JP2010040689A - 回路モジュール及び回路モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 搭載面(3a)上に搭載された要素部品群(5)を封止する封止樹脂層(7)と、当該封止樹脂層の上面、及び側面の少なくとも一部を一体被覆する被覆樹脂層(9)と、を含む回路モジュール(1)において、搭載面側から見た当該封止樹脂層が、封止中央部位(7a)と封止周縁部位(7b)と、から構成してあり、当該搭載面を基準とした当該封止周縁部位の高さを当該封止中央部位の高さよりも低く形成してある。低く形成することによって、封止周縁部位の樹脂収縮が原因の被覆樹脂層の角切れを有効防止することができる。
【選択図】図1
Description
請求項1記載の発明に係る回路モジュール(以下、適宜「請求項1のモジュール」という)は、搭載面を有する基板と、当該搭載面上に搭載された要素部品群と、当該要素部品群を封止する封止樹脂層と、当該封止樹脂層の上面、及び側面の少なくとも一部を一体被覆する被覆樹脂層と、を含む回路モジュールである。ここで、搭載面側から見た当該封止樹脂層が、封止中央部位と、封止周縁部位と、から構成してある。さらに、当該搭載面を基準とした当該封止周縁部位の高さを当該封止中央部位よりも低く形成してある。つまり、封止中央部位と封止周縁部位とは、搭載面を基準にして段違いに形成され、搭載面を基準として封止周縁部位のほうが低くなっている。段違いの形成は、たとえば、封止樹脂層を形成する際のモールドの形状を段違いに合わせて形成する方法や、封止樹脂層形成後に別加工により形成する方法がある。
請求項2記載の発明に係る回路モジュール(以下、適宜「請求項2のモジュール」という)には、請求項1のモジュールの構成を備えさせた上で、搭載面側から見た前記被覆樹脂層が、被覆中央部位と被覆周縁部位と、から構成してあり、当該搭載面を基準とした当該被覆周縁部位の高さが当該被覆中央部位よりも当該被覆周縁部位の収縮によって低くなっている。
請求項3記載の発明に係る回路モジュール(以下、適宜「請求項3のモジュール」という)には、請求項1又は2のモジュールの構成を備えさせた上で、前記被覆樹脂層の上面周縁を含む4側端面を形成してあり、当該側端面各々が、前記被覆樹脂層を切断して形成する被覆樹脂層断面及び前記基板を切断して形成する基板断面とにより構成してあり、かつ、当該被覆樹脂層断面と当該基板断面とを連続面としてある。被覆樹脂層断面と基板断面との間に封止樹脂層断面は介在しない。
請求項4記載の発明に係る回路モジュール(以下、適宜「請求項4のモジュール」という)には、請求項1又は2のモジュールの構成を備えさせた上で、前記被覆樹脂層の上面周縁を含む4側端面を形成してあり、当該側端面各々が、前記被覆樹脂層を切断して形成する被覆樹脂層断面と、前記封止樹脂層を切断して形成する封止樹脂層断面と、前記基板を切断して形成する基板断面と、により構成してあり、かつ、当該被覆樹脂層断面と当該封止樹脂層断面と当該基板断面とを連続面としてある。被覆樹脂層断面と基板断面との間に封止樹脂層断面が介在する。
請求項5記載の発明に係る回路モジュール(以下、適宜「請求項5のモジュール」という)には、請求項1乃至4何れか記載のモジュールの構成を備えさせた上で、前記被覆樹脂層が、導電性樹脂により構成してある。
