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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen
einer elektronischen Komponente vom Modultyp, die die Haftfestigkeit
einer Abdeckung erhöhen
kann, die an der elektronischen Komponente angebracht ist, und Abweichungen
bei der Haftfestigkeit minimieren kann.
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In
der Vergangenheit wurden Radiokommunikationsvorrichtungen, wie z.B.
Modultelefone, immer beliebter und elektronische Komponenten vom Modultyp,
wie die, die in 15A–15C gezeigt ist,
wurden verbreitet verwendet, um die Größe, das Gewicht und die Kosten
der Radiokommunikationsvorrichtungen zu reduzieren und ihren Widerstand gegenüber Änderungen
im Lauf der Zeit und Funktionsstabilität zu garantieren. Die elektronische
Komponente, die in 15A–15C gezeigt
ist, umfaßt eine
Schaltungsplatine 52, auf der Befestigungselemente 50,
wie z.B. IC-Chips, Kondensatoren, Widerstände und Spulen oberflächenbefestigt
sind, und eine Metallabdeckung 54, die an der Schaltungsplatine 52 derart
angebracht ist, daß die
Befestigungselemente 50 durch die Metallabdeckung 54 abgedeckt sind.
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Ein
Verfahren zum Herstellen der oben beschriebenen elektronischen Komponente
wird nachfolgend beschrieben. Zuerst, wie in 15B gezeigt ist,
werden Durchgangslöcher 52a,
die in der rechteckigen, plattenförmigen Schaltungsplatine 52 gebildet
sind, derart, daß sie
sich durch die Dicke der Schaltungsplatine 52 an dem Umfang
derselben erstrecken, mit Lötpaste 56 gefüllt. Zusätzlich dazu,
wie in 15A gezeigt ist, sind Vorsprünge 54a an
der offenen Seite der kastenförmigen
Metallabdeckung 54 an Positionen vorgesehen, die den Durchgangslöchern 52a entsprechen.
Dann, wie in 15C gezeigt ist, werden die
Vorsprünge 54a in
ihre jeweiligen Durchgangslöcher 52a eingefügt, so daß die Befestigungsteile 50 durch
die Metallabdeckung 54 abgedeckt sind. Dann wird die Lötpaste 56,
die in den Durchgangslöchern 52a aufgebracht
ist, durch Erwärmen
geschmolzen und ausgehärtet,
so daß ein Lötbauglied 56a erhalten
wird. Entsprechend wird die Metallabdeckung 54 an die Schaltungsplatine 52 angebracht
und der Herstellungsprozeß der
elektrischen Komponente ist abgeschlossen.
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Bezug
nehmend auf 16, um bei dem oben beschriebenen
Herstellungsverfahren die Durchgangslöcher 52a mit der Lötpaste 56 zu
füllen, wird
eine Druckmaske 58 auf die vordere Oberfläche der
Schaltungsplatine 52 aufgebracht und die Lötpaste 56 wird
durch Drucken unter Verwendung einer Quetschwalze 60 zu
den Durchgangslöchern 52a geliefert,
durch Öffnungen 58a,
die in der Druckmaske 58 gebildet sind.
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Bei
diesem Verfahren müssen
Aussparungen 58b zum Aufnehmen der Befestigungselemente 50 in
der Druckmaske 58 gebildet sein, so daß verhindert werden kann, daß die Befestigungselemente 50,
die auf der vorderen Oberfläche
der Schaltungsplatine 52 plaziert sind, beschädigt werden.
Daher erhöht
sich die Dicke der Druckmaske 58 um den Betrag, der den
Höhen der
Befestigungselemente 50 entspricht, und die Abmessung der Öffnungen 58a entlang
der Dicke der Druckmaske 58 erhöht sich entsprechend. Folglich
wird ein größerer Betrag
von Lötpaste 56 verwendet
und die Kosten werden erhöht.
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Um
den oben beschriebenen Nachteil zu überwinden, wird gemäß der japanischen
Patentanmeldung Nr. 2850860 (offenbart am 16. Januar 1998) eine
Druckmaske auf die hintere Oberfläche einer Schaltungsplatine
aufgebracht, die Befestigungselemente an der vorderen Oberfläche derselben
aufweist, und eine Lötpaste
wird zu den Durchgangslöchern
durch die Druckmaske durch Drucken geliefert. Dann werden die Vorsprünge einer
Abdeckung in die Durchgangslöcher
eingefügt
und werden an den Durchgangslöchern
mit Lötmittel angebracht.
Dementsprechend kann die Dicke der Druckmaske reduziert werden.
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In 16,
um die Produktivität
der elektronischen Komponente zu erhöhen (um Kosten zu reduzieren)
wird ein großer
Wafer verwendet, der eine Mehrzahl von Schaltungsplatinen 52 umfaßt. Die
Metallabdeckung 54 ist an jeder der Schaltungsplatinen 52 angebracht,
wie in 17A gezeigt ist, und dann wird
eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten hergestellt, durch
Trennen der Schaltungsplatinen 52 voneinander entlang von
Schnittlinien (imaginären
Linien), die durch die Durchgangslöcher 52a verlaufen, z.B.
durch Vereinzelung.
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Andere
Beispiele von bekannten Verfahren sind z.B. in den ungeprüften japanischen
Patentanmeldungsveröffentlichungen
Nr. 6-305272, Nr. 8-250855 und Nr. 2001-196733 offenbart.
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Gemäß dem oben
beschriebenen bekannten Verfahren, wenn die Lötpaste 56 zu den Durchgangslöchern 52a geliefert
wird, wie in 17A gezeigt ist, und geschmolzen
und ausgehärtet
wird, um das Lötbauglied 56a zu
erhalten und eine Haftung zu erreichen, wie in 17B gezeigt ist, kann überschüssiges Lötmittel 56a in Kontakt
mit Anschlüssen
der Befestigungselemente 50 kommen, die auf der Schaltungsplatine 52 plaziert
sind. In einem solchen Fall werden elektrische Charakteristika der
Befestigungselemente 50 aufgrund eines Kurzschlusses oder
anderer Defekte verschlechtert und eine Fehlfunktion tritt bei den
Befestigungselementen 50 auf. Daher wird der Ertrag der
elektronischen Komponente reduziert.
