JP2011210849A - 電子回路モジュール部品 - Google Patents

Abstract

【課題】リフローによる電子回路モジュール部品の変形を抑制する手段を提供する。
【解決手段】電子回路モジュール部品１０は、基板１１と、基板１１に設けられる電子部品と、電子部品を覆う封止樹脂部材１６と、基板１１との間で封止樹脂部材１６を挟む第２板状部材１７とを含む。基板１１は、第１ガラスクロス及び樹脂材をそれぞれ含むコア材１２とプリプレグ１３とが積層されて形成される。第２板状部材１７は、第２ガラスクロス及び樹脂材を含む。ここで、基板１１に含まれる複数の第１ガラスクロスに含まれる縦繊維の各ベクトルを合成したものを合成ベクトルとする。また、第２ガラスクロスに含まれる縦繊維のベクトルを第２板状部材ベクトルＶ７とする。電子回路モジュール部品１０は、合成ベクトルと第２板状部材ベクトルＶ７とがＸＹ平面内で成す角度が０°以上９０°未満となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品がリフローにより基板にはんだ付けされる電子回路モジュール部品に関するものである。

従来、電子部品がリフローにより基板にはんだ付けされる電子回路モジュール部品がある。電子回路モジュール部品は、基板や、電子部品や、電子部品を覆う封止樹脂部材等の複数の部材を含む。このような電子回路モジュール部品は、複数の部材の線膨張率の違いに起因して、リフローを施されている際に反りやねじれ等変形することがある。このような変形を抑制する技術として、例えば特許文献１には、封止樹脂部材上に基板と線膨張率が略等しいガラスエポキシ板を積層する技術が開示されている。

特開２０００−１２４３６３号公報

しかしながら、電子回路モジュール部品は、高性能化にともなって自身（電子回路モジュール部品）に含まれる部材の数が増加している傾向にあり、すべての部材の線膨張率の統一化が困難になっている。また、電子回路モジュール部品は、小型化が図られており、電子回路モジュール部品に含まれる部材の大きさも微小となっている。各部材の微小な領域での線膨張率を明確に求めることは困難である。このため、電子回路モジュール部品は、各部材の線膨張率が不明となる場合もある。このような電子回路モジュール部品では、特許文献１の技術のように各部材の線膨張率を統一することが困難であり、自身（電子回路モジュール部品）の変形を抑制できない場合がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リフローによる電子回路モジュール部品の変形を抑制することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第１ガラスクロス及び樹脂材を含む複数の第１板状部材が、前記第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向が交差するように積層されている基板と、前記基板に設けられる電子部品と、第２ガラスクロス及び樹脂材を含み、前記複数の第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルの合成ベクトルと、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルと、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が−４５°より大きく、かつ、４５°以下となるように設けられる第２板状部材と、前記基板と前記第２板状部材との間に設けられ、前記電子部品を覆う封止樹脂部材と、を備えることを特徴とする。

特許文献１の技術では、各部材の線膨張率を統一することが困難な場合、電子回路モジュール部品の変形を抑制できない。しかしながら、本発明に係る電子回路モジュール部品は、上記構成により、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、各部材の線膨張率を統一できなかったとしても、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形を抑制できる。以下の発明でも同様である。

本発明の好ましい態様としては、前記角度は、−２２．５°以上４５°以下であることが望ましい。上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形を好適に抑制できる。

本発明のより好ましい態様としては、前記角度は、０°以上４５°以下であることが望ましい。上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形をより好適に抑制できる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第１ガラスクロス及び樹脂材を含む複数の第１板状部材が、前記第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向が平行となるように積層されている基板と、前記基板に設けられる電子部品と、第２ガラスクロス及び樹脂材を含み、前記複数の第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルの合成ベクトルと、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルと、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が０°より大きく、かつ、９０°以下となるように設けられる第２板状部材と、前記基板と前記第２板状部材との間に設けられ、前記電子部品を覆う封止樹脂部材と、を備えることを特徴とする。

