JP2010245561A - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フリップチップあるいは，表面実装部品を基板上に搭載し，シールドカバーで覆って構成される電子部品の製造において，シールドカバーの基板への固着を効率化することを可能とし，且つ，リフローにおける基板の反りに対しても確実にシールドカバーの固着を可能とする。
【解決手段】シールドカバーの複数の凹部が形成された４つの周端辺のそれぞれのすべての部分を、複数の凹部と共にシート基板のシールドパッドの各辺にはんだ固着する。
【選択図】 図８

Description

本発明は，電子部品，及びその製造方法に関し，特に，フリップチップあるいは，表面実装部品を基板上に搭載し，シールドカバーで覆って構成される電子部品，及びその製造方法に関する。

高周波帯における回路機能を有するフリップチップあるいは，表面実装部品をプリント基板あるいは，ＬＴＣＣ基板(低温同時焼結セラミックス：Low Temperature Co-fired Ceramics)であるに搭載した複合モジュールを電磁シールドカバーで覆って構成される電子部品が，携帯電話等の通信機器に使用されている（例えば，特許文献１，２）。

特許文献１に記載の発明において，高周波回路に使用される電子部品にあっては，電磁シールドのためのシールドカバーと複数の部品搭載用基板との固着は，シールドカバーの爪が挿入可能なスルーホールを部品搭載用基板に形成し，シールドカバーの爪を前記スルーホールに挿入し，はんだを埋め込んで固着するものである。

一方，特許文献２に記載の発明は，前記特許文献１に記載の発明を従来技術として，表面実装部品を基板にはんだ付けする工程と，シールドカバーをはんだ付けする工程の二工程が必要であったと指摘して，これを改良する発明であるとして説明している。そして，特許文献２に記載の発明の特徴として，シールドカバーの爪が挿入可能なスルーホールの側面にケース固定用電極を形成しておくことにより，表面実装部品とともにシールドカバーを基板はんだ付けする工程を共通にできるとしている。

特許第２８５０８６０号公報 特開２０００−３０７２３１号公報

一方，近年の電子部品の小型化の要求に伴って，プリント基板あるいは，ＬＴＣＣ基板（以下，単に基板という）に搭載される部品としてフリップチップが用いられる傾向にある。フリップチップは，電極パターンに対応して印刷スクリーンマスクにより基板に置かれたはんだ領域に対応してバンプを介して配置される。その後リフロー炉を通して，はんだ付けにより基板に固定される。

その際，フリップチップの基板への固着を強固にするために，フリップチップを，バンプを介してはんだ付けした後に，補強用樹脂によりフリップチップ下部をアンダーフィルすることが行われる。

その後更に，シールドカバーを基板にはんだ付けにより固着する工程が必要である。この時，既に基板にフリップチップ及び表面実装部品が固着されているので，シールドカバーをはんだ付けするためのはんだ領域の形成には，印刷スクリーンマスクを用いることができない。

したがって，シールドカバーを基板にはんだ付けにより固着するための電極パッド領域は，はんだ粒子を溶剤とフラックスで練ったクリーム状のクリームはんだを，ディスペンサーを用いて，塗布して形成される方法が想定される。

しかし，かかるディスペンサーを用いる場合は，ディスペンサーを位置決め移動して，はんだを排出する工程を繰り返すために，はんだ供給量が安定せずに塗布作業に時間がかかるという問題がある。

したがって，本願発明の目的は，フリップチップあるいは，表面実装部品を基板上に搭載し，シールドカバーで覆って構成される電子部品の製造において，シールドカバーの基板への固着を効率化することを可能とし，且つ，リフローにおける基板の反りに対しても確実にシールドカバーの固着を可能とする電子部品，及びその製造方法を提供することにある。

上記の課題を達成する本願発明に従う電子部品は，シート基板と，前記シート基板に搭載された機能素子と，前記機能素子に対する電磁シールド機能を有するシールドカバーを有し，前記シールドカバーは，４角形の蓋状を成し，４つの周端辺を有し，前記４つの周端辺のそれぞれに複数の凹部を備え，前記複数の凹部が形成された４つの周端辺が，はんだ付けにより前記シート基板に固着されていることを特徴とする。