請求項6記載の発明に係る回路モジュールの製造方法(以下、適宜「請求項6の製造方法」という)は、(1)集合基板製造工程、(2)要素部品実装工程、(3)封止樹脂層形成工程、(4)第1溝形成工程、(5)第2溝形成工程、(6)被覆樹脂層形成工程、最後に、(7)切断分離工程、とからなる製造方法である。(1)集合基板製造工程は、複数の基板がマトリクス状に連設された集合基板を形成する工程である。(2)要素部品実装工程は、当該集合基板搭載面に要素部品(たとえば、電子部品、能動部品、受動部品)を実装する工程である。(3)封止樹脂層形成工程は、要素部品を実装した集合基板の搭載面上に封止樹脂層を形成する工程である。(4)第1溝形成工程は、当該集合基板の搭載面に向けて当該封止樹脂層の途中又は最下端まで分離ラインに上を第1ハーフカットすることにより当該封止樹脂層に第1溝を形成する工程である。(5)第2溝形成工程は、当該集合基板の搭載面に向けて当該封止樹脂層の途中まで分離ライン上を第2ハーフカットすることにより当該封止樹脂層に当該第1溝の溝幅よりも広く、かつ、当該溝深さよりも浅い第2溝を形成する工程である。(6)被覆樹脂層形成工程は、当該第1溝及び第2溝を埋設するように被覆樹脂を流し込んで硬化させることによって当該封止樹脂層の上に被覆樹脂層を形成する工程である。最後の(7)切断分離工程は、当該第1溝の溝幅よりも狭い切断幅で当該分離ライン上を切断することによって当該集合基板から複数の回路モジュールを分離する工程である。
請求項7記載の発明に係る回路モジュールの製造方法(以下、適宜「請求項7の製造方法」という)では、請求項6の製造方法における前記第1溝形成工程において、前記第1溝を前記封止樹脂層の最下端より深く前記基板の途中まで形成する。
請求項8記載の発明に係る回路モジュールの製造方法(以下、適宜「請求項8の製造方法」という)では、請求項6又は7の製造方法における前記第1溝形成工程において、前記被覆樹脂層が、導電性樹脂により構成してある。
請求項9記載の発明に係る回路モジュールの製造方法(以下、適宜「請求項9の製造方法」という)では、請求項6乃至8何れかの製造方法の作用効果を奏するために、前記被覆樹脂層形成工程において流し込んだ被覆樹脂の収縮前における条件を、たとえば、次のように設定するとよい。すなわち、前記被覆樹脂層の上面から前記第1溝の底面までの距離をL1と、前記第2溝の底面を含む仮想平面と前記第1溝の底面までの距離をL2と、前記被覆樹脂層の上面から前記第2溝の底面までの距離をS1と、前記封止樹脂層の上面を含む仮想平面から前記第2溝の底面までの距離(すなわち、段差幅)をS2と、前記被覆樹脂の収縮率をQと、それぞれ設定したときに、「L1×Q≧L2(条件1)」「S1×Q≧S2(条件2)」の2条件を同時に満足させる。
請求項10記載の発明に係る回路モジュール(以下、適宜「請求項10の回路モジュール」という)では、請求項6乃至9いずれかの製造方法によって製造してある。
図1乃至3を参照しながら、本発明の回路モジュール及びその製造方法の実施形態について説明する。回路モジュール1は、搭載面3t(図2参照)を有する基板3と、搭載面3t上に搭載された要素部品群5と、要素部品群5を搭載面3t上で封止する封止樹脂層7と、封止樹脂層7の搭載面及び側面全体(側面の一部でもよい)を一体被覆する被覆樹脂層9と、から概ね構成してある。およそ回路モジュールの外径寸法は様々であるが、本実施形態における回路モジュール1の外径寸法は、5〜6mmである。被覆樹脂層9は、その上面9tの周縁を含む4つの側端面を備えている。そのうちの1番目の側端面は、被覆樹脂層9を縦に切断して形成した被覆樹脂層断面9aと、基板3を縦に切断して形成した基板断面3aとから構成してあり(図1参照)、被覆樹脂層断面9aと基板断面3aとは連続面(両者間に介在する面がない)としてある。