(57)【要約】      （修正有）【課題】生産性の良好なモジュールを得ることを目的とするものである。【解決手段】複数個の子基板３２が連結部で連結された親基板３２ｂの両面に電子部品３３ａ、３３ｂを装着し、その後で連結部を切断して子基板３２同士を分離し、その後でこれら分離された子基板３２同士の間に隙間が形成されるように、子基板３２を配線基板３６へ実装するとともに、それぞれの子基板３２と配線基板３６とをスペーサ３７を介して接続し、その後で子基板３２の下面側と子基板３２と配線基板３６との間に対し樹脂部３５を同時に形成し、その後で隙間に対応する位置の樹脂部３５と配線基板３６とを切除するので、生産性の良好なモジュール３１を実現できる。【選択図】図１
2012084766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面に導体層が形成された子基板と、少なくともこの子基板の一方の面に実装された複数個の電子部品と、前記子基板の両面に設けられるとともに、前記電子部品を覆う樹脂部と、前記樹脂部の少なくとも上面に設けられた配線基板と、この配線基板の上面に設けられた装着パッドと、この装着パッドと前記子基板との間を電気的に接続する接続部とが設けられたモジュールの製造方法において、複数個の前記子基板が連結部で連結された親基板に前記電子部品を装着し、その後で前記連結部を切断して前記子基板同士を分離し、その後でこれら分離された前記子基板同士の間に隙間が形成されるように、前記子基板を前記配線基板へ実装するとともに、前記それぞれの子基板と前記配線基板とを接続部を介して接続し、その後で前記基板の下面側と前記基板と前記配線基板との間に対し前記樹脂部を同時に形成し、その後で少なくとも前記隙間に対応する位置の前記樹脂部と前記配線基板とを切除するモジュールの製造方法。
【請求項２】
少なくとも両面に導体層が形成された子基板と、この子基板の両面に実装された複数個の電子部品と、前記子基板の両面に設けられるとともに、前記電子部品を覆う樹脂部と、この樹脂部の上面に露出した装着パッドと、この装着パッドと前記子基板との間を電気的に接続する接続部とが設けられたモジュールの製造方法において、複数個の前記子基板が連結部で連結された親基板の両面に前記電子部品を装着し、その後で前記連結部を切断して前記子基板同士を分離し、その後でこれら分離された前記子基板同士の間に隙間が形成されるように、前記それぞれの子基板と可撓性基材とを接続部を介して接着し、その後で前記基板の下面側と前記基板と前記可撓性基材との間に対し前記樹脂部を同時に形成し、その後で前記可撓性基材を前記樹脂部から剥がすとともに、少なくとも前記隙間に対応する位置の前記樹脂部を切除して、前記それぞれのモジュールを分離するモジュールの製造方法。
【請求項３】
可撓性基材を樹脂部から剥がす工程の後で、隙間に対応する位置の樹脂部が切除される請求項２に記載のモジュールの製造方法。
【請求項４】
前記樹脂部を形成する工程では、樹脂槽の上方に子基板が下側となる向きで載置し、前記樹脂槽へ投入された非流動状態の前記樹脂が流動可能となるまで軟化させ、その後で前記電子部品を前記軟化した樹脂へ浸漬するとともに、前記配線基板の下面を前記樹脂の液面へ接触させ、その後で前記樹脂を圧縮するとともに加熱して前記樹脂を硬化させ、前記基板上に前記樹脂部を形成する請求項１または２に記載のモジュールの製造方法。
【請求項５】
前記親基板に前記接続部を装着する工程では、前記接続部は子基板において離散的に配置される請求項４に記載のモジュールの製造方法。
【請求項６】
配線基板へ子基板を実装する工程では、配線基板の下面に電子部品が装着される請求項１に記載の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、基板に電子部品が実装され、これらの電子部品が樹脂によって封止されたモジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のモジュール１について図面を用いて説明する。図１４は、従来のモジュール１の断面図である。従来のモジュール１における基板２の上面側には電子部品３ａが実装され、下面側には電子部品３ｂとスペーサ４が実装されている。そしてこの電子部品３ａや電子部品３ｂは樹脂部５によって埋設されている。ただし、スペーサ４の下面には、モジュール１をマザー基板（図示せず）へ装着するための装着パッド（図示せず）が形成されており、この装着パッドは樹脂部５から露出する構成となっている。
【０００３】
次にこのようなモジュール１の製造方法について、図面を用いて説明する。最初に基板２の上面側に電子部品３ａを実装する。その後に、真空印刷などによって、基板２の上面側に樹脂部５を形成し、電子部品３ａを埋設する。図１５は、下面側の実装工程における従来のモジュールの断面図である。図１５においてこの工程では、上面に樹脂部５を形成した後で、下面側に電子部品３ｂやスペーサ４を実装する。なお従来のスペーサ４はロの字型であり、中央部が中空となっている。そしてこの中空部に対応する位置に電子部品３ｂが実装されている。
【０００４】
次に図１６は、下面側の樹脂埋設工程における従来のモジュールの断面図である。図１６に示すように、電子部品３ｂを実装した後で、真空印刷法などによって、下面側に樹脂部５を形成し、電子部品３ｂを埋設する。なお、このときスペーサ４は樹脂部５で覆われている。
【０００５】
図１７は、研磨工程における従来のモジュールの断面図である。図１７において、下面側に樹脂部５を形成した後で、スペーサ４の下面に形成された装着パッドが樹脂部５から露出するように、下面側の樹脂部５の表面を研磨する。そして、この研磨工程の後で、所定の位置で、樹脂部５や基板２を切断することにより、モジュール１が完成する。ここでは樹脂部５を真空印刷によって形成したが、これはトランスファ成形であっても良い。