そして，かかる特徴の電子部品の本発明に従う製造方法は，シート基板上に形成された複数のモジュール領域のそれぞれの領域における電極パッドにスクリーン印刷によりはんだを塗布し，前記はんだが塗布された電極パッドに対応して機能素子を配置し，リフロー処理により前記機能素子を前記シート基板に固着し，４角形の蓋状を成し，４つの周端辺を有するシールドカバーを，転写テーブルに供給されたクリームはんだに浸漬し，前記４つの周端辺に前記クリームはんだを付着させ，前記クリームはんだを付着された４つの周端辺を前記モジュール領域単位に配置された機能素子を囲うように前記シート基板に載置し，ついで，リフロー処理により，前記シールドカバーを前記シート基板に固着し，前記シールドカバーの固着されたシート基板をダイシングにより，前記モジュール領域単位に切り出して個別の電子部品とすることを特徴とする。

さらに好ましい態様として，前記はんだが塗布された電極パッドに対応して配置される機能素子が，フリップチップである場合，前記シールドカバーを前記シート基板に固着するに先立って，前記フリップチップが載置される電極パッド上に先にバンプを形成し，前記形成されたバンプ上に前記フリップチップを配置して，リフロー処理により前記機能素子を前記シート基板に固着し，さらに，前記フリップチップの下側にアンダーフィルを形成することを特徴とする。

以下に図面に従い説明する発明の実施例から本発明の特徴は，更に明らかになる。

本発明によれば，シールドカバーの基板への固着を効率化することを可能する電子部品の製造方法を提供することができる。

それぞれ個別の電子部品となる複数のモジュール領域が形成されたプリント基板又はＬＴＣＣ基板としてシート基板１を示している。 図１のシート基板上に，表面実装部品，フリップチップが搭載された状態の一つのモジュール領域の一部分の横断面を示す図である。 フリップチップの下側にアンダーフィル等の補強用樹脂が形成された状態を示す。 シート基板上にモジュール対応に，シールドカバーが被せられ，固着されることを説明する図である。 ディスペンサー装置を用いてシールドカバーをシート基板にはんだ固着する例を説明する図である。 本発明を実現するシールドカバーの一構成例を示す図である。 好ましいシールドカバーの周端辺の形状を示す図である。 シールドカバーの周端辺にはんだを付着することを説明する図である。 シールドカバーとシート基板とのはんだ固着の状態を示す部分断面図である。 シールドカバー１０の周端辺の形状の例を示す図である。

以下に本願発明の実施例を図面に従い説明する。ここで，本願発明のよりよい理解のために実施例説明に先だって，先に説明した従来技術における電子部品の製造方法とその問題について，図面を用いて再度説明する。

図１は，それぞれ個別の電子部品となる機能素子が搭載される複数のモジュール領域１Ａが形成されたプリント基板又はＬＴＣＣ基板としてシート基板１を示している。

（工程１）
図１の右側に，一つのモジュール領域１Ａが拡大して示されている。一つのモジュール領域１Ａには，シールドカバーがはんだ付け接続される周辺に形成されたシールドパッド２と，フリップチップや表面実装部品を載置接続するためのフット用電極パッド３が形成され，対応するマスクを用い，スクリーン印刷装置により，これらの電極パッド上にはんだが印刷塗布される。

（工程２）
工程１の後，スクリーン印刷装置によりはんだが印刷塗布されたフット用電極パッド３上に表面実装部品や，フリップチップが載置される。

図２は，図１のシート基板１上に，機能素子として表面実装部品４，フリップチップ５が搭載された状態の一つのモジュール領域１Ａの一部分の横断面を示す図である。

シート基板１上のフット用電極パッド３にはんだ層６が印刷塗布されている。さらに，印刷塗布されたはんだ層６上に表面実装部品４の端子電極が対応するように表面実装部品４が載置されている。また，フリップチップ５は，バンプ７を介してフリップチップ５の端子電極が，フット用電極パッド３に対応するように載置されている。

（工程３）
ついで，リフロー処理により，シート基板１上に表面実装部品４及び，フリップチップ５が，はんだ層６のはんだにより，はんだ付け固着される。

（工程４）
さらに，フリップチップ５に対するバンプ７の脱落を防止して，フリップチップ５のシート基板１への搭載を強固にするために，図３に示すように，フリップチップ５の下側にアンダーフィル等の補強用樹脂８を注入し，硬化させる。

