(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の電子素子を実装した基板を成形型のキャビティ内にセットすると共に成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面の電子素子を封止成形し、この後に基板を切断・分割して各電子素子を独立させた電子部品を製造するにあたって、複数の基板片をその側端面同士を、基板片とは別体の金属あるいは樹脂で形成した弾性的に屈曲変形可能な弾性片で一体に連結することによって、基板をその外形寸法を弾性的に伸縮調整可能に形成し、基板の外形寸法を調整して成形型のキャビティに基板をセットすることを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
基板として、基板片の弾性片間の端面が平面として形成され、基板片の表面に設けられた回路に接続される端子部が基板片のこの端面に設けられたものを用いることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【請求項３】
基板として、基板片の表面に設けられた回路の基板片の端面側の端部の両側に堰止め用突部が、隣り合う回路の堰止め用突部の先端同士が近接するように設けられたものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項４】
基板として、基板片の端面側の端部表面に堰止め用突条が谷部を介して断続的に設けられていると共に、基板片の表面に設けられた回路がこの谷部を通って基板片の端面へ至るように形成されたものを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品の製造方法。
【請求項５】
成形型のキャビティに複数枚の基板をセットし、成形型に封止樹脂を注入して、基板の表面の電子素子を封止成形すると共に、隣り合う基板の端部間に封止樹脂を成形してこの成形された連結部で基板同士を連結することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項６】
連結部の表裏の一方の面に凸部を、他方の面に凸部が嵌合自在な凹部を形成することを特徴とする請求項５に記載の電子部品の製造方法。
【請求項７】
基板としてトンネルゲートが表裏に貫通して設けられたものを用い、基板を成形型のキャビティにセットすると共に成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面の電子素子を封止成形する際に、封止樹脂を基板の背面側からトンネルゲートを通して基板の表面側に充填させることによって基板の表面の電子素子を封止成形することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項８】
基板としてトンネルベントが表裏に貫通して設けられたものを用い、基板を成形型のキャビティにセットすると共に成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面の電子素子を封止成形する際に、封止樹脂の最終充填位置にトンネルベントが位置するように基板を成形型にセットすることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項９】
基板として、電子素子の実装位置に近接して突壁が設けられ、電子素子と基板の表面の回路との間にボンディングされるワイヤーが突壁を乗り越えて設けられたものを用いることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１０】
基板として、基板の表裏に貫通するスルーホールと、背面側にのみ開口する非貫通ホールとが設けられ、表面側に実装された電子素子に電気的に接続される回路が基板の表面からスルーホールの内面と基板の背面に延長して設けられていると共に非貫通ホールの内面に設けられた端子部にこの回路が接続されたものを用いることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１１】
キャビティの温度を電子素子が熱応力で破損しない低温に設定した成形型に基板をセットし、次にキャビティの温度を成形温度まで加熱して封止成形を行ない、この後にキャビティの温度を前記低温に冷却してから、封止成形をした基板を成形型から取り出すことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
【請求項１２】
封止成形を行なった後に、キャビティの温度を封止樹脂のガラス転移温度以下に冷却してから、封止成形をした基板を成形型から取り出すことを特徴とする請求項１１に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に実装した電子素子を封止樹脂で封止して作製される電子部品の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
基板に実装した電子素子を封止樹脂で封止して作製される電子部品として、例えば特開平１１−８４１５号公報などで提供されているような、赤外線データ通信モジュールがある。このものは、基板に電子素子として発光素子や受光素子、ＩＣチップなどを実装すると共に基板の表面に設けた回路に各電子素子をワイヤーボンディングして接続し、そしてこれらの電子素子を半球形レンズ状などの形状の封止樹脂で封止成形することによって作製されるものである。
【０００３】
上記のような、基板に実装した電子素子を封止樹脂で封止して得られる電子部品を作製するにあたっては、一般に次のようにして行なわれている。まず、大判に形成される基板の表面に縦横に配列して複数の電子素子を実装し、基板の表面に設けられた複数の各回路に各電子素子をそれぞれ金ワイヤーなどで接続する。そしてこの基板を成形型のキャビティ内にセットして、成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面側に封止樹脂を充填して各電子素子に封止樹脂で封止成形を施し、そしてこの後に基板を切断して分割することによって、封止樹脂で封止された各電子部品を独立させた電子部品を得ることができるものである。
