(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装された電子部品を封止樹脂で覆って形成されたパッケージ部品を製造するパッケージ部品の製造方法であって、
前記基板に前記電子部品を実装する部品実装工程と、
前記電子部品が実装された前記基板の表面を、減圧雰囲気下において酸素ガスもしくはアルゴンガスを用いたプラズマ処理によって改質して、前記表面の濡れ性を向上させる表面改質工程と、
前記表面改質後の前記基板の表面において前記封止樹脂による封止範囲の外縁部に設定された撥液領域にフッ素系ガスを用いた大気圧プラズマを吹き付けることにより、前記撥液領域の表面の濡れ性を低下させる大気圧プラズマ処理工程と、
前記大気圧プラズマ処理後の前記封止範囲に封止樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、
塗布された前記封止樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを含むことを特徴とするパッケージ部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に実装された電子部品を封止樹脂によって覆うことにより形成されたパッケージ部品を製造するパッケージ部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、基板に実装された半導体素子などの電子部品を樹脂封止した構造のパッケージ部品が用いられる。このようなパッケージ部品の製造過程においては、基板に電子部品を実装した後の樹脂封止に先立って基板表面を改質することを目的としたプラズマ処理が行われる（例えば特許文献１，２参照）。このプラズマ処理は、基板表面にアルゴンガスや酸素ガスのプラズマを照射することにより行われ、これにより基板表面の濡れ性が向上し、封止樹脂との密着性が改善されるという効果を得る。
【特許文献１】２００１−１２７０８５号公報
【特許文献２】２００２−８３８２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
パッケージ部品においては一般に複数の電子部品が近接して配置され、これらの電子部品のうち、ワイヤボンディング後の半導体素子やバンプ接合されたフリップチップなど特定の電子部品のみが樹脂封止の対象となる。このため樹脂封止に際しては、対象となる電子部品のみを覆って樹脂を塗布する必要がある。ところが前述のように表面改質のためのプラズマ処理を行うと基板表面の濡れ性が向上するため、基板表面に塗布された樹脂が基板表面に沿って外側に濡れ拡がり易くなり、濡れ拡がった樹脂が隣接の電子部品と接触する不具合が生じる場合がある。
【０００４】
このような不具合を防止するため上述の特許文献例においては、表面改質のためのプラズマ処理に際し、処理範囲を封止対象の電子部品のエリアに限定するためのマスキングを施す方法を用いていた。このため、基板種類毎に専用のマスクを準備してプラズマ処理時に各基板に装着する必要があり、表面改質のためのプラズマ処理に多大な手間とコストを要していた。このように従来方法においては、封止対象範囲のみに封止樹脂を良好な密着性で形成することが困難であるという問題があった。
【０００５】
そこで本発明は、封止対象範囲のみに封止樹脂を良好な密着性で形成することができるパッケージ部品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】
【０００６】
本発明のパッケージ部品の製造方法は、基板に実装された電子部品を封止樹脂で覆って形成されたパッケージ部品を製造するパッケージ部品の製造方法であって、前記基板に前記電子部品を実装する部品実装工程と、前記電子部品が実装された前記基板の表面を、減圧雰囲気下において酸素ガスもしくはアルゴンガスを用いたプラズマ処理によって改質して、前記表面の濡れ性を向上させる表面改質工程と、前記表面改質後の前記基板の表面において前記封止樹脂による封止範囲の外縁部に設定された撥液領域にフッ素系ガスを用いた大気圧プラズマを吹き付けることにより、前記撥液領域の表面の濡れ性を低下させる大気圧プラズマ処理工程と、前記大気圧プラズマ処理後の前記封止範囲に封止樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、塗布された前記封止樹脂を硬化させる樹脂硬化工程とを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、基板の表面の濡れ性を改善するための表面改質後に、封止樹脂による
封止範囲の外縁部にフッ素系ガスを用いた大気圧プラズマを吹き付けて表面の濡れ性を低下させることにより、封止対象範囲のみに封止樹脂を良好な密着性で形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１、図２、図３は本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法の工程説明図、図４は本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法において用いられる大気圧プラズマ発生装置の部分断面図、図５は本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法の工程説明図である。
