CN101944489B - 复合基板的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种在复合基板上不设置用于防止基板弯曲的部分就能防止基板弯曲的复合基板的制造方法。包括：(i)第一工序，该第一工序中，在基板(12)的一侧主要表面(12s)配置硬化时会收缩的未硬化的覆盖构件(16)，形成基板(12)的一侧主要表面(12s)被覆盖构件(16)覆盖的接合体(10)；以及(ii)第二工序，该第二工序中，在将接合体(10)夹在配置于接合体(10)的覆盖构件(16)侧的第一夹具构件(40)与配置于接合体(10)的基板(12)侧的第二夹具构件(30)之间的状态下，使接合体(10)的覆盖构件(16)硬化。第二夹具构件(30)具有突出部(34)，在第二工序中，在第二夹具构件(30)与第一夹具构件(40)一起夹住接合体(10)时，该突出部(34)与基板(12)的另一侧主要表面(12t)的中心部抵接，对基板(12)朝第一夹具构件(40)侧施力，使基板(12)弯曲。

Description

复合基板的制造方法

技术领域

本发明涉及一种复合基板的制造方法，具体来说，涉及一种以覆盖构件覆盖基板的一侧主要表面的复合基板。

背景技术

以往，基板上装设有电子零件的复合基板作为模块电子零件被提供。此种复合基板中，为了保护装设于基板的电子零件，有用罩构件覆盖电子零件类型的复合基板和用树脂覆盖电子零件类型的复合基板。

后者用树脂覆盖电子零件类型的复合基板与前者用罩构件覆盖电子零件类型的复合基板相比，容易低背化，但由于树脂硬化收缩时的内部应力的残留、基板与树脂层的热膨胀系数和收缩率的差异等，有时基板会产生弯曲。

作为这种基板的弯曲的解决方法，例如在图8(A)的俯视图、作为沿图8(A)的X-X线剖切的剖视图的图8(B)、作为沿图8(A)的Y-Y线剖切的剖视图的图8(C)中所示的回路装置中，在固接有电路元件的导电箔130的表面形成有绝缘性树脂120的覆盖体，并在导电箔130的背面与绝缘性树脂120的外周缘对应地形成有用于防止弯曲的强化部140(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本专利特开2003-37125号公报

当在基板的一侧主要表面装设电子零件、在基板的另一侧主要表面形成用于防止弯曲的强化部时，由于强化部存在于基板的另一侧主要表面侧，复合基板的厚度变大，这与低背化的要求相背。即便除去强化部，使最终成品低背化，也增加了除去强化部的工序。

此外，在从1个母基板一次制造多个复合基板(子基板)的情形下，需要对每个集合子基板的集成块制作强化部，制造成本增加。

发明内容

本发明鉴于上述技术问题而作，其目的在于提供一种在复合基板上不设置用于防止基板弯曲的部分就能防止基板弯曲的复合基板的制造方法。

本发明为解决上述技术问题提供如下构成的复合基板的制造方法。

复合基板的制造方法包括：(i)第一工序，该工序中，在基板的一侧主要表面配置硬化时会收缩的未硬化的覆盖构件，形成上述基板的上述一侧主要表面被上述覆盖构件覆盖的接合体；以及(ii)第二工序，该工序中，在将上述接合体夹在配置于上述接合体的上述覆盖构件侧的第一夹具构件与配置于上述接合体的上述基板侧的第二夹具构件之间的状态下，使上述接合体的上述覆盖构件硬化。上述第二夹具构件具有突出部，在上述第二工序中，在上述第二夹具构件与上述第一夹具构件一起夹住上述接合体时，该突出部与上述基板的另一侧主要表面的中心部抵接，对上述基板朝上述第一夹具构件侧施力，使上述基板弯曲。