上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形を抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記角度は、２２．５°以上９０°以下であることが望ましい。上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形を好適に抑制できる。

本発明のより好ましい態様としては、前記角度は、４５°以上９０°以下であることが望ましい。上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、上記構成により、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形をより好適に抑制できる。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第１ガラスクロス及び樹脂材を含む第１板状部材が複数積層されている基板と、前記基板に設けられる電子部品と、前記電子部品を覆う封止樹脂部材と、第２ガラスクロス及び樹脂材を含み、前記複数の第１板状部材のうち前記封止樹脂部材に最も近い第１板状部材の前記第１ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向と、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向と、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が０°より大きく、かつ、９０°以下となるように、前記基板との間に前記封止樹脂部材を挟むように設けられる第２板状部材と、を備えることを特徴とする。

上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形を抑制できる。

本発明の好ましい態様としては、前記角度は、２２．５°以上９０°以下であることが望ましい。上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形を好適に抑制できる。

本発明のより好ましい態様としては、前記角度は、４５°以上９０°以下であることが望ましい。上記構成により、本発明に係る電子回路モジュール部品は、第２板状部材が電子回路モジュール部品の変形を抑制する。結果として、本発明に係る電子回路モジュール部品は、自身（電子回路モジュール部品）のリフローによる変形をより好適に抑制できる。

本発明は、リフローによる電子回路モジュール部品の変形を抑制できる。

図１は、製造途中の電子回路モジュール部品を基板に直交する平面で切って示す断面図である。 図２は、ガラスクロスの構成を模式的に示す説明図である。 図３は、実施形態１の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。 図４は、実施形態１の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図５は、実施形態２の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。 図６は、実施形態２の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図７は、実施形態３の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。 図８は、実施形態３の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図９は、比較例の電子回路モジュール部品と、実施形態１、実施形態２、実施形態３の各電子回路モジュール部品とを用いた試験結果を示す図表である。 図１０は、コア材ベクトルとプリプレグベクトルとが直交する場合の試験結果を角度θ１別に示す図表である。 図１１は、実施形態４の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。 図１２は、実施形態４の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図１３は、実施形態５の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図１４は、実施形態６の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図１５は、実施形態７の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図１６は、実施形態８の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。 図１７は、実施形態４〜実施形態８の各電子回路モジュール部品を用いた試験結果を示す図表である。

以下、本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態は、本発明を限定するものではない。また、下記の実施形態で開示された構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記の実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

（実施形態１）
図１は、製造途中の電子回路モジュール部品を基板に直交する平面で切って示す断面図である。図１に示すように、電子回路モジュール部品１０は、複数の第１板状部材が積層されて成る基板１１と、電子部品１５と、封止樹脂部材１６と、第２板状部材１７とを含む。基板１１は、例えばガラスエポキシの板状部材である。基板１１は、集積回路 (ＩＣ：Integrated Circuit)などの電子部品が内蔵されている。本実施形態の基板１１は、例えば、複数の集積回路を含む。また、基板１１は、第１板状部材としてのコア材１２及びプリプレグ１３と、樹脂部材１４とを含む。コア材１２及びプリプレグ１３は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）の溶液を第１ガラスクロスに含浸させたものである。

コア材１２とプリプレグ１３とは、平行になるように積層される。樹脂部材１４は、コア材１２とプリプレグ１３との間に設けられる。このように、基板１１は、コア材１２と、樹脂部材１４と、プリプレグ１３とが積層されることにより形成される。基板１１の厚さ（コア材１２と樹脂部材１４とプリプレグ１３とが積層される方向の寸法）は、例えば、０．２ｍｍ〜０．４ｍｍである。以下、コア材１２と樹脂部材１４とプリプレグ１３とが積層される方向を積層方向という。

