(57)【要約】【課題】アンダーフィル樹脂の封入のために配線基板に必要なエリアが小さくて済み、電子部品の高密度実装が可能な、電子部品を搭載した配線基板の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも一つの主面１１ａに電子部品１２が搭載された配線基板１１を、配線基板１１の主面１１ａが台座１０に対して直角となるように、台座上１０ｓに配置して、電子部品１２と台座１０との間に隙間１６を形成する。次に、隙間１６から液状樹脂３ａを流し込み、毛細管現象により、配線基板１１と電子部品１２との間に液状樹脂を封入する。次に、配線基板１１と電子部品１２との間に封入された液状樹脂１３ａを硬化させて、配線基板１１に電子部品１２を固定する。【選択図】図４
2007329424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの主面に電子部品が搭載された配線基板を、前記電子部品の側面との間に隙間が生じるように、台座上に配置する、第１の工程と、
前記隙間から液状樹脂を流し込み、毛細管現象により、前記配線基板と前記電子部品との間に前記液状樹脂を封入する、第２の工程と、
前記配線基板と前記電子部品との間に封入された前記液状樹脂を硬化させて、前記配線基板に前記電子部品を固定する、第３の工程と、
を備えたことを特徴とする、電子部品を搭載した配線基板の製造方法。
【請求項２】
前記第１の工程において、前記台座上に粘着シートが配置され、前記配線基板の側面を前記粘着シートに接着することにより、前記配線基板を、前記配線基板の前記主面が前記台座に対して直角となるように、前記台座上に配置して、前記電子部品と前記粘着シートとの間に前記隙間を形成し、
前記第２の工程において、前記電子部品と前記粘着シートとの間に形成された前記隙間に前記液状樹脂を流し込むことを特徴とする、請求項１に記載の電子部品を搭載した配線基板の製造方法。
【請求項３】
前記液状樹脂は熱硬化性樹脂であり、
前記粘着シートは、前記液状樹脂の熱硬化処理にも耐え得る耐熱性を有し、
前記第３の工程において、前記配線基板の側面が前記粘着シートに接着された状態で、前記配線基板と前記電子部品との間に封入された前記液状樹脂を硬化させることを特徴とする、請求項２に記載の電子部品を搭載した配線基板の製造方法。
【請求項４】
前記第１の工程において、複数個分の前記配線基板となる部分が直線状に配列された集合基板片を、前記複数個分の前記配線基板となる部分が前記台座に沿って並び、かつ、前記複数個分の前記配線基板となる部分の前記主面が前記台座に対して直角となるように、前記台座上に配置して、複数個分の前記配線基板となる部分に搭載された前記電子部品と前記台座との間に隙間を形成し、
前記第２の工程において、前記複数個分の前記配線基板となる部分について、それぞれの前記配線基板に搭載された前記電子部品と前記台座との間に、順次、前記液状樹脂を封入することを特徴とする、請求項１、２又３に記載の電子部品を搭載した配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を搭載した配線基板の製造方法に関し、詳しくは、ベアチップ部品等の電子部品と配線基板との間隙部に接合強化のためのアンダーフィル樹脂を封入する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化・薄型化及び信号処理速度の高速化が急速に進む中、さらに電子機器を小型化しようとする動きも活発に進められている。電子機器の小型化をより一層進展させるためには、電子部品の実装密度を如何に向上させるかが重要なポイントの一つとなる。このような中で、最近ではパッケージを用いないで配線基板に直接チップ部品を実装するベアチップ実装方式の展開が進められている。その中で、実装面積をチップサイズに限定することができるフリップチップ実装方式が注目されている。
【０００３】
