JP2000082714A - 電子部品および電子部品の製造方法 - Google Patents

電子部品および電子部品の製造方法

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Toru Yaso
徹 八十
Tetsuo Tatsumi
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ダイシングの際の衝撃によって生じる封止用の
樹脂のマイクロクラックが原因となる電子部品の信頼性
の低下を防ぎ、製造工程中にマイクロクラックを除去す
ることが可能な電子部品および電子部品の製造方法を提
供する。 【解決手段】母基板11を用意する工程と、前記母基板11
上に半導体素子14を実装する工程と、前記半導体素子14
が実装された母基板11面に樹脂17を付加し、該樹脂17を
Ｂステージ状態の範囲内で硬化をすすめる工程と、前記
半導体素子14が実装され樹脂17が付加された母基板11を
分割する工程と、前記Bステージ状態の樹脂17を本硬化
させる工程とを含んでなる電子部品の製造方法を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子などを
基板上に実装し、樹脂で封止した電子部品および電子部
品の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子部品および電子部品の製造方
法を、図9〜13に基づいて説明する。なお、実際は一つ
の母基板に多数の要素部品を実装して一つの母基板から
多数の電子部品を取るが、以下においては図の簡略化の
ために一つの母基板から四つの電子部品が取れる図を用
いて説明する。まず、図9の斜視図に示すように所定の
個所にスルーホール112が形成されたプリント基板111を
用意する。プリント基板111には、表面に配線パターン1
13が形成され、図9には示されていないが裏面には表面
実装用の端子電極が形成されている。そして、スルーホ
ール112の内周面に形成された電極により配線パターン1
13と端子電極とがそれぞれ接続されている。なお、スル
ーホール112内周面の電極や配線パターン113、端子電極
は銅に金メッキを施すことなどにより形成されている。
さらに、スルーホール112にははんだ119が充填されてい
る。
【０００３】次に、図10の斜視図に示すようにプリント
基板111上にエポキシ樹脂や銀ペーストにより、半導体
素子114をダイアタッチし、金などからなるワイヤ115に
より半導体素子114と配線パターン113とをボンディング
する。その後、図11の斜視図に示すようにプリント基板
111周縁部にダム116を設け、ディスペンサにより熱硬化
型エポキシ樹脂117を、プリント基板111の半導体素子11
4が実装された面に塗布する。なお、このときスルーホ
ール112にははんだ119が充填されているので、塗布され
た樹脂117はスルーホール112内には浸入しない。そし
て、加熱、放置、紫外線照射などにより樹脂117を硬化
させる。
【０００４】さらに、スルーホール112のほぼ中心点を
通る線に沿ってダイシングブレードによって切断するこ
とにより分割し、図12の斜視図、そのW−W線断面図であ
る図13に示すようなスルーホール112内周面の電極が側
面電極118となり裏面に端子電極120が形成された電子部
品が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子部品および
電子部品の製造方法では、個々の電子部品に分割する前
工程において封止用の樹脂を最終的な段階にまで硬化さ
せている。つまりダイシングブレードにより切断する工
程時には、既に樹脂は高い硬度を有しているということ
である。このように樹脂が高い硬度を有している状態で
ダイシングを行うと、図14の断面図に示すように、その
衝撃により樹脂内にマイクロクラック122が生じる恐れ
がある。樹脂にマイクロクラック122が発生すると、そ
のマイクロクラック122からの吸水によりさらに大きな
クラックが発生し、電子部品の信頼性が低下するという
問題があった。
【０００６】また、封止用の樹脂を最終的な段階にまで