（工程５）
ついで，図４に示すように，シート基板１上に，モジュールに対応してシールドカバー１０が被せられる。

シールドカバー１０のシート基板１への固着は，はんだ付けによる場合は，既にシート基板１上に，表面実装部品４やフリップチップ５が搭載されているので，印刷スクリーンマスクによるシート基板１へのはんだ塗布が不可能である。

したがって，先に説明した特許文献１，２に記載されるように，シールドカバー１０の周端辺に沿って突起を形成し，更にシールドパッド２に沿うようにスルーホールを形成し，スルーホールに前記シールドカバー１０の周端辺の突起を挿入してはんだ付けを行う方法，あるいは，手作業でシールドカバー１０の周端辺とシールドパッド２をはんだ付けする方法が想定される。

さらに，自動化としてディスペンサー装置を用いる場合は，図５に示すように，ディスペンサーの先端１２をシールドパッド２に沿うように移動しながら，はんだをシールドパッド２上に塗布していく。ついで，シールドカバー１０を塗布されたはんだの上に載置し，リフロー処理を行い，はんだ固着する。

（工程６）
さらに，最終工程として，シート基板１上に表面実装部品４やフリップチップ５が搭載固着され，且つシールドカバー１０で覆われた個別のモジュール毎にダイシングにより切断して，個別電子部品が得られる。

ここで上記シールドカバー１０のシールド基板１への固着方法である工程５において，上記スルーホールを形成する方法では，シールドカバー１０の加工と対応してシールド基板１の加工が必要である。手作業によるはんだ付けでは，工程的に有利でない。さらに，ディスペンサー装置を用いる方法は，図１に示したようにシート基板１に形成される個々のモジュール１Ａの数が多くなるほど，はんだ塗布に時間がかかるという問題がある。

したがって，本願発明はかかる問題を解決するものであり，図６に本発明を実現するシールドカバー１０の一構成例を示す。

シールドカバー１０は，４角形の蓋状を成し，４つの周端辺１０Ａを有している。

図６は，上記工程５に対応する本発明に従う方法の処理を説明する図である。本発明の特徴として，シールドカバー１０をシート基板１に固着する場合，はんだをシート基板１側に塗布するのでなく，シールドカバー１０側に付着させることを特徴とする。

すなわち，図６に示す例では，クリーム状のはんだペースト（クリームはんだ）１１を供給した転写テーブル１００内に，図示しない自動部品搭載機のホルダ２０によりシールドカバー１０を保持した状態で，シールドカバー１０の周端辺１０Ａを浸漬する。

これにより，図６の右側に拡大して示すように，シールドカバー１０の周端辺１０Ａにクリームはんだ１１が付着する。したがって，この状態で，自動部品搭載機によりシールドカバー１０をシート基板１のシールドパッド２に対応して移動配置する。

ついで，シールドカバー１０がシート基板１上に載置された状態でリフロー処理を行い，シールドカバー１０をシート基板１上にはんだ固着する。

かかる本発明の方法により，シールドカバー１０のシート基板１へのはんだ付け固着の工程５が，従来方法に比べ，著しく短縮することができる。

ここで，シート基板１の厚みはプリント基板の場合０．３ｍｍ程度である。このため，リフロー処理の過程でシート基板１に反りが生じることが想定される。

かかる場合，図６に示す転写テーブル１００内のクリームはんだ１１にシールドカバー１０の周端辺を均等に浸漬し，クリームはんだ１１を付着したとしても，リフロー処理時にシート基板１の反りにより，シールドカバー１０の周端辺とシート基板１間のはんだ量が十分でない場合が考えられる。

したがって，図７は，かかる想定を考慮した好ましいシールドカバー１０の周端辺の形状を示す図である。

シールドカバー１０は，４つの周端辺を有し，図７にその一周端辺を示しており，４つの周端辺のそれぞれに複数の，半円形あるいは角型等の凹部１０Ａが形成されている。

これにより，図８に示すように，シールドカバー１０の周端辺を転写テーブル１００内のクリームはんだ１１に浸漬した場合，クリームはんだ１１は，シールドカバー１０の周端辺と，周端辺に形成された複数の凹部１０Ａに付着する。

かかる状態におけるはんだ付着量は，図６に説明した場合より多くなることは容易に理解できる。これによりリフロー処理の際にシート基板１の反りがあってもこれを吸収して，シールドカバー１０とシート基板１の固着を強固にすることができる。