【０００４】
そしてこの封止成形に用いられる封止樹脂は、電子素子と回路の間にボンディングされるワイヤーに負荷抵抗をかけずに細部にまで良好に充填させることができるように、流れ性が良いものが採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、基板としては樹脂を射出成形等して作製されたものが用いられるようになっており、このような樹脂成形品の基板は成形後の収縮などで寸法変化が生じている場合がある。また基板が加熱されると熱膨張するので、このような膨張による寸法変化が生じている場合もある。従って、成形型のキャビティに基板をセットして封止成形を行なうにあたって、成形型のキャビティに対して基板が位置ずれし易いものであった。そしてこのように成形型のキャビティに対して基板が位置ずれしていると、基板に対して成形型を密着させることができなくなって、この隙間から封止樹脂がバリとして出るおそれがある。特に、封止樹脂は上記のように流れ性の良いものが使用されているために、バリが発生し易く、基板の端面などに形成した端子部がバリで被覆されるなどの問題が生じるものであった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、成形型のキャビティに基板を位置ずれなくセットして封止成形をすることができる電子部品の製造方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る電子部品の製造方法は、表面に複数の電子素子１を実装した基板２を成形型３のキャビティ４内にセットすると共に成形型３に封止樹脂５を注入することによって、基板２の表面の電子素子１を封止成形し、この後に基板２を切断・分割して各電子素子１を独立させた電子部品を製造するにあたって、基板２をその外形寸法を弾性的に伸縮調整可能に形成し、基板２の外形寸法を調整して成形型３のキャビティ４に基板２をセットすることを特徴とするものである。
【０００８】
また請求項１の発明は、基板２として、複数の基板片７をその側端面同士を弾性的に屈曲変形可能な弾性片８で一体に連結して形成されたものを用いることを特徴とするものである。
【００１０】
また請求項１の発明は、弾性片８を基板片７とは別体の金属あるいは樹脂で形成したことを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項２の発明は、請求項１において、基板２として、基板片７の弾性片８間の端面が平面として形成され、基板片７の表面に設けられた回路９に接続される端子部１０が基板片７のこの端面に設けられたものを用いることを特徴とするものである。
【００１４】
また請求項３の発明は、請求項１又は２において、基板２として、基板片７の表面に設けられた回路９の基板片７の端面側の端部の両側に堰止め用突部１１が、隣り合う回路９の堰止め用突部１１の先端同士が近接するように設けられたものを用いることを特徴とするものである。
【００１５】
また請求項４の発明は、請求項１又は２において、基板２として、基板片７の端面側の端部表面に堰止め用突条２１が谷部２２を介して断続的に設けられていると共に、基板片７の表面に設けられた回路９がこの谷部２２を通って基板片７の端面へ至るように形成されたものを用いることを特徴とするものである。
【００１６】
また請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかにおいて、成形型３のキャビティ４に複数枚の基板２をセットし、成形型３に封止樹脂５を注入して、基板２の表面の電子素子１を封止成形すると共に、隣り合う基板２の端部間に封止樹脂５を成形してこの成形された連結部１２で基板２同士を連結することを特徴とするものである。
【００１７】
また請求項６の発明は、請求項５において、連結部１２の表裏の一方の面に凸部１３を、他方の面に凸部１３が嵌合自在な凹部１４を形成することを特徴とするものである。
【００１８】
また請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかにおいて、基板２としてトンネルゲート１５が表裏に貫通して設けられたものを用い、基板２を成形型３のキャビティ４にセットすると共に成形型３に封止樹脂５を注入することによって、基板２の表面の電子素子１を封止成形する際に、封止樹脂５を基板２の背面側からトンネルゲート１５を通して基板２の表面側に充填させることによって基板２の表面の電子素子１を封止成形することを特徴とするものである。
【００１９】
また請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかにおいて、基板２としてトンネルベント１６が表裏に貫通して設けられたものを用い、基板２を成形型３のキャビティ４にセットすると共に成形型３に封止樹脂５を注入することによって、基板２の表面の電子素子１を封止成形する際に、封止樹脂５の最終充填位置にトンネルベント１６が位置するように基板２を成形型３にセットすることを特徴とするものである。
【００２０】
また請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれかにおいて、基板２として、電子素子１の実装位置に近接して突壁１７が設けられ、電子素子１と基板２の表面の回路９との間にボンディングされるワイヤー１８が突壁１７を乗り越えて設けられたものを用いることを特徴とするものである。
【００２１】
また請求項１０の発明は、請求項１乃至９のいずれかにおいて、基板２として、基板２の表裏に貫通するスルーホール１９と、背面側にのみ開口する非貫通ホール２０とが設けられ、表面側に実装された電子素子１に電気的に接続される回路９が基板２の表面からスルーホール１９の内面と基板２の背面に延長して設けられていると共に非貫通ホール２０の内面に設けられた端子部１０にこの回路９が接続されたものを用いることを特徴とするものである。
