(57)【要約】【課題】基板上に実装されると共にフィラーを含む封止材により封止されており、基板とは反対側の表面にマークが設けられた電子部品を備える電子装置を好適に製造し得る方法を提供する。【解決手段】電子部品１１が実装された基板２０の上に封止材２１を設ける。マーク１２が視認可能となるまで封止材２１を薄くすることにより封止層１３を形成する。【選択図】図２
2013168502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に実装されており、前記基板とは反対側の表面の上にマークが設けられた電子部品と、
前記基板上に配されており、前記電子部品を封止しており、フィラーを含む封止層とを備える電子装置の製造方法であって、
前記電子部品が実装された基板の上に封止材を設ける工程と、
前記マークが視認可能となるまで前記封止材を薄くすることにより前記封止層を形成する工程と、
を備える、電子装置の製造方法。
【請求項２】
前記封止材を、樹脂シートをラミネートすることにより形成する、請求項１に記載の電子装置の製造方法。
【請求項３】
前記フィラーが、カーボン、シリカ、ケイ素、ケイ酸カルシウム、マイカ、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア及び酸化タングステンからなる群から選ばれた少なくとも一つからなる、請求項１または２に記載の電子装置の製造方法。
【請求項４】
前記フィラーの平均粒子径が１ｎｍ〜１００μｍである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項５】
前記封止層における前記フィラーの含有量が０．０１質量％〜９５質量％である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項６】
前記第２の封止材を薄くすることにより、前記封止材の厚みを低減させる、請求項５に記載の電子装置の製造方法。
【請求項７】
基板と、
前記基板上に実装されており、前記基板とは反対側の表面にマークが設けられた電子部品と、
前記電子部品を封止するように前記基板上に設けられており、フィラーを含む封止層と、
を備え、
前記封止層は、前記封止層の上から前記マークが視認可能な厚みに設けられている、電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体装置や弾性波装置などの電子装置が種々用いられている。電子装置には、通常、製造年月日や製品のＩＤ等の製造情報などを表すマークが附される。例えば特許文献１には、封止材中に配された集積回路チップの上面にマークを形成しておき、そのマークを超音波探傷により検出することが記載されている。超音波探傷によりマークを検出する場合は、封止材に光透過性が要求されない。このため、不透明なフィラーを封止材に含ませることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１-１５１２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、超音波探傷によりマークを検出するためには、超音波探傷装置が必要となり、識別作業が繁雑となる。また、超音波探傷を可能にするためには、液体媒質中に電子装置を設置する必要があるなど、マーキング検査工程が繁雑であった。
【０００５】
本発明は、基板上に実装されると共にフィラーを含む封止材により封止されており、基板とは反対側の表面にマークが設けられた電子部品を備える電子装置を好適に製造し得る方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電子装置の製造方法は、基板と、基板上に実装されており、基板とは反対側の表面の上にマークが設けられた電子部品と、基板上に配されており、電子部品を封止しており、フィラーを含む封止層とを備える電子装置の製造方法に関する。本発明に係る電子装置の製造方法は、電子部品が実装された基板の上に封止材を設ける工程と、マークが視認可能となるまで封止材を薄くすることにより封止層を形成する工程とを備える。
【０００７】
本発明に係る電子装置の製造方法のある特定の局面では、封止材を、樹脂シートをラミネートすることにより形成する。
【０００８】
本発明に係る電子装置の製造方法の別の特定の局面では、フィラーが、カーボン、シリカ、ケイ素、ケイ酸カルシウム、マイカ、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア及び酸化タングステンからなる群から選ばれた少なくとも一つからなる。
