(57)【要約】　　　（修正有）【課題】位置決め孔による位置決め操作を一回のみにすることで組み立て誤差を小さくすることができる半導体部品用回路基板を提供する。【解決手段】半導体受光素子２０を搭載する実装部１１と、実装部１１から延出される接続部１２とがフレキシブル基板１３によって形成され、実装部１１の裏面に補強板が取り付けられて成る半導体部品用回路基板１０において、補強板が実装部１１の外形形状と一致する形状に形成され、実装部１１と補強板とを同一形状で一体的に貫通する半導体部品組み立て用の位置決め孔２４が設けられていることを特徴とする半導体部品用回路基板１０である。【選択図】　　　　図１
2004014894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体受光素子を搭載する実装部と、当該実装部から延出される接続部とがフレキシブル基板によって形成され、前記実装部の裏面に補強板が取り付けられて成る半導体部品用回路基板において、
前記補強板が前記実装部の外形形状と一致する形状に形成され、
前記実装部と前記補強板とを同一形状で一体的に貫通する半導体部品組み立て用の位置決め孔が設けられていることを特徴とする半導体部品用回路基板。
【請求項２】
前記補強板が前記フレキシブル基板と同質の材料からなることを特徴とする請求項１記載の半導体部品用回路基板。
【請求項３】
半導体受光素子を搭載する実装部と、該実装部から延出される接続部とがフレキシブル基板によって形成され、前記実装部の裏面に補強板が取り付けられて成る半導体部品用回路基板の製造方法において、
前記フレキシブル基板に配線パターンを形成した後、
前記フレキシブル基板の実装部を形成した面と反対側の面に補強板を取り付け、プレス金型を使用して前記配線パターンの形状に基いてフレキシブル基板と前記補強板とを打ち抜くと共に、実装部と補強板とを貫通させて、半導体部品組み立て用の位置決め孔を打ち抜くことを特徴とする半導体部品用回路基板の製造方法。
【請求項４】
半導体受光素子を搭載する実装部と、該実装部から延出される接続部とがフレキシブル基板によって形成され、前記実装部の裏面に補強板が取り付けられて成る半導体部品用回路基板の製造方法において、
前記フレキシブル基板の実装部となる面と反対側の面に補強板を取り付けた後、
前記フレキシブル基板に配線パターンを形成し、プレス金型を使用して前記配線パターンの形状に基いてフレキシブル基板と前記補強板とを打ち抜くと共に、実装部と補強板とを貫通させて、半導体部品組み立て用の位置決め孔を打ち抜くことを特徴とする半導体部品用回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記補強板に前記フレキシブル基板と同質の材料を使用することを特徴とする請求項３または４に記載の半導体部品用回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブル基板に半導体素子を搭載した半導体部品用回路基板に関し、より詳細には、小型半導体素子を利用した半導体部品用回路基板およびこれを用いた半導体製品とこれらの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤやＣＭＯＳセンサといった半導体受光素子を搭載した半導体部品（光学モジュール）に、筐体の底部の開口部に半導体受光素子を搭載した基板を取り付け、筐体の頂部に光学レンズを取り付けた半導体製品がある。半導体受光素子を搭載した基板は、筐体に設けた位置決め用の突起に基板に設けた位置決め孔を嵌入することによって筐体に位置決めして取り付けられる。
半導体受光素子を搭載する基板にフレキシブル基板を使用する場合は、基板強度が低く、基板を平坦に維持することができないため、基板の裏面に補強板を取り付けている。補強板にはアルミニウム板が多く用いられ、従来は予め基板の形状に合わせて個片に切断して形成されたものが用いられている。フレキシブル基板に補強板を取り付ける際には、筐体に設けた位置決め用の突起の位置に合わせてフレキシブル基板に設けた位置決め孔と、個片に切断した際に形成された補強板の位置決め孔とをピンゲージを用いて位置合わせして接着している。
【０００３】
そして、半導体受光素子をフレキシブル基板に搭載した後、フレキシブル基板に形成された位置決め孔と、光学レンズが組み込まれた筐体に設けた位置決め用の突起とを位置合わせして、補強板付きのフレキシブル基板を筐体に取り付けて半導体製品が組み立てられる。