電子部品１５は、基板１１に設けられる。本実施形態では、電子部品１５は、表面実装部品（ＳＭＤ：Surface Mount Device）である。封止樹脂部材１６は、シリカフィラー含有エポキシ樹脂である。封止樹脂部材１６は、厚さ（積層方向の寸法）が例えば０．６ｍｍ〜１．５ｍｍのシート状部材である。封止樹脂部材１６は、基板１１に配置された電子部品１５を覆うように設けられる。これにより、電子部品１５は、基板１１と封止樹脂部材１６との間に封止される。

第２板状部材１７は、例えばガラスエポキシの板状部材である。第２板状部材１７は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）の溶液を第２ガラスクロスに含浸させたものである。本実施形態の第２板状部材１７は、コア材１２又はプリプレグ１３と同一の材料である。第２板状部材１７は、基板１１と平行に設けられる。第２板状部材１７は、基板１１との間に電子部品１５及び封止樹脂部材１６を挟み込むように設けられる。

電子回路モジュール部品１０は、まず、基板１１に電子部品１５が配置される。そして、電子回路モジュール部品１０は、電子部品１５を覆うようにシート状の封止樹脂部材１６が基板１１に設けられる。次に、電子回路モジュール部品１０は、基板１１との間で封止樹脂部材１６を挟み込むように第２板状部材１７が配置される。第２板状部材１７がコア材１２と同一の材料である場合、第２板状部材１７は、硬化済みの状態で封止樹脂部材１６上に配置される。第２板状部材１７がプリプレグ１３と同一の材料である場合、第２板状部材１７は、半硬化の状態で封止樹脂部材１６上に配置される。ここで、本実施形態の電子回路モジュール部品１０は、基板１１に対する第２板状部材１７の配置に特徴がある。この点に関しては後に詳細に説明する。

次に、電子回路モジュール部品１０は、プリプレグ１３の表面から積層方向の寸法が、例えば０．５ｍｍになるように、スペーサーと共に真空プレス機内に配置される。そして、電子回路モジュール部品１０は、封止樹脂部材１６が軟化する温度（例えば８０℃）となるように真空中で加熱され、例えば３Ｍｐａでプレスされる。次に、電子回路モジュール部品１０は、例えば１５０℃〜１８０℃となるように加熱されて、封止樹脂部材１６が硬化される。この後、電子回路モジュール部品１０は、ダイシングにより個片化される。次に、基板１１に対する第２板状部材１７の配置について説明する。

図２は、ガラスクロスの構成を模式的に示す説明図である。図２に示すガラスクロスは説明の便宜上簡略化して示すものであり、実際は、一般的に複数の繊維がまとめられたものが織り込まれている。図１に示すコア材１２と、プリプレグ１３と、第２板状部材１７とは、それぞれ、図２に示すガラスクロス１８を含む。さらに、ガラスクロス１８は、縦繊維１９と、横繊維１９ａとの２種類の繊維を含む。ガラスクロス１８は、縦繊維１９に横繊維１９ａが織り込まれている。ここでは、湾曲が小さい方の繊維を縦繊維１９とし、湾曲が大きい方の繊維を横繊維１９ａとする。

図２に示すＶは、縦繊維１９のベクトルである。ベクトルＶの方向は縦繊維１９が延在する方向であり、ベクトルＶの大きさは縦繊維１９の線膨張率の大きさである。以下、図１に示すコア材１２に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトルをコア材ベクトルとし、プリプレグ１３に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトルをプリプレグベクトルとし、第２板状部材１７に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトルを第２板状部材ベクトルとする。