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Insbesondere,
bei dem oben beschriebenen bekannten Verfahren, nimmt ein einzelnes
Durchgangsloch 52a zwei Vorsprünge 54a auf, wobei
einer derselben zu jeder der benachbarten Metallabdeckungen 54 gehört und die
Größe jedes
Durchgangslochs 52a groß ist, da ein vorbestimmtes
Intervall zwischen den benachbarten Metallabdeckungen 54 bereitgestellt
werden muß,
um dieselben anzubringen. Entsprechend wird ein großer Betrag
von Lötpaste 56 zum
Füllen
von jedem der Durchgangslöcher 52a verwendet.
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Wenn
ein solch großer
Betrag der Lötpaste 56 für eine Haftung
geschmolzen wird, kommt überschüssige geschmolzene
Lötpaste 56 in
Kontakt mit den Anschlüssen
der Befestigungselemente 50, die auf der Schaltungsplatine 52 plaziert
sind, wie in 17B gezeigt ist. Dann, wenn
das Lötbauglied 56a erhalten
wird, durch Aushärten
der Lötpaste 56, werden
die Befestigungselemente 50 elektrisch mit den Metallabdeckungen 54 verbunden,
die normalerweise kurzgeschlossen (mit Masse verbunden) sind. Daher
tritt eine Fehlfunktion aufgrund von Kurzschluß auf und der Ertrag der elektronischen
Komponente wird reduziert.
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Die
DE 19543021 A1 zeigt
ein Druckverfahren zum Aufbringen von Lötpaste, bei dem ein einziges
oder mehrere Löcher
verwendet werden. Bei einer Verwendung eines einzelnen Lochs soll
die Form des Lötauges
mit der Form des Loches übereinstimmen.
Statt zirkelförmiger
Löcher
können
beispielsweise die Form einer bogenförmigen Banane, eines Halbmonds
oder ovale Löcher
verwendet werden. Die Lötpaste
wird auf der Seite, wo die Bauteile angebracht werden, aufgebracht.
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Die
US 5,129,573 A beschreibt
ein Befestigen von Komponenten, bei dem zunächst auf einer ersten Seite über Durchgangslöcher eine
Leitpaste mittels eines Siebdruckens aufgebracht wird, wobei jedes
zweite Loch nicht mit einer Lötpaste
bedeckt wird. Anschlussleitungen werden daraufhin in die Löcher gedrückt, woraufhin
die Schaltungsplatine gedreht wird, um in einem weiteren Schritt
Lötpaste
auf den jeweils anderen Durchgangslöchern aufzubringen. Die Schaltungsplatine
wird erwärmt,
so dass sich das Lötmittel
in der Lötpaste
zu einer elektrischen und mechanischen Verbindung verformt.
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Die
DE 195 11 226 A1 beschreibt
eine SMD-Verbindung für
elektronische Steuergeräte. Eine
Lotpaste wird als Scheibe auf die Bohrung einer Leiterplatte aufgedruckt.
Ein Steckerpin wird in die Bohrung hineingedrückt und nach einem Bestücken der
Steckerleiste wird von unten in die Bohrungen Lötpaste mittels eines Dispensers
eingebracht.
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Die
US 6,012,331 beschreibt
die Verwendung einer Lötschablone
mit einer Öffnung,
die konkave Ränder
aufweist.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen
einer elektronischen Komponente mit verbesserten Charakteristika zu
schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen
Komponente gemäß Anspruch
1 gelöst.
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Um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen, schaffen bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen
Komponente, bei dem der Betrag von Lötmittel, das zu den Durchgangslöchern geliefert
wird, so angepaßt
werden kann, daß die
Metallabdeckung zuverlässig
an der Schaltungsplatine befestigt werden kann, mit genau einem
erforderlichen Betrag von Lötmittel,
ohne überschüssiges Lötmittel
zu verwenden, und das dadurch den Ertrag der elektronischen Komponente
erhöhen
kann.
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Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfaßt
ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente folgende
Schritte: Bilden von Durchgangslöchern
in einer Schaltungsplatine, die Befesti gungselemente an der vorderen
Oberfläche
der Schaltungsplatine aufweist, Einfügen von Vorsprüngen einer
Abdeckung in die Durchgangslöcher,
Aufbringen einer Maske auf die hintere Oberfläche der Schaltungsplatine,
wobei die Maske Öffnungen
zum Liefern eines Fluidhaftmittels zu den Durchgangslöchern aufweist, durch
Drucken an Positionen, die den Durchgangslöchern entsprechen, Liefern
des Haftmittels zu den Durchgangslöchern durch Plazieren des Haftmittels auf
die Maske und Bewegen des Haftmittels in einer vorbestimmten Richtung
mit einer Quetschwalze, und Aushärten
des Haftmittels, um die Abdeckung an der Schaltungsplatine zu fixieren.
Die Maske wird mit Vorständen
in den Öffnungen
derselben versehen, wobei die Vorstände in der Bewegungsrichtung
flußaufwärts hervorstehen,
in der die Quetschwalze das Haftmittel bewegt, und die Öffnungen
der Maske werden in Bewegungsrichtung flußaufwärts verschoben, in der die
Quetschwalze das Haftmittel so bewegt, daß die Durchgangslöcher teilweise
mit der Maske abgedeckt sind. Zusätzlich dazu werden die Vorsprünge der
Abdeckung in die Durchgangslöcher derart
eingefügt,
daß die
Breitenrichtung der Vorsprünge
entlang der Bewegungsrichtung liegt, in der die Quetschwalze das
Haftmittel bewegt.