硬化させた後に個々の電子部品に切断する従来の電子部
品においては、樹脂の線膨張係数を変化させる目的など
により樹脂に添加されたフィラーなどが樹脂の切断面に
露出した状態となっている。フィラーなどが樹脂の切断
面に露出した状態では、樹脂表面は多数の孔が存在する
粗の状態であり、それらの孔から水分が吸収され電子部
品の信頼性が低下するという問題があった。
【０００７】さらに、プリント基板などの母基板の線膨
張係数とエポキシ樹脂などの封止用の樹脂の線膨張係数
とは異なる値を有し、さらに硬化する際に樹脂は収縮す
る。そのため、従来の電子部品の製造方法では、図15の
簡略側面図に示すように樹脂を硬化させる際に上記のよ
うな理由により母基板に反りが生じていた。ダイシング
工程においては、ダイシングを正確に行うために母基板
および樹脂が平坦である必要があるが、従来の電子部品
の製造方法ではダイシングの際に母基板が反っているた
めに母基板の反りを押さえながらダイシングを行わなけ
ればならないという問題があった。
【０００８】本発明の電子部品および電子部品の製造方
法は、上述の問題を鑑みてなされたものであり、これら
の問題を解決し、信頼性の高い電子部品および製造工程
を簡易化し信頼性の高い電子部品を供給できる電子部品
の製造方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の電子部品の製造方法は、母基板を用意する工程
と、前記母基板上に要素部品を実装する工程と、前記要
素部品が実装された母基板面に樹脂を付加し、該樹脂を
Ｂステージ状態の範囲内で硬化をすすめる工程と、前記
要素部品が実装され樹脂が付加された母基板を分割する
工程と、前記Bステージ状態の樹脂を本硬化させる工程
とを含んでなる。これにより、樹脂がBステージの状態
で個々の電子部品に分割できるので、分割の際に母基板
に反りが生じていることが無い。また、樹脂がBステー
ジ状態の時に個々の電子部品に分割して、個々の電子部
品に分割した状態で樹脂を最終的な状態に本硬化させて
いるので、分割の際に生じたマイクロクラックが本硬化
の工程時に行われる樹脂の再溶融により除去できる。
【００１０】また、請求項2記載の電子部品の製造方法
では、前記樹脂をＢステージ状態の範囲内で硬化をすす
める工程あるいは前記Bステージ状態の樹脂を本硬化さ
せる工程において、硬化の状態を任意の状態に制御す
る。これにより、本硬化の工程時に電子部品の周縁部に
適当な樹脂たれを起こすことができ、また樹脂表面を緻
密な樹脂膜によって覆うことができるので、樹脂の剥離
や耐湿性に対する信頼性が向上する。
【００１１】さらに、請求項3記載の電子部品の製造方
法では、前記要素部品が実装された基板面に樹脂を付加
し、該樹脂をＢステージ状態の範囲内で硬化をすすめる
工程において、前記樹脂をBステージ状態の範囲内で硬
化をすすめる前に、前記樹脂の表面にシートを被せる。
これにより、表面張力などの力で樹脂の表面を平坦にす
ることができ、電子部品の実装時に使用される吸引装置
にも対応できるようになる。
【００１２】さらにまた、請求項4記載の電子部品の製
造方法では、前記樹脂がペレット樹脂である。これによ
り、樹脂を付加する際にダムなどの余分な部品が不必要
となる。
【００１３】さらにまた、請求項5記載の電子部品の製
造方法では、前記要素部品が格子状に配置されている。
これにより、分割の工程が容易となる。
【００１４】さらにまた、請求項6記載の電子部品の製
造方法では、前記Bステージ状態の樹脂を本硬化させる
工程において、個々の電子部品が間隔を隔てて配置され
るようにする。これにより、樹脂の再溶融で隣り合う電
子部品同士が接着し、そのまま本硬化されることによ
り、複数の電子部品が接着された状態になることが無く
なる。
【００１５】さらにまた、本発明の電子部品は、基板
と、該基板上に実装された要素部品と、該要素部品が実
装された基板面に前記要素部品を封止するように付加さ
れた樹脂とを含んでなる電子部品であって、前記樹脂表
面が前記樹脂の成分から構成される樹脂膜によって覆わ
れている。例えば、樹脂を一端仮硬化した後に再溶融す
る方法を用いると、フィラーなどが露出していた樹脂表
面が緻密な樹脂膜によって覆われることとなる。これに