【００２２】
また請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかにおいて、キャビティ４の温度を電子素子１が熱応力で破損しない低温に設定した成形型３に基板２をセットし、次にキャビティ４の温度を成形温度まで加熱して封止成形を行ない、この後にキャビティ４の温度を前記低温に冷却してから、封止成形をした基板２を成形型３から取り出すことを特徴とするものである。
【００２３】
また請求項１２の発明は、請求項１１において、封止成形を行なった後に、キャビティ４の温度を封止樹脂５のガラス転移温度以下に冷却してから、封止成形をした基板２を成形型３から取り出すことを特徴とするものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２５】
基板２は樹脂を射出成形等して作製されるものであり、表面を三次元立体形状に形成してＭＩＤ（Molded Interconnection Device）として使用されるものを用いることができる。
【００２６】
図１は基板２の実施の形態の一例を示すものであり、基板２は複数の基板片７を弾性片８で一体的に接続した態様に形成してある。基板片７は電子素子１を表面に実装する本体基板片７ａと、位置決め孔２３を穿孔した端部基板片７ｂとからなるものであり、端部基板片７ｂを両端部に配置すると共にその間に複数の本体基板片７ａを配置してこれらを１列に配列し、隣り合う各基板片７間を弾性片８で一体的に連結するようにしてある。そして隣り合う基板片７と弾性片８とで囲まれる部分は基板２の表裏両面に開口するスルーホール１９となっている。
【００２７】
上記の弾性片８は断面略Ｃ字状に彎曲させて形成してあり、基板片７を連結する方向に弾性的に伸縮できるようにしてある。そして弾性片８は隣り合う各基板片７間にそれぞれ複数本ずつ設けてあり、弾性片８を弾性的に伸縮させることによって、基板２の長手方向の外形寸法を伸縮調整できるようになっている。
【００２８】
電子素子１としては、例えば発光素子、受光素子、ＩＣチップなど任意のものを用いることができるものであり、基板２の本体基板片７ａの表面に複数の電子素子１が縦横規則的に配置して実装してある。また図１（ｂ）に示すように、本体基板片７ａの表面には電子素子１を実装する位置に一端が臨み、他端がスルーホール１９の開口縁に臨むようにメッキ等で形成された複数本の回路９が設けてあり、電子素子１と回路９の間に金線等のワイヤー１８がボンディングしてある。スルーホール１９の内面（立ち上がり面）にはこの回路９と連続するようにメッキ等で形成された端子部１０が設けてあり、電子素子１はワイヤー１８及び回路９を介して、基板２の端面に設けられることになるこの端子部１０に接続してある。
【００２９】
一方、成形型３は下型２６に図２に示すようなキャビティ４を凹設して形成されるものであり、下型２６には複数のキャビティ４が設けてある。この各キャビティ４の底面には基板２に実装した電子素子１の配列に対応した位置において成形用凹所２７が図２（ｂ）のように凹設してあり、また各キャビティ４の底面の両端部には位置決めピン２８が突設してある。
【００３０】
そして封止成形を行なうにあたっては、電子素子１を実装した表面を下側にして基板２を成形型３の下型２６の各キャビティ４にセットする。このとき、キャビティ４の両端部に設けた位置決めピン２８に基板２の両端部に設けた位置決め孔２３を被挿することによって、図３に示すように成形用凹所２７に電子素子１を位置合わせした状態で、キャビティ４に基板２をセットすることができるものである。また、基板２の寸法変化などによって基板２に長さのばらつきがある場合や、成形型３が熱膨張している場合など、基板２と成形型３の寸法が合わないときには、位置決めピン２８と位置決め孔２３の位置がずれて、キャビティ４に基板２を正確な位置でセットできなくなるが、上記のように基板２は弾性片８が弾性的に伸縮することによって外形寸法を調整することができるので、位置決めピン２８の位置に位置決め孔２３が合致するように基板２の外形寸法を調整することによって、位置決めピン２８に位置決め孔２３を被挿させた状態でキャビティ４の正確な位置に位置合わせして基板２をセットすることができるものである。
【００３１】
上記のようにして下型２６のキャビティ４に基板２をセットした後、図３に示すように下型２６に上型２９を型締めし、この成形型３に封止樹脂５をトランスファー成形などで注入し、キャビティ４の成形用凹所２７に封止樹脂５を充填させることによって、基板２に実装した電子素子１を封止樹脂５で封止成形することができるものである。ここで、上記のように成形型３のキャビティ４に正確に基板２をセットすることができるので、基板２に対して成形型３の下型２６や上型２９を密着させることができ、封止樹脂５がバリとして出ることを極力低減することができるものである。
【００３２】
そして成形型３を開いて脱型することによって、図４に示すように基板２の表面に実装した各電子素子１を封止樹脂５で封止した成形品を得ることができるものである。図４の実施の形態では、透明の封止樹脂５でレンズを成形するようにしてある。この後、各電子素子１と封止樹脂５のスルーホール１９に面する以外の三方を囲む線で基板２を切断して基板２を分割することによって、図５のような電子素子１を独立させた電子部品Ｄを得ることができるものである。この電子部品Ｄの一側端面はスルーホール１９の内面、つまり基板片７の側端面で形成されるものであり、この側端面には電子素子１にワイヤー１８及び回路９を通じて接続された端子部１０が配置されている。
【００３４】