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Gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren, da das Fluidhaftmittel zu den Durchgangslöchern von der
hinteren Oberfläche
der Schaltungsplatine durch Drucken unter Verwendung der Maske geliefert
wird, kann die Dicke der Maske und der Betrag des Haftmittels, der
in die Öffnungen
der Maske plaziert wird, reduziert werden. Entsprechend können die
Kosten reduziert werden.
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Zusätzlich dazu
wird bei dem oben beschriebenen Verfahren die Maske mit den Vorständen versehen,
die in Bewegungsrichtung flußaufwärts hervorstehen,
in der die Quetschwalze das Haftmittel in den Öffnungen der Maske bewegt,
und die Öffnungen
der Maske werden in der Bewegungsrichtung flußaufwärts verschoben, in der die
Quetschwalze das Haftmittel verschiebt. Daher kann der Betrag des Haftmittels,
der zu den Durchgangslöchern
geliefert wird, eingestellt werden, durch Einstellen des überlappenden
Bereichs zwischen den Öffnungen
und ihren jeweiligen Durchgangslöchern,
und die Verwendung von überschüssigem Haftmittel
kann verhindert werden. Somit kann gemäß dem oben beschriebenen Verfahren
verhindert werden, daß das
Haftmittel in Kontakt mit den Befestigungselementen kommt, die an
der vorderen Oberfläche
der Schaltungsplatine plaziert sind, und eine Verschlechterung bei
den elektrischen Charakteristika aufgrund von Kurzschluß oder anderen
Defekten, die verursacht werden, wenn das Haftmittel in Kontakt
mit den Befestigungselementen kommt, kann verhindert werden.
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Zusätzlich dazu
werden bei dem oben beschriebenen Verfahren die Vorsprünge der
Abdeckung in die Durchgangslöcher
derart eingefügt,
daß die
Breitenrichtung der Vorsprünge
entlang der Bewegungsrichtung liegt, in der die Quetschwalze das Haftmittel
bewegt. Dementsprechend kann das Haftmittel effizient zu den Zwischenräumen zwischen
den inneren Oberflächen
der Durchgangslöcher
und den Vorsprüngen
der Abdeckung aufgrund der Vorstände in
den Öffnungen
der Maske bewegt werden, die in Verarbeitungsrichtung flußaufwärts bzw.
flußaufwärts in der
Bewegungsrichtung hervorstehen, in der das Haftmittel bewegt wird.
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Daher
kann gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren, sogar wenn der Betrag des Haftmittels,
das zu den Durchgangslöchern
geliefert wird, aufgrund der Öffnungen
und der Vorstände
reduziert wird, das Haftmittel in ausreichender Menge geliefert werden,
um die Vorsprünge
der Abdeckung an die inneren Oberflächen der Durchgangslöcher durch
geeignetes Anordnen der Öffnungen,
der Vorstände und
der Vorsprünge
anzubringen. Dementsprechend kann eine Verschlechterung bei den
elektrischen Charakteristika, die verursacht wird, wenn das Haftmittel
in Kontakt mit den Befestigungselementen kommt, verhindert werden.
Zusätzlich
dazu kann die Haftfestigkeit erhöht
werden und Abweichungen bei dem Zustand des Haftmittels können reduziert
werden. Als ein Ergebnis kann der Ertrag der elektronischen Komponente
erhöht
werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Verfahren sind Endabschnitte der Vorstände vorzugsweise
auf imaginären
Linien positioniert, die durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher entlang
der Bewegungsrichtung verlaufen, in der die Quetschwalze das Haftmittel
bewegt.
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Wenn
die Endabschnitte der Vorstände
auf den imaginären
Linien positioniert sind, die durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher entlang
der Bewegungsrichtung verlaufen, in der die Quetschwalze das Haftmittel
bewegt, sogar wenn eine Mehrzahl von (z.B. zwei) Vorsprüngen in
ein einzelnes Durchgangsloch eingefügt sind, kann das Haftmittel
effizienter zu den Zwischenräumen
zwischen den Innenoberflächen
der Durchgangslöcher
und der Vorsprünge
geliefert werden. Dementsprechend kann eine Verschlechterung bei
den elektrischen Charakteristika, die verursacht wird, wenn das
Haftmittel in Kontakt mit den Befestigungselementen kommt, verhindert
werden. Zusätzlich
dazu kann die Haftfestigkeit erhöht
werden und Abweichungen bei dem Zustand der Haftung können reduziert
werden. Als ein Ergebnis kann der Ertrag der elektronischen Komponente erhöht werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen der elektronischen
Komponente sind die Endabschnitte der Vorstände vorzugsweise auf den imaginären Linien
positioniert, die durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher entlang
der Bewegungsrichtung verlaufen, in der die Quetschwalze das Haftmittel
bewegt, und jeder der Vorstände
kann derart gebildet sein, daß er
symmetrisch im Hinblick auf die entsprechende imaginäre Linie
ist.
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Wenn
jeder der Vorstände
symmetrisch im Hinblick auf die entsprechende imaginäre Linie
ist, sogar wenn eine Mehrzahl von (z.B. zwei) Vorsprünge in ein
einzelnes Durchgangsloch eingefügt
sind, kann das Haftmittel effizienter zu den Zwischenräumen zwischen
den inneren Oberflächen
der Durchgangslöcher
und den Vorsprüngen
geliefert werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen der elektronischen
Komponente kann die Form der Vorstände ähnlich zu der der Durchgangslöcher sein.