【０００９】
図１、図２、図３を参照して、パッケージ部品の製造方法について説明する。このパッケージ部品は、基板に実装された電子部品を封止樹脂で覆って形成されるものである。図１（ａ）に示すように、基板１には、電子部品２、電子部品３が実装される（部品実装工程）。電子部品２は上面に回路形成面２ａが形成された半導体チップであり、電子部品３は両端に半田接合用の接続用端子３ａが設けられた抵抗やコンデンサなどの矩形チップ部品である。
【００１０】
図１（ｂ）に示すように、電子部品２は基板１に接着剤４によって接着された後、回路形成面２ａの電極と基板１上の電極１ａとをワイヤ５によって接続するワイヤボンディングの対象となる。また電子部品３は接続用端子３ａを基板１上に設けられた電極１ｂに半田フィレット６によって半田接合することにより実装される（図３（ａ）参照）。ここで、基板１において電子部品２と電子部品３とは近接して実装されており、電極１ａと電極１ｂとは挟間隔で配置されている。
【００１１】
次に部品実装後の基板１は、図１（ｃ）に示すプラズマ処理装置７に送られる。プラズマ処理装置７は真空密の真空チャンバ８によって形成された処理室８ａの内部に放電電極９を配置した構成となっており、プラズマ処理対象の基板１は放電電極９上に載置される。プラズマ処理に際しては、処理室８ａ内を真空排気して減圧し、次いで処理室８ａ内に酸素ガスやアルゴンガスなどのプラズマ発生用ガスを供給しながら、高周波電源１０によって放電電極９に高周波電圧を印加する。
【００１２】
これにより処理室８ａ内には、酸素ガスやアルゴンガスのプラズマ（斜線部１１参照）が発生し、これにより基板１の上面のプラズマ処理が行われる。このプラズマ処理により、基板１の表面が改質され、表面の濡れ性が向上する。すなわちここでは、電子部品が実装された前記基板の表面を、減圧雰囲気下において酸素ガスもしくはアルゴンガスを用いたプラズマ処理によって改質して、表面の濡れ性を向上させる（表面改質工程）。
【００１３】
ここで基板１の表面改質について説明する。基板１の樹脂表面層を構成するポリイミドなどの樹脂は各種の有機結合によって構成されており、樹脂表面層には炭素単結合基（Ｃ−Ｃ）やカルボニル基（Ｃ＝Ｏ）など、炭素と酸素、水素等を含む原子同士が固有の形態で結合した有機結合が多数存在する。有機結合はそれぞれ固有の結合エネルギを有しており、この結合エネルギ値より大きなエネルギが外部から与えられることによって、これらの有機結合は分解する。  
【００１４】
基板１の表面改質を目的としたプラズマ処理においては、樹脂表面層に存在する複数種類の有機結合のうち、カルボニル基など親水性の有機結合基を残して、他の結合基を選択的に除去することが可能なプラズマ処理条件が設定される。すなわち、プラズマによって発生する荷電粒子のエネルギを制御することにより、結合エネルギの大きいカルボニル基などの有機結合基を残して、結合エネルギの低い炭素単結合基等を選択的に除去することが可能なエネルギ域の荷電粒子を衝突させるようにする。これにより、基板１の樹脂表面
層ではカルボニル基など親水性の有機結合基の割合が増加し、濡れ性が大幅に向上する。水接触角測定による濡れ性評価の結果によれば、プラズマ処理前の基板表面での水接触角が約７０°であったものが、プラズマ処理後の基板表面で水接触角は約１０°まで低下している。
【００１５】
次に表面改質後の基板１は、大気圧プラズマ処理工程に送られる。ここでは、図２（ａ）に示すように、大気圧プラズマ処理装置１２を用いた撥液領域形成が行われる。ここで図４を参照して大気圧プラズマ処理装置１２の構造を説明する。大気圧プラズマ処理装置１２は、大気圧下で発生したプラズマを噴射するプラズマノズル１３を備えている。プラズマノズル１３には、ガス供給装置（図示省略）によってフッ素系ガスを成分とするプラズマ発生用ガス１４が供給される。プラズマ発生用ガス１４は、プラズマノズル１３内部を通過する過程で高周波電源部１５による電界中でプラズマ化し、フッ素ラジカルを含む大気圧プラズマジェット１４ａとなってノズル孔１３ａから下方へ噴射される。プラズマノズル１３は、多関節ロボットやＸＹＺテーブル機構などの移動機構３０に装着されている。移動機構３０は、封止樹脂による封止範囲の外縁部の位置を示す座標データを記憶部３１より読み取って、プラズマノズル１３をこの外縁部となる位置に沿って移動させる。
【００１６】
大気圧プラズマ処理においては、プラズマノズル１３から大気圧プラズマジェット１４ａを基板１の表面に対して噴射しながら、プラズマノズル１３を電子部品２の周囲で、所定の軌跡で移動させながら周回させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、電子部品２の周囲には、基板１の表面がフッ素系ガスの大気圧プラズマによって処理された幅約０．１ｍｍの線状の処理領域、すなわち一旦表面改質されて濡れ性が向上した樹脂表面層に、フッ素ラジカルが作用することによって濡れ性が低下した撥液領域１６が、閉形状で形成される。ここで、電子部品２と電子部品３とは近接して実装されているため、図３（ｂ）に示すように、撥液領域１６は屈曲軌跡で電極１ａと電極１ｂとの挟間隔の中間を通過している。