ここで、上記の基板２にあって、隣合う基板片７を連結する弾性片８は、基板片７と別体の独立部材で形成する。図６はその一例を示すものであり、弾性片８は図６（ｂ）のように略Ｃ字形に屈曲させた屈曲部８ａの両端に連結部８ｂを有する形状に、弾性的に屈曲変形可能な部材で形成してあり、この弾性片８の両端の連結部８ｂを基板片７にインサートするように基板２の成形を行なうことによって、図６（ａ）のように隣り合う各基板片７間を弾性片８で一体的に連結するようにしてある。この弾性片８としては、銅合金やステンレス合金などの金属を曲げ加工して形成したものや、ポリアミドやポリエチレンなどの樹脂を成形して形成したものなどを用いることができるものであり、基板片７とは別体であるので、弾性曲がり量など弾性変形量の大きい材料で弾性片８を作製することが可能になる。従って、基板２が弾性的に伸縮できる量を大きくすることができ、基板２の寸法のバラツキの吸収量を大きくすることができるものである。
【００３５】
またここで、基板２の外形の長さ寸法にはばらつきがあり、多数の基板２についてこの長さ寸法を測定すると、長さ寸法は図７に示すように正規分布などの分布をしている。そしてこの分布を複数の領域に分類し、各分類での平均長さを算出する。例えば基板２の外形の長手方向の寸法の分布をとり、分布を中央部と両端部の三つの領域に分類して、各分類での基板２の外形の長手方向の寸法の平均値をそれぞれＢ，Ａ，Ｃとする。
【００３６】
一方、成形型３の下型２６には既述の図２（ａ）に示すように複数のキャビティ４が設けてあるが、この複数のキャビティ４のうち、一部のものはその長手方向の寸法をＡの寸法に、他の一部のものはその長手方向の寸法をＢの寸法に、残りの一部のものは長手方向の寸法をＣの寸法にそれぞれ形成してある。図７にみられるように正規分布の中央部の領域に含まれる個数は両端部の領域に含まれる個数より多いので、この個数に比例させて、寸法Ｂのキャビティ４の個数が多く、寸法Ａや寸法Ｃのキャビティ４の個数は少なくなるようにしてある。
【００３７】
そしてこのように形成される成形型３のキャビティ４に基板２をセットするにあたっては、基板２の外形の長手方向の寸法を測定して、最も近い寸法のキャビティ４に基板２をセットすることによって、位置ずれすることが少ない状態でキャビティ４に基板２をセットすることができるものである。キャビティ４の寸法及び個数は基板２の外形寸法の正規分布などの分布から割り出して設定しているので、基板２はいずれかのキャビティ４に適合してセットすることができるものであり、また各キャビティ４が過不足になることなく基板２のセットをすることができるものである。
【００３８】
図８は成形型３の他の実施の形態の一例を示すものであり、成形型３に複数設けた各キャビティ４に対応して、各キャビティ４の下側の近接位置に加熱・冷却手段が設けてある。図の実施の形態では、加熱・冷却手段としてヒータ加熱板４５とペルチェ素子冷却板４６及び二個の熱電対４７，４８を用いるようにしてあり、下型２６内にキャビティ４に近い側から熱電対４７、冷却板４６、加熱板４５、熱電対４８の順に埋設してある。これら加熱板４５、冷却板４６、熱電対４７，４８はそれぞれ配線４９によって温度制御盤５０に電気的に接続してある。熱電対４７はキャビティ４の表面温度を、熱電対４８は下型２６内の温度を、それぞれ測定するためのものであり、例えばキャビティ４を設定温度１５０℃に温度制御する場合、熱電対４８が１５０℃を検知するように加熱板４５のヒータに通電して加熱制御を行ない、熱電対４７による検知温度が１５０℃より高くなると、冷却板４６のペルチェ素子に通電して冷却制御し、キャビティ４の温度を１５０℃に制御するようにしてある。
【００３９】
既述のように成形型３には寸法Ａ、寸法Ｂ、寸法Ｃのキャビティ４を設けて、その寸法に適合した基板２をキャビティ４にセットするようにしているが、このように各キャビティ４を加熱・冷却制御することによって、各キャビティ４にセットされた基板２の熱膨張した外形寸法をこの加熱・冷却制御されたキャビティ４の温度で微調整することができる。従って、基板２の外形寸法を微調整した状態で、成形型３に基板２を正確にセットして、封止成形を行なうことができるものである。
【００４０】
また既述の図１のように形成される基板２にあって、スルーホール１９の内面である基板片７の端面に回路９と接続される複数本の端子部１０がメッキ等で形成してあり、封止成形後に基板２を切断・分割することによって電子部品Ｄを作製すると、この端子部１０は電子部品Ｄの一側端に配置されることになるが、スルーホール１９において基板片７の端面は平面に形成してある。従って電子部品Ｄの端子部１０が設けられている側端面は平面に形成されるので、図９に示すように、マザーボード３１などに電子部品Ｄのこの平面に形成された側端面を宛がうようにして、マザーボード３１への電子部品Ｄの搭載を行なうと、マザーボード３１の接続端子に各端子部１０を直接接触させて半田付けすることができるものであり、電子部品Ｄをマザーボード３１に直接実装することが可能になるものである。
【００４１】
また、基板２の基板片７の表面には複数本の回路９がメッキ等で形成してあるが、図１０（ａ）に示すように、各回路９のスルーホール１９側の端部、すなわち基板片７の端面側の端部には、その両側に回路９と一体にメッキ等で形成される堰止め用突部１１を張り出して設けてある。この堰止め用突部１１は、隣り合う回路９に設けた堰止め用突部１１の先端同士が近接して対向するように設けてある。
【００４２】
そしてこの基板２を成形型３のキャビティ４にセットして封止樹脂５を封止成形するにあたって、封止樹脂５は基板片７の電子素子１を実装した表面側に充填されるが、この封止樹脂５が基板片７の表面に沿って流れても、図１０（ｂ）（ｃ）に示すように、堰止め用突部１１で堰止められて封止樹脂５が基板片７の側端面へと流れ出ることを防ぐことができる。従って封止樹脂５が基板片７の側端面へ流れ出て、基板片７の側端面に設けた端子部１０が封止樹脂５で覆われることを未然に防ぐことができ、端子部１０に導通不良が発生することを防止できるものである。また対向する堰止め用突部１１の先端間は近接しており、少しの隙間が形成されているので、この隙間は空気を逃がすエアーベントの機能を果たし、基板２の表面に封止される封止樹脂５にボイドが発生することを防ぐことができるものである。