Wenn die Form der Vorstände ähnlich zu der
der Durchgangslöcher
ist, ist der überlappende Bereich
zwischen den Öffnungen
und ihren jeweiligen Durchgangslöchern
zuverlässig
gleich auf beiden Seiten der Vorstände hergestellt, im Hinblick
auf die Bewegungsrichtung, in der das Haftmittel bewegt wird. Entsprechend,
wenn eine Mehrzahl von (z.B. zwei) Vorsprüngen in ein einzelnes Durchgangsloch eingefügt wird,
kann das Haftmittel effizienter zu den Zwischenräumen zwischen den inneren Oberflächen der
Durchgangslöcher
und den Vorsprüngen
aufgrund der Vorstände
geliefert werden.
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Bei
dem oben beschriebenen Verfahren zum Herstellen der elektronischen
Komponente kann das Haftmittel ein Lötmittelmaterial sein. Wenn
das Haftmittel ein Lötmittelmaterial
ist, kann die Abdeckung an der Schaltungsplatine derart angebracht
sein, daß dieselben
elektrisch miteinander verbunden sind. Dementsprechend, wenn die
Abdeckung eine Funktion aufweist, die elektromagnetischen Wellen
zu blockieren, kann die Abdeckung ohne weiteres als ein Abschirmungsgehäuse verwendet
werden.
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Wie
oben beschrieben ist, werden bei dem Verfahren zum Herstellen der
elektrischen Komponente gemäß verschiedenen
bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung die Vorsprünge der Abdeckung in die Durchgangslöcher eingefügt, die
in der Schaltungsplatine gebildet sind, die die Befestigungselemente
an der vorderen Oberfläche
derselben aufweist, und die Maske, die die Öffnungen zum Liefern des Haftmittels
zu den Durchgangslöchern
durch Drucken aufweist, ist an der hinteren Oberfläche der
Schaltungsplatine angeordnet. Die Maske ist mit den Vorständen versehen,
die in der Bewegungsrichtung flußaufwärts hervorstehen, in der die
Quetschwalze das Haftmittel in den Öffnungen der Maske bewegt,
und die Öffnungen
der Maske werden in der Bewegungsrichtung flußaufwärts verschoben. Zusätzlich dazu
sind die Vorsprünge
der Abdeckung in die Durchgangslöcher
derart eingefügt,
daß die
Breitenrichtung der Vorsprünge
entlang der Bewegungsrichtung liegt.
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Daher
wird gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren die Haftfestigkeit bedeutend erhöht und eine
Abweichung bei der Haftfestigkeit wird bedeutend reduziert. Entsprechend
kann die Abdeckung zuverlässig
an den Durchgangslöchern
durch Haftung fixiert sein. Zusätzlich
dazu kann die Verwendung von überschüssigem Haftmittel
verhindert werden und eine Verschlechterung bei den elektrischen Charakteristika
der Befestigungselemente aufgrund des überschüssigen Haftmittels tritt nicht
auf. Dementsprechend kann der Ertrag der elektronischen Komponente
erhöht
werden.
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Andere
Merkmale, Elemente, Charakteristika, Schritte und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen
offensichtlich.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 eine
Draufsicht, die einen der Schritte eines Verfahrens zum Herstellen
einer elektronischen Komponente gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und eine Druckmaske, die bei dem Verfahren
verwendet wird, zeigt;
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2A bis 2C Frontansichten,
die die Schritte des Verfahrens zum Herstellen der elektronischen
Komponente zeigen;
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3 eine
Querschnittansicht, die den Hauptabschnitt einer Schaltungsplatine
zeigt, die in der elektronischen Komponente umfaßt ist;
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4 eine
Draufsicht, die einen der Schritte des Verfahrens zum Herstellen
einer elektronischen Komponente gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung und eine Modifikation der Druckmaske,
die bei dem Verfahren verwendet wird, zeigt;
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5A und 5B Querschnittansichten, die
die Schritte des Verfahrens zum Herstellen der elektronischen Komponente
gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 5A eine
Querschnittansicht ist, die einen Schritt zum Drucken von Lötpaste zeigt,
nachdem die Druckmaske angebracht ist, und 5B eine
Querschnittansicht ist, die einen Zustand zeigt, nachdem die Druckmaske
angebracht wird und bevor die Lötpaste
gedruckt wird;
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6 eine
Querschnittansicht, die einen der Schritte eines Verfahrens zum
Herstellen einer elektronischen Komponente gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel
zeigt, das keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 eine
vergrößerte Ansicht,
die den Schritt des Verfahrens zum Herstellen der elektronischen
Komponente zeigt, die in 1 gezeigt ist, in der Vorsprünge entfernt
sind;
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8 eine
Gesamtdraufsicht, die den Schritt des Verfahrens zum Herstellen
der elektronischen Komponente zeigt, die in 1 gezeigt
ist, in der die Vorsprünge
entfernt sind;
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9 eine
Gesamtdraufsicht aus der Sicht der Seite gegenüberliegend zu 8,
die den Schritt des Verfahrens zum Herstellen der elektronischen Komponente
zeigt, die in 1 gezeigt ist;
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10 eine
vergrößerte Draufsicht
eines Abschnitts aus 9;
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11A und 11B Diagramme,
die die Schritte des Verfahrens zum Herstellen der elektronischen
Komponente gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 11A eine
Draufsicht ist, die den Schritt des Druckens der Lötpaste unter
Verwendung der Druckmaske zeigt und 11B eine
Draufsicht ist, die die Verteilung des Lötmittels zeigt, das durch Schmelzen und
Aushärten
der Lötpaste
erhalten wird;
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12A und 12B sind
Diagramme, die Schritte eines Verfahrens zum Herstellen einer elektronischen
Komponente gemäß einem
zweiten Vergleichsbeispiel, das keinen Bestandteil der vorliegenden
Erfindung darstellt, zeigen, wobei 12A eine Draufsicht
ist, die einen Schritt zum Drucken der Lötpaste zeigt, und 12B eine Draufsicht ist, die den Zustand des Lötmittels
zeigt, das durch Schmelzen und Aushärten der Lötpaste erhalten wird;
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13 einen
Graph, der die Haftfestigkeit der Komponenten zeigt, die durch das
Verfahren gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt werden, die in 11A und 11B (A)
gezeigt sind, und jene, die durch das Verfahren gemäß dem zweiten
Vergleichsbeispiel hergestellt werden, das in 12A und 12B (B)
gezeigt ist;
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14 eine
perspektivische Ansicht, die ein anderes Beispiel einer elektronischen
Komponente zeigt, hergestellt durch das Verfahren zum Herstellen der
elektronischen Komponente gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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15A bis 15C sind
Frontansichten, die Schritte eines herkömmlichen Verfahrens zum Herstellen
einer elektronischen Komponente zeigen;
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16 ist
eine Querschnittansicht, die einen Schritt eines bekannten Verfahrens
zum Herstellen einer elektronischen Komponente zeigt; und
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17A und 17B sind
Querschnittansichten, die andere Schritte des bekannten Verfahrens
zum Herstellen der elektronischen Komponente zeigen.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf 1 bis 14 beschrieben.