図３は、実施形態１の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。図４は、実施形態１の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。以下の説明では、各ベクトル（コア材ベクトルＶ２、プリプレグベクトルＶ３、第２板状部材ベクトルＶ７、後述する合成ベクトルＶ１）を１つの平面内で取り扱う。前記平面を以下ＸＹ平面という。ＸＹ平面は、積層方向と直交する仮想の平面である。なお、ＸＹ平面は、図４の紙面と一致するものとする。ＸＹ平面に含まれ、かつ、互いに直交する方向をＸ方向とＹ方向とする。また、図４に示すように、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが合成されたベクトルを合成ベクトルＶ１とする。なお、以下では、基板１１の構成の一例として、コア材ベクトルＶ２の大きさとプリプレグベクトルＶ３の大きさとが一致する場合を説明する。但し、コア材ベクトルＶ２の大きさとプリプレグベクトルＶ３の大きさとは一致しなくてもよい。

図３及び図４に示すように、本実施形態の基板１１は、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが直交する。ここでは、コア材ベクトルＶ２がＸ方向に沿い、プリプレグベクトルＶ３がＹ方向に沿うものとする。本実施形態の第２板状部材１７は、第２板状部材ベクトルＶ７が図４に示すように合成ベクトルＶ１と一致するように設けられる。これにより、合成ベクトルＶ１と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ１は０°となる。また、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２は４５°となる。以下、実施形態２と実施形態３との各電子回路モジュール部品について説明し、その後に各実施形態の電子回路モジュール部品が奏する効果について説明する。なお、以下の実施形態２及び実施形態３では、本実施形態と同様に、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが直交し、コア材ベクトルＶ２がＸ方向に沿い、プリプレグベクトルＶ３がＹ方向に沿うものとする。

（実施形態２）
図５は、実施形態２の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。図６は、実施形態２の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。図５及び図６に示すように、本実施形態の電子回路モジュール部品２０は、合成ベクトルＶ１と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ１が４５°となる。また、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２は０°となる。

（実施形態３）
図７は、実施形態３の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。図８は、実施形態３の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。図７及び図８に示すように、本実施形態の電子回路モジュール部品３０は、第２板状部材ベクトルＶ７と、合成ベクトルＶ１とが成す角度（狭角）θ１が４５°となる。また、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２は９０°となる。

（試験結果１）
図９は、比較例の電子回路モジュール部品と、実施形態１、実施形態２、実施形態３の各電子回路モジュール部品とを用いた試験結果を示す図表である。本試験では、実施形態１と、実施形態２と、実施形態３との各電子回路モジュール部品を試験対象として、各電子回路モジュール部品の変形量を測定した。なお、本試験では、比較例として、第２板状部材１７を備えない電子回路モジュール部品も試験対象に加えている。なお、本試験での試験対象である各電子回路モジュール部品は、以下の構成で統一されている。基板１１のコア材１２及びプリプレグ１３は、熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂）を第１ガラスクロスに含浸させたものである。また、基板１１の封止樹脂部材は、エポキシ樹脂である。さらに、基板１１は、１ｍｍ×０．５ｍｍ×０．５ｍｍのチップ型電子部品が１０個搭載されている。各電子回路モジュール部品のサイズは、１０ｍｍ×１０ｍｍ×厚み（０．７ｍｍ＋基板０．３ｍｍ）である。

本試験は、AKROMETRIX社製PS400を用いて鉛フリーはんだ用プロファイルにおける電子回路モジュール部品の変形量を電子回路モジュール部品の温度別に測定した。なお、鉛フリーはんだ用プロファイルでは、電子回路モジュール部品の温度が３０℃から２６０℃まで変化する。以下、電子回路モジュール部品の温度を単に温度という。また、図９の図表に記載されているタテとは、コア材１２のＸ方向を軸として積層方向に変形する現象をいう。また、ヨコとは、プリプレグ１３のＹ方向を軸として積層方向に変形する現象をいう。また、等方とは、Ｘ方向とＹ方向との両方とも中心から積層方向に変形する現象をいう。また、ツイストとは、板状の電子回路モジュール部品１０の２つの対角線が相反する方向に反り返る現象をいう。