このように、半導体受光素子を搭載する基板として剛性の低いフレキシブル基板を使用する場合であっても、補強板を貼り付けることにより基板を確実に筐体に支持して、組み立て誤差を小さくして精度の良い半導体製品を製造することが可能になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、補強板に形成する位置決め孔は、フレキシブル基板との貼り付け誤差を考慮して、フレキシブル基板に設ける位置決め孔よりも若干大きく形成する。一方、半導体製品の組み立てには非常に精密さを要するため、組み立て精度を上げるには補強板の位置決め孔をフレキシブル基板に設ける位置決め孔と同程度の大きさとする必要がある。
従来の半導体製品では、半導体受光素子を搭載したフレキシブル基板と、レンズが組み込まれた筐体とはそれぞれ別個の工程により形成されており、フレキシブル基板と筐体とを組み合わせると、回路基板に搭載された半導体受光素子の中心と筐体に組み込まれたレンズの中心とがずれてしまうことがあり、半導体製品としての信頼性に欠け、歩留りが低くなってしまうという課題があった。前述したフレキシブル基板に補強板を取り付ける際の誤差も半導体製品の歩留まりを低下させる一因となる。
【０００５】
なお、フレキシブル基板と補強板との組み合わせ方法としては、補強板とフレキシブル基板を外形合わせによって貼り付ける方法も行われているが、補強板の端辺部がフレキシブル基板の端辺部より内側に位置するような製品の場合には、フレキシブル基板のはみ出し部分が補強板に片持ちされる状態になるため、補強板からはみ出した部分のフレキシブル基板に形成した配線パターンが折れ曲がって破損してしまうことがあり、フレキシブル基板の端部に配線パターンを形成することができず、回路基板の小型化への障害になるといった課題もある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明者は、このような半導体受光素子を搭載した半導体部品を組み立てする際の誤差を軽減させる方法を各種検討した結果、別部品の組み立てに用いる位置決め孔を形成する際に用いる基準位置が半導体部品によってばらつかないように設定すると共に、位置決め孔による位置決め操作を一回のみにすることで組み立て誤差を小さくし、さらに、フレキシブル基板の実装部の外形形状を補強板の外形形状に一致させることにより、フレキシブル基板の実装部全体に配線パターンを形成可能にできることに想到し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本願発明は、半導体受光素子を搭載する実装部と、該実装部から延出される接続部とがフレキシブル基板によって形成され、前記実装部の裏面に補強板が取り付けられて成る半導体部品用回路基板において、前記補強板が前記実装部の外形形状と一致する形状に形成され、前記実装部と前記補強板とを同一形状で一体的に貫通する半導体製品組み立て用の位置決め孔が設けられていることを特徴とする半導体部品用回路基板である。
これにより、位置決め孔による位置決め操作を一回のみにすることができるので、組み立て誤差を少なくすることができる。
【０００７】
また、前記補強板が前記フレキシブル基板と同質の材料からなっていることが好ましい。
これにより、打ち抜き金型のクリアランス設定が容易になると共に、打ち抜き後にバリが発生しないため、打ち抜き作業後の整形が不要になるので、回路基板の製造効率を向上させることができる。
【０００８】
さらに、本発明に係る半導体部品用回路基板の製造方法の発明としては、半導体受光素子を搭載する実装部と、該実装部から延出される接続部とがフレキシブル基板によって形成され、前記実装部の裏面に補強板が取り付けられて成る半導体部品用回路基板の製造方法において、前記フレキシブル基板に配線パターンを形成した後、前記フレキシブル基板の実装部を形成した面と反対側の面に補強板を取り付け、プレス金型を使用して前記配線パターンの形状に基いてフレキシブル基板と前記補強板とを打ち抜くと共に、実装部と補強板とを貫通させて、半導体製品組み立て用の位置決め孔を打ち抜くことを特徴としている。
【０００９】