しかし、フリップチップ実装方式によりベアチップ部品を配線基板に実装した場合、例えば、リード端子等を使用する場合とは異なり、接続部に高さがないために、配線基板の熱膨張又は収縮によるせん断応力等の影響により、熱サイクル試験後にベアチップ部品と配線基板の電気的な接続が不確実になるという欠点を有する。このため、ベアチップ部品を配線基板に実装後、配線基板とベアチップ部品との間隙部に、接合強化のためにアンダーフィル樹脂を封入するという方式が用いられる。アンダーフィル樹脂の材料としては、例えば、液状の熱硬化性エポキシ系の封止材が用いられており、液状樹脂の封入後、熱処理によって硬化させる。
【０００４】
アンダーフィル樹脂は、図１〜図３に示すように、種々の方式で封入される。
【０００５】
図１は、通常の封入方式を示している。図１（ａ）に示すように、ベアチップ部品２を配線基板１上の接続用電極部にフリップチップ実装した後、ベアチップ部品２の外周部２ｓから、ニードル４等により、例えば熱硬化性エポキシ樹脂等のアンダーフィル樹脂３を流し込む。そして、図１（ｂ）に示すように、配線基板１とベアチップ部品２により形成された間隙部５に毛細管現象によってアンダーフィル樹脂３が充填されるまで自然放置した後、アンダーフィル樹脂３を熱硬化させる。
【０００６】
図２は、図１の方式を改良した方式を示している。図２（ａ）に示すように、複数の配線基板となる部分１ａ，１ｂを含む集合基板の状態でベアチップ部品２ａ，２ｂを実装し、隣接する配線基板となる部分１ａ，１ｂの間のブレイクライン１ｘ上にニードル４を差し込み、アンダーフィル樹脂３を流し込む。これによって、図２（ｂ）に示すように、ブレイクライン１ｘの両側のベアチップ部品２ａ，２ｂに同時にアンダーフィル樹脂３ａ，３ｂを封入する（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００７】
図３は、図１の方式を改良した別の方式を示している。図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、配線基板１とベアチップ部品２により形成された間隙部５にアンダーフィル樹脂３を封入した後、配線基板１の余った部分７，８を、図３（ｃ）に示すように除去する（例えば、特許文献５参照）。
【特許文献１】特開平８−１５３７３９号公報
【特許文献２】特開平８−１５３７４１号公報
【特許文献３】特開平２００４−１５８４７４号公報
【特許文献４】特開平２００４−３６３２１５号公報
【特許文献５】特開平２００４−１１９４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１に示した方式では、ニードル４の先端部から液状のアンダーフィル樹脂３を供給するので、配線基板１上に、ニードル４の先端部が挿入される塗布エリアが必要である。例えば、ベアチップ部品２の外周部２ｓに隣接して、１．０ｍｍ×１．０ｍｍの塗布エリアが必要である。この塗布エリアは、ベアチップ部品２の高密度実装を妨げる。
【０００９】
図２に示した手法であれば、ブレイクライン１ｘをまたぐベアチップ部品２ａ，２ｂ間の距離を、例えば０．６ｍｍ程度まで（ベアチップ部品２ａ又は２ｂとブレイクライン１ｘとの間の距離が約０．３ｍｍまで）縮小することが可能である。配線基板１ａ，１ｂには、小さくなったものの、ニードル４の先端部が挿入される塗布エリアが必要であるため、ベアチップ部品２ａ，２ｂの高密度実装が十分に達成できているとは言い難い。
【００１０】
図３に示した方式では、不要部分７，８を除去するという特別な工程が必要となる。また、除去後にできたエリアに、さらに部品実装すると、部品実装の工程が増えてしまう。
【００１１】
本説明は、上記実情に鑑み、アンダーフィル樹脂の封入のために配線基板に必要なエリアが小さくて済み、電子部品の高密度実装が可能な、電子部品を搭載した配線基板の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品を搭載した配線基板の製造方法を提供する。
【００１３】