図９に示すように、比較例の電子回路モジュール部品は、温度がＴ１（３０℃）の時に−５５μｍ等方向に変形している。ここでは、基準となる平面の一方側を＋とし、他方側を−とする。前記基準となる平面は、積層方向と直交する。本試験では、前記基準となる平面からの電子回路モジュール部品の変形量を測定した。比較例の電子回路モジュール部品は、加熱されて温度がＴ２（２６０℃）となった時に１２１μｍタテ方向に変形した。比較例の電子回路モジュール部品は、放熱されて温度がＴ３（３０℃）となった時に−１１４μｍヨコ方向に変形した。結果として、比較例の電子回路モジュール部品は、温度Ｔ２の時の変形量から温度Ｔ３の時の変形量を減算した変形量が２３５μｍとなった。

実施形態１の電子回路モジュール部品１０は、温度がＴ１（３０℃）の時に−６８μｍヨコ方向に変形した。電子回路モジュール部品１０は、加熱されて温度がＴ２（２６０℃）となった時に５３μｍツイスト方向に変形した。電子回路モジュール部品１０は、放熱されて温度がＴ３（３０℃）となった時に−８４μｍヨコ方向に変形した。結果として、電子回路モジュール部品１０は、温度Ｔ２の時の変形量から温度Ｔ３の時の変形量を減算した変形量が１３７μｍとなった。

実施形態２の電子回路モジュール部品２０は、温度がＴ１（３０℃）の時に−６２μｍヨコ方向に変形した。電子回路モジュール部品２０は、加熱されて温度がＴ２（２６０℃）となった時に６９μｍツイスト方向に変形した。電子回路モジュール部品２０は、放熱されて温度がＴ３（３０℃）となった時に−８７μｍヨコ方向に変形した。結果として、電子回路モジュール部品２０は、温度Ｔ２の時の変形量から温度Ｔ３の時の変形量を減算した変形量が１５６μｍとなった。実施形態３の電子回路モジュール部品３０は、温度がＴ１（３０℃）の時に−８５μｍツイスト方向に変形した。電子回路モジュール部品３０は、加熱されて温度がＴ２（２６０℃）となった時に１２５μｍツイスト方向に変形した。電子回路モジュール部品３０は、放熱されて温度がＴ３（３０℃）となった時に−７６μｍ等方向に変形した。結果として、電子回路モジュール部品３０は、温度Ｔ２の時の変形量から温度Ｔ３の時の変形量を減算した変形量が２０１μｍとなった。

以上のように、実施形態１、実施形態２、実施形態３の各電子回路モジュール部品１０、２０、３０は、いずれも比較例の電子回路モジュール部品よりも、リフローが施される際の自身（電子回路モジュール部品）の変形を抑制できている。以下、リフローが施される際の電子回路モジュール部品自身の変形を単に変形という。また、実施形態１、実施形態２、実施形態３の各電子回路モジュール部品１０、２０、３０の中では、実施形態１の電子回路モジュール部品１０が最も好適に変形を抑制できている。すなわち、電子回路モジュール部品は、図４に示すように、合成ベクトルＶ１と第２板状部材ベクトルＶ７とが一致すると好ましい。

また、実施形態２の電子回路モジュール部品２０と、実施形態３の電子回路モジュール部品３０とは、合成ベクトルＶ１と第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度θ１は同一の４５°であるが、電子回路モジュール部品２０の方が変形を抑制できている。これらの結果からわかるように、電子回路モジュール部品は、プリプレグベクトルＶ３と第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度θ２が９０°よりも０°である方が、好適に変形を抑制できる。次に、角度θ１と角度θ２とがそれぞれ他の値である場合の試験結果を説明する。

