JP2005353922A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、金型を使用せずに、樹脂封止を行なうことができるようにした電子部品の製造方法を提供する。
【解決手段】 実装基板１１の表面の各素子領域の周囲にレジスト１２により樹脂モールドに対応する高さのフレーム１２ａを形成する第一の段階と、次に上記実装基板上の上記フレームの内側に露出する各素子領域に関して、素子チップ１４を実装する第二の段階と、続いて上記実装基板上の上記フレームの内側に、上記素子チップを包囲するように封止樹脂１５を注入し、硬化させる第三の段階と、最後に、上記実装基板上から上記フレームを除去する第四の段階と、を含むように、電子部品の製造方法を構成する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、例えばＬＥＤチップ等の素子チップが基板上に実装され、さらに樹脂モールドにより封止された電子部品の製造方法に関するものである。

従来、電子部品、例えばＬＥＤ素子を製造する場合、比較的大きな実装基板上に複数個のＬＥＤチップを並べて実装した後、ＬＥＤチップ及びボンディングワイヤ等を包囲するように、樹脂モールドにより封止し、最後に各素子毎に実装基板をダイシング等により分離して、個々の素子を製造するようにしている。

その際、上述した樹脂封止は、図８に示すように、実装基板１の表面に備えられた実装ランド１ａにＬＥＤチップ２が搭載され、ダイボンディングにより固定され且つ電気的に接続されると共に、ボンディングワイヤ３により上記ＬＥＤチップ２の上面の電極部２ａと実装基板１上の接続パターン１ｂとを電気的に接続しておく。
そして、この状態から、実装基板１を金型４内にセットし、金型４のキャビティ４ａの形状に基づいて、実装基板１に対して樹脂モールド５を一体的に成形し、その後図９に示すように、型抜きする。

その後、個々の素子毎に分離することにより、ＬＥＤ素子６を製造するようにしている。
ここで、上記実装基板１は、ＬＥＤチップ２の実装ランド１ａ及び上記接続パターン１ｂから側面を通って下面まで延びる電極部１ｃ，１ｄを備えており、これにより、ＬＥＤ素子６は表面実装型として構成されるようになっている。

ところで、上述した製造方法においては、樹脂モールド５を実装基板１に対して一体成形するために、金型４が使用されている。
これにより、樹脂モールド５が金型４によって成形されることによって、高精度の樹脂モールド５が得られるようになっている。

しかしながら、金型４の使用は、初期投資としての金型コストが比較的高く、而も金型４の作製のために比較的長い時間が必要である。このため、ＬＥＤ素子製造の立上り時期が遅れがちとなって、製品出荷の機会の損失や製品切り替え時の終了損失が発生してしまうことになる。
さらに、ＬＥＤ素子に限らず、同様に素子チップが実装された実装基板を樹脂封止するようにした他の種類の電子部品も同様である。

本発明は、以上の点から、金型を使用せずに、樹脂封止を行なうことができるようにした電子部品の製造方法を提供することを目的としている。尚、このような課題を解決するために、金型を使用せずに封止する方法が、特願２００３ー３７０８１７において、提案されている。上述の方法は、実装基板上に、樹脂モールドに対応した開口を有する樹脂シートからなるフレームを形成し、前記開口に封止樹脂を注入、硬化後、樹脂シートを取り除く。
しかし、樹脂シートからなるフレームを用いた場合においても、所定の開口を有する樹脂シートを成形するために金型が必要であり、また樹脂シートからなるフレームを実装基板へ取り付ける作業が必要となっていた。そのため、より簡便かつ低コストな封止方法が求められている。

上記目的は、本発明によれば、実装基板の表面の各素子領域の周囲にレジストにより樹脂モールドに対応する高さのフレームを形成する第一の段階と、次に、上記実装基板上の上記フレームの内側に露出する各素子領域に関して、素子チップを実装する第二の段階と、続いて、上記実装基板上の上記フレームの内側に、上記素子チップを包囲するように封止樹脂を注入し、硬化させる第三の段階と、最後に、上記実装基板上から上記フレームを除去する第四の段階と、を含んでいることを特徴とする、電子部品の製造方法により、達成される。

本発明による電子部品の製造方法は、好ましくは、上記第一の段階にて、まず、実装基板の表面全体にドライフィルムレジストを貼り付けて、その後フォトマスクによりドライフィルムレジスト必要部分を選択的に露光し、ドライフィルムレジストの未露光部分を現像により除去する工程を有する。