【００１７】
この撥液領域１６においては、大気圧プラズマジェット１４ａ中のフッ素ラジカルが、基板１の表面樹脂層のカルボニル基などの親水基と結合している。これにより、撥液領域１６では図１（ｃ）に示す表面改質によって一旦向上した濡れ性が大幅に低下し、表面改質工程によって約１０°程度にまで低下した水接触角は、上述の大気圧プラズマ処理により、８０°〜８５°程度まで増大する。すなわちここでは、表面改質後の基板１の表面において、封止樹脂による封止範囲の外縁部に設定された撥液領域１６に、フッ素系ガスを用いた大気圧プラズマを吹き付けることにより、前記撥液領域の表面の濡れ性を低下させる（大気圧プラズマ処理工程）。
【００１８】
次に、大気圧プラズマ処理工程後の基板１の表面の封止範囲に封止樹脂を塗布する（樹脂塗布工程）。すなわち図２（ｂ）に示すように、塗布ノズル１７から熱硬化性の封止樹脂１８を吐出させることにより、電子部品２を対象に設定された封止範囲を封止樹脂１８によって覆う。この樹脂塗布において、封止樹脂１８は基板１の表面で塗布点から外側に向かって流動するが、前述のように封止範囲の外縁部には濡れ性が低下した撥液領域１６が形成されていることから、図３（ｃ）に示すように、封止樹脂１８は撥液領域１６を越えて外側に流動することなく、所定の封止範囲のみを覆う。これにより、電子部品２に近接して電子部品３が実装されて、電極１ａと電極１ｂとが近接して配置されている場合にあっても、封止樹脂１８が電子部品３の領域まで拡がることによる不具合が発生しない。
【００１９】
この後、封止樹脂１８が塗布された基板１はキュア炉に送られ、ここで基板１を所定温度で加熱することにより、封止樹脂１８を硬化させる（樹脂硬化工程）。これにより、図２（ｃ）に示すように、基板１に、電子部品２、電子部品３を実装し、電子部品２を封止樹脂１８で覆ったパッケージ部品の製造が完了する。
【００２０】
上記説明したように、本発明のパッケージ部品の製造方法においては、基板の表面の濡れ性を改善するための表面改質後に、封止樹脂による封止範囲の外縁部にフッ素系ガスを用いた大気圧プラズマを吹き付けて表面の濡れ性を低下させるようにしている。これにより、基板種類毎に専用のマスクを準備してプラズマ処理時に各基板に装着する手間とコストを要することなく、封止対象範囲のみに封止樹脂を良好な密着性で形成することができる。
【００２１】
なお、実装対象の電子部品が、図５（ａ）、（ｂ）に示す電子部品２２のように、下面に半田バンプ２２ａが設けられたバンプ付き部品であるような場合には、電子部品２２と基板１Ａとの間は狭隙間となり、プラズマ処理による表面改質効果が及びにくい。このような場合には、図１（ｃ）に示すプラズマ処理において、酸素ガスをプラズマ発生用ガスとして用いる。
【００２２】
これにより、図５（ｃ）に示すように、プラズマ放電によって発生した酸素ラジカルＯ＊が電子部品２２と基板１Ａとの間の隙間に侵入し、酸素ラジカルＯ＊の化学作用によって隙間内が表面改質される。すなわち、プラズマによって発生したイオンなどの物理作用が及びにくい狭隘箇所を処理対象とするような場合においても、酸素ガスをプラズマ発生用ガスとして用いることにより、良好な表面改質効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明のパッケージ基板の製造方法は、封止樹脂を封止対象範囲のみに良好な密着性で形成することができるという効果を有し、基板に実装された電子部品を封止樹脂で覆って形成されたパッケージ部品の製造において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法の工程説明図
【図２】本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法の工程説明図
【図３】本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法の工程説明図
【図４】本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法において用いられる大気圧プラズマ発生装置の部分断面図
【図５】本発明の一実施の形態のパッケージ部品の製造方法の工程説明図
【符号の説明】
【００２５】
１  基板
２  電子部品
３  電子部品
７  プラズマ処理装置
１２  大気圧プラズマ処理装置
１４ａ  大気圧プラズマジェット
１６  撥液領域
１８  封止樹脂
【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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