より、外部から水分を吸収することがなくなり、信頼性
の高い電子部品が得られる。
【００１６】さらにまた、本発明の電子部品は、基板
と、該基板上に実装された要素部品と、該要素部品が実
装された基板面に前記要素部品を封止するように付加さ
れた樹脂とを含んでなる電子部品であって、前記基板と
前記樹脂との接合部分における前記基板の稜部が前記樹
脂により覆われている。例えば、樹脂を一端仮硬化した
後に再溶融する方法を用い、その再溶融の際の温度や時
間などを制御すると、基板側面に適度に樹脂たれを起こ
すことができ、基板と樹脂との接合部分における基板の
稜部が樹脂により覆われることとなる。これにより、基
板と樹脂との接合力が高まり、さらに基板と樹脂との接
合部分からの水分の浸入を防ぐことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例である電子
部品および電子部品の製造方法を、図1〜6に基づいて説
明する。なお、実際は一つの母基板に多数の要素部品を
実装して一つの母基板から多数の電子部品を取るが、以
下においては図の簡略化のために一つの母基板から四つ
の電子部品が取れる図を用いて説明する。まず、図1の
斜視図に示すように所定の個所にスルーホール12が形成
されたプリント基板11を用意する。プリント基板11には
表面に配線パターン13が形成され、図1では図示されな
いが裏面には表面実装用の端子電極が形成されている。
そして、スルーホール12の内周面に形成された電極によ
り配線パターン13と端子電極とがそれぞれ接続されてい
る。なお、スルーホール12内周面の電極や配線パターン
13、端子電極は銅に金メッキを施すことなどにより形成
されている。さらに、スルーホール12にははんだ19が充
填されている。ここでは、母基板としてはガラスエポキ
シなどからなるプリント基板を用いたが、アルミナ基板
や多層誘電体基板を用いてもよい。
【００１８】次に、図2の斜視図に示すようにプリント
基板11上にエポキシ樹脂や銀ペーストにより、要素部品
としての半導体素子14をダイアタッチし、金などからな
るワイヤ15により半導体素子14と配線パターン13とをボ
ンディングする。なお、ここでは要素部品として半導体
素子14を用いたが、容量素子やインダクタンス素子を要
素部品として用いても構わない。また、複数の要素部品
を個々の電子部品に実装したものであっても構わない。
【００１９】その後、図3の斜視図に示すようにプリン
ト基板11周縁部にダム16を設け、ディスペンサにより熱
硬化型エポキシ樹脂17を、プリント基板11の半導体素子
14が実装された面に塗布する。なお、このときに塗布さ
れる樹脂17はフィラーなどの添加物が添加されたいわゆ
るマトリクス樹脂を用いている。また、このときスルー
ホール12にははんだ19が充填されているので、塗布され
た樹脂17はスルーホール12内には浸入しない。樹脂17を
スルーホール12内に浸入させないために、ここではスル
ーホール12内にはんだ19を充填したが、例えばアルカリ
性の水溶液に溶解する樹脂を充填して、後の工程でアル
カリ性の水溶液で樹脂を溶解させたり、はんだ濡れ性の
よい金ペーストを充填してもよい。また、スルーホール
12の開口部に絶縁性フィルムを接着したり、ソルダーレ
ジストによってスルーホール12を塞ぐなどにより樹脂17
の浸入を防いでもよい。
【００２０】そして、加熱などにより樹脂17を硬化させ
るのであるが、このとき温度や時間を制御することによ
り樹脂17をBステージ状態の範囲内で硬化をすすめる。
このように樹脂17の硬化をBステージの状態に留めてお
けば、樹脂17の本硬化の際に発生するような大きな収縮
力が樹脂17に発生しないのでプリント基板11に反りが生
じない。なお、ここでは封止用の樹脂17として液状の熱
硬化型エポキシ樹脂を用いたが、特定の形状に形成する
ことができるエポキシペレットを用いてもよい。プリン
ト基板11の大きさに合うような形状にペレットを形成し
ておけば、樹脂17が流れることを防ぐためのダム16を設
ける必要が無くなり製造用部材の点数を減らすことがで
きる。
【００２１】さらに、スルーホール12のほぼ中心点を通
る線に沿ってダイシングブレードによって切断すること