上記構成によれば、第二の段階での素子チップ実装前に、第一の段階にて実装基板の各素子領域の周囲に形成されたレジストによるフレーム内に、素子チップ実装後に、第三の段階にて、封止樹脂を注入・硬化させることにより、従来のような金型を使用することなく、所定高さの樹脂モールドを形成し、素子チップを樹脂封止することができる。
従って、金型を使用する必要がないことから、金型コストを含む初期投資が大幅に低減され得ると共に、製品立上りまでの期間が著しく短縮され得るので、製品立上りの機会損失や製品切り替え時の終了損失が発生するようなことはない。

上記第一段階におけるフレームの形成方法は、レジストを用いてフォトリソ工程により形成するが、レジストとして、フィルムあるいはシート状に成形されたドライフィルムレジストを用いることで、均一かつ所望の膜厚のフレームを容易に形成することができる。
また、フォトリソ工程により、フレームを形成する場合に必要となるフォトマスクの製造コストはトランスファ成形用金型コストの約百分の一、樹脂シート成形用金型の約十五分の一であり、フォトマスクの製造に要する時間はトランスファ成形用金型と比較して約四分の一であるため、コストの大幅な低減および、製品の迅速な立ち上げに資する。
フォトリソ工程によりフレーム形成を行う場合には、まず、実装基板の表面全体にレジストを成膜し、フォトマスクによりレジスト膜の必要部分を選択的に露光し、レジスト膜の未露光部分を現像により除去する。このようにフレーム形成において、フォトリソ工程を用いる方法は、予め形成した開口部を有する樹脂フィルムを載置する方法より、実装基板とフレームとのアライメントが不要となる点、および、パターニングの精度が高い点で優位な方法である。これまで、素子チップサイズが小さくなるほど、アライメント作業は、煩雑であったのに対し、本発明の方法を用いることにより、小さな素子チップに対しても、容易に封止することができる。また、樹脂フィルムとしてゴム製シートを用いた場合の精度は、±５０μｍであるのに対し、フォトリソ工程によるレジストパターンの精度はサブミクロンレベルである。

上記第二の段階にて、各素子領域にて実装基板上に素子チップをダイボンディング及びワイヤボンディングにより実装する場合には、チップタイプの各種素子等の電子部品を実装基板上に実装することができる。従って、各種電子部品に対して本発明を適用することができる。

このようにして、本発明によれば、実装基板の各素子領域にレジストによるフレームを形成しておき、素子チップの実装後に、フレーム内に封止樹脂を注入・硬化させることにより、金型を使用することなく、樹脂モールドを形成し、素子チップを樹脂封止することができる。
従って、金型コストを含む初期投資が大幅に低減され得ると共に、製品立上りまでの期間が著しく短縮され得るので、製品立上りの機会損失や製品切り替え時の終了損失が発生するようなことはない。

以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図７を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１乃至図７は、本発明を適用した電子部品の製造方法の一実施形態の工程を順次に示している。
即ち、まず図１において、平坦な実装基板１１を用意する。この場合、実装基板１１は、その材質，形状を問わず、また図１に示すスルーホール基板であってもよい。
そして、図２に示すように、第一の工程にて、上記実装基板１１の表面全体に亘って、ドライフィルムレジスト１２を貼付ける。

続いて、第二の工程にて、図３に示すように、ドライフィルムレジスト１２上にフォトマスク１３を載置して、上方から露光を行ない、第三の工程にて、図４に示すように、上記ドライフィルムレジスト１２の未露光部分を現像処理によって除去して、実装基板１１の各素子領域の周囲に、フレーム１２ａを形成する。 ここで、上記フォトマスク１３は、ドライフィルムレジスト１２の必要部分、即ち上記フレーム１２ａに対応する領域に露光窓１３ａを有するように形成されている。
そして、上記フレーム１２ａは、樹脂モールドの高さに対応する高さに形成されている。
以上で、第一の段階におけるフレーム１２ａの形成が行なわれる。

次に、図５に示すように、第四の工程にて、上記実装基板１１のそれぞれフレーム１２ａにより囲まれた素子領域に関して、素子チップ１４をダイボンディングにより固定し、さらに素子チップ１４の上面の電極部とフレーム１２ａ内に露出する実装基板１１上の接続パターン（図示せず）とを、ワイヤボンディングにより電気的に接続する。これにより、第二の段階にて、素子チップ１４が実装基板１１の各素子領域に実装されることになる。