【００４３】
図１１は封止樹脂５が基板片７の側端面へ流れ出ることを防ぐようにした実施の形態の他の一例を示すものであり、各基板片７のスルーホール１９側の端部、すなわち基板片７の端面側の端部の表面には、図１１（ａ）に示すように、基板片７の端面に沿って堰止め用突条２１が一体に突設してある。この堰止め用突条２１を部分的に切欠して谷部２２が形成してあり、堰止め用突条２１は谷部２２で断続するようにしてある。そして基板片７の表面に形成される回路９は図１１（ｂ）に示すようにこの谷部２２を通って基板片７の側端面に至り、端子部１０と接続されている。
【００４４】
このように形成される基板片７からなる基板２を成形型３のキャビティ４にセットして封止樹脂５を封止成形するにあたって、封止樹脂５が基板片７の表面に沿って流れても、図１１（ｃ）に示すように、堰止め用突条２１で堰止められて封止樹脂５が基板片７の側端面へと流れ出ることを防ぐことができる。従って封止樹脂５が基板片７の側端面へ流れ出て、基板片７の側端面に設けた端子部１０が封止樹脂５で覆われることを未然に防ぐことができ、端子部１０に導通不良が発生することを防止できるものである。
【００４５】
図１２は成形型３の実施の形態の他の一例を示すものであり、下型２６と上型２９の間に複数のキャビティ４を配置して設けるにあたって、隣り合うキャビティ４間と、端部に位置するキャビティ４の端部において、下型２６と上型２９の間に連結部成形用キャビティ３３を形成するようにしてある。そして図１２に示すように各キャビティ４に基板２をセットすると共に成形型３を型締めし、成形型３に封止樹脂５を注入することによって、キャビティ４の成形用凹所２７に封止樹脂５を充填させて電子素子１を封止樹脂５で封止成形すると同時に、封止樹脂５を連結部成形用キャビティ３３に充填させて連結部１２を成形するようにしてある。この連結部１２は図１３のように基板２の端部にアウトサート成形されるものであり、隣り合う基板２間に成形される連結部１２によって基板２を一体的に連結することができるものある。従って、複数枚の基板２を連結部１２で連結して一体化することができるものであり、成形型３から複数枚の基板２を同時に脱型することができ、脱型の工数を低減できると共に、基板２を次工程で取り扱う際にも複数枚の基板２を同時に取り扱うことができ、取り扱いが容易になるものである。特にマガジンに基板２をセットして取り扱うにあたって、基板２は複数枚が一体化されているので、マガジン内での整列が容易になるものである。
【００４６】
ここで、成形型３の連結部成形用キャビティ３３内に凸部成形用凹部３４と凹部成形用凸部３５が形成してあり、連結部１２の裏面側には凸部１３が、表面側には凹部１４が成形されるようにしてある。従って、連結部１２で連結した基板２を、連結部１２が上下に重なるように段積みすると、上下の連結部１２の凸部１３と凹部１４が嵌合し、積重ねが崩れるようなおそれなく安定して段積みを行なうことができるものである。また連結部１２の基板２の表面からの突出高さは、基板２の表面に封止成形した封止樹脂５の高さよりも高くなるように設定してある。従って図１３に示すように、連結部１２で連結した基板２を封止樹脂５が下側を向くようにテーブル３６等の上に載置するにあたって、封止樹脂５がテーブル３６等に接触することがなくなると共に、また連結部１２で連結した基板２を段積みするにあたって封止樹脂５が他の基板２に接触することがなくなるものである。
【００４７】
図１４（ａ）は基板２の実施の形態の他の一例を示すものであり、基板２の電子素子１を実装した基板片７にトンネルゲート１５が表裏に貫通して設けてある。トンネルゲート１５は各電子素子１を実装した個所の近傍に形成されるものであり、その内径が基板２の表面側で小径に裏面側で大径になるテーパ孔として形成してある。図１４において９は回路、１０は端子部、１８はワイヤーである。
【００４８】
そしてこの基板２を成形型３のキャビティ４にセットすると、図１４（ｂ）に示すように、トンネルゲート１５の表面側の開口が成形用凹所２７と連通すると共に、トンネルゲート１５の裏面側の開口が上型２９に設けたランナー３８と連通するようにしてあり、成形型３に注入された封止樹脂５は基板２の裏面側のランナー３８からトンネルゲート１５を通して基板２の表面側の成形用凹所２７に充填され、封止成形を行なうことができるものである。
【００４９】
このように封止成形をすると、図１４（ｃ）に示すように、電子素子１を封止している封止樹脂５は基板２のトンネルゲート１５内に充填された封止樹脂５と一体に連結されることになり、トンネルゲート１５内に充填された封止樹脂５の抜け止め効果によって電子素子１を封止している封止樹脂５の剥離強度を高めることができるものである。特にトンネルゲート１５を基板２の表面側で小径に裏面側で大径になるテーパ孔に形成することによって、そのアンダーカット構造によって剥離強度を高める効果を高く得ることができるものである。
【００５０】
図１５（ａ）は基板２の実施の形態の他の一例を示すものであり、基板２の電子素子１を実装した基板片７にトンネルベント１６が表裏に貫通して設けてある。トンネルベント１６は各電子素子１を実装した個所の近傍に形成されるものであり、その内径が基板２の表面側で小径に裏面側で大径になるテーパ孔として形成してある。図１２において９は回路、１０は端子部、１８はワイヤーである。
【００５１】
そしてこの基板２を成形型３のキャビティ４にセットすると、図１５（ｂ）に示すように、トンネルベント１６の表面側の開口が成形用凹所２７に連通すると共に、トンネルベント１６の裏面側の開口が上型２９に設けたエア溜まり３９に連通するようにしてある。ここで、トンネルベント１６の表面側の開口が成形用凹所２７に連通する位置は、封止樹脂５が成形用凹所２７に充填される際に最後に充填される端部位置に設定されるものである。このものにあって、封止成形を行なって成形用凹所２７に封止樹脂５を充填する際に、成形用凹所２７内のエアーはトンネルベント１６を通してエア溜まり３９へと追い出されるものであり、また封止樹脂５中のボイド４０もトンネルベント１６を通してエア溜まり３９へと追い出されるものである。