図１０は、コア材ベクトルとプリプレグベクトルとが直交する場合の試験結果を角度θ１と角度θ２との組み合わせ別に示す図表である。図１０では、試験結果を×、◎で示す。◎は、×よりもより好適に変形を抑制できた結果であることを示す。ここでは、変形量が２００μｍを超えた結果には×を、変形量が１５０μｍ以下の結果には◎を付している。また、電子回路モジュール部品にツイスト方向の変形が生じた結果には、図表に「ツイスト」と記載する。また、角度θ１は、合成ベクトルＶ１とプリプレグベクトルＶ３とが成す角度よりも大きい場合に正の値とし、合成ベクトルＶ１とプリプレグベクトルＶ３とが成す角度よりも小さい場合に負の値とする。

図１０に示すように、電子回路モジュール部品は、角度θ１が、−４５°より大きく（角度θ１≠−４５°）、かつ、４５°以下で、変形を抑制できている。さらに、電子回路モジュール部品は、角度θ１が、−２２．５°以上４５°以下で、変形を好適に抑制できている。さらに、電子回路モジュール部品は、角度θ１が、０°以上４５°以下で、ツイスト方向の変形も抑制できている。また、電子回路モジュール部品は、角度θ２が、０°より大きく（角度θ２≠０°）、かつ、９０°以下で、変形を抑制できている。さらに、電子回路モジュール部品は、角度θ２が、２２．５°以上９０°以下で、変形を好適に抑制できている。さらに、電子回路モジュール部品は、角度θ２が、４５°以上９０°以下で、ツイスト方向の変形も抑制できている。

ここで、第２板状部材１７の基板１１に対する配置が角度θ１に基づいて決定される場合、合成ベクトルＶ１を算出する必要がある。合成ベクトルＶ１を算出するためには、コア材ベクトルＶ２の方向及びコア材ベクトルＶ２の大きさと、プリプレグベクトルＶ３の方向及びプリプレグベクトルＶ３の大きさとが必要である。よって、電子回路モジュール部品は、第２板状部材１７の基板１１に対する配置が「ベクトル」に基づいて決定される。しかしながら、第２板状部材１７の基板１１に対する配置が角度θ２のみに基づいて決定される場合、合成ベクトルＶ１は必要とされない。よって、この場合、各ベクトルの大きさは考慮されなくてよい。すなわち、電子回路モジュール部品は、第２板状部材１７の基板１１に対する配置が「ベクトル」ではなく「方向」に基づいて決定されることができる。

（実施形態４）
図１１は、実施形態４の電子回路モジュール部品に含まれる各縦繊維のベクトルを示す斜視図である。図１２は、実施形態４の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。以下の実施形態４〜実施形態８では、図１１〜図１６に示すように、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが一致する。合成ベクトルＶ１がプリプレグベクトルＶ３と一致するため、以下の実施形態では、角度θ１と角度θ２とが一致する。以下の説明では、コア材ベクトルＶ２及びプリプレグベクトルＶ３がＸ方向に沿うものとする。

本実施形態の電子回路モジュール部品４０は、図１２に示すように、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２が０°となる。つまり、電子回路モジュール部品４０は、プリプレグ１３に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９の繊維方向と、第２板状部材１７に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９の繊維方向とが一致する。以下、実施形態５と実施形態６と実施形態７と実施形態８との各電子回路モジュール部品について説明し、その後に各実施形態の電子回路モジュール部品が奏する効果について説明する。

（実施形態５）
図１３は、実施形態５の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。本実施形態の電子回路モジュール部品５０は、図１３に示すように、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２が２２．５°となる。

（実施形態６）
図１４は、実施形態６の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。本実施形態の電子回路モジュール部品６０は、図１４に示すように、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２が４５°となる。

（実施形態７）
図１５は、実施形態７の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。本実施形態の電子回路モジュール部品７０は、図１５に示すように、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２が６７．５°となる。

（実施形態８）
図１６は、実施形態８の各縦繊維のベクトルがＸＹ平面内で成す角度を示す説明図である。本実施形態の電子回路モジュール部品８０は、図１６に示すように、複数の第１板状部材（コア材１２、プリプレグ１３）のうち封止樹脂部材１６に近い方の第１板状部材（プリプレグ１３）に含まれるガラスクロス１８の縦繊維１９のベクトル、すなわちプリプレグベクトルＶ３と、第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度（狭角）θ２が９０°となる。