さらにまた、前記フレキシブル基板の実装部となる面と反対側の面に補強板を取り付けた後、前記フレキシブル基板に配線パターンを形成し、プレス金型を使用して前記配線パターンの形状に基いてフレキシブル基板と前記補強板とを打ち抜くと共に、実装部と補強板とを貫通させて、半導体製品組み立て用の位置決め孔を打ち抜くことを特徴としている。
これらの製造方法により、それぞれの半導体部品用回路基板における位置決め孔の配設位置のばらつきを小さくすることができる。
【００１０】
また、前記補強板に前記フレキシブル基板と同質の材料を使用することを特徴としてもよい。
これによれば、打ち抜き金型のクリアランス設定が容易になると共に、打ち抜き後にバリが発生しないため、打ち抜き作業後の整形が不要になるので、回路基板の製造効率を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の半導体部品用回路基板の好適な実施の形態を図面に沿って説明する。
まず、半導体部品用の回路基板について説明する。図１、２は半導体部品用の回路基板１０に半導体受光素子２０を搭載した状態を示す平面図および底面図である。
本実施形態の回路基板１０は一端部に半導体受光素子２０を搭載する実装部１１が形成され、実装部１１の端縁から実装部１１よりも細幅の接続部１２が他端側に延出して設けられている。実装部１１および接続部１２はフレキシブル基板１３によって一体に形成され、フレキシブル基板１３の表面には所要の配線パターンが設けられている。
【００１２】
半導体受光素子２０と配線パターンとは配線パターンに設けた接続パッド１４と半導体受光素子２０とをワイヤボンディングすることによって電気的に接続される。１５がボンディングワイヤである。１６は実装部１１に搭載した回路部品である。回路部品もまた配線パターンに電気的に接続して搭載されている。このようにして半導体部品が形成される。
【００１３】
図２に示すように、回路基板１０の実装部１１の裏面には実装部１１の外形形状に一致する形状に形成された矩形状の補強板３２がフレキシブル基板１３に接着して取り付けられている。
２４はフレキシブル基板１３と補強板３２とを貫通して設けた位置決め孔である。本実施形態では実装部１１の前端縁の角部に各々１つずつ位置決め孔２４を設けている。本実施形態の半導体部品用の回路基板１０では、半導体製品の組み立てに使用する、光学レンズを組み付けた筐体に設けた基板の位置決め用の突起と位置合わせする位置決め孔２４を、フレキシブル基板１３と補強板３２とに完全に同一径の寸法で貫通させて設けたことが特徴的である。
【００１４】
図３は半導体部品用の回路基板が製造される状態を示す説明図である。図３に基いて、上記実施形態の回路基板１０の製造方法について説明する。
本実施形態では、アルミ板等を用いて枠体状に形成したキャリア２６の内側に、ポリイミドフィルム等の電気的絶縁性を有するフィルムの片面に銅箔を張った片面銅張りフィルム３０を張り、片面銅張りフィルム３０の銅箔をエッチングして個々のフレキシブル基板１３に対応した配線パターンを形成した後、片面銅張りフィルム３０の裏面に補強板３２を接着し、プレス抜き金型を使用して、片面銅張りフィルム３０とともに補強板３２を抜き落として個片の回路基板１０を形成する。同図で片面銅張りフィルム３０と補強板３２とを抜き落とす抜き線を破線で示す。
【００１５】
補強板３２は回路基板１０の実装部１１の大きさに合わせてあらかじめ帯状に形成したものを使用する。図３に示すように、補強板３２は実装部１１の辺の長さと同一の幅寸法（Ａ）に形成したものであり、片面銅張りフィルム３０に形成した実装部１１に位置合わせして、片面銅張りフィルム３０の裏側に接着する。
【００１６】
本製造方法では、片面銅張りフィルム３０とともに補強板３２を一度に打ち抜いて回路基板１０とするから、補強板３２は片面銅張りフィルム３０とともに容易に切断でき、打ち抜きばりなどが生じない材料からなるものを使用するのがよい。プレス抜き用の金型のクリアランス設定等の関係から、補強板３２としては片面銅張りフィルム３０の基材と異種材料を使用するよりも、片面銅張りフィルム３０の基材と同種の材料を使用するのがよい。たとえば、片面銅張りフィルム３０がポリイミドフィルムを基材とする場合は、ポリイミドフィルムと同じポリイミドによって形成した補強板を使用すると打ち抜き精度が良好となって好適である。本実施形態では補強板３２としてポリイミド材で１８０μｍの厚さのものを使用している。