【００５２】
このように封止成形をすると、図１５（ｃ）に示すように、電子素子１を封止している封止樹脂５は基板２のトンネルベント１６内に充填された封止樹脂５と一体に連結されることになり、トンネルベント１６内に充填された封止樹脂５の抜け止め効果によって電子素子１を封止している封止樹脂５の剥離強度を高めることができるものである。特にトンネルベント１６を基板２の表面側で小径に裏面側で大径になるテーパ孔に形成することによって、そのアンダーカット構造によって剥離強度を高める効果を高く得ることができるものである。
【００５３】
図１６は基板２の実施の形態の他の一例を示すものであり、基板２の電子素子１を実装した基板片７の表面に突壁１７が一体に突設してある。突壁１７は各電子素子１を実装した個所の近傍において電子素子１と回路９との間に設けられるものであり、実装された電子素子１よりやや高い高さで形成されるものである。そしてこのものにあって、基板２の表面への電子素子１の実装は、突壁１７を基準にして電子素子１の位置決めして行なうことができるものであり、また電子素子１と回路９との間にワイヤー１８をボンディングするにあたっては、突壁１７の上を乗り越えるようにワイヤー１８を添わせて行なうことができるものである。このように突壁１７の上を乗り越えて添わせるようにワイヤー１８を配置しておくと、封止成形をする際の封止樹脂５の流れでワイヤー１８が倒れることを、突壁１７でワイヤー１８を支えることによって防ぐことができ、ワイヤー１８が倒れて断線することを防止することができるものである。
【００５４】
図１７は基板２の実施の形態の他の一例を示すものであり、基板２には上記のように隣り合う基板片７間において表裏に貫通するスルーホール１９が形成されているが、このスルーホール１９の他に基板２の表面側に薄肉を残して基板２の背面側にのみ開口する非貫通ホール２０が設けてある。電子素子１は基板２の表面側においてスルーホール１９と非貫通ホール２０の間の位置に実装されるものであり、また基板２の表面側に設けられる回路９は電子素子１とワイヤー１８によって電気的に接続されているが、この回路９は基板２の表面側からスルーホール１９の内面及び基板２の背面へと延長して設けられている。そして非貫通ホール２０のスルーホール１９側の内面には端子部１０が設けてあり、回路９はこの端子部１０に接続してある。
【００５５】
このように形成される基板２にあって、封止成形を行なうと、基板２の電子素子１を実装した表面側に充填される封止樹脂５が、基板２の表面側に開口するスルーホール１９に流れ込んで、図１７のようにスルーホール１９内が封止樹脂５で充填されるおそれがある。既述の実施の形態のようにスルーホール１９の内面に端子部１０を設けておくと、この封止樹脂５で端子部１０が覆われて導通不良が発生することになるが、基板２の背面側にのみ開口する非貫通ホール２０には封止成形の際に基板２の表面側から封止樹脂５が流入するようなおそれはないので、非貫通ホール２０の内面に設けた端子部１０が封止樹脂５で覆われるようなことはない。そして基板２を図１７の鎖線の位置で切断・分割して電子部品Ｄを作製するにあたって、その一側端面は端子部１０を設けた非貫通ホール２０の内面で形成され、この一側端面で電子部品Ｄをマザーボードに実装することができるが、端子部１０は封止樹脂５で覆われるようなことがないので、導通不良が発生するようなことがなくなるものである。
【００５６】
ここで、上記の各実施の形態のように基板２を成形型３にセットして封止成形を行なうにあたって、基板２に実装された電子素子１は熱応力に弱く、封止樹脂５として例えばエポキシ樹脂を使用するにあたって１４０〜１８０℃程度の温度が急に作用すると、基板２の急激な熱膨張による応力により電子素子１は破損してしまうおそれがある。そこでこの場合には、成形型３のキャビティ４の温度を制御して図１８に示すように基板２の温度を調整しながら成形を行なうのが望ましい。
【００５７】
すなわち、まず成形型３のキャビティ４の温度を電子素子１が熱応力で破損しない低温に設定しておき、この低温に設定したキャビティ４内に基板２をセットする。次に成形型３を型締めして、成形型３を加熱してキャビティ４の温度を徐々に封止樹脂５による封止成形に適した温度にまで上昇させ、この後に封止樹脂５を注入して封止成形を行なう。この後に成形型３を冷却してキャビティ４の温度を徐々に低下させて、電子素子１が熱応力で破損しない低温にまで冷却する。そしてこの後に、封止成形をした基板２を成形型３から取り出すようにしてある。このようなサイクルで成形を行なうことによって、基板２に実装した電子素子１に急激な熱変化が作用することを防ぐことができると共に、また急激な基板２の熱膨張による応力増加を抑えることができ、電子素子１が応力破損されることを防ぐことができるものである。
【００５８】
また、上記のように成形型３のキャビティ４の温度を制御して基板２の温度を調整しながら成形を行なうにあたって、封止成形は当然ながら封止樹脂５のガラス転移温度より高い温度で行なわれるが、封止成形後に封止成形した基板２を成形型３から取り出すときには、封止樹脂５のガラス転移温度よりも低い温度にまで冷却した後、取り出しを行なうようにするのが好ましい。
【００５９】
封止樹脂５として例えばエポキシ樹脂を用いる場合、１４０℃以上の温度で化学反応が起こって硬化するが、硬化後の温度ではゴム状態であり、そのままの温度で基板２を成形型３から取り出すと、封止樹脂５で封止成形した成形品が変形するおそれがある。例えば電子素子１が発光素子や受光素子のような光学素子である場合、封止樹脂５の封止成形品でレンズを形成するようにしているが、成形型３から取り出す際に封止樹脂５の封止成形品が変形をするとレンズとしての機能が損なわれることになる。このために、封止成形を行なった後、封止樹脂５のガラス転移温度（例えばエポキシ樹脂の場合は１３７℃）よりも低い温度にまで冷却した後、封止成形をした基板２を成形型３から取り出すことによって、封止樹脂５で封止成形した成形品に変形が発生することを防ぐようにしたものである。
