(57)【要約】【課題】従来のモジュール部品では、電子部品と配線基板をはんだで接続しその上から外層樹脂で被っているためマザー基板とのリフロー接続時にはんだが再溶融するときに回路部品の電極間がショートするためモジュール部品の機能を害するものとなっていた。【解決手段】表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と、少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間を埋めるように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と、少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品とする。【選択図】　図１
2004095815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と、少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間を埋めるように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と、少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品。
【請求項２】
配線基板として電子部品を接続する接続電極が複数対設けられ、この隣接する対の接続電極またはオーバーコート樹脂間にも溶融はんだによるショート防止樹脂を設けた請求項１に記載のモジュール部品。
【請求項３】
表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と、少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間および接続電極に接続した電子部品のはんだ付け部を被うように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と、少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品。
【請求項４】
溶融はんだによるショート防止樹脂が実装された電子部品を埋設するように配線基板の表面全体に設けた請求項３に記載のモジュール部品。
【請求項５】
溶融はんだによるショート防止樹脂として外層樹脂より曲げ弾性率の低いものを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品。
【請求項６】
実装する電子部品として能動部品のトランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体および受動部品のチップ状の抵抗、コンデンサ、インダクタを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品。
【請求項７】
溶融はんだによるショート防止樹脂をエポキシ樹脂とした請求項１または３に記載のモジュール部品。
【請求項８】
外層樹脂を無機フィラーを５０％以上含有したエポキシ樹脂とした請求項１または３に記載のモジュール部品。
【請求項９】
溶融はんだの溶融温度が２２０度以上とした請求項１または３に記載のモジュール部品。
【請求項１０】
ショート防止樹脂としてガラス転移温度が溶融はんだの溶融温度より低いものを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモジュール部品に関し、特に配線基板の上部に電子部品が配置され、これを絶縁樹脂で被ったモジュール部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモジュール部品１は図８の断面図に示すように回路パターン１１や電極３を配線基板２の表面に形成し、その表面をオーバーコート樹脂６で被っている。そして電極３は配線基板２の内部に形成したインナービア８や回路パターン９を通して裏面電極１０と接続している。電子部品４と電極３とをはんだ５で接続した後、電子部品４を包み込むように配線基板２の表面上を外層樹脂７で被った構成である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のモジュール部品１では、電子部品４と配線基板２をはんだ５で接続しその上から外層樹脂７で被った構成としているが、特に最近の小型化された電子部品において電子部品４と配線基板２とのクリアランスが小さく外層樹脂７がこのクリアランスに確実に充填されないため電子部品４の絶縁が不十分でマザー基板とのはんだ接合時に上記はんだ５が再溶融した際に電子部品４の電極間がショートしモジュール部品１の機能を害するものとなっていた。
【０００４】
本発明は上記問題を解決し接続信頼性に優れたモジュール部品を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と、少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間を埋めるように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と、少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品であり、接続電極またはオーバーコート樹脂間を埋めるように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂により再溶融で膨張したはんだをショート防止樹脂で封止することにより電子部品の電極間の短絡を防止することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、配線基板として電子部品を接続する接続電極が複数対設けられ、この隣接する対の接続電極またはオーバーコート樹脂間にも溶融はんだによるショート防止樹脂を設けた請求項１に記載のモジュール部品であり電子部品の電極間および電子部品間の電極の短絡を防止することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間および接続電極に接続した電子部品のはんだ付け部を被うように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品であり、電子部品の電極間および電子部品間の電極の短絡を防止することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、溶融はんだによるショート防止樹脂が実装された電子部品を埋設するように配線基板の表面全体に設けた請求項３に記載のモジュール部品であり、電子部品の電極間および電子部品間の電極の短絡を防止することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、溶融はんだによるショート防止樹脂として外層樹脂より曲げ弾性率の低いものを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品であり、再溶融によって膨張したはんだをショート防止樹脂が膨張したはんだの体積を吸収するため各種電極間のショートを防止することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、実装する電子部品として能動部品のトランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体および受動部品のチップ状の抵抗、コンデンサ、インダクタを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品であり、小型の電子部品をはんだ実装する場合の電極間のショートを防止することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、溶融はんだによるショート防止樹脂をエポキシ樹脂とした請求項１または３に記載のモジュール部品であり、小さな隙間でも確実に素早く充填することができ電極間のショートを防止するとともに生産性を向上することができる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、外層樹脂を無機フィラーを５０％以上含有したエポキシ樹脂とした請求項１または３に記載のモジュール部品であり、電子部品から発生する熱を速やかに放熱することができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、溶融はんだの溶融温度を２２０度以上とした請求項１または３に記載のモジュール部品であり、耐熱性に優れたモジュール部品を提供することができる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、ショート防止樹脂としてガラス転移温度が溶融はんだの溶融温度よりも低いものを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品であり、溶融はんだの体積膨張を緩和し電極間のはんだによるショートを防止し信頼性を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は本発明のモジュール部品１２の断面図である。回路パターン２１や接続電極１４を配線基板１３の表面に形成し、配線基板１３の内部に形成したインナービア２０や回路パターン２２を通して裏面電極２３と接続している。その回路パターン２１や接続電極１４の接続部を除いた表面をオーバーコート樹脂１７で被っている。図２にオーバーコート樹脂１７で被った配線基板１３の平面図を示す。前述した回路パターン２１は電子部品１５の電極に対応する部分を残して、接続電極１４として接続する部分の外周をオーバーコート樹脂１７で被っている。この接続電極１４は図１に示す配線基板１３の内部に形成したインナービア２０や回路パターン２２を通して裏面電極２３と接続している。さらに図３で示すように配線基板１３に電子部品１５をはんだ１６で接続した平面状態を示している。
【００１７】
図４は図３の斜視図を示し複数個の電子部品１５の電極間および回路部品間の電極間に形成した構成を示している。
【００１８】
図１に示すように電子部品１５と接続電極１４とがはんだ１６で接続され電子部品１５と配線基板１３との間にはショート防止樹脂１９を形成している。このショート防止樹脂１９を充填するのに配線基板１３上の接続電極１４の電極間にはショート防止樹脂１９を塗布せず略４５μｍ程度の隙間を確保することによりショート防止樹脂１９が電子部品１５と配線基板１３の間および接続電極１４間に流れ込むことで確実に封止することができる。さらに電子部品１５の側面に露出しているはんだ１６もショート防止樹脂１９で被った構成としている。
【００１９】
そして配線基板１３の表面および電子部品１５を含むショート防止樹脂１９を外層樹脂１８で被いその表面を平坦にすることで、その表面を機械吸着することが容易となりマザー基板へのモジュール部品の搭載効率を高めることができる。
【００２０】
このように、ショート防止樹脂１９を用いてはんだ１６を被って封止することにより図５に示すリフロー後の接続抵抗変化のグラフにおいて従来のモジュール部品の構成ではＡに示すようなリフロー後に接続抵抗値が０になっており、断面を分解すると配線基板と回路部品との間にはんだが流出し電極間が導通している。本発明の構成ではＢで示すように初期値とリフロー後の接続抵抗値に変化は見られず、良好な特性を示している。これは電子部品１５を被覆するようにショート防止樹脂１９によってはんだ１６の再溶融時にはんだ１６が体積膨張してもショート防止樹脂１９の曲げ弾性率の小さい材料を用いることにより体積膨張したはんだ１６による応力をショート防止樹脂１９で緩和させることで電子部品１５とショート防止樹脂１９との界面には亀裂が発生しないため、従来この亀裂に溶融したはんだが入り込み電極間の短絡していたことを防ぐことができる。
【００２１】
図６は電子部品１５の天面を残しショート防止樹脂１９で被っておりその上から外層樹脂１８で被った構成である。図７は図６の電子部品１５の天面を残しショート防止樹脂１９で配線基板１３を被ったものの斜視図である。
【００２２】
配線基板１３は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなっている。無機フィラーとしては、Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＢＮ，ＡｌＮ，ＳｉＯ２およびＢａＴｉＯ３などを用いることができる。無機フィラーは混合物に対して７０重量％から９５重量％であることが望ましい。熱硬化性樹脂には、たとえば耐熱性が高いエポキシ樹脂、フェノール樹脂、またはシアネート樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は耐熱性が高いので特に好ましい。
【００２３】
回路パターン２１，２２は電気導電性を有する物質からなりたとえば銅箔や導電性樹脂組成物からなる。本発明において回路パターン２１，２２は銅箔を用いている。
【００２４】
電子部品１５はたとえば能動部品を含む。能動部品としては、たとえばトランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。受動部品としてはチップ状の抵抗、コンデンサ、インダクタなどが用いられる。なお電子部品１５は能動部品または受動部品を含まない場合であっても良い。
【００２５】
はんだ１６はたとえば共晶はんだや高温はんだあるいは鉛フリーはんだを用いることができる。
【００２６】
インナービア２０は、たとえば熱硬化性の導電物質としてたとえば金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物を用いることができる。
【００２７】
金、銀または銅は導電性が高いために好ましい。熱硬化性樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、シアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いために特に好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電子部品からなる電子部品と表面に回路パターンや接続電極の少なくとも一部をオーバーコート樹脂で被った配線基板と前記電子部品、はんだで接続しこれらをショート防止樹脂で被いさらに外層樹脂でショート防止樹脂を被う構成にすることにより電子部品と配線基板の接続抵抗が安定し信頼性の優れたモジュール部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるモジュール部品の一実施の形態の断面図
【図２】本発明によるモジュール部品の配線基板の平面図
【図３】本発明によるモジュール部品の配線基板に回路部品を接続した状態の平面図
【図４】本発明によるリフロー後の接続抵抗の変化のグラフ
【図５】本発明によるモジュール部品の配線基板に回路部品を搭載した斜視図
【図６】本発明によるモジュール部品の他の例の断面図
【図７】本発明によるモジュール部品の配線板に外層樹脂を塗布した斜視図
【図８】従来のモジュール部品の断面図
【符号の説明】
１２　モジュール部品
１３　配線基板
１４　接続電極
１５　電子部品
１６　はんだ
１７　オーバーコート樹脂
１８　外層樹脂
１９　ショート防止樹脂
２０　インナービア
２１，２２　回路パターン
２３　裏面電極
【図１】
2004095815.tif 000003
【図２】
2004095815.tif 000004
【図３】
2004095815.tif 000005
【図４】
2004095815.tif 000006
【図５】
2004095815.tif 000007
【図６】
2004095815.tif 000008
【図７】
2004095815.tif 000009
【図８】
2004095815.tif 000010