【０００６】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１１２３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら従来のモジュールの製造方法では、表裏のそれぞれに樹脂部５を形成する工程が必要であり、またスペーサ４の下面の装着パッドを露出させるために研磨工程も必要としていた。したがって、このような従来の製造方法ではモジュールの製造に非常に工数が大きくなる。これにより従来のモジュール１の製造方法では、生産性が悪く、モジュール１の製造コストも大きくなるという課題を有していた。
【０００９】
そこで本発明は、この問題を解決したもので、安価なモジュールを提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するために、複数個の前記子基板が連結部で連結された親基板に電子部品を装着し、その後で前記連結部を切断して前記子基板同士を分離し、その後でこれら分離された前記子基板同士の間に隙間が形成されるように、前記子基板を前記配線基板へ実装して、前記それぞれの子基板と前記配線基板とを接続部を介して接続し、その後で前記基板の下面側と前記基板と前記配線基板との間に対し前記樹脂部を同時に形成し、その後で少なくとも前記隙間に対応する位置の前記樹脂部と前記配線基板とを切除するものである。これにより所期の目的を達成することができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように本発明によれば、両面に導体層が形成された子基板と、少なくともこの子基板の一方の面に実装された複数個の電子部品と、前記子基板の両面に設けられるとともに、前記電子部品を覆う樹脂部と、前記樹脂部の少なくとも上面に設けられた配線基板と、この配線基板の上面に設けられた装着パッドと、この装着パッドと前記子基板との間を電気的に接続するスペーサとが設けられたモジュールの製造方法において、複数個の前記子基板が連結部で連結された親基板に前記電子部品を装着し、その後で前記連結部を切断して前記子基板同士を分離し、その後でこれら分離された前記子基板同士の間に隙間が形成されるように、前記子基板を前記配線基板へ実装して、前記それぞれの子基板と前記配線基板とを接続部を介して接続し、その後で前記基板の下面側と前記基板と前記配線基板との間に対し前記樹脂部を同時に形成し、その後で少なくとも前記隙間に対応する位置の前記樹脂部と前記配線基板とを切除するものであり、これにより接続部によって子基板と配線基板とが接続された状態で、基板の下面側と基板と配線基板との間に樹脂部が形成される。従って、基板の下面側と基板と配線基板との間の樹脂部は同時に形成でき、また従来のような研磨工程は不要であるので、生産性が良好なモジュールの製造方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１におけるモジュールの断面図
【図２】同、モジュールの製造フローチャート
【図３】同、実装工程おけるモジュールの側面図
【図４】同、接続工程におけるモジュールの側面図
【図５】同、樹脂部形成工程におけるモジュールの断面図
【図６】同、分割工程におけるモジュールの断面図
【図７】同、樹脂部形成装置の概略断面図
【図８】同、樹脂部形成工程の製造フローチャート
【図９】同、軟化工程における樹脂部形成装置の断面図
【図１０】同、浸漬工程における樹脂部形成装置の断面図
【図１１】同、圧縮流入工程における樹脂部形成装置の断面図
【図１２】同、第３の例におけるモジュールの断面図
【図１３】同、分割工程におけるモジュールの断面図
【図１４】従来のモジュールの断面図
【図１５】同、下面側の実装工程における従来のモジュールの断面図
【図１６】下面側の樹脂埋設工程における従来のモジュールの断面図
【図１７】同、研磨工程における従来のモジュールの断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本実施の形態におけるモジュールの製造方法について説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
以下本実施の形態におけるモジュール３１について図面を用いて説明する。図１は、本実施の形態におけるモジュール３１の断面図である。図１において、子基板３２の両面には、導体パターンが配線されており、この子基板３２の下面には電子部品３３ａが実装され、上面には電子部品３３ｂが実装されている。なお、本実施の形態では、子基板３２は厚みが１．２ｍｍの４層基板であり、電子部品３３ａや電子部品３３ｂは半導体素子やチップ部品が含まれている。なお、半導体はフェイスダウンにて子基板３２へフリップチップ実装されている。本実施の形態では、子基板３２の両面に電子部品が実装されているが、これはいずれか一方であってもかまわない。
【００１５】
樹脂部３５は、子基板３２の両面を覆い、この樹脂部３５内には電子部品３３ａ、電子部品３３ｂや子基板３２が埋設されている。本実施の形態における樹脂部３５には、熱硬化性樹脂のエポキシ基材が用いられている。ここで、樹脂部３５の上面には配線基板３６が設けられ、配線基板３６と子基板３２とが対向するように配置されている。そして、配線基板３６の上面には、モジュール３１が装着されるマザー基板（図示せず）と接続するための装着パッド３４が形成されている。なお、本実施の形態において、配線基板３６には、厚みが０．１ｍｍの両面基板が用いられている。したがって、価格が安価であるので、低価格なモジュール３１を実現できる。
【００１６】
スペーサ３７（接続部の一例として用いた）は樹脂製であり、このスペーサ３７の一方の端部が配線基板３６へ固定されるとともに、他方端が子基板３２へ固定されている。本実施の形態におけるスペーサ３７は四角柱形状であるが、これは円柱形状などのように上下面に平坦部を有した形状であれば良い。なお、このスペーサ３７も、電子部品３３ｂと同様に樹脂部３５内に埋設されている。ただし、スペーサ３７の高さは子基板３２の上面に装着された電子部品３３ｂの高さより高くしておく。つまり、電子部品３３ｂと配線基板３６との間にも樹脂部３５が介在している。そして、本実施の形態において子基板３２と配線基板３６において、スペーサ３７が装着される位置には、それぞれ接続パッド３２ａと接続パッド３６ａとが形成されており、スペーサ３７と接続パッド３２ａやスペーサ３７と接続パッド３６ａとがはんだ３８によって接続される。そしてこれにより、子基板３２（電子部品３３ａ、または電子部品３３ｂなどで形成される電子回路）と装着パッド３４とがスペーサ３７を介して電気的に接続される。
【００１７】
なお、本実施の形態におけるスペーサ３７は樹脂製であるので、スペーサ３７の上下面にはそれぞれ接続パッド３７ａが形成されている。これにより、接続パッド３２ａと接続パッド３７ａとの間や、接続パッド３６ａと接続パッド３７ａとの間が、はんだ３８によって接続される。なお、スペーサ３７の上下の接続パッド３７ａ同士は、導電体（例えばスルーホール）によって電気的に接続されている。ここで本実施の形態では、接続部として樹脂製のスペーサ３７を用いたが、これには金属片（例えば、黄銅などの金属板を切断して形成）や銅などによる金属製のボールなどを用いてもかまわない。このように導電性の金属片やボールは、非常に安価であるので、安価なモジュール３１を得ることができる。
【００１８】
次に本実施の形態におけるモジュール３１の製造方法について、図面を用いて説明する。図２は本実施の形態におけるモジュールの製造フローチャートであり、図３は、同、実装工程におけるモジュールの側面図であり、図４は、同接続工程におけるモジュールの側面図である。図２から図４において、図１と同じものには同じ符号を用いており、その説明は簡略化している。
【００１９】
図２、図３において、組み立て工程４１には、実装工程４１ａと、分割工程４１ｂと接続工程４１ｃとを含んでいる。実装工程４１ａでは、子基板３２同士が連結部３２ｃによって連結された親基板３２ｂの状態で行われる。この工程では、親基板３２ｂの両面にクリーム状のはんだ３８を塗布し、部品装着機などにより電子部品３３ａや電子部品３３ｂを実装する。そしてリフロー加熱を行うことにより、親基板３２ｂの両面に電子部品３３ａ、電子部品３３ｂが実装される。なお、この実装工程４１ａでは、スペーサ３７も電子部品３３ｂと同時に装着される。ここで、本実施の形態においてスペーサ３７は、離散的に実装している。これにより、後述する樹脂部形成工程４２（図８に示す）において樹脂３５ａ（図８に示す）が、配線基板３６と子基板３２との間に容易に充填できる。
【００２０】
分割工程４１ｂは実装工程４１ａの後で、親基板３２ｂにおける連結部３２ｃを切除し、子基板３２同士を分離する工程である。次に、接続工程４１ｃは分割工程４１ｂの後で、配線基板３６と子基板３２とを接続する工程であり、配線基板３６にスペーサ３７が装着された子基板３２を装着し、子基板３２と配線基板３６との間がスペーサ３７を介して電気的に接続されるようにする。このとき、子基板３２同士は、所定の隙間３９を有するように装着する。これにより、後述する樹脂部形成工程４２（図８に示す）において樹脂３５ａ（図８に示す）は隙間３９より配線基板３６と子基板３２との間へと進入できるので、配線基板３６と子基板３２との間に樹脂３５ａを容易に充填できる（以降この組み立て工程４１が完了した状態を組み立て済み基板４４という）。
【００２１】
なお本実施の形態において、配線基板３６には両面（あるいは多層）基板を用いているので、配線基板３６の下面側にも電子部品３３ｃを装着できる。これにより、さら小型のモジュール３１を実現できることとなる。そしてこれは、接続工程４１ｃの前に、配線基板３６へ電子部品３３ｃを装着する工程を設ければ良い。ここで本実施の形態における接続工程４１ｃでは、実装工程４１ａでスペーサ３７を子基板３２へ実装したが、これは電子部品３３ｃなどと同時に、あらかじめ配線基板３６の所定の位置へスペーサ３７を固定しておいても良い。そしてこの場合、スペーサ３７が固定された配線基板３６を子基板３２へ接続することとなる。
【００２２】
図５は、本実施の形態における樹脂部形成工程のモジュールの断面図である。図５において、図１から図４と同じものには、同じ符号を用いており、その説明は簡略化している。図５において、樹脂部形成工程４２は組み立て工程４１の後で、子基板３２の下面および、子基板３２と配線基板３６との間とに樹脂部３５を同時に形成する。これにより電子部品３３ａ、電子部品３３ｂや電子部品３３ｃ、さらにはスペーサ３７が樹脂部３５によって埋設される。なお、この樹脂部を形成する工程には、トランスファ成形、真空印刷による成形方法や本実施の形態における成形方法（後に詳しく説明する）など、いずれの成形方法を用いてもかまわない。
【００２３】