電子部品を搭載した配線基板の製造方法は、（１）少なくとも一つの主面に電子部品が搭載された配線基板を、前記電子部品の側面との間に隙間が生じるように、台座上に配置する、第１の工程と、（２）前記隙間から液状樹脂を流し込み、毛細管現象により、前記配線基板と前記電子部品との間に前記液状樹脂を封入する、第２の工程と、（３）前記配線基板と前記電子部品との間に封入された前記液状樹脂を硬化させて、前記配線基板に前記電子部品を固定する、第３の工程とを備える。
【００１４】
第１及び第２の工程において電子部品と台座との間の隙間が、ニードルを差し込むことができない程度まで小さくても、毛細管現象により、配線基板と電子部品との間に液状樹脂を封入することができる。そのため、配線基板は、電子部品の大きさと略同じ程度まで、小さく構成することができる。
【００１５】
好ましくは、前記第１の工程において、前記台座上に粘着シートが配置され、前記配線基板の側面を前記粘着シートに接着することにより、前記配線基板を、前記配線基板の前記主面が前記台座に対して直角となるように、前記台座上に配置して、前記電子部品と前記粘着シートとの間に前記隙間を形成する。前記第２の工程において、前記電子部品と前記粘着シートとの間に形成された前記隙間に前記液状樹脂を流し込む。
【００１６】
この場合、粘着シートを用いることで、台座に配線基板を配置した状態を保持することが容易になる。
【００１７】
より好ましくは、前記液状樹脂は熱硬化性樹脂である。前記粘着シートは、前記液状樹脂の熱硬化処理にも耐え得る耐熱性を有する。前記第３の工程において、前記配線基板の側面が前記粘着シートに接着された状態で、前記配線基板と前記電子部品との間に封入された前記液状樹脂を硬化させる。
【００１８】
この場合、第３の工程において、台座に配線基板が配置されたまま液状樹脂を硬化させることにより、アンダーフィル樹脂が配線基板からはみ出さないので、配線基板を小型することができる。
【００１９】
好ましくは、前記第１の工程において、複数個分の前記配線基板となる部分が直線状に配列された集合基板片を、前記複数個分の前記配線基板となる部分が前記台座に沿って並び、かつ、前記複数個分の前記配線基板となる部分の前記主面が前記台座に対して直角となるように、前記台座上に配置して、複数個分の前記配線基板となる部分に搭載された前記電子部品と前記台座との間に隙間を形成する。前記第２の工程において、前記複数個分の前記配線基板となる部分について、それぞれの前記配線基板に搭載された前記電子部品と前記台座との間に、順次、前記液状樹脂を封入する。
【００２０】
この場合、順次、液状樹脂を封入することにより、集合基板片において隣接する配線基板となる部分間の境界近傍に液状樹脂が付着しないようにして、配線基板の分割を容易に行えるようにすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、台座の上に、電子部品を搭載した配線基板を縦置きし、電子部品と台座との間にできた隙間から液状樹脂を流し込むので、配線基板上に液状樹脂を流し込むための塗布エリア（ニードルの先端部を差し込むためのエリア）が不要となる。アンダーフィル樹脂の封入のために配線基板に必要なエリアは、電子部品と台座との間に液状樹脂を流し込む隙間ができる程度でよく、小さくて済むため、配線基板上に電子部品を高密度に搭載することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図４及び図５を参照しながら説明する。
【００２３】
＜実施例＞  図４に基づき、実施例を説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、電子部品を搭載した配線基板にアンダーフィル樹脂を封入する工程の説明図である。
【００２４】
図４（ａ）に示すように、電子部品１２が搭載された配線基板１１を、台座１０の上面１０ｓに対して配線基板１１の主面１１ａが垂直になるように、台座１０の上面１０ｓに配置（縦置）する。
【００２５】