により個々の電子部品に分割する。ここで、先の工程で
温度や時間による制御で樹脂17の硬化状態を制御してお
けば、ダイシングの際に加えられる熱により樹脂17が溶
解してダイシングブレードが目詰まりを起こさないよう
にすることができる。なお、ここではダイシングブレー
ドにより分割したが、ブレイクにより分割してもよい。
【００２２】続いてダイシングシート上でエキスパンド
リングにより開く、あるいはピックアップにより硬化用
のトレイに移し替えるなどして、個々の電子部品が密接
しないようにして再び加熱し、樹脂17を最終段階にまで
本硬化させる。ここで、樹脂17は加熱されることにより
溶融した後に硬化するので、前工程のダイシング時に発
生していた樹脂17のマイクロクラックも溶融により除去
される。また、ダイシングの後には樹脂17の切断面は樹
脂17に添加されたフィラーなどが露出した状態であり、
したがって樹脂17の切断面は多数の孔が存在する粗な状
態であった。しかしながら、樹脂17を溶融することによ
り樹脂17の表面は緻密な樹脂膜で覆われることとなる。
これにより、樹脂17表面から水分が吸収されにくくな
り、電子部品の信頼性が向上する。こうして図4の斜視
図、そのX−X線断面図である図5に示すようなスルーホ
ール12内周面の電極が側面電極18となり裏面に端子電極
20が形成された電子部品が得られる。なお、樹脂17を本
硬化する際の加熱時間を制御することにより電子部品周
縁部に適度な樹脂たれを起こすことができ、それにより
図6の断面図に示すような基板側面の一部が樹脂17によ
り覆われた電子部品を得ることができる。これにより、
樹脂17とプリント基板11との接合部分の強度がさらに上
がり、また接合部分における基板の稜部からの吸水も無
くなって電子部品の耐湿性も向上する。
【００２３】なお、この実施例においてはスルーホール
を形成したプリント基板を用いて説明したが、本発明の
電子部品および電子部品の製造方法はこれに限るもので
はない。すなわち、外部との接続に用いられる端子構造
はLGAやBGAタイプのものでもよく、母基板を分割するも
のであれば本発明は適用可能である。
【００２４】次に、本発明の第二の実施例である電子部
品および電子部品の製造方法を、図7、8に基づいて説明
する。なお、第一の実施例と大筋において同一であるた
め、先の実施例と同一部には同符号を付し、本実施例特
有の部分についてのみ説明する。本実施例においては、
半導体素子14が実装されたプリント基板11に封止用の熱
硬化型エポキシ樹脂17を塗布した後、図7の斜視図に示
すように塗布された樹脂17の天面に気泡が入らないよう
に注意して、樹脂などからなるシート21を封止用の樹脂
17の表面に被せる。その後、加熱することにより封止用
の樹脂17をBステージの状態にする。この工程を経るこ
とにより得られる電子部品は、封止用の樹脂17の表面が
樹脂などからなるシート21によって図8の断面図に示す
ように平坦になる。これにより、電子部品の実装の際に
用いられる吸引装置などにも対応できるようになって利
便性が増す。なお、この実施例においては樹脂などから
なるシート21を用いたが、ガラス繊維などからなる不織
布を封止用の樹脂17の表面に被せるシートとして用いて
もよい。また、あらかじめ樹脂からなるシートが貼り付
けてあるペレットや既に不織布に樹脂が含浸させてある
ようなものを母基板に載置して加熱することにより樹脂
を硬化させてもよい。
【００２５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、要素部品
が実装された母基板に樹脂を付加し、Bステージ状態の
範囲内で硬化をすすめて個々の電子部品に分割した後、
再び樹脂を本硬化させた。これにより、分割の際に生じ
ていた樹脂のマイクロクラックも、樹脂の本硬化の際に
樹脂の再溶融が行われるために除去され信頼性の高い電
子部品が得られる。また、分割する前のBステージの状
態では樹脂の収縮力が大きくないので、母基板に反りが
起きず分割工程が容易になり、電子部品の製造が簡易化
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施例における電子部品の製造