根据上述方法，当接合体的覆盖构件硬化时，不采取任何措施的话，由于覆盖构件的收缩，基板弯曲，使得一侧主要表面形成凹状，但在第二工序中，在第一夹具构件与第二夹具构件之间夹住接合体，使基板朝相反方向弯曲，即基板的另一侧主要表面形成凹状，在该状态下，使接合体的覆盖构件硬化，藉此来抵消基板的弯曲，能防止基板的弯曲。

即，在第二工序中，朝与随着覆盖构件的硬化引起基板弯曲的方向相反的方向，使用第一夹具构件和第二夹具构件将基板适当地弯曲以抵消弯曲，在此状态下，使覆盖构件硬化，藉此，在覆盖构件硬化后，在基板中不会产生弯曲。

作为优选，上述基板的上述一侧主要表面和上述另一侧主要表面为矩形。在上述第二工序中，沿着上述基板的上述一侧主要表面和上述另一侧主要表面的4边，将上述基板的边缘部夹在上述第一夹具构件与上述第二夹具构件之间。

此时，通过以夹具构件按压基板的4边的边缘部，能抑制夹住时的力的分散，将基板的弯曲矫正成在平面方向上均匀。

作为优选，上述第二夹具构件在上述第二工序中与上述第一夹具构件一起夹住上述接合体时，在与上述基板的上述另一侧主要表面的上述中心部抵接的上述突出部和与上述基板的上述边缘部抵接的周边部之间，具有远离上述基板的中间部。

此时，由于第二夹具构件在同基板抵接的突出部与周边部之间隔着与基板不接触的中间部，周边部对基板边缘部的夹紧力不会抵消突出部作用的弯曲矫正力，因此，能有效地矫正基板的弯曲。

作为优选，上述第一夹具构件中形成有收纳空间，在上述第二工序中，当上述第一夹具构件与上述第二夹具构件一起夹住上述接合体时，该收纳空间将上述接合体的上述覆盖构件全部收纳。

此时，第一夹具构件在第二工序中保持接合体时，形成于第一夹具构件的凹部、贯穿孔等收纳空间内收纳有接合体的覆盖构件的全部，第一夹具构件能与接合体的覆盖构件不接触。藉此，能防止因第一夹具构件与接合体的覆盖构件接触造成的覆盖构件的变形、厚度不均。

作为优选，上述第二夹具构件与上述突出部可装拆。

此时，由于第二夹具构件的突出部没有一体形成，因此能更换第二夹具构件的突出部。因此，能根据基板的弯曲状态、基板的大小等，容易地改变第二夹具构件的突出部的形状、大小等，可容易地配合基板的状况进行弯曲矫正。

作为优选，上述第一夹具构件和上述第二夹具构件具有在上述第二工序中夹住上述接合体时、与上述接合体的上述基板的上述边缘部面接触、并使上述接合体的上述基板弯曲而倾斜的倾斜面。

此时，通过倾斜面与基板的边缘部的面接触，基板的边缘部与第一夹具构件和第二夹具构件的接触面积增加，能对基板边缘部整体作用弯曲矫正力。

与此相对，若第一夹具构件和第二夹具构件与接合体的基板的边缘部接触的部分是平面，则由于在第二工序中，基板被夹在夹具构件之间弯曲，不易增大与基板的边缘部的接触面积，且不易在基板周围整体作用弯曲矫正力。

作为优选，在上述第一工序中，通过在上述基板的上述一侧主要表面上涂覆未硬化的树脂来形成上述接合体的上述覆盖构件。

此时，能有效地抑制随着树脂的硬化收缩产生的基板的弯曲。

作为优选，在上述第一工序中，在装设有电子零件的上述基板的上述一侧主要表面上配置上述覆盖构件，形成上述电子零件被上述覆盖构件覆盖的上述接合体。

此时，能制造装设于基板的电子零件被覆盖构件覆盖的复合基板。

作为优选，作为上述覆盖构件，使用具有与上述基板的收缩率不同的收缩率的树脂。

基板的覆盖构件不是薄膜而是树脂，通过应用本发明能有效地缓解树脂的收缩率与基板的收缩率不同时成为问题的基板的弯曲。

在作为上述覆盖构件使用具有与上述基板的收缩率不同的收缩率的树脂时，在硬化后的上述树脂上作用有沿与上述基板的接合面在平面方向收缩的压缩应力。

根据本发明，在复合基板上不设置用于防止基板弯曲的部分就能防止基板的弯曲。

附图说明

图1是用于复合基板的制造的夹具的分解立体图。(实施例1)