その後、図６に示すように、第五の工程にて、上記人層基板１１の各フレーム１２ａ内に、封止樹脂１５が注入され、硬化される。これにより、第三の段階にて、封止樹脂１５により素子チップ１４の樹脂封止が行なわれ、樹脂モールド１５ａが形成されることになる。
この場合、封止樹脂１５がフレーム１２ａの上縁まで充填されることにより、適正量の封止樹脂１５が注入され、所定寸法の樹脂モールド１５ａが形成されることになる。

最後に、図７に示すように、第六の工程にて、実装基板１１上からフレーム１２ａが除去されることにより、各素子領域にて、素子チップ１４から成る電子部品が完成する。
そして、実装基板１１が各素子領域毎に例えばダイシング工程にて分離されることにより、各電子部品が完成することになる。

このようにして、本発明によ電子部品の製造方法によれば、実装基板１１の各素子領域の周囲に、素子チップ１４の実装前に、フレーム１２ａを形成しておき、素子チップ１４の実装後に、各素子領域にてフレーム１２ａ内に封止樹脂を注入・硬化させることにより、各素子領域における素子チップ１４が樹脂封止され得る。
従って、従来のような金型を使用することなく、樹脂モールド１５ａが形成され得、素子チップ１４が樹脂封止され得るので、金型コストを含む初期投資が大幅に低減され得ると共に、製品立上りまでの期間が著しく短縮され得る。これにより、製品立上りの機会損失や製品切り替え時の終了損失が発生するようなことなく、迅速な製品立上り及び製品切り替えが可能となる。

上述した実施形態においては、フレーム１２ａは、ドライフィルムレジスト１２の露光部分が除去されずに残ることにより、形成されるようになっているが、これに限らず、ドライフィルムレジスト１２の未露光部分が残留されることにより、形成されるようにしてもよいことは明らかである。

また、上述した実施形態においては、素子チップ１４は、ダイボンディング及びワイヤボンディングにより各素子領域に実装されるようになっているが、これに限らず、他の方式、例えば素子チップ１４の上面の複数個の電極部がそれぞれ素子領域内の対応する接続パターンにワイヤボンディングにより接続されて、実装されるようにしてもよい。

さらに、上述した実施形態においては、素子チップ１４は、実装基板１１の各素子領域に一つづつ実装されているが、これに限らず、各素子領域に複数個の素子チップ１４が実装されるようにしてもよい。

本発明による電子部品の製造方法の一実施形態における実装基板を示す概略断面図である。 図１の電子部品の製造方法における第一の工程を示す概略断面図である。 図１の電子部品の製造方法における第二の工程を示す概略断面図である。 図１の電子部品の製造方法における第三の工程を示す概略断面図である。 図１の電子部品の製造方法における第四の工程を示す概略断面図である。 図１の電子部品の製造方法における第五の工程を示す概略断面図である。 図１の電子部品の製造方法における第六の工程を示す概略断面図である。 従来の電子部品の製造方法の一例における樹脂モールド工程前を示す概略断面図である。 図８の電子部品の製造方法における樹脂モールド工程後を示す概略断面図である。

符号の説明

１１ 実装基板
１２ ドライフィルムレジスト
１２ａ フレーム
１３ フォトマスク
１３ａ 露光窓
１４ 素子チップ
１５ 封止樹脂
１５ａ 樹脂モールド

Claims (2)

1. 実装基板の表面の各素子領域の周囲にレジストにより樹脂モールドに対応する高さのフレームを形成する第一の段階と、
   次に、上記実装基板上の上記フレームの内側に露出する各素子領域に関して、素子チップを実装する第二の段階と、
   続いて、上記実装基板上の上記フレームの内側に、上記素子チップを包囲するように封止樹脂を注入し、硬化させる第三の段階と、
   最後に、上記実装基板上から上記フレームを除去する第四の段階と、
   を含んでいることを特徴とする、電子部品の製造方法。
2. 上記第一の段階にて、まず、実装基板の表面全体にドライフィルムレジストを貼り付けて、その後フォトマスクによりドライフィルムレジスト必要部分を選択的に露光し、ドライフィルムレジストの未露光部分を現像により除去す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。

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