図６は、本実施の形態における分割工程のモジュールの断面図である。図６において、図１から図５と同じものには、同じ符号を用いており、その説明は簡略化している。図６において、分割工程４３は樹脂部形成工程４２の後で、子基板３２同士の隙間３９に対応する位置において、樹脂部３５と配線基板３６とを切断することで、モジュール３１を完成する。なお本実施の形態において、子基板３２の外周側にも樹脂部３５が形成される。そこで、この分割工程４３では、子基板３２の外側方向の樹脂部３５と配線基板３６も切断を行うことで、所定のサイズのモジュール３１を得る。
【００２４】
次に本実施の形態における樹脂部形成工程４２について、図面を用いて詳細に説明する。最初に樹脂部形成工程４２において、樹脂部３５を形成するための樹脂部形成装置５１について説明する。図７は、本実施の形態における樹脂部形成装置の概略断面図である。図７において、搭載部５２は、配線基板３６が搭載されるものであり、子基板３２（電子部品３３ａ）が下方を向く方向で、配線基板３６が装着される。ここで、搭載部５２には吸着する構成（図示せず）が設けられており、この搭載部５２に配線基板３６が吸着されて保持されることとなる。
【００２５】
この搭載部５２の下方には、樹脂３５ａ（図８に示す）が投入される空間を有した樹脂槽５３が設けられている。ここで、樹脂槽５３は上下方向へと可動する。また、樹脂槽５３の底部５３ａは、樹脂槽５３全体の動きとは独立して、単独に垂直（図７において上下の）方向へ可動できる構造となっている。そしてこれら搭載部５２や樹脂槽５３には加熱手段（図示せず）が設けられており、これらによって樹脂３５ａ（さらには配線基板３６、子基板３２）を加熱する。また、樹脂部形成装置５１にはコンプレッサ（図示せず）などが設けられ、樹脂槽５３内や樹脂槽５３と搭載部５２との間の空気を吸引することで、樹脂部３５の形成をほぼ真空状態下で行うことができるようになっている。これにより溶融した樹脂３５ａを脱泡し、樹脂部３５中のボイドを防止できる。
【００２６】
図８は本実施の形態における樹脂部形成工程の製造フローチャートである。上記のような樹脂部形成装置５１を用いた場合の樹脂部形成工程４２について、図８の工程の順序に従って、詳細に説明する。なお、図８において、図１から図７と同じものには同じ符号を用い、その説明は簡略化している。
【００２７】
図９は軟化工程における樹脂部形成装置の断面図である。なお図９において、図１から図８と同じものには同じ符号を用い、その説明は簡略化している。図８、図９において、軟化工程６１は組み立て工程４１の後で、配線基板３６が固定された子基板３２（組み立て済み基板４４）を搭載部５２へ搭載するとともに、樹脂槽５３内へ非流動状態（未溶融の固体またはゲル状）の樹脂３５ａを投入し、加熱して樹脂３５ａを流動可能な状態となるまで軟化させる。そしてこの処理に並行して、樹脂３５ａと搭載部５２（配線基板３６と子基板３２や子基板３２と樹脂３５ａ）との間の空間５４の空気が吸引される。この吸引は空間５４がほぼ真空状態となるまで行われ、樹脂３５ａが完全に溶融を完了した後に止められる。ここで、搭載部５２へ搭載された組み立て済み基板４４は子基板３２（電子部品３３ａ搭載面）が下方を向くように搭載部５２へ搭載される。なお本実施の形態における樹脂槽５３や搭載部５２は予め樹脂３５ａが溶融する温度にまで加熱しているので、短時間に樹脂３５ａを軟化させることができる。
【００２８】
また本実施の形態において、樹脂槽５３へ投入前の樹脂３５ａは粒状であり、計量容器などによって計量された所定量の樹脂３５ａが樹脂槽５３へと投入される。ここで樹脂３５ａは、第１の温度範囲内では流動性を有せず、この第１の温度より高い第２の温度範囲内では流動性を生じ、この第２の温度より高い温度で硬化する熱硬化性樹脂を用いる。このように樹脂３５ａを樹脂槽５３へ投入する段階で、樹脂３５ａは粒状であるので、精度良く計量することができる。また、計量や投入の自動化も容易である。
【００２９】
発明者らはこの樹脂部形成装置５１を用いて、以下のような手順で軟化工程６１を行った。予め加熱手段によって搭載部５２と樹脂槽５３との温度を樹脂３５ａが溶融する（流動性を生じる）温度以上であり、樹脂３５ａが硬化する温度範囲未満の温度（第２の温度範囲）となるように加熱しておく。本実施の形態における樹脂３５ａは、約１４０℃未満の温度では流動性が小さく、約１４０℃から約１７５℃において最も軟化して流動性を生じ、それを超える温度で硬化する（第３の温度範囲）エポキシ系の熱硬化性樹脂を用いている。したがって本実施の形態では、搭載部５２と樹脂槽５３との温度を第２の温度範囲上限の１７５℃に設定している。
【００３０】
図８において、浸漬工程６２は軟化工程６１の後で、流動可能な状態に溶融した樹脂３５ａの中に、電子部品３３ａや電子部品３３ｂを浸漬し、配線基板３６の下面を溶融した樹脂３５ａの液面へと接触させる工程である。
【００３１】
例えばこの工程は、以下のようにして行われる。図１０は、浸漬工程における樹脂部形成装置の断面図である。図１０において、樹脂槽５３と底部５３ａとをほぼ同じ速度で上方（図９矢印方向）へ移動させて、配線基板３６が樹脂槽５３と搭載部５２との間に挟まれるようにする。そしてこれにより、配線基板３６は樹脂槽５３内に収容されることとなる。このとき、樹脂槽５３と配線基板３６の下面との間に隙間が生じないようにすることが必要であり、そのために樹脂槽５３において、配線基板３６の下面と当接する箇所にはゴムパッキン（図示せず）などが設けられる。そして、樹脂槽５３は規定の位置（樹脂槽５３が配線基板３６と当接する位置）まで上昇した後に停止する。ただしこの状態では、図１０に示すように樹脂３５ａの液面は、配線基板３６の下面とはまだ接触しないようにしてある。これにより、樹脂３５ａが樹脂槽５３から溢れ出すことを少なくできる。
【００３２】
ただしこのとき、電子部品３３ｂと子基板３２との間の隙間が樹脂３５ａの液面より下となる（電子部品３３ｂと子基板３２との間の隙間が樹脂３５ａ内に浸漬される）ようにすることが望ましい。これは、少なくとも電子部品３３ｂと子基板３２との間の隙間が樹脂３５ａ内に浸漬されるようにすることで、樹脂３５ａを電子部品３３ｂと子基板３２との間（さらに電子部品３３ａと子基板３２との間）などの狭い隙間へ入り込ませるためである。そしてこれによって、後述する圧縮流入工程６３において、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との間の非常に狭い隙間へ、樹脂３５ａを確実に充填させることができることとなる。なお、本実施の形態における浸漬工程６２では、電子部品３３ｂの上面が樹脂３５ａで覆われる程度まで浸漬している。
【００３３】
浸漬工程６２では、底部５３ａは樹脂槽５３の移動が停止した後も上方へと移動を続ける。これによって、樹脂３５ａの液面と配線基板３６の下面とが接触することとなる。なお、この浸漬工程６２において、樹脂３５ａを子基板３２と配線基板３６との間の隙間へ充填することが必要である。そこで、本実施の形態では、子基板３２同士の間に隙間３９を設け、また子基板３２と樹脂槽５３との間にも樹脂３５ａが流れ込むための通路（隙間）が設けられている。これにより、子基板３２同士の間の隙間３９や、子基板３２の側面と樹脂槽５３の内面との間の通路を通って、樹脂３５ａが子基板３２と配線基板３６との間に流れ込むこととなる。
【００３４】
さらに、スペーサ３７を離散的配置することにより、樹脂３５ａは、スペーサ３７同士の間の隙間を通り、子基板３２と配線基板３６との間にスムーズに充填される。このように浸漬工程６２では、子基板３２が浸漬されるだけであるので、樹脂３５ａの流れが小さく、樹脂３５ａによる子基板３２や電子部品３３ａ、電子部品３３ｂへのストレスも小さくできる。したがって、電子部品３３ａ、電子部品３３ｂ自身の破壊や、電子部品３３ａ、電子部品３３ｂと子基板３２間の接続が破壊しにくくできる。さらには、子基板３２の上下において、樹脂３５ａに含まれるフィラーの密度などの差(樹脂３５ａの組成の差)が生じにくくできる。したがって、子基板３２や配線基板３６の反りなども小さくできる。
【００３５】
図１１は、圧縮流入工程６３における樹脂部形成装置５１の断面図である。浸漬工程６２において配線基板３６の下面と樹脂３５ａとが接触するので、図１１に示すように、浸漬工程６２が完了すれば、一見樹脂３５ａの充填は完了したように見える。ところが、電子部品３３ａと子基板３２との間や電子部品３３ｂと子基板３２との間の隙間は非常に狭いため、中には樹脂３５ａが充填されていない箇所も存在している。
【００３６】
そこで、浸漬工程６２の後で圧縮流入工程６３を行う。この圧縮流入工程６３では底部５３ａによって樹脂３５ａに対し上方へと（図９矢印方向へ）加重を加え、樹脂３５ａを圧縮し、この圧力によって未充填の隙間へ樹脂３５ａを強制的に流入させる。このとき、樹脂槽５３と配線基板３６とで囲まれた空間は、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との間の隙間の未充填の箇所を除き、樹脂３５ａによって埋まっている。したがって、樹脂３５ａを圧縮しても底部５３ａはほとんど上昇することはなく、樹脂３５ａの圧力のみが上昇することとなる。そして、この圧力が規定値となるまで加圧を続け、その圧力を維持する。なお、この圧縮流入工程６３において樹脂３５ａの温度は、第２の温度範囲内とすることが重要である。これにより、電子部品３３ａと子基板３２との間や電子部品３３ｂと子基板３２との間の隙間へ確実に樹脂３５ａを充填させることができる。
【００３７】
なお、本実施の形態において電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との接続ははんだであり、錫、銀系の鉛フリーはんだを用いている。本実施の形態におけるはんだの融点は約２００℃である。このようにはんだの融点が第２の温度範囲より高いはんだを用いている。したがって、圧縮流入工程６３（あるいは浸漬工程６２）においてはんだが溶融することもないので、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２間の電気的接続が外れたりしにくくできる。
【００３８】
硬化工程６４は、圧縮流入工程６３の後で、樹脂３５ａの温度が第２の温度範囲を超える温度（第３の温度範囲）となるまでさらに加熱することによって、樹脂３５ａを硬化する。これによって、子基板３２の下と、子基板３２と配線基板３６との間とに同時に樹脂部３５が形成されることとなる。なお、少なくとも樹脂３５ａの流動性がなくなるまでの間は、この硬化工程６４においても圧縮流入工程６３で加えられた圧力を維持する。これにより、確実に電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との間の隙間に、ボイドなどが残りにくくできる。
【００３９】
以上のような製造方法により、浸漬工程６２において、溶融した樹脂３５ａが入った樹脂槽５３の中に組み立て済み基板４４を浸漬するだけで、子基板３２の下と、子基板３２と配線基板３６との間に同時に樹脂部３５を形成できる。従って、非常に生産性が良好である。また、配線基板３６の外周が搭載部５２と樹脂槽５３との間に挟まれた状態で、配線基板３６（の装着パッド３４側）が搭載部５２に搭載（吸着）されて、樹脂部３５が形成される。これにより、配線基板３６と搭載部５２との間には樹脂３５ａが流れ込まず、装着パッド３４上には樹脂３５ａが付着しない。したがって、従来のように装着パッド３４を露出させるための研磨などの必要もなく、生産性が良好である。また、トランスファ成形のように、狭い隙間へ溶けた樹脂３５ａを流し込む必要がない。これにより、子基板３２と配線基板３６との間の樹脂部３５を形成するために、子基板３２（組み立て済み基板４４）に対して加わるストレスを小さくできる。したがって、子基板３２の傾きや変形などを小さくできる。