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Ein
Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Komponente gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist geeignet zum Herstellen einer elektronischen
Oberflächenbefestigungskomponente
vom Modultyp, bei der Befestigungselemente, wie z.B. IC-Chips, Kondensatoren,
Widerstände,
Induktoren und andere elektronische Komponenten und Elemente oberflächenbefestigt
sind.
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Die
elektronische Komponente ist vorzugsweise ein Hochfrequenz-Zusammensetzungsmodul, wie
z.B. ein spannungsgesteuerter Oszillator (VCO; VCO = Voltage Controlled
Oscillator), ein Phasenregelschleifenmodul (PLL-Modul; PLL = Phase
Locked Loop), ein Synthesizer-Modul, ein Filter, ein Duplexer und
ein Hochfrequenz-Leistungsverstärker
(RF-Leistungsverstärker;
RF = Radio Frequency), der in einer kleinen Kommunikationsvorrichtung
verwendet wird, wie z.B. einem Mobiltelefon, und der mit einer Metallabdeckung
abgedeckt ist, die als ein Abschirmgehäuse funktioniert.
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Ein
Beispiel einer elektronischen Komponente ist in 2A bis 2C gezeigt.
Bezug nehmend auf 2B umfaßt die elektronische Komponente vorzugsweise
eine im wesentlichen rechteckige, plattenförmige Schaltungsplatine 1 und
Befestigungselemente 2, die auf der vorderen Oberfläche der
Schaltungsplatine 1 plaziert sind. Die Schaltungsplatine 1 ist
vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material aufgebaut,
das einen Wärmewiderstand
aufweist, derart, daß sich
die Charakteristika nicht ändern,
wenn es in kurzer Zeit auf ungefähr
300°C erwärmt wird,
wie z.B. in ungefähr
2 bis 3 Minuten, und ein Glas-Epoxid-Substrat kann z.B. verwendet
werden. Zusätzlich
dazu kann ferner ein Mehrschichtsubstrat mit internen elektrischen
Schaltungen verwendet werden.
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Wie
in 3 gezeigt ist, weist die Schaltungsplatine 1 eine
Mehrzahl von Durchgangslöchern 1a auf,
die sich durch die Dicke der Schaltungsplatine 1 an dem
Umfang derselben erstrecken. Da ein Schneidprozeß durchgeführt wird, wie nachfolgend beschrieben
wird, sind die Durchgangslöcher 1a vorzugsweise
im wesentlichen halbkreisförmig
im Querschnitt entlang der Richtung, die im wesentlichen senkrecht
zu der Dickerichtung der Schaltungsplatine 1 ist.
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Ein
leitfähiges
Material, wie z.B. eine Nickel-Gold-Legierung (Ni-Au), die für ein Lötmittel
geeignet ist, d.h., die an Lötmittel
haftet, ist vorzugsweise an den inneren Oberflächen der Durchgangslöcher 1a plaziert.
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Bei
der elektronischen Komponente ist eine im wesentlichen rechteckige,
kastenförmige
Metallabdeckung 3, die als ein Abschirmgehäuse funktioniert,
an der Schaltungsplatine 1 angebracht, um die Befestigungselemente 2 abzudecken,
und ist mit Masse verbunden. Die Metallabdeckung 3 ist
vorzugs weise aus einem Material hergestellt, das die elektromagnetischen
Wellen durch Reflektieren oder Absorbieren derselben blockieren
kann, und vorzugsweise wird Kupfer oder eine Kupferlegierung verwendet.
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Die
Metallabdeckung 3 kann ferner derart aufgebaut sein, daß ein dünner Film,
z.B. aus Kupfer oder einer Kupferlegierung, der die elektromagnetischen
Wellen blockieren kann, auf zumindest entweder der inneren Oberfläche oder
der äußeren Oberfläche eines
Abdeckungshauptkörpers
vorgesehen ist, der vorzugsweise aus einem synthetischen Harz hergestellt
ist.
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Ein
Verfahren zum Anbringen der Metallabdeckung 3 wird nachfolgend
beschrieben. Zuerst werden Vorsprünge 3a, die auf der
Metallabdeckung 3 vorgesehen sind, in die Durchgangslöcher 1a eingefügt, die
in der Schaltungsplatine 1 gebildet sind, und eine Lötpaste 4 wird
zu den Durchgangslöchern 1a durch
Drucken unter Verwendung einer Druckmaske geliefert. Dann wird die
Lötpaste
(Haftmittel) 4 durch Erwärmen geschmolzen und ausgehärtet, so daß das Lötmittel 4a erhalten
wird. Entsprechend, wie in 2C gezeigt
ist, wird die Metallabdeckung 3 an der Schaltungsplatine 1 angebracht,
um die Befestigungselemente 2 abzudecken, und die Vorsprünge 3a werden
an ihren jeweiligen Durchgangslöchern 1a durch
das Lötmittel 4a fixiert.