（試験結果２）
図１７は、実施形態４〜実施形態８の各電子回路モジュール部品を用いた試験結果を示す図表である。本試験では、実施形態４〜実施形態８の各電子回路モジュール部品を試験対象として、各電子回路モジュール部品の変形量を測定した。本試験は、AKROMETRIX社製PS400を用いて鉛フリーはんだ用プロファイルにおける電子回路モジュール部品の変形量を電子回路モジュール部品の温度別に測定した。本試験では、温度が２６０℃の時の電子回路モジュール部品の変形量から、放熱されて温度が３０℃になった時の電子回路モジュール部品の変形量を減算した値に基づいて、実施形態４〜実施形態８の各電子回路モジュール部品が奏する効果を評価した。図１７では、試験結果を×、◎で示す。×、◎のそれぞれの閾値は、上述の試験結果１で説明したものと同一である。また、電子回路モジュール部品にツイスト方向の変形が生じた結果には、「ツイスト」と記載する。なお、角度θ１と角度θ２とは一致する。

図１７に示すように、電子回路モジュール部品は、角度θ２が、０°より大きく(角度θ２≠０)、かつ、９０°以下で、変形を抑制できている。さらに、電子回路モジュール部品は、角度θ２が、２２．５°以上９０°以下で、変形を好適に抑制できている。さらに、電子回路モジュール部品は、角度θ２が、４５°以上９０°以下で、ツイスト方向の変形も抑制できている。

以上の試験結果１及び試験結果２に基づくと、電子回路モジュール部品は、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが交差（本実施形態では直交）する場合、合成ベクトルＶ１と第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度θ１が０°以上４５℃以下であることが好ましく、さらに、プリプレグベクトルＶ３と第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度θ２が４５°以上９０°以下であることが好ましい。また、電子回路モジュール部品は、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが平行である（交差しない）場合、プリプレグベクトルＶ３と第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度θ２が４５°以上９０°以下であることが好ましい。すなわち、コア材ベクトルＶ２とプリプレグベクトルＶ３とが交差するか否かを問わず、プリプレグベクトルＶ３と第２板状部材ベクトルＶ７とが成す角度θ２は、４５°以上９０°以下であることが好ましい。

また、電子回路モジュール部品は、第２板状部材１７のガラスクロス１８の密度が高いほど変形をより抑制できるという結果が得られた。具体的には、第２板状部材１７は、厚さ（積層方向の寸法）１ｍｍにおけるガラスクロス１８の縦繊維１９及び横繊維１９ａの本数を第２板状部材１７の厚さで除算した値が０．０５以上であると好ましい。以上の各実施形態に基づき、下記の電子回路モジュール部品製造方法が考えられる。