配線基板１１は、配線が形成された樹脂やセラミック等の基板であり、単層基板であっても、複数の誘電体層を積層してなる多層基板であってもよい。電子部品１２は、半導体ベアチップ部品等であり、その一方主面１２ｂが、配線基板１１の主面１１ａに対向するように配置されている。電子部品１２の側面１２ｓ，１２ｔは、配線基板１１の側面１１ｓ，１１ｔよりも内側に（例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ内側）に配置されている。そのため、電子部品１２の一方の側面１２ｓと台座１０の上面１０ｓとの間には、隙間１６ができる。
【００２６】
次いで、電子部品１２の他方主面１２ａに隣接してニードル１４を配置し、ニードル１４の先端部１５から、電子部品１２の一方の側面１２ｓと台座１０の上面１０ｓとの間の隙間１６に、アンダーフィル樹脂として熱硬化性エポキシ系等の液状樹脂１３ａを流し込む。このとき、ニードル１４の角度は任意であり、台座１０の上面１０ｓや電子部品１２の他方主面１２ａに対して斜めに配置してもよい。
【００２７】
流し込んだ液状樹脂１３ａは、図４（ｂ）に示すように、毛細管現象により、配線基板１１の主面１１ａと電子部品１２の一方主面１２ｂとの間に這い上がり、配線基板１１と電子部品１２との隙間を埋めるように、液状樹脂１３ａが封入される。
【００２８】
次に、台座１０ごと炉に入れて熱処理することによって、液状樹脂１３ａを硬化させる。これによって、配線基板１１と電子部品１２とが、硬化した液状樹脂１３ａによって互いに固定される。
【００２９】
その後、配線基板１１を台座１０から分離することによって、図４（ｃ）に示すように、搭載された電子部品１２が硬化した樹脂１３ｂによって固定されている配線基板１１が得られる。
【００３０】
なお、図４（ｃ）に示すように、硬化した樹脂１３ｂには、液状樹脂１３ａ（図４（ｂ）参照）を流し込んだ側の側面に、突起部１３ｘが形成される。この突起部１３ｘは、図４（ｂ）に示したように、液状樹脂１３ａの封入時に表面張力により台座１０の上面１０ｓ側に形成された形状１３ｋが、液状樹脂１３ａの硬化後に残ったものである。突起部１３ｘは、低背化のため、電子部品１２の他方主面１２ａよりも低い（電子部品１２の他方主面１２ａよりも一方主面１１ｂ側に形成される）ことが望ましい。
【００３１】
図４（ａ）に示したように、電子部品１２を搭載した配線基板１１を台座１０上に縦置きする際、例えば支持具（不図示）を用いて配線基板１１を台座１０に対して支持するようにしてもよいが、台座１０の上面１０ｓに粘着シート（図示せず）を配置し、粘着シートの粘着面に配線基板１１の側面１１ｓを接着して固定することが望ましい。粘着シートを用いると、配線基板１１を縦置きすることが容易となる。この場合、粘着シートは、配線基板１１が固定される上面のみが粘着面であっても、両面が粘着面であってもよい。粘着シートは、液状樹脂１３ａの硬化処理後に簡単に剥がせるものが好ましく、液状樹脂１３ａと反応しないものであることが望ましい。また、台座の上に接着剤を介して固定してもよい。
【００３２】
液状樹脂１３ａが熱硬化性樹脂である場合、粘着シートは、液状樹脂の熱硬化処理にも耐え得る耐熱性を有していることが望ましい。そうすれば、粘着シートに配線基板１１を貼り付けたままの状態で、液状樹脂１３ａを熱硬化できる。一般には、液状樹脂１３ａの熱硬化処理温度は１５０℃前後なので、粘着シートは、この温度で変性しないものが好ましい。
【００３３】
配線基板１１を台座１０上に縦置きしたまま、液状樹脂１３ａを硬化させると、液状樹脂１３ａが配線基板１１からはみ出ないので好ましいが、配線基板１１を台座１０から取り外した後に、液状樹脂１３ａを硬化させることも可能である。
【００３４】
なお、液状樹脂１３ａは熱硬化樹脂に限られるものではなく、光硬化性樹を用いてもよい。この場合、硬化処理は、紫外線等を照射することによって行われる。
【００３５】
＜実施例２＞  次に、図５を参照しながら、変形例について説明する。
【００３６】