Daher werden die inneren Oberflächen
der Durchgangslöcher 1a,
an die die Vorsprünge 3a fixiert
sind, vorzugsweise leitfähig
und mit Masse verbunden, wie oben beschrieben ist. Die Lötpaste 4 ist
vorzugsweise ein Fluid, das Lötpartikel
und flüchtige
Lösung
umfaßt und
in einer Pastenform vorliegt.
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Als
nächstes
wird die Druckmaske, die zum Liefern der Lötpaste 4 zu den Durchgangslöchern 1a durch
Drucken verwendet wird, nachfolgend beschrieben. In den nachfolgenden
Beschreibungen wird der Fall, in dem eine Mehrzahl von Schaltungsplatinen 1 in
einem einzelnen Wafer umfaßt
ist, betrachtet. Die Durchgangslöcher 1a sind
in jeder der Schaltungsplatinen 1 gebildet, und die Druckmaske (Maske,
Haftmittelversorgungsmaske) wird zum Anbringen der Metallabdeckung 3 an
jeder der Schaltungsplatinen 1 mit dem Lötmittel 4a verwendet.
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Bezug
nehmend auf 4 und 5 ist
eine Druckmaske 5 eine Metallplatte, die eine hohe Beständigkeit
und hohen Korrosionswiderstand aufweist, und ist auf den hinteren
Oberflächen
der Schaltungsplatinen 1 vorgesehen, die die Befestigungselemente 2 auf
den vorderen Oberflächen
derselben derart aufweisen, daß die
Lötpaste 4 zu
den Durchgangslöchern 1a durch
Drucken geliefert werden kann. Zusätzlich dazu weist die Druckmaske 5 Öffnungen 5a auf,
die zumindest die Durchgangslöcher 1a überlappen,
in die die Lötpaste 4 geliefert werden
soll, wenn die Druckmaske 5 auf den Schaltungsplatinen 1 aufgebracht
ist. Die Dicke der Druckmaske 5 ist vorzugsweise geringer
als der Durchmesser der Durchgangslöcher 1a (d.h., die
Abmessung in einer Bewegungsrichtung, die nachfolgend beschrieben
wird).
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Ein
Prozeß zum
Liefern der Lötpaste 4 durch Drucken
unter Verwendung der Druckmaske 5 wird nachfolgend Bezug
nehmend auf 5A beschrieben. Zuerst wird
die Lötpaste 4 auf
die Druckmaske 5 plaziert, die auf der hinteren Oberfläche der
Schaltungsplatinen 1 aufgebracht ist, an einem Ende derselben.
Dann wird eine Quetschwalze 6 von dem Ende der Druckmaske 5,
auf dem die Lötpaste 4 aufgebracht
ist, hin zu dem anderen Ende bewegt, während ein Endabschnitt der
Quetschwalze 6 in Kontakt mit der Oberfläche der
Druckmaske 5 ist. Entsprechend bewegt sich die Lötpaste 4 zusammen
mit der Quetschwalze 6 und ein Abschnitt der Lötpaste 4 wird
zu den Durchgangslöchern 1a durch
die Öffnungen 5a dadurch
geliefert, daß er
durch die Quetschwalze 6 gedrückt wird, wenn die Lötpaste 4 über den Öffnungen 5a vorbeibewegt
wird.
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Bei
dem Herstellungsverfahren gemäß verschiedenen
bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung sind die Öffnungen 5a gemäß der Bewegungsrichtung
der Lötpaste 4 entworfen,
wie in 4 und 5 gezeigt ist.
Genauer gesagt werden die Öffnungen 5a in
der Bewegungsrichtung der Lötpaste 4 flußaufwärts verschoben,
so daß die Durchgangslöcher 1a teilweise
mit der Druckmaske 5 an Umfangsregionen um die Öffnungen 5a abgedeckt
sind. Entsprechend kann der überlappende
Bereich zwischen den Öffnungen 5a und
den Durchgangslöchern 1a reduziert
werden, d.h. angepaßt werden,
und der Betrag der Lötmittelpaste 4,
die zu den Durchgangslöchern 1a geliefert
wird, kann somit angepaßt
werden.
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Zusätzlich dazu
ist jede der Öffnungen 5a vorzugsweise
im wesentlichen rechteckig und weist kürzere Seiten auf, die sich
entlang der oben beschriebenen Bewegungsrichtung erstrecken, und längere Seiten,
die sich entlang der Richtung erstrecken, die im wesentlichen senkrecht
zu der oben beschriebenen Bewegungsrichtung ist. Die Länge der kürzeren Seiten
der Öffnungen 5a ist
vorzugsweise kürzer
als die Abmessung der Durchgangslöcher 1a entlang der
oben beschriebenen Bewegungsrichtung, und die Länge der längeren Seiten der Öffnungen 5a ist
vorzugsweise länger
als die Abmessung der Durchgangslöcher 1a entlang der
Richtung, die im wesentlichen senkrecht zu der oben beschriebenen
Bewegungsrichtung ist. Entsprechend kann die Lötmittelpaste 4 zu
der inneren Oberfläche
jedes Durchgangslochs 1a geliefert werden, insbesondere zu
Regionen der inneren Oberfläche
jedes Durchgangslochs 1a an beiden Enden des Durchgangslochs 1a im
Hinblick auf die oben beschriebene Bewegungsrichtung.
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Zusätzlich dazu
werden die Mittelpunkte der Öffnungen 5a vorzugsweise
in der oben beschriebenen Bewegungsrichtung flußaufwärts im Hinblick auf die Mittelpunkte
der entsprechenden Durchgangslöcher 1a entlang
imaginärer
Linien verschoben, die durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher 1a entlang
der oben beschriebenen Bewegungsrichtung verlaufen. Entsprechend
kann die Lötmittelpaste 4 gleichermaßen zu den
Regionen der inneren Oberfläche
jedes Durchgangslochs 1a an beiden Enden des Durchgangslochs 1a im
Hinblick auf die oben beschriebene Bewegungsrichtung geliefert werden.