【０００９】
本発明に係る電子装置の製造方法の他の特定の局面では、フィラーの平均粒子径が１ｎｍ〜１００μｍである。
【００１０】
本発明に係る電子装置の製造方法のさらに他の特定の局面では、封止層におけるフィラーの含有量が０．０１質量％〜９５質量％である。
【００１１】
本発明に係る電子装置の製造方法のまた他の特定の局面では、第２の封止材を薄くすることにより、封止材の厚みを低減させる。
【００１２】
本発明に係る電子装置は、基板と、電子部品と、封止層とを備える。電子部品は、基板上に実装されている。電子部品の基板とは反対側の表面にマークが設けられている。封止層は、電子部品を封止するように基板上に設けられている。封止層は、フィラーを含む。封止層は、封止層の上からマークが視認可能な厚みに設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板上に実装されると共にフィラーを含む封止材により封止されており、基板とは反対側の表面にマークが設けられた電子部品を備える電子装置を好適に製造し得る方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態における電子装置の製造方法を説明するための略図的断面図である。
【図２】第１の実施形態における電子装置の製造方法を説明するための略図的断面図である。
【図３】第１の実施形態において製造される電子装置の略図的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。
【００１６】
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものであり、図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。
【００１７】
（第１の実施形態）
本実施形態では、図１及び図２を参照しながら、図３に示す電子装置１の製造方法の一例について説明する。
【００１８】
（電子装置１の構成）
図３に示されるように、電子装置１は、基板１０と、基板１０の上に設けられた電子部品１１とを備えている。基板１０は、例えばセラミックスや樹脂等からなる配線基板である。電子部品１１は、基板１０上にフリップチップ実装されている。電子部品１１の種類は、特に限定されない。電子部品１１は、例えば、半導体素子、弾性波部品、コンデンサチップ、サーミスタチップ、インダクタチップ等であってもよい。
【００１９】
電子部品１１の基板１０とは反対側の表面１１ａの上には、マーク１２が設けられている。このマーク１２は、例えば、基板１０のＩＤ、電子部品１１のＩＤ、シリアルナンバー、製造年月日等の製造情報等を表す。マーク１２は、例えば、数字や文字等により構成されていてもよいし、バーコード（登録商標）等の図形によって構成されていてもよい。
【００２０】
マーク１２は、例えば表面１１ａ上に、インクジェット法等により印刷されたものであってもよいし、レーザー刻印等により形成されたものであってもよい。マーク１２が印刷されたものである場合は、マーク１２は、凸状体により構成される。マーク１２がレーザー刻印等により形成されたものである場合は、マーク１２は、凹部により構成される。
【００２１】
基板１０の上には、封止層１３が配されている。この封止層１３により電子部品１１が封止されている。封止層１３は、フィラーを含む。封止層１３は、例えば、フィラーを含む樹脂により構成することができる。
【００２２】
封止層１３の樹脂は、例えばエポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂等により構成することができる。封止層１３の樹脂は、熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。
【００２３】
フィラーの種類は、封止層１３に付与しようとする機能等に応じて適宜選択することができる。例えば、封止層１３に遮光性を付与しようとする場合は、例えばカーボン等からなる遮光性のフィラーを用いることができる。例えば、封止層１３に帯電防止効果を付与しようとする場合にも、例えば、カーボン等からなるフィラーを用いることができる。例えば、封止層１３に低熱膨張性を付与しようとする場合は、例えば、シリカ等からなるフィラーを用いることができる。封止層１３は、複数種類のフィラーを含んでいてもよい。封止層１３は、例えば、カーボン、シリカ、ケイ素、ケイ酸カルシウム、マイカ、タルク、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、酸化チタン、ジルコニア及び酸化タングステンからなる群から選ばれた少なくともひとつのフィラーを含むことが好ましい。