【００１７】
片面銅張りフィルム３０に補強板３２を接着した後、個片の回路基板１０に抜き落とす際に、片面銅張りフィルム３０と補強板３２とを貫通するように位置決め孔２４を抜き落とす。プレス金型は、回路基板１０および位置決め孔２４を抜き落とす際に、回路基板１０に形成された配線パターンの形状に基いてプレス抜きを行う。このようなプレス金型を用いたプレス抜きによれば、回路基板１０の実装部１１の外形と位置決め孔２４とが同時に加工でき、実装部１１の配線パターンと位置決め孔２４との位置関係をきわめて高精度に加工することができる。また、位置決め孔２４も半導体製品を組み立てる筐体に設けた位置決め用の突起の形状に合わせて最適な形状に形成することができる。
【００１８】
このように、本実施形態の製造方法によって得られる回路基板は、実装部１１の配線パターンと位置決め孔２４との位置精度が良いことから、半導体部品を組み立てるための筐体に精度よく回路基板１０を取り付けることができ、これによって信頼性が高く、製造歩留まりの良い半導体部品を得ることが可能になる。
【００１９】
図４に片面銅張りフィルム３０に配線パターンを形成し、位置決め孔２４を形成して半導体部品を形成するまでの製造工程を示す。なお、図４では、説明上、半導体部品における回路基板１０の実装部１１となる部位を示している。
図４（ａ）は、半導体部品における回路基板１０の製造で使用する片面銅張りフィルム３０を示す。３０ａが片面銅張りフィルム３０の基材となるベースフィルムであり、３４がベースフィルム３０ａの片面に被着した銅箔である。
図４（ｂ）は、銅箔３４を所定の配線パターンに形成するため、銅箔３４の表面を感光性レジスト３６によって被覆した状態、図４（ｃ）は、感光性レジスト３６を露光および現像してレジストパターン３６ａを形成した状態である。レジストパターン３６ａは配線パターン３８として残す部位を被覆するように設ける。
【００２０】
図４（ｄ）は、レジストパターン３６ａをマスクとして銅箔３４をエッチングして配線パターン３８を形成した状態を示す。３８ａは回路部品を搭載する接続電極を示す。配線パターン３８は接続電極３８ａの他に半導体受光素子２０とワイヤボンディングによって接続する接続パッド、引き回し用の配線を含む。
配線パターン３８を形成した後、配線パターン３８が形成された面をソルダーレジスト４０により被覆し、接続電極３８ａおよび接続パッドのみを外部に露出させる。
【００２１】
図４（ｅ）は、ソルダーレジスト４０によって配線パターン３８を形成した面を被覆した後、回路基板１０の実装部１１を補強するための補強板３２をベースフィルム３０ａの裏面に接着した状態である。
図４（ｆ）は、次に、ベースフィルム３０ａと補強板３２とをプレス金型を用いて打ち抜き、回路基板１０の実装部１１を形成するとともに、ベースフィルム３０ａと補強板３２とを貫通する位置決め孔２４を形成した状態を示す。ベースフィルム３０ａと補強板３２とを打ち抜く際に、フレキシブル基板に設けた配線パターンあるいは位置合わせ用のパターンを光学的に検知し、プレス抜き金型に被加工品を正確に位置合わせしてプレス抜き加工することによって、高精度の打ち抜き加工を行うことができる。
【００２２】
なお、上述した半導体部品用回路基板の製造方法では、いわゆるサブトラクト法によってフレキシブル基板に配線パターンを形成する方法を示したが、フレキシブル基板に配線パターンを形成する方法は、図４に示す方法に限定されるものではなく、他の方法によることももちろん可能である。
【００２３】
本実施形態の製造方法によって得られた半導体部品の回路基板１０は、前述したように、回路基板１０に設ける位置決め孔２４の孔位置等がきわめて高精度に形成されているから、半導体製品の組み立てに使用する筐体に取り付けることで高精度に半導体製品を組み立てることができる。筐体に対して高精度に回路基板１０を組み付けることができることから、あらかじめ光学レンズを組み込んだ筐体と本実施形態の半導体部品とを組み立てることにより、光学レンズの光軸位置を半導体受光素子２０の中心位置とが位置ずれしたりすることがなく、受光精度の高い半導体製品として得ることができる。
【００２４】
また、本実施形態の製造方法によれば、一つのキャリア２６に対して、露光、現像あるいはエッチング等の処理を施すことで、一度に複数個の半導体部品を製造することができ、半導体部品を効率的に製造することが可能となって容易に半導体部品を量産することができるという利点がある。