图2是用于复合基板的制造的夹具的组装立体图。(实施例1)

图3(a)是沿图2的A-A线剖切的剖视图，图3(b)是从夹具构件卸下时的接合体的剖视图。(实施例1)

图4是表示将接合体夹入夹具的状态的剖视图。(实施例2)

图5是表示复合基板的制造工序的剖视图。(比较例1)

图6是复合基板的剖视图。(比较例1)

图7是复合基板的剖视图。(比较例1)

图8(A)是回路装置的俯视图、图8(B)是剖视图，图8(C)是剖视图。(现有例)

(符号说明)

10接合体

12基板

12s表面(一侧主要表面)

12t表面(另一侧主要表面)

14挡板部

16树脂(覆盖构件)

20电子零件

30、31第二夹具构件

32、33主体

34突出部

40、41第一夹具构件

42贯穿孔

具体实施方式

下面，参照图1～图4说明本发明的实施方式。

(实施例1)参照图1～图3说明实施例1的复合基板的制造方法。

图1是用于复合基板的制造的夹具的分解立体图。图2是用于复合基板的制造的夹具的组装立体图。图3(a)是沿图2的A-A线剖切的剖视图。图3(b)是从夹具构件卸下时的接合体的剖视图。

如图1和图2所示，在实施例1的复合基板的制造方法中，在第一夹具构件40与第二夹具构件30之间夹入接合体10的状态下，通过使接合体10的树脂16硬化，来制造复合基板，其中，接合体10中，在基板12的表面12s上作为覆盖构件配置有未硬化的树脂16。

具体通过下面的工序制造复合基板。

如图1所示，首先，准备接合体10。将未图示的电子零件装设于矩形基板12的表面12s后，在电子零件的装设区域的外侧形成框状的挡板部14，在挡板部14的内侧涂覆未硬化的液状树脂，从而覆盖挡板部14的内侧的基板12的表面12s和装设于基板12的表面12s的电子零件，藉此来制作接合体10。

具体来说，基板12是环氧玻璃基板等多层树脂基板、多层陶瓷基板。也可不采用多层基板而采用单层的基板。挡板部14是通过将粘度高的树脂材料从喷嘴前端挤出，并使喷嘴移动而直接形成于基板12的表面12s上的。或者是通过将预先形成规定形状的构件配置于基板12的表面12s上而形成的。树脂16使用加热硬化的热硬化性树脂。也可使用通过溶剂的气化而硬化的树脂。

接着，将制作好的接合体10配置于第二夹具构件30的表面30s的规定位置。在第二夹具构件30的表面30s的比配置接合体10的区域稍大的区域中形成有凹部31，从而能容易地进行接合体10的定位。

在第二夹具构件30的表面30s的配置接合体10的区域的中央部形成有突出部34。

具体来说，第二夹具构件30由金属、耐热树脂形成。在第二夹具构件30的配置接合体10的平的表面30s的中央部附近例如贴附厚度为0.3mm、直径为60mm左右的圆形的耐热带，形成从第二夹具构件30的表面30s凸状突出的突出部34。或者，也可重叠贴附大小不同的多片耐热带，形成山形隆起的突出部34。预先调整用于形成突出部34的耐热带的厚度、大小，使得在接合体10的树脂16硬化后，基板12变得平坦。

突出部34也可与第二夹具构件30的主体32形成一体，但若形成可从主体32装拆，则可容易地进行突出部34的最佳条件的调整，此外，能对应于基板12的弯曲状态、基板12的大小等容易地改变突出部34的形状、大小等，能容易地进行对应于基板12的弯曲矫正。