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6 zeigt
ein erstes Vergleichsbeispiel, das keinen Bestandteil der vorliegenden
Erfindung darstellt, bei dem eine Druckmaske 15 mit Öffnungen 15a,
deren Länge
größer ist
als die Dicke der Druckmaske 5, verwendet wird. In diesem
Fall wird überschüssige Lötmittelpaste 4 zu
den Durchgangslöchern 1a geliefert
und Probleme ähnlich
zu jenen der bekannten Verfahren treten auf.
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Wenn
die Druckmaske 5 gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann die Verwendung von überschüssiger Lötmittelpaste 4 verhindert
werden und ein entsprechender Betrag von Lötmittelpaste 4 kann
zu jedem der Durchgangslöcher 1a geliefert werden,
insbesondere zu Regionen der inneren Oberfläche jedes Durchgangslochs 1a an
beiden Enden des Durchgangslochs 1a im Hinblick auf die oben
beschriebene Bewegungsrichtung.
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Wie
in 1, 7 und 11 gezeigt
ist, ist die Maske 5 vorzugsweise mit Vorständen 5b versehen, die
in der oben beschriebenen Bewegungsrichtung flußaufwärts hervorstehen, von den Abwärtsseiten der Öffnungen 5a in
der oben beschriebenen Bewegungsrichtung. In einem solchen Fall
ist die Maske 5 vorzugsweise ebenfalls mit Bogeneinkerbungen 5c in
den Rückwärtsseiten
bzw. Seiten in Verarbeitungsrichtung Rückwärts der Öffnungen 5a in der
oben beschriebenen Bewegungsrichtung versehen, derart, daß der Querschnittbereich
der Öffnungen 5a entlang
der Oberfläche
der Druckmaske 5 (d.h. der Bereich der Region, durch die
die Lötmittelpaste 4 geliefert
wird) derselbe ist wie der in dem Fall, in dem die Vorstände 5b nicht
vorgesehen sind.
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Endabschnitte
der Vorstände 5b sind
vorzugsweise auf imaginären
Linien positioniert, die durch die Mittelpunkte der Durchgangslöcher 1a entlang
der oben beschriebenen Bewe gungsrichtung verlaufen, in der die Quetschwalze 6 die
Lötmittelpaste 4 bewegt.
Zusätzlich
dazu ist jeder der Vorstände 5b vorzugsweise
symmetrisch im Hinblick auf die entsprechende imaginäre Linie.
Zusätzlich
dazu ist die Form der Vorstände 5b vorzugsweise ähnlich zu der
Form der Durchgangslöcher 1a.
Zum Beispiel ist die Form der Durchgangslöcher 1a vorzugsweise
im wesentlichen kreisförmig
und die Form der Vorstände 5b ist
vorzugsweise im wesentlichen halbkreisförmig.
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Die
oben beschriebenen imaginären
Linien funktionieren ferner als Schnittlinien (Vereinzelungslinien),
entlang der die elektronischen Komponenten, die auf der Oberfläche des
Wafers angeordnet sind, voneinander getrennt werden, z.B. durch
Vereinzelung.
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Wenn
die Druckmaske, die die Vorstände 5b aufweist,
verwendet wird, sind Endabschnitte der Vorsprünge 3a, die auf jeder
Abdeckung 3 vorgesehen sind, vorzugsweise plattenförmig und
sind in die Durchgangslöcher 1a derart
eingefügt,
daß die
Breitenrichtung der Vorsprünge 3a entlang
der oben beschriebenen Bewegungsrichtung liegt. Wiederum vorzugsweise
ist die Breitenrichtung der Vorsprünge 3a im wesentlichen
parallel zu der oben beschriebenen Bewegungsrichtung.
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Wie
oben beschrieben ist, ist bei dem oben beschriebenen Verfahren die
Druckmaske 5 mit den Vorständen 5b versehen,
die in der Bewegungsrichtung der Lötpaste 4 in den Öffnungen 5a der
Druckmaske 5 flußaufwärts hervorstehen.
Entsprechend kann in jedem der Durchgangslöcher 1a die Lötmittelpaste 4 auf
zuverlässigere
Weise in den Richtungen hin zu den Regionen der inneren Oberfläche des Durchgangslochs 1a an
beiden Enden desselben im Hinblick auf die oben beschriebene Bewegungsrichtung
getrennt werden. Zusätzlich
dazu kann die Lötmittelpaste 4 auf
effizientere Weise zu den Zwischenräumen zwischen der inneren Oberfläche jedes Durchgangslochs 1a und
den Vorsprüngen 3a der Metallabdec kungen 3 geliefert
werden, da die Vorsprünge 3a auf
oben beschriebene Weise orientiert sind.
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Somit,
gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren, wenn die Vorsprünge 3a an der Schaltungsplatine 1 durch
das Lötmittel 4a fixiert
sind, das durch Schmelzen der Lötmittelpaste 4 erhalten
wird, durch Erwärmen
und Aushärten
derselben, kann ein ausreichender Betrag von Lötmittel 4a geliefert
werden, zum Anbringen der Vorsprünge 3a an
den inneren Oberflächen
der Durchgangslöcher 1a,
wie in 11B gezeigt ist.
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Daher
kann gemäß dem oben
beschriebenen Verfahren, sogar wenn der Betrag der Lötmittelpaste 4,
die zu den Durchgangslöchern 1a geliefert wird,
reduziert wird, das Lötmittel 4a in
einer Menge geliefert werden, die ausreichend ist, um die Vorsprünge 3a an
den inneren Oberflächen
der Durchgangslöcher 1a anzubringen.