これと同様に、2番目の側端面は、被覆樹脂層断面9bと、これと連続面をなす基板断面3bとにより構成してある。さらに、3番目の側端面は、被覆樹脂層断面9c(図3参照)と、これと連続面をなす基板断面3c(図1乃至3では裏側に位置するので見えない。符号のみ記載する)とにより構成してある。最後の側端面は、被覆樹脂層断面9dと、これと連続面をなす基板断面3dとにより構成してある(図2参照)。したがって、封止樹脂層7は、その底面を基板3により、底面を除く5面を被覆樹脂層9により、それぞれ被覆され外部からは見えない状態にある。
図2及び3に示すように、基板3の搭載面3t側から(図3の紙面手前から裏側方向に)見たときの封止樹脂層7は、封止中央部位7aと、封止中央部位7aを一体包囲する封止周縁部位7bと、から構成してある。両者は段違いに形成してあり、基板3から見た封止周縁部位7bの高さHを封止中央部位7aの高さH´よりも低く形成してある。図1及び2に示すように、基板3の搭載面3t側から見たときの被覆樹脂層9は、上面9tを有する被覆中央部位9pと、被覆中央部位9tを一体包囲する被覆周縁部位9qと、から構成してあり、基板3から見た被覆周縁部位9qの高さが被覆中央部位9pよりも製造時における被覆周縁部位9qの収縮によって低くなっている。段違いに低くなる場合もあるが、図2に示すように、被覆周縁部位9qがなだらかな下り傾斜を形成する場合もある。被覆周縁部位9qの高さが低くなるのは、封止中央部位7aと封止周辺部位7bとの間の段差が、その上を被覆する被覆樹脂の収縮(引け)に影響を与えた結果である。ただ、被覆樹脂の収縮率が充分に小さい場合は、収縮の影響が外部から観察できない場合もあり得る。
図4を参照しながら、回路モジュール1の製造方法(以下、適宜「本件製造方法」という)について説明する。本件製造方法は、回路モジュール1を製造するために、概ね次の7工程よりなる。その7工程とは、(1)集合基板製造工程、(2)要素部品実装工程、(3)封止樹脂層形成工程、(4)第1溝形成工程、(5)第2溝形成工程、(6)被覆樹脂層形成工程、最後に、(7)切断分離工程、である。第1の工程である集合基板製造工程は、複数の基板3がマトリクス状に連設された集合基板30を形成する工程である(図4(a))。第2の工程である要素部品実装工程は、集合基板30の搭載面30a上に要素部品群5を実装する工程である(図4(b))。要素部品群5は、1個の回路モジュール1に必要なものを集合する基板3各々に対応して実装する。第3の工程である封止樹脂層形成工程は、要素部品群5を実装した集合基板30の搭載面30a上に封止樹脂層7を形成する工程である(図4(c))。本実施形態では、モールド成形により封止樹脂層7を形成するが、他の方法による形成を妨げない。第4の工程である第1溝形成工程は、集合基板30の搭載面30aに向かって(図4の上から下方向)封止樹脂層7の途中又は最下端(又は最下端より深く基板の途中)まで分離ラインに上を第1ハーフカットすることにより封止樹脂層7に第1溝21,・・を形成する工程である(図4(d))。分離ラインは、予め定めた仮想ラインであって、集合基板30を構成する基板3,・・を切断分離するための基準となる格子ラインである。第1ハーフカットは、ダイサーD1(図4(d))によって行う。本実施形態では、封止樹脂層7の最下端より深く集合基板30の途中までカットする。このように第1溝21を集合基板30の途中まで形成したのは、そこまで被覆樹脂を流し込むことにより、封止樹脂層7の側面を完全に被覆するためである。