第二夹具构件30的主体32和突出部34也可由相同材料形成，若主体32和突出部34由不同材料形成，则对于突出部34使用具有合适的弹性的相对柔软的材料，从而避免损伤基板12，对于主体32使用具有刚性的相对硬的材料，从而能强制地使基板12弯曲。

接着，在配置有接合体10的第二夹具构件30上覆盖形成有贯穿孔42的框状的第一夹具构件40，如图2所示，使用夹子50沿箭头52方向夹住固定第一夹具构件40和第二夹具构件30。此外，如图3(a)所示，将接合体10夹在夹具构件30、40之间，在将接合体10夹在第一夹具构件40与第二夹具构件30之间、使基板12弯曲的状态下，例如放入加热炉、真空炉内，使接合体10的树脂16硬化。

如图1所示，在第二夹具构件30的表面30s立设有销36，通过将第二夹具构件30的销36插入设于第一夹具构件40的下表面40t的未图示的孔，进行第一夹具构件40的定位。第一夹具构件40由金属、耐热树脂形成。

如图3(a)所示，接合体10的挡板部14和树脂16全部进入第一夹具构件40的贯穿孔42的内侧的收纳空间，第一夹具构件40与接合体10的挡板部14和树脂16不接触。因此，能防止因第一夹具构件40与接合体10的树脂16接触造成的树脂16的变形、厚度不均。

当第一夹具构件40比接合体10厚时，也可不设置在第一夹具构件40的上表面40s和下表面40t具有开口的贯穿孔42，而在第一夹具构件40的下表面40t侧形成不到达上表面40s的凹部，使得挡板部14和树脂16全部进入该凹部的内侧的收纳空间。

如图3(a)所示，第一夹具构件40的贯穿孔42的周围的框部44将接合体10的基板12的边缘部12r压住。另一方面，第二夹具构件30的突出部34与接合体10的基板12的背面12t的中央部抵接。因此，如图3(a)所示，图3(b)所示的平坦状态的接合体10的基板12被夹在夹具构件30、40之间，并保持(限制)在表面12s凸状地突出、背面12s凹状地洼下的弯曲状态。

接着，若在树脂16硬化后，将接合体10从夹具构件30、40卸下，解除保持(限制)时，则如图3(b)所示，接合体10的基板12变得平坦，即、基板12的背面12t变成平面，基板12的弯曲消失。

由于硬化前的树脂16内含有溶剂等，若将树脂16在加热炉或真空炉等内硬化，则溶剂蒸发。因此，树脂16的体积变小，树脂16内产生欲缩小的压缩应力。藉此，如后述的比较例1所示，不采取任何措施的话，接合体10的基板12会随着树脂16的硬化而弯曲，但若朝与随着树脂16的硬化、基板12发生弯曲的方向相反的方向，使用夹具构件30、40和突出部34使基板12适当地弯曲，在此状态下，抵消树脂16硬化产生的压缩应力所引起的弯曲，能在树脂16硬化后不会产生基板12的弯曲。硬化后的树脂16上作用有沿与基板12的接合面在平面方向收缩的压缩应力。

如图3(a)所示，当第二夹具构件30与第一夹具构件40一起夹住接合体10时，在与基板12的背面12t的中心部抵接的突出部34和与基板12的边缘部12r抵接的周边部30p之间，具有离开基板12的中间部30k。由于第二夹具构件30在突出部34与周边部30p之间隔着与基板12不接触的中间部30k离开，周边部30p对基板12的边缘部12r的夹紧力不会抵消突出部34作用的弯曲矫正力，因此，能有效地矫正基板12的弯曲。

随后，根据需要进行接合体的树脂16的加工等，通过切割加工、激光加工等分割接合体10，形成子基板，即复合基板的单片。

(实施例2)参照图4说明实施例2的复合基板的制造方法。

实施例2的复合基板的制造方法与实施例1的复合基板的制造方法大致相同，以下，对与实施例1相同构成的部分使用相同符合，重点说明与实施例1的复合基板的制造方法的不同点。