方法の一工程を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施例における電子部品の製造
方法の一工程を示す斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施例における電子部品の製造
方法の一工程を示す斜視図である。
【図４】本発明の電子部品の製造方法によって得られる
電子部品の斜視図である。
【図５】図4におけるX−X線断面図である。
【図６】本発明の電子部品の製造方法によって得られる
他の電子部品の斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施例における電子部品の製造
方法の一工程を示す斜視図である。
【図８】本発明の第二の実施例における電子部品の製造
方法で得られる電子部品の断面図である。
【図９】従来の電子部品の製造方法の一工程を示す斜視
図である。
【図１０】従来の電子部品の製造方法の一工程を示す斜
視図である。
【図１１】従来の電子部品の製造方法の一工程を示す斜
視図である。
【図１２】従来の電子部品の製造方法によって得られる
電子部品の斜視図である。
【図１３】図12におけるW−W線断面図である。
【図１４】従来の電子部品の製造方法によって得られる
マイクロクラックが発生した電子部品の断面図である。
【図１５】基板の反りを表す簡略側面図である。
【符号の説明】
11 プリント基板 12 スルーホール 13 配線パターン 14 半導体素子 15 ワイヤ 16 ダム 17 樹脂 18 側面電極 19 はんだ 20 端子電極 21 シート

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】母基板を用意する工程と、前記母基板上に
    要素部品を実装する工程と、前記要素部品が実装された
    母基板面に樹脂を付加し、該樹脂をＢステージ状態の範
    囲内で硬化をすすめる工程と、前記要素部品が実装され
    樹脂が付加された母基板を分割する工程と、前記Bステ
    ージ状態の樹脂を本硬化させる工程とを含んでなること
    を特徴とする電子部品の製造方法。
  2. 【請求項２】前記樹脂をＢステージ状態の範囲内で硬化
    をすすめる工程あるいは前記Bステージ状態の樹脂を本
    硬化させる工程において、硬化の状態を任意の状態に制
    御することを特徴とする請求項1記載の電子部品の製造
    方法。
  3. 【請求項３】前記要素部品が実装された母基板面に樹脂
    を付加し、該樹脂をＢステージ状態の範囲内で硬化をす
    すめる工程において、前記樹脂をBステージ状態の範囲
    内で硬化をすすめる前に、前記樹脂の表面にシートを被
    せることを特徴とする請求項1または2記載の電子部品の
    製造方法。
  4. 【請求項４】前記樹脂がペレット樹脂であることを特徴
    とする請求項1、2または3記載の電子部品の製造方法。
  5. 【請求項５】前記要素部品が格子状に配置されているこ
    とを特徴とする請求項1、2、3または4記載の電子部品の
    製造方法。
  6. 【請求項６】前記Bステージ状態の樹脂を本硬化させる
    工程において、個々の電子部品が間隔を隔てて配置され
    るようにすることを特徴とする請求項1、2、3、4または
    5記載の電子部品の製造方法。
  7. 【請求項７】基板と、該基板上に実装された要素部品
    と、該要素部品が実装された基板面に前記要素部品を封
    止するように付加された樹脂とを含んでなる電子部品で
    あって、 前記樹脂表面が前記樹脂の成分から構成される樹脂膜に
    よって覆われていることを特徴とする電子部品。
  8. 【請求項８】基板と、該基板上に実装された要素部品
    と、該要素部品が実装された基板面に前記要素部品を封
    止するように付加された樹脂とを含んでなる電子部品で
    あって、 前記基板と前記樹脂との接合部分における前記基板の稜
    部が前記樹脂により覆われていることを特徴とする電子
    部品。
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