことを特徴とする。
【０００７】
上記構成の本発明によれば、容器の内面と基板又は前記基板に実装された部品の両面とが離間するように基板を溶融した樹脂に挿入し、樹脂を硬化せているため、基板の両側に位置する樹脂が同時に硬化する。これにより硬化時に基板の両面に略均等に熱応力が作用するため、基板及び樹脂に反りが生じることを防止できる。
【０００８】
本発明において、好ましくは、挿入ステップでは、基板に上下動又は振動を加えながら樹脂に挿入する。
上記構成の本発明によれば、基板に上下動又は振動を加えることにより、基板に気泡が付着した状態で樹脂が硬化するのを防止できる。
【０００９】
本発明において、好ましくは、基板の少なくとも一方の面にはスペーサが取り付けられており、基板は、スペーサにより容器内の所定の位置に保持されている。
上記構成の本発明によれば、基板を容器内の所定の位置に確実に保持することができ、正確に所望の厚さの被覆層を形成することができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、充填ステップの前に、容器の内壁の少なくとも一部に、樹脂の融点以上の融点を有する第２の樹脂製の板又はシート状の樹脂部材を設けるステップをさらに備える。
上記構成の本発明によれば、既に硬化している樹脂部材を被覆層の一部とすることができ、容易に離形を行うことができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、容器は樹脂製である。
上記構成の本発明によれば、容器を被覆層の一部とすることができ、離型する必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、基板に反りが生じることなく、電子部品が搭載された基板が樹脂により被覆されてなる電子モジュールの製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態による電子モジュールの製造方法により製造された電子モジュールの構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態による電子モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による電子モジュールの製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の電子モジュールの製造方法の第１実施形態を図面で参照しながら、詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による電子モジュールの製造方法により製造された電子モジュールの構成を示す図である。同図に示すように、電子モジュール１は、平板状の基板２と、基板２の一方の面に形成されたプリント回路（図示せず）と、基板２の一方の面に搭載されたＬＥＤチップ４とを備える。基板２の両面上には、樹脂による被覆層６Ａ、６Ｂが形成されている。なお、本実施形態では、被覆層６Ａ、６Ｂ内にスペーサ８が埋設された状態となっている。また、本実施形態では、電子部品としてＬＥＤチップ４が搭載されている場合について説明するが、基板に搭載される電子部品はＬＥＤチップに限定されない。
【００１５】
基板２としては、紙フェノール基板（XPC,FR-1,FR-2）、紙エポキシ基板（FR-3）、ガラス・コンポジット基板（CEM-3）、ガラス・エポキシ基板（FR-4,FR-5）、セラミック基板、テフロン基板、ガラス繊維ポリエステル基板（FRP）等を用いることができる。なお、樹脂としては、熱膨張率が基板の２倍以上である場合に、本発明の製造方法は好適である。
【００１６】
また、被覆層６Ａ、６Ｂを構成する樹脂は透明樹脂で構成され、例えば、コポリエステル樹脂、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリル、非晶性ポリオレフィン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、脂肪族環状ポリオレフィン、ノルボルネン系の熱可塑性当面樹脂が好適に用いられるが、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアセタール等の熱硬化性透明樹脂を用いてもよい。尚、ここでは透明樹脂から構成する場合を示しているが、光が透過できる樹脂材料であれば、透明樹脂でなくてもよい。又、透明樹脂に光が透過できる程度の塗料を表面に塗布したものであってもよい。
【００１７】
スペーサ８としては、耐熱性を有する軽量な材料から構成されることが望ましい。また、スペーサ８を構成する材料としては、被覆層６Ａ、６Ｂを構成する樹脂に近い熱膨張係数を有する材料が好ましい。
【００１８】
図２は、本発明の第１実施形態による電子モジュールの製造方法を説明するための断面図である。
図２（Ａ）に示すように、まず、基板２にプリント回路をプリントし、ＬＥＤチップ４を取り付ける（基板組立ステップ）。
【００１９】
次に、図２（Ｂ）に示すように、基板２の表裏面にスペーサ８を取り付ける。スペーサ８としては、中空の部材が好ましい。なお、スペーサ８は、後に電子モジュールを固定する際の取付治具として用いることが好ましい。また、上端に開口端を有し、被覆層６Ａ、６Ｂの形状に合わせて形成された容器１０内に溶融した樹脂６を充填する（充填ステップ）。なお、本実施形態では、予め溶融させた樹脂６を容器１０内に充填しているが、樹脂６を容器１０に入れた後、樹脂６を溶融させてもよい。また、容器１０の内面には、予め離型剤を塗布しておくことが望ましい。
【００２０】