图4是用于复合基板的制造的夹具的组装立体图。如图4所示，使接合体10的树脂16硬化时，在使接合体10的基板12弯曲的状态下，用于夹住接合体10的第一夹具构件41和第二夹具构件31的结构与实施例1不同。

即，尽管第一夹具构件41与实施例1相同，是具有贯穿孔42的框状的构件，但第一夹具构件41的下表面41t不是平面，内侧(贯穿孔42侧)比外侧(外周43侧)凹进。第二夹具构件31的主体33的上表面33s的内侧(中心侧)比外侧(外周侧)突出，与接合体10的基板12的背面12t整体接触。

此外，第一夹具构件41和第二夹具构件31的沿着矩形基板12的4个边夹住基板12的边缘部12r的部分40k、30k倾斜，从而与基板12的边缘部12r面接触，能使基板12朝所期望的方向弯曲。

因此，当在第一夹具构件41与第二夹具构件31之间夹住接合体10的基板12的边缘部12r时，能增大基板12的边缘部12r与夹具构件30、40的接触面面积，将弯曲矫正力作用于基板12的边缘部12r整体。

(比较例1)参照图5～图7对比较例1进行说明。

图5是表示比较例1的复合基板的制造方法的工序的剖视图。在比较例1中，通过下面的工序制造复合基板。

首先，如图5(a)所示，与实施例1、2同样，将电子零件20装设于基板12的表面12s后，形成框状的挡板部14，从而围住电子零件20的装设区域的外侧。

接着，如图5(b)所示，在挡板部14的内侧涂覆未硬化的液状树脂16来覆盖电子零件20，藉此，形成接合体10x。

此外，使基板12处于该状态下，即不使用夹具构件将基板12强制地弯曲，使树脂16硬化。藉此，如图5(c)所示，由于树脂16的硬化时的收缩等，接合体10x的基板12朝树脂16侧弯曲。

这样，若在树脂16硬化后，基板12弯曲，则例如会产生图6和图7所示的不良情形。

即，如图6的剖视图所示，例如为了进行树脂面磨削加工、基板分割加工等而矫正基板12的弯曲，将接合体10x的基板12的背面12t吸附到夹具60的平的上表面60s时，由于弯曲的基板12上作用有箭头62所示的、使基板12的弯曲复原方向的力，因此，在基板12与硬化的树脂16之间的结合部分产生间隙80，发生剥离不良。

此外，如图7的剖视图所示，在将分割成单片的复合基板10y锡焊于其他电路基板72时，在端子13、74之间的焊锡76产生间隙78，发生锡焊不良。

与此相对，当采用在抵消树脂16的硬化所引起的基板12的弯曲的方向上强制地使基板12弯曲的状态下使树脂16硬化的实施例1、2的方法来制造复合基板时，由于在树脂16硬化后，基板12不弯曲，因此，不会发生图6所示的树脂和基板的剥离不良、图7所示的锡焊不良。

(总结)如以上说明所述，本发明的作用、效果如下。

(1)在使基板朝与树脂涂覆侧相反的方向弯曲的状态下，边限制边使树脂硬化，随后，当解除基板的限制时，由于基板与树脂的热膨胀率的差、树脂的收缩造成的内部应力等，起到使基板的弯曲回复到树脂涂覆侧的作用。当将树脂硬化中的基板的弯曲量调整到树脂硬化后基板成为平坦形状的最佳条件时，在树脂硬化后能得到平坦形状的基板。

(2)当局部按压矩形基板的四角等使树脂硬化时，有时在基板中产生局部变形，在利用框状的第一夹具构件沿着基板的4边按压外周附近区域(边缘部)整体的状态下使树脂硬化时，能获得变形非常小的平坦形状的基板。