【００６０】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る電子部品の製造方法は、表面に複数の電子素子を実装した基板を成形型のキャビティ内にセットすると共に成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面の電子素子を封止成形し、この後に基板を切断・分割して各電子素子を独立させた電子部品を製造するにあたって、基板をその外形寸法を弾性的に伸縮調整可能に形成し、基板の外形寸法を調整して成形型のキャビティに基板をセットするようにしたので、基板をキャビティに位置ずれなくセットして封止成形をすることができるものである。
【００６１】
また請求項１の発明は、基板として、複数の基板片をその側端面同士を弾性的に屈曲変形可能な弾性片で一体に連結して形成されたものを用いるようにしたので、弾性片を屈曲変形させることによって基板の外形寸法を容易に伸縮調整することができるものである。
【００６３】
また請求項１の発明は、弾性片を基板片とは別体の金属あるいは樹脂で形成するようにしたので、弾性片として基板片を作製材料とは異なる材料で形成したものを用いることができ、弾性変形量の大きい材料で弾性片を作製することが可能になるものであり、基板の寸法のバラツキの吸収量を大きくすることができるものである。
【００６６】
また請求項２の発明は、基板として、基板片の弾性片間の端面が平面として形成され、基板片の表面に設けられた回路に接続される端子部が基板片のこの端面に設けられたものを用いるようにしたので、電子部品の端子部を設けた側端面を平面に形成することができ、平面の側端面に形成される端子部で電子部品をマザーボードなどに直接実装することが可能になるものである。
【００６７】
また請求項３の発明は、基板として、基板片の表面に設けられた回路の基板片の端面側の端部の両側に堰止め用突部が、隣り合う回路の堰止め用突部の先端同士が近接するように設けられたものを用いるようにしたので、封止成形を行なうにあたって封止樹脂が基板の表面に沿って流れても、堰止め用突部で堰止められて封止樹脂が基板片の側端面へと流れ出ることを防ぐことができ、基板片の側端面に設けた端子部が封止樹脂で覆われることを防止できるものであり、しかも堰止め用突部の先端間から空気を逃がすことができ、基板の表面に封止される封止樹脂にボイドが発生することを防止できるものである。
【００６８】
また請求項４の発明は、基板として、基板片の端面側の端部表面に堰止め用突条が谷部を介して断続的に設けられていると共に、基板片の表面に設けられた回路がこの谷部を通って基板片の端面へ至るように形成されたものを用いるようにしたので、封止成形を行なうにあたって封止樹脂が基板の表面に沿って流れても、堰止め用突条で堰止められて封止樹脂が基板片の側端面へと流れ出ることを防ぐことができ、基板片の側端面に設けた端子部が封止樹脂で覆われることを防止できるものである。
【００６９】
また請求項５の発明は、成形型のキャビティに複数枚の基板をセットし、成形型に封止樹脂を注入して、基板の表面の電子素子を封止成形すると共に、隣り合う基板の端部間に封止樹脂を成形してこの成形された連結部で基板同士を連結するようにしたので、複数枚の基板を連結部で連結して一体化することができ、成形型から複数枚の基板を同時に脱型することができると共に複数枚の基板を同時に取り扱うことができ、取り扱いが容易になるものである。
【００７０】
また請求項６の発明は、連結部の表裏の一方の面に凸部を、他方の面に凸部が嵌合自在な凹部を形成したので、連結部で連結した基板を段積みするにあたって、上下の連結部の凸部と凹部を嵌合させることによって、積重ねが崩れるようなおそれなく安定して段積みすることができるものである。
【００７１】
また請求項７の発明は、基板としてトンネルゲートが表裏に貫通して設けられたものを用い、基板を成形型のキャビティにセットすると共に成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面の電子素子を封止成形する際に、封止樹脂を基板の背面側からトンネルゲートを通して基板の表面側に充填させることによって基板の表面の電子素子を封止成形するようにしたので、トンネルゲート内に充填された封止樹脂が電子素子を封止している封止樹脂と一体に連結され、電子素子を封止している封止樹脂の剥離強度を高めることができるものである。
【００７２】
また請求項８の発明は、基板としてトンネルベントが表裏に貫通して設けられたものを用い、基板を成形型のキャビティにセットすると共に成形型に封止樹脂を注入することによって、基板の表面の電子素子を封止成形する際に、封止樹脂の最終充填位置にトンネルベントが位置するように基板を成形型にセットするようにしたので、トンネルベントを通して空気を追い出すことができ、ボイドの発生なく封止成形をすることができるものであり、しかもトンネルベント内に充填された封止樹脂が電子素子を封止している封止樹脂と一体に連結され、電子素子を封止している封止樹脂の剥離強度を高めることができるものである。
【００７３】
また請求項９の発明は、基板として、電子素子の実装位置に近接して突壁が設けられ、電子素子と基板の表面の回路との間にボンディングされるワイヤーが突壁を乗り越えて設けられたものを用いるようにしたので、突壁を基準に位置決めして電子素子の実装を行なうことができると共に、封止成形をする際の封止樹脂の流れでワイヤーが倒れることを突壁で防ぐことができ、ワイヤーが倒れて断線することを防止することができるものである。
【００７４】