【００４０】
さらに圧縮流入工程６３においては、電子部品３３ａの下側や、電子部品３３ｂと配線基板３６との間にはすでに樹脂３５ａが存在している。またそして、その樹脂３５ａを圧縮することで、電子部品３３ａの下側の樹脂部３５を形成するものである。したがって、トランスファ成形のように、狭い隙間へ溶けた樹脂３５ａを流し込む必要がない。つまり、たとえ電子部品３３ａ下部や、電子部品３３ｂと配線基板３６との間における樹脂部３５の厚みが薄くても、確実に樹脂部３５を形成できることとなり、安価な薄型のモジュール３１を得ることができる。
【００４１】
本実施の形態において、電子部品３３ａ下側の樹脂部３５の厚みは０．０８ｍｍであるが、確実に樹脂３５ａを充填できている。したがって、従来のトランスファ成形に比べて、電子部品３３ａ下部における樹脂部３５の厚みを薄くでき、厚みの薄いモジュール３１を実現できる。また、電子部品３３ｂと配線基板３６との間は０．０８ｍｍであるが、確実に樹脂３５ａを充填できている。そして配線基板３６の厚みは、０．１ｍｍであるので、トランスファ成形に比べても、子基板３２の下側の厚みは大差なく、厚みの薄いモジュール３１を実現できる。そして本実施の形態では、厚みが０．８ｍｍのモジュール３１を実現している。
【００４２】
また、圧縮流入工程６３で圧力を加えるので、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との間の非常に狭い隙間にも確実に樹脂３５ａを充填できる。さらにまた、電子部品３３ａや電子部品３３ｂには、圧縮流入工程６３においてのみ圧力が加わるので、電子部品３３ａ、電子部品３３ｂへかかる応力を小さくできる。したがって、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）や子基板３２の変形が小さくなる。
【００４３】
また、浸漬工程６２では電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）が浸漬されるのみであり、圧縮流入工程６３で樹脂３５ａに流れが発生するので、樹脂３５ａの流れる距離は、トランスファ成形に比べて非常に短い。したがって、硬化後において樹脂３５ａの流れの不均一さなどによる内部応力も小さくできる。これによって、さらに電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）、子基板３２や樹脂部３５自身の歪（変形）などを小さくできる。
【００４４】
特に本実施の形態では電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）には集積回路を含み、これらは子基板３２へフェイスダウンにてフリップチップ実装しているので、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との間が非常に近くなる。したがって、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）に形成された回路と子基板３２との間には大きな浮遊容量を持つこととなり、特にこの浮遊容量のばらつきは、集積回路に構成された回路の特性に大きな影響を与えることがある。特に、モジュール３１が高周波装置であり、子基板３２上や電子部品３３ａ（もしくは電子部品３３ｂ）上に高周波回路が形成される場合には、特にこの浮遊容量による影響が重要となる。また、本実施の形態における集積回路は、はんだバンプにより子基板３２へ接続されているが、圧接により子基板３２と接続されているような場合においては、集積回路の歪を小さくできるので、圧接力が小さくなりにくくできる。したがって、集積回路と子基板３２との間の接続信頼性の高いモジュール３１を実現できる。
【００４５】
そしてこのようなモジュール３１上に高周波回路を形成するような場合、集積回路の歪を小さくすることは、非常に重要である。これは、実装工程４１ａにおける高周波特性の検査において、合格範囲と判断したものにおいても、集積回路や子基板３２や樹脂部３５自身の歪が大きいと、上記理由などによって、樹脂部３５を形成した後に不合格となる恐れがあるためである。そして、樹脂部３５が形成された後においては、修理することが非常に困難であるので、廃棄する以外に方策はなく、歩留まりが非常に悪化することとなる。そこで、以上のような製造方法を用い、樹脂３５ａの流れる距離を小さくすることで、樹脂３５ａ内部に残る残留応力を小さくし、集積回路、子基板３２や樹脂部３５自身などにかかる応力を小さくする。これにより、樹脂部３５形成後での高周波特性のばらつきを小さくでき、歩留まりの良好なモジュール３１を実現できる。
【００４６】
さらに加えて、この残留応力を小さくすることは、モジュール３１の特性の長期信頼性にも大きな影響を及ぼす。つまり、温度変化などによって、樹脂部３５や子基板３２に伸縮が生じ、樹脂部３５内の内部応力の分布が変化すると考えられる。これにより、集積回路や子基板３２や樹脂部３５などの歪量が変化し、その結果集積回路と子基板３２との間の浮遊容量の値が製造段階の値より変化することが考えられる。また、集積回路が圧接により子基板３２へ接続されている場合には、温度変化により圧接力が変化することも考えられる。そこで、上記製造方法により、内部応力を小さくできるので、温度変化などに対しても長期にわたり安定した特性を維持できるモジュール３１を実現できる。