【００２４】
フィラーの平均粒子径は、例えば１ｎｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。封止層１３におけるシリカフィラーの含有量は、１０質量％〜９５質量％であることが、封止層１３での流動性及び加工容易性の観点から好ましく、３０質量％〜９０質量％であることが、封止層１３での熱膨張量を低減できる観点からより好ましく、４０質量％〜９０質量％であることが、封止層１３での熱膨張量をより低減できる観点からさらに好ましい。また封止層１３におけるカーボンフィラーの含有量は遮光性、耐静電気性の観点から、０．０１質量％〜１０質量％であることが、望ましい。なお、平均粒径は、レーザー回折または散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％の粒径とする。また、フィラーの含有量の比率は、フィラーと封止樹脂とを和した封止層全体の質量を分母として、含有するフィラーの質量を分子としたときの比率とする。
【００２５】
封止層１３は、後に詳述するように、封止層１３の上からマーク１２が視認可能な厚みに設けられている。具体的には、電子部品１１が設けられた領域における封止層１３の平均厚み（電子部品１１の表面と封止層１３の表面との間の距離Ｌの平均）は、例えば６０μｍ以下であることが、マーク１２の識別が容易になるため好ましく、２０μｍ以上であることが、耐候性、中でも耐湿性、耐光性の観点からさらに好ましい。
【００２６】
なお、第１の実施形態では、平均粒子直径が３０ｎｍのカーボンからなるフィラーを０．２質量％で含有したエポキシ樹脂である封止層１３を、電子部品１１の表面からの平均厚み４０μｍで形成した。
【００２７】
（電子装置１の製造方法の一例）
次に、図１及び図２を参照しながら、電子装置１の製造方法の一例について説明する。
【００２８】
まず、複数の基板１０を構成するためのマザー基板２０と、表面１１ａ上にマーク１２が設けられた複数の電子部品１１とを用意する。
【００２９】
次に、図１に示されるように、バンプ等を用いてマザー基板２０の上に複数の電子部品１１を、マーク１２がマザー基板２０とは反対側を向くようにフリップチップ実装する。なおマーク１２の形成は、フリップチップ実装の前後のいずれでもよい。
【００３０】
次に、電子部品１１が実装されたマザー基板２０の上に、封止材２１を設ける。この封止材２１は、封止層１３を構成するためのものである。封止材２１は、封止層１３よりも厚い。封止材２１の上からはマーク１２は視認不能である。封止層１３の厚みが薄ければ、トラスファモールド法、ポッティング法などの封止時に、樹脂の流動が妨げられることがある。この流動性の低下によって電子部品を封止する封止層１３の厚みが部分的に薄くなり、封止層１３の表面での傾斜や欠けの発生のため、封止性の低下が発生しやすくなる。あるいは封止材２１の厚みが薄ければ、電子部品１１に形成された電子回路部の封止性が低下する問題が生じやすくなる。そこで、電子回路部の封止性を保つため、マザー基板２０の主面に垂直な方向に封止層１３の表面から電子部品１１の電気回路部までの最小距離である電子部品１１の電子回路部を封止する封止材２１の厚みは、少なくとも上記の電子部品１１を封止する封止層１３の厚みよりも３０μｍ以上厚いことが好ましく、５０μｍ以上厚いことがより好ましい。
【００３１】
封止材２１の配置方法は、特に限定されない。封止材２１は、例えば、フィラーを含む樹脂シート等の樹脂材を用いたラミネート法、またはトランスファーモールド法、ポッティング法等により形成することができる。なかでも、トランスファーモールド法、ポッティング法で用いる樹脂材に比べ、流動性の低い樹脂材に所定の含有量で分散させたフィラーさせた樹脂シートを用いたラミネート法により封止材２１を形成することが、凝集、沈殿などによるフィラー分布の変化が小さくできる点で、好ましい。
【００３２】