(3)通过调节用于形成突出部的耐热带的厚度和大小，对于涂覆各种厚度、大小的树脂的基板，能使基板形成平坦。

(4)在树脂硬化后的加工、例如树脂面磨削加工和基板分割加工等中，在需要使基板形成平坦状态后进行加工的工序中，没有用于将基板矫正成平坦并固定的无用作业，提高了加工生产性。

(5)由于在树脂硬化后的加工中，不必将基板矫正成平坦状态，因此，不会对基板、树脂作用矫正时的弯曲应力，不会产生基板与树脂剥离等的不良情形、基板和树脂产生破裂等的不良情形，能防止不良发生。

(6)由于在树脂硬化后的加工中，基板没有弯曲，因此，在进行平面加工的情形下，提高了加工精度，并提高了品质。

(7)由于在树脂硬化后没有弯曲，即便将基板分割成单片，加工成最终成品的复合基板，基板也没有弯曲，因此，在将最终成品的复合基板通过锡焊安装到其他回路基板上时，不会产生因基板浮起造成的锡焊断裂的不良情形。

本发明并不局限于上述实施方式，可加入种种变更进行实施。

例如，作为覆盖构件，可不将液状的树脂涂覆于基板而将未硬化的树脂片配置在基板上。基板的形状可形成圆形等矩形以外的形状。

本发明并不限定于基板的表面装设有电子零件、电子零件被覆盖构件覆盖的复合基板，可广泛应用于随着配置于基板的表面的覆盖构件的硬化、不采取任何措施的话基板会弯曲的复合基板。

Claims (10)

1.一种复合基板的制造方法，其特征在于，包括：

第一工序，该第一工序中，在基板的一侧主要表面配置硬化时会收缩的未硬化的覆盖构件，形成所述基板的所述一侧主要表面被所述覆盖构件覆盖的接合体；以及

第二工序，该第二工序中，在将所述接合体夹在配置于所述接合体的所述覆盖构件侧的第一夹具构件与配置于所述接合体的所述基板侧的第二夹具构件之间的状态下，使所述接合体的所述覆盖构件硬化，

所述第二夹具构件具有突出部，在所述第二工序中，在所述第二夹具构件与所述第一夹具构件一起夹住所述接合体时，该突出部与所述基板的另一侧主要表面的中心部抵接，对所述基板朝所述第一夹具构件侧施力，使所述基板弯曲。

2.如权利要求1所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

所述基板的所述一侧主要表面和所述另一侧主要表面为矩形，

在所述第二工序中，沿着所述基板的所述一侧主要表面和所述另一侧主要表面的4边，将所述基板的边缘部夹在所述第一夹具构件与所述第二夹具构件之间。

3.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

所述第二夹具构件在所述第二工序中与所述第一夹具构件一起夹住所述接合体时，在与所述基板的所述另一侧主要表面的所述中心部抵接的所述突出部和与所述基板的边缘部抵接的周边部之间，具有离开所述基板的中间部。

4.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

所述第一夹具构件中形成有收纳空间，在所述第二工序中，当所述第一夹具构件与所述第二夹具构件一起夹住所述接合体时，该收纳空间将所述接合体的所述覆盖构件全部收纳。

5.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

所述第二夹具构件与所述突出部可装拆。

6.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

所述第一夹具构件和所述第二夹具构件具有在所述第二工序中夹住所述接合体时与所述接合体的所述基板的边缘部面接触、并以使所述接合体的所述基板弯曲的形态倾斜的倾斜面。

7.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

在所述第一工序中，通过在所述基板的所述一侧主要表面上涂覆未硬化的树脂，形成所述接合体的所述覆盖构件。

8.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

在所述第一工序中，在装设有电子零件的所述基板的所述一侧主要表面配置所述覆盖构件，形成所述电子零件被所述覆盖构件覆盖的所述接合体。

9.如权利要求1或2所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

作为所述覆盖构件，使用具有与所述基板的收缩率不同的收缩率的树脂。

10.如权利要求9所述的复合基板的制造方法，其特征在于，

在硬化后的所述树脂上作用有沿与所述基板的接合面在平面方向收缩的压缩应力。

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