【００４７】
そしてもちろん、圧縮流入工程６３で樹脂３５ａを強制的に隙間へ充填するので、印刷法やポッティングなどによる方法に比べ、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）と子基板３２との間にも確実に樹脂３５ａを充填できることは言うまでもない。したがって、非常に信頼性も良好なモジュール３１を実現できる。
【００４８】
そして以上のように、圧縮圧力で電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）が破壊することを少なくでき、また電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）の変形も小さくできるので、電子部品３３ａ（あるいは電子部品３３ｂ）の厚みも薄くすることができる。したがって、従来のトランスファ成形に比べて薄型のモジュール３１を実現できる。
【００４９】
発明者らは上記製造方法を用い、約０．８ｍｍの厚みで電子部品が両面に実装されたモジュール３１の実現に成功している。この場合、子基板３２の厚みが０．１ｍｍ、電子部品３３ａ、電子部品３３ｂの厚みが０．２５ｍｍと非常に薄いが、変形も小さく、特性ばらつきの小さなモジュール３１を実現できている。そして、電子部品３３ａの下部の樹脂部３５の厚みや、電子部品３３ｂと配線基板３６との間が０．０７ｍｍと非常に薄いが、厚みの安定した樹脂部３５を形成できている。
【００５０】
なお、樹脂部３５や配線基板３６の表面にめっきやスパッタなどにより、金属膜を形成すれば、モジュール３１上に形成された回路をシールドすることができる。これにより、モジュール３１で生じる高周波ノイズや、高周波信号が外部へ放射されにくくできる。また逆に、外部の回路から高周波信号やノイズなどがモジュール３１の回路へ妨害を与えにくくできる。これは、同じ筐体の中に種々の回路が搭載されるような機器（たとえばテレビ、パソコン、携帯電話）などに用いると特に有用である。これにより回路で生じるノイズ信号などによる妨害（回路の誤動作など）を少なくできる。そしてこの場合に、子基板３２（あるいは配線基板３６）のグランドパターンと金属膜とを接続することにより、さらにしっかりとシールドすることができる。
【００５１】
次に第２の例のモジュール３１について説明する。本実施の形態では硬い（非可撓性の）配線基板３６を用いたが、これに代えて可撓性基材を用いても良い。そしてその場合に、組み立て工程４１において可撓性基材とスペーサ３７との間を剥離可能な粘着剤により接続しておくと良い。そして、樹脂部形成工程４２（あるいは分割工程４３）の後で、可撓性基材を剥がす。これにより、スペーサ３７の接続パッド３７ａ（スペーサ３７が金属製である場合には、スペーサ３７自身）が、樹脂部３５から露出することとなり、接続パッド３７ａ（あるいはスペーサ３７自身の上端面）が、モジュール３１の装着パッド３４を形成することとなる。そしてこのようにすれば、さらに厚みの薄いモジュール３１を実現することができる。なお、可撓性基材を剥がす工程は、樹脂部形成工程４２と分割工程４３との間に設けると良い。これは、樹脂部形成工程４２において可撓性基材の外周部には、樹脂部３５が形成されない領域が形成される。そこで、この外周部を摘んで可撓性基材を剥がせば容易に可撓性基材を剥がすことができる。したがって、非常に生産性の良い薄型のモジュール３１を得ることができる。
【００５２】
図１２は、本実施の形態における第３の例のモジュールの断面図である。図１２において、第３の例におけるモジュール３１は、第１の例のモジュール３１に対し、樹脂部３５側面と配線基板３６の側面と子基板３２の側面とが連続した同一平面上に形成されている。また、それらの樹脂部３５と配線基板３６の側面には、金属膜７１が形成されている。さらに、子基板３２は多層基板であり、内層にグランドパターン７２ａが形成されている。また、配線基板３６にも多層基板が用いられ、その内層にはグランドパターン７２ｂが形成されている。これによって、子基板３２の側面にはグランドパターン７２ａの露出部が形成され、配線基板３６の側面にはグランドパターン７２ｂの露出部が形成される。そして、これらの露出部においてグランドパターン７２ａやグランドパターン７２ｂと金属膜７１とが接続されている。
【００５３】
これにより、子基板３２の下面に形成された回路は、金属膜７１とグランドパターン７２ａとによって囲まれることとなる。したがって、子基板３２の下面に形成された回路をしっかりとシールドすることができる。また、グランドパターン７２ａによって子基板３２の上面に形成された回路と、下面に形成された回路とを電気的に分離・シールドすることもできる。したがって、子基板３２の上下に形成された回路間の干渉を少なくできる。また、配線基板３６にもグランドパターン７２ｂが形成されているので、子基板３２の上面に形成された回路もしっかりとシールドできる。
【００５４】
ここでこのグランドパターン７２ｂは配線基板３６の全面に設けておき、配線基板３６の周縁部においてグランドパターン７２ｂと金属膜７１とが接続されている。これにより、子基板３２の上面に形成された回路は、グランドパターン７２ａとグランドパターン７２ｂと金属膜７１とによって囲まれるので、子基板３２の上面に形成された回路をしっかりとシールドできる。
【００５５】