次に、図２に示されるように、マーク１２が視認可能となるまで封止層２２を薄く形成する。なお、封止層２２は、マーク１２が視認可能である一方、マザー基板２０の表面は視認不能な厚みを有していることが好ましい。この場合、マザー基板２０の表面上に設けられた電子回路部の光による劣化が抑制できる。一方、封止層２２を厚く形成すれば、電子装置の厚みが大きくなり小型化に不利になる。このため、封止層２２を厚く形成した後、封止層２２の厚みを低減して、マーク１２が視認可能である一方、マザー基板２０の表面は視認不能な厚みを有する封止層２２を形成することもできる。なお封止層２２の厚みを低減する方法は特に限定されない。例えばグラインダーで研磨することにより封止層２２の厚みを低減してもよいし、サンドブラスト処理することにより封止層２２の厚みを低減してもよい。封止層２２の厚みは、封止層２２の透過率によって定めることができる。なお、透過率は、絶対濃度、吸収率や反射率、ＩＳＯ３６６４−２０００規格等による測定値を用いて算出できる。例えば封止層２２の表面を入射してマーキングに反射して、再び点から封止層２２の表面から放出する光の経路に対しマーキング視認経路の透過率が３０％である場合、具体的には封止層２１の表面からの入射光が封止材２１の絶対濃度によって定まる所定の吸収率等により光が減衰され、マーキング面の所定の反射率による反射等により光が減衰され、かつ再び所定の吸収率で反射面から封止層２２の表面まで透過等により光が減衰されたとき、入射時の光量の３０％が放出されるとする。ここで、照明装置などから照射される光量の２０％以上の光量があればマーキングが視認可能なとき、上記マーキング視認経路の透過率を２０％以上にすればよい。封止材２１の絶対濃度や吸収率などの光学的な特性が一様であれば、マザー基板２０の表面上に設けられた電子回路部の光による劣化を抑制するため、封止層２２の表面からマザー基板２０の表面までの距離に対して、封止層２２の表面からマーキングまでの封止層２２の厚みが２分の１未満になる位置にマーキングを配置することが好ましい。
【００３３】
次に、図２に示すカットラインＣＬで分断することにより、封止層２２から封止層１３を形成し、複数の電子装置１を得ることができる。マザー基板２０の分断は、例えばダイシング等により行うことができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態では、マーク１２が視認可能となるまで封止材２１を薄くすることにより封止層１３を形成する。このため、超音波探傷等を行うことなく、マーク１２を容易に検出することができる。具体的には、超音波探傷の探傷子を電子装置の表面に直接接触させる方法等のような物理的な接触を与えてマークを検出する場合とは異なり、本実施形態では、可視光、紫外線または赤外線などを用いて非接触でマーク１２を検出できるため、マーク１２を検知する際に電子装置が損傷しにくい。さらに、超音波探傷の探傷子と電子装置とが非接触で電子装置の内部を超音波探傷で検出する場合、電子装置を空気中に設置すると、音響インピーダンスの差により電子装置の表面で超音波が反射し、超音波が電子装置の内部に入射しない問題が発生する。そこで、音響インピーダンスが空気より高い、水、油などの液体媒質中に電子装置を設置する方法があるが、マーキング検査工程が繁雑になる。これに対して、本実施形態では、電子装置を空気中に設置して電子装置の内部にあるマーク１２のマーキング検査できるため、簡略な設備でマーキング検査が可能になる。
【００３５】
薄い樹脂シートを用いて、厚み低減工程を行うことなく、直接に薄い封止層を形成することも考えられる。しかしながら、この場合は、薄い樹脂シートを成形する工程で、封止層の表面の平坦性が低くなりやすいため、光の透過率に差が生じて、マークの視認性が低くなりやすい。封止層の表面の平坦性は、マークの視認性を確保するため、少なくとも±１０μｍ以内の範囲であることが好ましい。
【００３６】
それに対して本実施形態のように封止材２１を薄くすることにより封止層１３を形成した場合は、封止層１３の表面の平坦性を高くすることができる。従って、マーク１２の視認性をさらに改善することができる。また、電子装置１の表面を吸着等することにより電子装置１を好適に保持することが可能となる。さらに樹脂中のボイドの発生が予防できる。
【００３７】
なお、本実施形態では、複数の電子部品１１が実装されるマザー基板２０を用いて同一プロセスで電子装置１を製造する例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。マザー基板２０を用いることなく、１つの電子部品１１が実装される基板１０を用いて、電子装置１を製造してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１…電子装置
１０…基板
１１…電子部品
１１ａ…表面
１２…マーク
１３，２２…封止層
２０…マザー基板
２１…封止材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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