図５（ａ）の斜視図に示すように、個々の配線基板（子基板）となる部分２２を格子状に集合してなる集合基板２０（親基板）の状態で、はんだリフロー等の手法によりベアチップ部品等の電子部品２４が搭載された後、集合基板２０を、破線で示すブレイクライン２１で、個々の配線基板（子基板）に分割することによって、電子部品２４を搭載した配線基板が製造される。
【００３７】
図５（ｂ）の斜視図に示すように、台座１０の上面１０ｓに配置された粘着シート３０に、集合基板２０（図５（ａ）参照）を一方向にのみ短冊状に分割した一次ブレイク後の集合基板片２３の一方の側面２３ｓを接着することにより、一次ブレイク後の集合基板片２３を台座１０上に縦置きし、この状態で、ニードル２６の先端から、アンダーフィル樹脂として液状樹脂を流し込み、矢印２８で示すようにニードル２６を一次ブレイク後の集合基板片２３に沿って移動させ、これを繰り返すことによって、ブレイクライン２１に液状樹脂が付着しないようにしながら、順次、電子部品２４と一次ブレイク後の集合基板片２３の個々の配線基板（子基板）となる部分との間に、液状樹脂を封入する。
【００３８】
上記のように、台座１０の上に一次ブレイク後の集合基板片２３を縦置きした後に、液状樹脂を封入することが望ましいが、液状樹脂を封入した後に一次ブレイクを行うようにしてもよい。すなわち、集合基板２０（図５（ａ）参照）を台座１０上に縦置し、台座１０側の子基板一列分について電子部品２４との間に液状樹脂を充填した後に、液状樹脂を充填した台座側の子基板一列分とそれ以外の部分とに分割（一次ブレイク）し、再び、液状樹脂を充填していない残りの部分を台座１０上に縦置し、液状樹脂の充填、分割（一次ブレイク）を繰り返してもよい。
【００３９】
電子部品２４との間に液状樹脂が充填された一次ブレイク後の集合基板片２３は、液状樹脂を硬化させた後に個々の子基板に分割（二次ブレイク）すると、工程が簡単になり、液状樹脂がはみ出ないので、好ましい。もっとも、個々の子基板に分割（二次ブレイク）した後に、封入された液状樹脂を硬化させることも可能である。
【００４０】
＜まとめ＞  以上のように、台座の上に、電子部品を搭載した配線基板を縦置きし、電子部品と台座との間にできた隙間から液状樹脂を流し込むので、配線基板の上には、液状樹脂を流し込むための塗布エリア（ニードルを差し込むためのエリア）が不要となり、配線基板上に電子部品を高密度に搭載することができる。
【００４１】
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えて実施可能である。
【００４２】
例えば、配線基板を配置する台座１０の上面１０ｓは、水平方向に延在することが好ましいが、これに限らず、斜め延在していても、鉛直方向に延在していても、アンダーフィル樹脂の封入が可能である。また、配線基板の主面に搭載された電子部品の側面と台座との間に隙間が形成され、この隙間から毛細管現象により液状樹脂が流れ込めばよいので、台座の上面に対して配線基板の主面が斜め（非垂直）であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】アンダーフィル樹脂を封入する工程の説明図である。（従来例１）
【図２】アンダーフィル樹脂を封入する工程の説明図である。（従来例２）
【図３】アンダーフィル樹脂を封入する工程の説明図である。（従来例３）
【図４】アンダーフィル樹脂を封入する工程の説明図である。（実施例）
【図５】アンダーフィル樹脂を封入する工程の説明図である。（変形例）
【符号の説明】
【００４４】
１０  台座
１１  配線基板
１２  電子部品
１３ａ  液状樹脂（アンダーフィル樹脂）
１３ｂ  硬化した樹脂（アンダーフィル樹脂）
１４  ニードル
２０  集合基板
２１  ブレイクライン
２３  集合基板片
２４  電子部品
３０  粘着シート
【図１】
2007329424.tif 000003
【図２】
2007329424.tif 000004
【図３】
2007329424.tif 000005
【図４】
2007329424.tif 000006
【図５】
2007329424.tif 000007