次にこの第３の例におけるモジュール３１の製造方法について説明する。図１３は本実施の形態の分割工程における第３の例のモジュールの断面図である。なお、図１３において図１から図１２と同じものには同じ符号を用い、その説明は簡略化している。図１３に示したように、本例におけるモジュール３１の分割工程４３では、樹脂部３５と配線基板３６の切断と同時に子基板３２も同時に切断される。これによって、樹脂部３５と子基板３２や配線基板３６の側面には切断面が形成され、これらの切断面は連続した同一平面上に形成されることとなる。さらに、本例の分割工程４３において子基板３２の側面には、グランドパターン７２ａが露出するとともに、配線基板３６の側面にはグランドパターン７２ｂが露出する。つまり樹脂部３５の側面にグランドパターン７２ａやグランドパターン７２ｂの端部が露出することとなる。
【００５６】
金属膜形成工程（図示せず）は、分割工程４３の後で樹脂部３５表面や子基板３２（連結部３２ｃ）と配線基板３６の側面（切断面）に金属膜７１を形成する工程である。本実施の形態における金属膜形成工程は、スパッタによって金属膜７１を形成している。そしてこの金属膜形成工程によって、子基板３２や配線基板３６から露出したグランドパターン７２ａやグランドパターン７２ｂと金属膜７１とが接続される。なお、この第３の例のモジュール３１における配線基板３６に代えて、第２の例のように可撓性基材を用いてさらに薄型のモジュール３１を得ることもできる。
【００５７】
第４の例のモジュール３１は、第１または第３の例のモジュール３１の配線基板３６（あるいは第２の例のモジュール３１の可撓性基材）に段差部が形成される。そして、配線基板３６（あるいは可撓性基材）において、段差部の上側には金属膜７１の不形成部が形成されている点が異なる。
【００５８】
そしてこの第４の例のモジュール３１の製造方法において、樹脂部形成工程４２までの工程は他の例のモジュール３１と同じである。本例では、樹脂部形成工程４２の後で、隙間３９に対応する位置において、樹脂部３５に溝を形成する工程を有している。この工程では、樹脂部３５のみでなく、配線基板３６（あるいは可撓性基材）の一部まで達する深さの溝が形成される。つまりこの状態において、樹脂部３５は切除されて分離されるが、配線基板３６（あるいは可撓性基材）によって連結された状態となる。そしてこれによれば、樹脂部３５や子基板３２の側面（切断面）と配線基板３６の側面上部（切断面）とが、連続した同一平面上に形成されることとなる。なお、この例において配線基板３６を用いた場合、グランドパターン７２ｂと金属膜７１とを接続するために、溝はグランドパターン７２ｂが樹脂部３５（配線基板３６）側面から露出される深さとする。
【００５９】
さらにこの例におけるモジュール３１の製造方法では、溝形成工程の後に金属膜形成工程が行われる。これにより樹脂部３５の表面（樹脂部３５の下面と側面）と子基板３２の側面および、配線基板３６（あるいは可撓性基材）における溝の内周面（つまり樹脂部３５下面と、加工された溝の内周面全体）に金属膜７１が形成される。これにより、グランドパターン７２ａ（グランドパターン７２ｂ）と金属膜７１とが接続されることとなる。そしてこのように、この例におけるモジュール３１では、金属膜形成工程が、配線基板３６（あるいは可撓性基材）で連結された状態で行うことができるので、非常に生産性が良好である。
【００６０】
最後に金属膜形成工程の後で、分割工程４３が行われ、加工された溝において子基板３２（モジュール３１）同士が分離される。配線基板３６を用いたモジュール３１の場合、段差部の下側には、金属膜７１の不形成部が形成されることとなる。このとき、溝の幅よりも細い幅のダイシング歯を使って分割すれば、配線基板３６には樹脂部３５よりも突出した形状の段差部が形成されることとなる。これにより、たとえスパッタのような薄い金属膜７１であっても、金属膜７１へ傷などをつけなくできる。あるいは逆に段差部を凹んだ形状としてもよい。この場合、分割工程において溝の幅よりも太い幅のダイシング歯によって加工する。ただしこの場合には、配線基板３６の下面側から加工することにより、金属膜７１へ傷などをつけないようにできる。そしてこのように段差部を凹んで形成すれば、突出する箇所がなく、小さなモジュール３１を実現できる。
【００６１】
一方、可撓性基材を用いたモジュール３１における分割工程４３では、可撓性基材を剥離するだけでそれぞれのモジュール３１を容易に分離できる。
【００６２】
第５の例におけるモジュール３１が、他の例に対して異なる点は、配線基板３６に両面基板を用いている点と、スペーサ３７の上下面のそれぞれには複数の接続パッド３７ａが形成されている点である。そして、このような場合、グランドパターン７２ｂは配線基板３６の下面に形成する。これによって、配線基板３６にクラックなどを生じにくくできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明にかかるモジュールの製造方法は、小型・薄型のモジュールを生産性良く製造可能であり、携帯電話などの小型、薄型化が要求される機器に用いられるモジュール等に用いると有用である。
【符号の説明】
【００６４】
３１  モジュール
３２  子基板
３２ａ  接続パッド
３２ｂ  親基板
３２ｃ  連結部
３３ａ  電子部品
３３ｂ  電子部品
３４  装着パッド
３５  樹脂部
３６  配線基板
３７  スペーサ
３８  はんだ
３９  隙間
【図１】
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【図２】
2012084766.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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