第5工程である第2溝形成工程は、集合基板30の搭載面30aに向かって封止樹脂層7の途中まで分離ライン上を第2ハーフカットすることにより封止樹脂層7に第1溝21,・・の溝幅よりも広く、かつ、当該溝深さよりも浅い第2溝31,・・を形成する工程である(図4(e))。第2ハーフカットは、ダイサーD2で行う。ダイサーD2の刃幅は、ダイサーD1の刃幅よりも厚い。第2溝31の深さ(第2ハーフカットの度合い)については、後述する。第2溝形成工程が終了したときの集合基板30の搭載面30a上には、切断分離された複数の封止樹脂層7,・・があり、各封止樹脂層7の周縁は、段違いに低くなっている。第6工程である被覆樹脂層形成工程は、第1溝21,・・及び第2溝31,・・を埋設するように被覆樹脂(本実施形態では導電樹脂)を流し込んで硬化させることによって封止樹脂層7の上に被覆樹脂層9を形成する工程である(図4(f))。硬化により、図4(g)に示すような収縮(引け)が生じる。この収縮によって分離ライン上に(格子状に延びる)収縮溝41,・・ができる。最後の第7工程である切断分離工程は、第1溝21の溝幅よりも狭い切断幅で分離ライン上を切断することによって集合基板30から複数の回路モジュール1,・・を分離する工程である(図4(g)(h))。分離は、刃幅がダイサーD1よりも薄いダイサーD3を用いて行う。ダイサーD3の刃幅がダイサーD1の刃幅と同じかそれより厚いとすると第1溝21内にある被覆樹脂をすべてカットしてしまいダイサーD3を挟んだ両脇の回路モジュール側面に被覆樹脂層を形成することができなくなってしまうので、これを防ぐためである。ダイサーD3による切断によって、一括して切断された被覆樹脂層断面9b(9d)と基板断面3b(3d)とが、連続面を形成する(図2、図4(h)参照)。図示は省略するが、これら以外の切断面も同様に連続面を形成する。一括であるから、切断作業を極めて単純化し、製造効率の向上に貢献する。
図4(d)、5及び6を参照しながら第2溝の溝深さについて、その好ましい設定基準について説明する。図4(d)に示す被覆樹脂層形成工程において流し込んだ被覆樹脂が収縮する前を前提とする。ここで、4つの距離L1,L2、S1及びS2と、を定義する。被覆樹脂の収縮率をQとする。距離L1は、被覆樹脂層9を構成する被覆中央部位9pの上面9tから第1溝21の底面21bまでの距離を、距離L2は、第2溝31の底面31bを含む仮想平面31pと第1溝21の底面21bまでの距離を、それぞれ示す。距離S1は、被覆中央部位9pの上面9tから第2溝31の底面31bまでの距離を、S2は、封止樹脂層7の上面7tを含む仮想平面21pから第2溝31の底面31bまでの距離(すなわち、段差幅)を、それぞれ示す。収縮率Qは、被覆樹脂の収縮率を示す。上記設定の基で、「L1×Q≧L2(条件1)」と「S1×Q≧S2(条件2)」との条件を同時に満足するように設定する。
封止樹脂層の高さ H´:0.7mm
被覆樹脂層の塗布厚み h1:0.07mm
基板切り込み深さ h2:0.05mm
と設定し、上記した第1溝エリア21e及び第2溝エリア31eのそれぞれにおいて角切れを生じさせない段差幅(距離S2)を求めた。結果を、表1に示す。
3 基板
3a 搭載面
5 要素部品(群)
7 封止樹脂層
7a 封止中央部位
7b 封止周縁部位
9 被覆樹脂層
9a 被覆中央部位
9b 被覆周縁部位
11 導電パターン
21 第1溝
31 第2溝
41 収縮溝
Claims (10)
- 搭載面を有する基板と、
当該搭載面上に搭載された要素部品群と、
当該要素部品群を封止する封止樹脂層と、
当該封止樹脂層の上面、及び側面の少なくとも一部を一体被覆する被覆樹脂層と、
を含む回路モジュールにおいて、