また請求項１０の発明は、基板として、基板の表裏に貫通するスルーホールと、背面側にのみ開口する非貫通ホールとが設けられ、表面側に実装された電子素子に電気的に接続される回路が基板の表面からスルーホールの内面と基板の背面に延長して設けられていると共に非貫通ホールの内面に設けられた端子部にこの回路が接続されたものを用いるようにしたので、基板の背面側にのみ開口する非貫通ホールには封止成形の際に基板の表面側から封止樹脂が流入するようなおそれがなく、非貫通ホールの内面に設けた端子部が封止樹脂で覆われることはないものであり、端子部の導通不良を防ぐことができるものである。
【００７５】
また請求項１１の発明は、キャビティの温度を低温に設定した成形型に基板をセットし、次にキャビティの温度を成形温度まで加熱して封止成形を行ない、この後にキャビティの温度を低温に冷却してから、封止成形をした基板を成形型から取り出すようにしたので、封止成形の際に基板に実装した電子素子に急激な熱変化が作用することを防ぐことができると共に、急激な基板の熱膨張による応力増加を抑えることができ、電子素子が熱応力で破損されることを防ぐことができるものである。
【００７６】
また請求項１２の発明は、封止成形を行なった後に、キャビティの温度を封止樹脂のガラス転移温度以下に冷却してから、封止成形をした基板を成形型から取り出すようにしたので、封止成形をした基板を成形型から取り出す際に、封止樹脂で封止成形した成形品に変形が発生することを防ぐことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例において、基板を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例において、成形型を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例において、封止成形を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例において、基板の表面に封止成形した状態を示す正面図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例において、電子部品を示す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態の一例を示すものであり、（ａ）は基板の斜視図、（ｂ）は弾性片の斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例において、基板の外形寸法の正規分布を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態の一例において、成形型を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の一例において、マザーボードへの電子部品の実装の状態を示す正面図である。
【図１０】本発明の実施の形態の一例において、基板の一部を示すものであり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の一例において、基板の一部を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態の他の一例において、封止成形を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の他の一例において、連結部で連結した基板を段積みした状態を示す正面図である。
【図１４】本発明の実施の形態のさらに他の一例において、基板の一部を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態のさらに他の一例において、基板の一部を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態のさらに他の一例において、基板の一部を示す断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態のさらに他の一例において、基板の一部を示す断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態の一例おける、成形の際の温度の変化を示すグラフである。
【図１９】本発明の実施の形態の一例おける、成形の際の温度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１  電子素子
２  基板
３  成形型
４  キャビティ
５  封止樹脂
７  基板片
８  弾性片
９  回路
１０  端子部
１１  堰止め用突部
１２  連結部
１３  凸部
１４  凹部
１５  トンネルゲート
１６  トンネルベント
１７  突壁
１８  ワイヤー
１９  スルーホール
２０  非貫通ホール
２１  堰止め用突条
２２  谷部
【図１】
0004131090.tif 000002
【図２】
0004131090.tif 000003
【図３】
0004131090.tif 000004
【図４】
0004131090.tif 000005
【図５】
0004131090.tif 000006
【図６】
0004131090.tif 000007
【図７】
0004131090.tif 000008
【図８】
0004131090.tif 000009
【図９】
0004131090.tif 000010
【図１０】
0004131090.tif 000011
【図１１】
0004131090.tif 000012
【図１２】
0004131090.tif 000013
【図１３】
0004131090.tif 000014
【図１４】
0004131090.tif 000015
【図１５】
0004131090.tif 000016
【図１６】
0004131090.tif 000017
【図１７】
0004131090.tif 000018
【図１８】
0004131090.tif 000019
【図１９】
0004131090.tif 000020