次に、図２（Ｃ）に示すように、基板２を、基板２の表裏面が容器１０の内面と離間するように、上方の開口端から容器１０内の溶融した樹脂６に挿入する（挿入ステップ）。この際、基板２を上下に往復動をさせながら、樹脂６内に挿入することが望ましい。一端、基板２の一部を樹脂６内に浸漬した後、この基板２の部分を樹脂６から引き上げると、基板２の表面に付着した樹脂６が広がる。これにより、基板２の表面に気泡が付着した状態で樹脂６が硬化することを防止できる。この際、基板２の表裏面に取り付けられたスペーサ８により、基板２が、基板２又は基板２に実装されたＬＥＤチップ４が容器１０の内面から離間するように、容器１０内の所定の位置に配置される。
【００２１】
なお、本実施形態では、基板２に上下運動を加えるものとしたが、基板２又は容器１０に微振動を加えてもよい。このように微振動を加えた場合であっても、基板２に付着した気泡を除去することができる。
【００２２】
次に、図２（Ｄ）に示すように、基板２を完全に樹脂６に浸漬させた状態で樹脂６を冷却する。樹脂６が冷却されて硬化することにより、被覆層６Ａ、６Ｂが形成される（硬化ステップ）。
【００２３】
次に、図２（Ｅ）に示すように、容器１０を前後に分割して電子モジュール１を離型する（離型ステップ）。
以上の工程により、電子モジュール１を製造することができる。
【００２４】
本実施形態によれば、挿入ステップにおいて、容器１０の内面と基板２の表面又は基板２に実装された部品とが離間するように基板２を溶融した樹脂６に挿入し、硬化ステップにおいて樹脂６を硬化せているため、基板２の両側に位置する樹脂６が同時に硬化する。これにより硬化時に基板２の両面に略均等に熱応力が作用するため、基板２及び被覆層６Ａ、６Ｂに反りが生じることを防止できる。
【００２５】
また、本実施形態によれば、挿入ステップにおいて、基板２に上下動を加えることにより、基板２に気泡が付着した状態で樹脂６が硬化するのを防止できる。
【００２６】
また、本実施形態によれば、基板２の両面にスペーサ８が取り付けられており、スペーサ８により基板２が容器１０内の所定の位置に保持しているため、正確に所望の厚さの被覆層６Ａ、６Ｂを形成することができる。
【００２７】
なお、上記実施形態では、離型ステップにおいて、容器１０を前後に分割して電子モジュール１を離型したが、本発明はこれに限られない。例えば、容器１０を樹脂により構成しておき、離型ステップを行わず、この容器１０を構成する樹脂を被覆層６Ａ、６Ｂの一部として用いることも可能である。
また、上記実施形態では、容器１０の内面に離型剤を塗布していたが本発明はこれに限られない。
【００２８】
図３は、本発明の第２実施形態による電子モジュールの製造方法を説明するための図である。
まず、第１実施形態と同様に、基板２にプリント回路をプリントし、ＬＥＤチップ４を取り付ける。
次に、第１実施形態と同様に、基板２の表裏面にスペーサ８を取り付ける。
【００２９】
次に、図３（Ａ）に示すように、第２実施形態では、容器１０の対向する内面にシート状の樹脂シート１２を取り付けておく。なお、樹脂シート１２を構成する樹脂は、容器１０内に充填される溶融した樹脂と同一又はそれよりも高い融点を有する樹脂材料が好ましい。そして、第１実施形態と同様に、容器１０内に溶融した樹脂を充填する（充填ステップ）。
次に、第１実施形態と同様に、基板２を、上方から容器１０内の溶融した樹脂６に挿入する（挿入ステップ）。
【００３０】
次に、図３（Ｂ）に示すように、基板２を完全に樹脂６に浸漬させた状態で樹脂６を冷却する。樹脂６が冷却されて硬化することにより、樹脂６と樹脂シート１２とが一体になり、被覆層１６Ａ、１６Ｂが形成される（硬化ステップ）。
【００３１】
次に、図３（Ｃ）に示すように、容器１０を前後に分割して電子モジュール１１を離型する（離型ステップ）。
【００３２】
上記の工程によっても、基板２の表裏面に被覆層１６Ａ、１６Ｂが形成された電子モジュール１１を製造することができる。
なお、上記実施形態では、容器１０の内面に樹脂シート１２を取り付けているが、板状の樹脂材を取り付けてもよい。また、上記実施形態では、容器１０の内壁の両面に樹脂シート１２を取り付けているが、これに限らず、一方の面のみに樹脂シート１２を取り付けてもよく、内壁の一部のみに樹脂シート１２を取り付けてもよい。
【００３３】
上記の実施形態によれば、第１実施形態で奏される効果に加えて以下の効果が奏される。
第２実施形態によれば、容器１９内に、樹脂６の融点以上の融点を有する樹脂シート１２を取り付けておくことにより、既に硬化している樹脂シート１２を被覆層１６Ａ，１６Ｂの一部とすることができ、容易に離形を行うことができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、容器を離型しているが、これに限らず、容器を樹脂製にすることにより、離型を省略することができる。このような場合には、容器を構成する材料として、容器１０内に充填される溶融した樹脂と同一又はそれよりも高い融点を有する樹脂材料を用いることが望ましい。このような場合には、第１実施形態と同様に、基板組立ステップ、充填ステップ、挿入ステップ、及び、硬化ステップのみを行えば電子モジュールを製造することができる。
【００３５】
なお、上記各実施形態では、基板２の全体を被覆層６Ａ，６Ｂ、１６Ａ，１６Ｂで被覆したが少なくとも電子部品を被覆すればよい。このような場合には、挿入ステップでは、電子部品が溶融した樹脂に埋没するまで基板を樹脂に挿入すればよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  電子モジュール
２  基板
４  ＬＥＤチップ
６  樹脂
６Ａ、６Ｂ  被覆層
８  スペーサ
１０  容器
１１  電子モジュール
１２  樹脂シート
１６Ａ、１６Ｂ  被覆層
【図１】
2019033113.tif 000003
【図２】
2019033113.tif 000004
【図３】
2019033113.tif 000005