（付記項１）
第１ガラスクロス及び樹脂材を含む複数の第１板状部材をが、前記第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向が交差するように積層されている基板に電子部品を配置する第１手順と、
前記電子部品を封止樹脂部材で覆う第２手順と、
第２ガラスクロス及び樹脂材を含む第２板状部材を、前記複数の第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルの合成ベクトルと、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルと、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が−４５°より大きく、かつ、４５°以下となるように、かつ、前記基板との間に前記封止樹脂部材を挟むように設ける第３手順と、
を含むことを特徴とする電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項２）
前記角度は、−２２．５°以上４５°であることを特徴とする付記項１に記載の電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項３）
前記角度は、０°以上４５°以下であることを特徴とする付記項１に記載の電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項４）
第１ガラスクロス及び樹脂材を含む複数の第１板状部材をが、前記第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向が平行となるように積層されている基板に電子部品を配置する第１手順と、
前記電子部品を封止樹脂部材で覆う第２手順と、
第２ガラスクロス及び樹脂材を含む第２板状部材を、前記複数の第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルの合成ベクトルと、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルと、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が０°より大きく、かつ、９０°以下となるように、かつ、前記基板との間に前記封止樹脂部材を挟むように設ける第３手順と、
を含むことを特徴とする電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項５）
前記角度は、２２．５°以上９０°以下であることを特徴とする付記項４に記載の電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項６）
前記角度は、４５°以上９０°以下であることを特徴とする付記項４に記載の電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項７）
第１ガラスクロス及び樹脂材を含む第１板状部材が複数積層されている基板に電子部品を配置する第１手順と、
前記電子部品を封止樹脂部材で覆う第２手順と、
第２ガラスクロス及び樹脂材を含む第２板状部材を、前記複数の第１板状部材のうち前記封止樹脂部材に最も近い第１板状部材の前記第１ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向と、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向と、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が０°より大きく、かつ、９０°以下となるように、かつ、前記基板との間に前記封止樹脂部材を挟むように設ける第３手順と、
を含むことを特徴とする電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項８）
前記角度は、２２．５°以上９０°以下であることを特徴とする付記項７に記載の電子回路モジュール部品製造方法。
（付記項９）
前記角度は、４５°以上９０°以下であることを特徴とする付記項７に記載の電子回路モジュール部品製造方法。

以上のように、本発明に係る電子回路モジュール部品は、リフローによって電子部品が基板にはんだ付けされる技術に有用であり、特に、リフローによる電子回路モジュール部品の変形を抑制することに適している。

１０〜８０ 電子回路モジュール部品
１１ 基板
１２ コア材
１３ プリプレグ
１４ 樹脂部材
１５ 電子部品
１６ 封止樹脂部材
１７ 第２板状部材
１８ ガラスクロス
１９ 縦繊維
１９ａ 横繊維
Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３ 温度
Ｖ ベクトル
Ｖ１ 合成ベクトル
Ｖ２ コア材ベクトル
Ｖ３ プリプレグベクトル
Ｖ７ 第２板状部材ベクトル
θ１、θ２ 角度

Claims (3)

1. 第１ガラスクロス及び樹脂材を含む複数の第１板状部材が、前記第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向が交差するように積層されている基板と、
   前記基板に設けられる電子部品と、
   第２ガラスクロス及び樹脂材を含み、前記複数の第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルの合成ベクトルと、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルと、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が−４５°より大きく、かつ、４５°以下となるように設けられる第２板状部材と、
   前記基板と前記第２板状部材との間に設けられ、前記電子部品を覆う封止樹脂部材と、
   を備えることを特徴とする電子回路モジュール部品。
2. 第１ガラスクロス及び樹脂材を含む複数の第１板状部材が、前記第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向が平行となるように積層されている基板と、
   前記基板に設けられる電子部品と、
   第２ガラスクロス及び樹脂材を含み、前記複数の第１ガラスクロスに含まれるそれぞれの縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルの合成ベクトルと、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向及び線膨張率に基づくベクトルと、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が０°より大きく、かつ、９０°以下となるように設けられる第２板状部材と、
   前記基板と前記第２板状部材との間に設けられ、前記電子部品を覆う封止樹脂部材と、
   を備えることを特徴とする電子回路モジュール部品。
   
3. 第１ガラスクロス及び樹脂材を含む第１板状部材が複数積層されている基板と、
   前記基板に設けられる電子部品と、
   前記電子部品を覆う封止樹脂部材と、
   第２ガラスクロス及び樹脂材を含み、前記複数の第１板状部材のうち前記封止樹脂部材に最も近い第１板状部材の前記第１ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向と、前記第２ガラスクロスに含まれる縦繊維の方向と、が前記複数の第１板状部材の積層方向に直交する平面内で成す角度が０°より大きく、かつ、９０°以下となるように、前記基板との間に前記封止樹脂部材を挟むように設けられる第２板状部材と、
   を備えることを特徴とする電子回路モジュール部品。

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