搭載面側から見た当該封止樹脂層が、封止中央部位と封止周縁部位と、から構成してあり、
当該搭載面を基準とした当該封止周縁部位の高さを当該封止中央部位の高さよりも低く形成してある
ことを特徴とする回路モジュール。 - 搭載面側から見た前記被覆樹脂層が、被覆中央部位と被覆周縁部位と、から構成してあり、
当該搭載面を基準とした当該被覆周縁部位の高さが当該被覆中央部位よりも当該被覆周縁部位の収縮によって低くなっている
ことを特徴とする請求項1記載の回路モジュール。 - 前記被覆樹脂層の上面周縁を含む4側端面を形成してあり、
当該側端面各々が、前記被覆樹脂層を切断して形成する被覆樹脂層断面及び前記基板を切断して形成する基板断面とにより構成してあり、かつ、当該被覆樹脂層断面と当該基板断面とを連続面としてある
ことを特徴とする請求項1又は2記載の回路モジュール。 - 前記被覆樹脂層の上面周縁を含む4側端面を形成してあり、
当該側端面各々が、前記被覆樹脂層を切断して形成する被覆樹脂層断面と、前記封止樹脂層を切断して形成する封止樹脂層断面と、前記基板を切断して形成する基板断面と、により構成してあり、かつ、当該被覆樹脂層断面と当該封止樹脂層断面と当該基板断面とを連続面としてある
ことを特徴とする請求項1又は2記載の回路モジュール。 - 前記被覆樹脂層が、導電性樹脂により構成してある
ことを特徴とする請求項1乃至4何れか記載の回路モジュール。 - 複数の基板がマトリクス状に連設された集合基板を形成する集合基板製造工程と、
当該集合基板搭載面に要素部品を実装する要素部品実装工程と、
要素部品を実装した集合基板の搭載面上に封止樹脂層を形成する封止樹脂層形成工程と、
当該集合基板の搭載面に向けて当該封止樹脂層の途中又は最下端まで分離ラインに上を第1ハーフカットすることにより当該封止樹脂層に第1溝を形成する第1溝形成工程と、
当該集合基板の搭載面に向けて当該封止樹脂層の途中まで分離ライン上を第2ハーフカットすることにより当該封止樹脂層に当該第1溝の溝幅よりも広く、かつ、当該溝深さよりも浅い第2溝を形成する第2溝形成工程と、
当該第1溝及び第2溝を埋設するように被覆樹脂を流し込んで硬化させることによって当該封止樹脂層の上に被覆樹脂層を形成する被覆樹脂層形成工程と、
当該第1溝の溝幅よりも狭い切断幅で当該分離ライン上を切断することによって当該集合基板から複数の回路モジュールを分離する切断分離工程と、からなる
ことを特徴とする回路モジュールの製造方法。 - 前記第1溝形成工程において、前記第1溝を前記封止樹脂層の最下端より深く前記基板の途中まで形成する
ことを特徴とする請求項6記載の回路モジュールの製造方法。 - 前記被覆樹脂層が、導電性樹脂により構成してある
ことを特徴とする請求項6又は7記載の回路モジュールの製造方法。 - 前記被覆樹脂層形成工程において流し込んだ被覆樹脂の収縮前における、
前記被覆樹脂層の上面から前記第1溝の底面までの距離をL1と、
前記第2溝の底面を含む仮想平面と前記第1溝の底面までの距離をL2と、
前記被覆樹脂層の上面から前記第2溝の底面までの距離をS1と、
前記封止樹脂層の上面を含む仮想平面から前記第2溝の底面までの距離をS2と、
前記被覆樹脂の収縮率をQと、
それぞれ設定したときに、次に示す条件1及び2を同時に満足させることを特徴とする請求項6乃至8何れか記載の回路モジュールの製造方法。
L1×Q≧L2(条件1)
S1×Q≧S2(条件2) - 請求項6乃至9何れか記載の製造方法により製造してある
ことを特徴とする回路モジュール。
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