図９は，シールドカバー１０とシート基板１とのはんだ固着の状態を示す部分断面図である。図９（１）は，シールドカバー１０の周端辺に凹部１０Ａが形成されていない部分の接続状態であり，図９（２）は，凹部１０Ａが形成されている部分の接続状態である。図９（２）に示すように，凹部１０Ａが形成されていない部分の接続状態に対して，凹部１０Ａが形成されている部分は，より多くのはんだ量によりシールドカバー１０とシールドバッド２とが接続される。これにより，リフロー時のシート基板１の反りによる影響を回避することができる。

図１０は，シールドカバー１０の周端辺の形状の例を示す図である。図１０（１）は，シールドカバー１０の周端の４つの辺に同様に複数の凹部１０Ａが形成されている例である。これに対応して，シート基板１の４辺に，モジュール対応に搭載された表面実装部品４及びフリップチップ５を囲う様にシールドパッド２が形成されている。

図１０（２）は，シールドカバー１０の４つの周端辺のそれぞれの一端側にＬ状の切り欠きによる平面部１０Ｂを形成している。これに対応してシート基板１上にはランド２Ａが形成されている。これにより，シールドカバー１０の平面部１０Ｂとシート基板１上にはランド２Ａとのはんだ付け面積が大きく，より強固な接続固定が可能である。

上記した本発明に従う方法によれば，フリップチップ５にアンダーフィル等の補強用樹脂８を塗布した電子部品にシールドカバー１０をはんだ付けする工程５において，シールドカバー１０をはんだ付けする接続用ランド電極であるシールドパッド２にはんだ供給を行わず，シールドカバー１０側に供給することにより電子部品を効率よく製造することが可能になる。

また，シート形状のプリント基板を使用する場合においては，リフロー時の熱による反りでシールドカバーの浮きによるはんだ不足を，図７，図９に示す凹部１０Ａの形状を設けることにより解決することができる。

さらに，切欠きによる平面部１０Ｂを有することにより，はんだ１１とシールドカバー１０，及び接続用ランド電極２Ａとより接触面積が増える。これにより大きな機械的接続強度を得ることができる。

１ シート基板
２ シールドパッド
３ フット用電極パッド
４ 表面実装部品
５ フリップチップ
６ はんだ層
７ バンプ
８ アンダーフィル（補強用樹脂）
１０シールドカバー
１１ はんだ
１２ ディスペンサー

Claims (3)

1. シート基板上に形成された複数の４角形モジュール領域内に，機能素子接続用の電極パッドと，前記モジュール領域が有する４辺のそれぞれの全ての部分に沿ってシールドカバー接続用のシールドパッドが形成されており，それぞれの前記モジュール領域における前記電極パッドにスクリーン印刷によりはんだを塗布し，
   前記はんだが塗布された前記電極パッドに対応して前記機能素子を配置し，リフロー処理により前記機能素子を前記シート基板に固着し，
   ４角形の蓋状を成し，それぞれに複数の凹部が形成された４つの周端辺を有するシールドカバーを，転写テーブルに供給されたクリームはんだに浸漬し，前記複数の凹部を含む前記４つの周端辺に前記クリームはんだを付着させ，
   前記クリームはんだを付着された前記４つの周端辺を，前記モジュール領域単位に配置された前記機能素子を囲うように前記シート基板の前記シールドパッドの各辺に対応させて載置し，
   ついで，リフロー処理により，前記シールドカバーの前記複数の凹部が形成された前記４つの周端辺のそれぞれのすべての部分を、前記複数の凹部と共に前記シート基板の前記シールドパッドの各辺にはんだ固着し，
   前記シールドカバーの固着された前記シート基板をダイシングにより，前記モジュール領域単位に切り出して個別の電子部品とする，
   ことを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 請求項１において，
   前記はんだが塗布された前記電極パッドに対応して配置される前記機能素子が，フリップチップである場合，
   前記シールドカバーを前記シート基板に固着するに先立って，
   前記フリップチップが載置される前記電極パッド上に先にバンプを形成し，
   前記バンプ上に前記フリップチップを配置して，リフロー処理により前記機能素子を前記シート基板に固着し，
   さらに，前記フリップチップの下側にアンダーフィルを形成する，
   ことを特徴とする電子部品の製造方法。
3. 請求項１乃至２のいずれかにおいて，
   さらに，前記４つの周端辺のそれぞれの一端側にＬ状の切り欠きによる平面部が形成されていることを特徴とする電子部品の製造方法。

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