Daher kann eine Verschlechterung bei den elektrischen Charakteristika, die
bewirkt wird, wenn das Lötmittel 4a,
das aus der Lötmittelpaste 4 erhalten
wird, in Kontakt mit den Befestigungselementen 2 ist, verhindert
werden. Zusätzlich
dazu kann die Haftfestigkeit erhöht
werden und eine Abweichung des Zustands der Haftung kann reduziert
werden. Als ein Ergebnis kann der Ertrag der elektronischen Komponente
erhöht
werden.
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Zusätzlich dazu
können
gemäß dem oben beschriebenen
Verfahren Kosten reduziert werden, da die Verwendung von überschüssigem Lötmittel 4a verhindert
wird. Zusätzlich
dazu, wie in 11B gezeigt ist, kann ein hohler
Raum, der sich entlang der oben beschriebenen Bewegungsrichtung
erstreckt (entlang der imaginären
Linie) zwischen den Vorsprüngen 3a vorgesehen
sein, die in jedes der Durchgangslöcher 1a eingefügt sind.
Entsprechend kann der Schneidprozeß, wie z.B. das Vereinzeln,
entlang der oben beschriebenen Bewegungsrichtung reibungslos durchgeführt werden.
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Ein
zweites Vergleichsbeispiel, das keinen Bestandteil der vorliegenden
Erfindung darstellt, wird Bezug nehmend auf 12A und 12B beschrieben. Bezug nehmend auf 12A weist eine Druckmaske 25 Öffnungen 25a auf,
die den Vorsprüngen 3a entsprechen,
die in jedes Durchgangsloch 1a eingefügt sind, so daß die Lötmittelpaste 4 nur
zu den Zwischenräumen
zwischen den Vorsprüngen 3a und der
inneren Oberfläche
des Durchgangslochs 1a geliefert wird. Eine elektronische
Komponente des zweiten Vergleichsbeispiels wurde hergestellt durch Liefern
der Lötmittelpaste 4 zu
den Durchgangslöchern 1a unter
Verwendung dieser Druckmaske 25 und durch Schmelzen und
Aushärten
der Lötmittelpaste 4,
um das Lötmittel 4a zu
erhalten, wie in 12B gezeigt ist. Bei der elektronischen
Komponente des zweiten Vergleichsbeispiels wurde das Lötmittel 4a nur
auf den hinteren Oberflächen
der Vorsprünge 3a vorgesehen.
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Zu
Vergleichszweck wurde eine Mehrzahl von elektronischen Komponenten
durch das Verfahren gemäß verschiedenen
bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung hergestellt und durch das Verfahren gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel,
und die Haftfestigkeit von jeder der elektronischen Komponenten
wurde gemessen. Als ein Ergebnis, wie in 13 gezeigt
ist, wiesen die elektronischen Komponenten, die durch das Verfahren
gemäß bevorzugten
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung (A) hergestellt wurden, eine viel höhere Haftfestigkeit
und weniger Abweichungen bei der Haftfestigkeit im Vergleich zu
den elektronischen Komponenten auf, die durch das Verfahren gemäß dem zweiten
Vergleichsbeispiel (B) hergestellt wurden. Daher kann gemäß dem Verfahren
von verschiedenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung die Metallabdeckung 3 auf zuverlässigere
Weise an den Durchgangslöchern 1a fixiert
werden.
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Somit
werden bei dem Verfahren zum Herstellen der elektronischen Komponente
gemäß verschiedenen
bevorzugten Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung die Öffnungen 5a der
Druckmaske 5 flußaufwärts verschoben
und die Vorstände 5b,
die flußaufwärts hervorstehen,
sind in den Öffnungen 5a vorgesehen.
Zusätzlich
dazu werden die Vorsprünge 3a derart
in die Durchgangslöcher 1a eingefügt, daß die Breitenrichtung
jedes Vorsprungs 3a entlang der oben beschriebenen Bewegungsrichtung
der Lötmittelpaste 4 liegt.
Daher kann die Haftfestigkeit erhöht werden und Abweichungen
bei der Haftfestigkeit können
reduziert werden. Entsprechend kann die Metallabdeckung 3 zuverlässig an den
Durchgangslöchern 1a durch
Haftung fixiert werden. Zusätzlich
dazu kann die Verwendung von überschüssigem Lötmittel 4a verhindert
werden und eine Verschlechterung bei den elektrischen Charakteristika
der Befestigungselemente 2 aufgrund des überschüssigen Lötmittels 4a tritt
nicht auf. Entsprechend kann der Ertrag der elektronischen Komponenten
erhöht
werden.
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14 zeigt
einen Duplexer als ein anderes Beispiel einer elektronischen Komponente,
bei der zwei Oberflächenwellenfilter
mit unterschiedlichen Durchlaßbandbreiten
als die Befestigungselemente 2 verwendet werden. Obwohl
der Fall, in dem die Metallabdeckung 3 als ein Abschirmgehäuse verwendet wird,
oben beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung ebenfalls an
den Fall angewendet werden, in dem das Abschirmgehäuse nicht
notwendig ist. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung ferner
an das Gehäuse
angewendet werden, in dem ein flüssiges synthetisches
Harzhaftmittel, wie z.B. ein Wärmeaushärtharz oder
ein anderes geeignetes Material anstelle der Lötmittelpaste 4 verwendet
wird. Ferner kann in diesem Fall der Betrag des synthetischen Harzhaftmittels,
das geliefert wird, und die Regionen, zu denen dasselbe geliefert
wird, gesteuert und eingestellt werden, und die Probleme, die entstehen, wenn
Wärme von
dem synthetischen Harzhaftmittel zu den Befestigungselementen übertragen
wird, können
verhindert werden. Entsprechend ist es deutlich, daß die Wirkungen
der bevorzugten Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung auch in diesem Fall erreicht werden können.