【００２５】
以上に説明した方法において製造された半導体部品においては、半導体受光素子２０の配設位置を位置決め孔２４の位置と常に所定の位置関係になっているので、レンズの中心と回路基板１０に搭載された半導体受光素子２０の中心とが一致し、受光精度の高い半導体製品を製造することができる。
また、従来のように位置決め孔２４をそれぞれの部品ごとに形成して、位置決め孔２４により部品同士を組み立てするのではなく、半導体部品または回路基板１０になった状態で位置決め孔２４を形成する方法によれば、製造工程を簡略化することができるので、半導体部品の製造コストを削減することもできる。
【００２６】
さらに、補強板３２をフレキシブル基板１３材料と同種のポリイミドにより形成しているので、容易に位置決め孔２４の打ち抜きが行えると共に、打ち抜きによるバリの発生が無いため、整形作業が不要となるので作業効率をさらに向上させることができる。
【００２７】
また、本実施の形態においては使用する半導体素子をＣＭＯＳセンサ等の半導体受光素子としているが、通常の半導体素子としても良い。本発明に係る半導体部品用の回路基板の構造によれば、基板に形成された配線パターンに対して組み立て用の位置決め孔の位置が決められるので、配線パターンに対して常に所定の位置関係の位置決め孔を形成することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係る半導体部品と半導体部品用の回路基板によれば、以下に示す効果を得ることができる。
すなわち、半導体素子と、半導体素子を搭載するフレキシブル基板と、配線パターンが形成された前記フレキシブル基板に貼付する補強板とからなる半導体部品用回路基板において、補強板をフレキシブル基板に貼付した後に、半導体素子を搭載したフレキシブル基板と補強板とを同一の位置決め孔により回路基板の上下方向に貫通されている構造としたことにより、半導体部品用の回路基板を構成する部品のそれぞれに位置決め孔を設けられた位置決め孔に基いて、それぞれの部品同士を組み立てることにより累積する組み立て誤差の発生を排除することができ、正確な組み立て精度を有する半導体部品用の回路基板を提供することが可能になる。
【００２９】
また、位置決め用孔の形成箇所は、フレキシブル基板に形成された配線パターンを認識し、配線パターンの形状に基いて形成箇所が決定される回路基板構造としたことにより、位置決め孔と半導体受光素子との相対位置関係が一定である回路基板とすることができるので、レンズを嵌め込んだ筐体に組み込んだ際に、レンズの中心と半導体受光素子の中心との偏心を縮小させることができるので、信頼性の高い半導体製品を提供することができ、さらには、配線パターンをより微細にすることができるので、半導体製品を小型化することができる。
【００３０】
さらに、補強板は、フレキシブル基板と同じ材料により形成された半導体部品用の回路基板構造としたことにより、位置決め用孔の打ち抜きが容易になると共に、打ち抜き後にバリが生じないため、打ち抜き作業後の整形を不要にすることができるので、半導体部品の回路基板の製造コストを低減させることが可能になる等といった著効を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体部品用の回路基板に半導体受光素子を搭載した状態を示す平面図である。
【図２】半導体部品用の回路基板に半導体受光素子を搭載した状態を示す底面図である。
【図３】半導体部品用の回路基板が製造される状態を示す説明図である。
【図４】片面銅張りフィルムに配線パターンを形成し、位置決め孔を形成して、半導体部品を形成するまでの製造工程を示す説明図である。
【符号の説明】
１０　回路基板
１１　実装部
１２　接続部
１３　フレキシブル基板
１４　接続パッド
１６　回路部品
２０　半導体受光素子
２４　位置決め孔
２６　キャリア
３０　基板
３０ａ　フィルム
３０ｂ　ベースフィルム
３２　補強板
３４　銅箔
３６　感光性レジスト
３６ａ　レジストパターン
３８ａ　接続電極
４０　ソルダーレジスト
【図１】
2004014894.tif 000003
【図２】
2004014894.tif 000004
【図３】
2004014894.tif 000005
【図４】
2004014894.tif 000006