JP2013135187A - 基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイシングによって発生する切粉の粘着力を低下させることが可能な基板の製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、樹脂基板10の一方の主面上にUV硬化型のソルダーレジスト22を形成する工程と、テープ基材32上に設けられたUV硬化型の粘着層34にソルダーレジスト22を貼り付ける工程と、ソルダーレジスト22を貼り付けた後、ソルダーレジスト22と粘着層34とにUV光を照射することにより、ソルダーレジスト22と粘着層34とを硬化させる工程と、硬化させた後、樹脂基板10とソルダーレジスト22との積層体をダイシングにより切断する工程と、を有する基板の製造方法である。
【選択図】図5
【解決手段】本発明は、樹脂基板10の一方の主面上にUV硬化型のソルダーレジスト22を形成する工程と、テープ基材32上に設けられたUV硬化型の粘着層34にソルダーレジスト22を貼り付ける工程と、ソルダーレジスト22を貼り付けた後、ソルダーレジスト22と粘着層34とにUV光を照射することにより、ソルダーレジスト22と粘着層34とを硬化させる工程と、硬化させた後、樹脂基板10とソルダーレジスト22との積層体をダイシングにより切断する工程と、を有する基板の製造方法である。
【選択図】図5
Description
本発明は、基板の製造方法に関する。
ダイシングテープの粘着層に、基板等の被加工物を貼り付け、その状態で、ダイシングにより被加工物を切断することが行われている。この製造工程において、ダイシングによって切粉が発生し、この切粉が被加工物に付着することで汚れ不良等の不具合が生じるという課題がある。
このような課題に対して、例えば特許文献1及び特許文献2には、粘着層に被加工物を貼り付けた後、被加工物が貼り付けられていない領域の粘着層の粘着力を低下させ、その後に、被加工物をダイシングすることで対処することが記載されている。例えば特許文献3には、ダイシングをする際に、切り込みの先端を粘着層内に留まるようにダイシングをすることで対処することが記載されている。
被加工物を完全に切断するフルカットダイシングでは、ダイシングテープまで深く切り込むことがなされる。この場合、ダイシングテープの粘着層を切削することになるため、粘着性を持つ切粉が発生してしまう。このような粘着性を持つ切粉が被加工物である基板に一旦付着してしまうと、洗浄を行っても切粉を除去することが難しい。このため、汚れ不良や搬送不良等が生じてしまうという課題がある。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、ダイシングによって発生する切粉の粘着力を低下させることが可能な基板の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、基板の一方の主面上に光硬化型の樹脂層を形成する工程と、テープ基材上に設けられた光硬化型の粘着層に前記樹脂層を貼り付ける工程と、前記樹脂層を貼り付けた後、前記樹脂層と前記粘着層とに光を照射することにより、前記樹脂層と前記粘着層とを硬化させる工程と、前記硬化させた後、前記基板と前記樹脂層とをダイシングにより切断する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法である。本発明によれば、ダイシングによって発生する切粉の粘着力を低下させることができる。
上記構成において、前記基板の一方の主面上に光硬化型の樹脂を印刷した後、前記樹脂に熱処理を施して硬化させることで前記樹脂層を形成する構成とすることができる。
上記構成において、前記粘着層と前記樹脂層とは、UV硬化型である構成とすることができる。
上記構成において、前記粘着層と前記樹脂層とは、同じポリマーを主成分とする構成とすることができる。
上記構成において、前記ポリマーはアクリルポリマーである構成とすることができる。
上記構成において、前記基板は樹脂基板である構成とすることができる。
上記構成において、前記樹脂基板の一方の主面上に、複数の開口部を有する前記樹脂層を形成し、前記開口部に、前記樹脂基板の他方の主面上に実装される電子部品と電気的に接続される端子電極を形成する工程を有し、前記電子部品が実装され且つ前記端子電極が形成された後、前記粘着層に前記樹脂層を貼り付ける構成とすることができる。
本発明によれば、ダイシングによって発生する切粉の粘着力を低下させることができる。
まず、図1(a)から図2(e)を用いて、比較例1に係る基板の製造方法について説明する。なお、比較例1では、複数のモジュールが形成された多面取り構造の樹脂基板を切断して個片化する製造方法を例に説明する。図1(a)から図1(d)は、比較例1に係る基板の製造方法を示す斜視図の例であり、図1(e)から図1(h)は、図1(a)から図1(d)のA−A間の断面図の例である。なお、図1(a)から図1(h)では、多面取り構造の樹脂基板に形成される複数のモジュールのうちの1つのモジュールを図示して説明する。
図1(a)及び図1(e)のように、複数の層52〜56が積層され、各層の間及び最も外側の層の外面に配線パターン58が設けられた樹脂基板50を形成する。各層の配線パターン58は、各層を貫通するビア配線60によって電気的に接続されている。樹脂基板50の一方の主面上に、マスクを用いた印刷により、熱硬化型のソルダーレジスト62を形成する。これにより、ソルダーレジスト62には、配線パターン58が露出した複数の開口部64が形成される。
図1(b)及び図1(f)のように、ソルダーレジスト62を熱処理によって硬化させて安定状態にする。図1(c)及び図1(g)のように、開口部64で露出する配線パターン58の上面にめっきを施して、端子電極66を形成する。図1(d)及び図1(h)のように、樹脂基板50の他方の主面上に複数の電子部品68を実装する。これにより、1つのモジュールには1つ又は複数の電子部品68が実装されることになる。電子部品68は、配線パターン58及びビア配線60を介して、端子電極66に電気的に接続される。このような製造工程により、複数のモジュールが形成された多面取り構造の樹脂基板50を得ることができる。
次に、図1(a)から図1(h)の製造工程により製造された多面取り構造の樹脂基板を切断する工程について説明する。図2(a)から図2(e)は、比較例1に係る基板の製造方法を示す断面図の例である。なお、図2(a)から図2(e)では、複数のモジュールが形成された樹脂基板50全体を図示していて、複数のモジュールそれぞれの電子部品68をまとめて電子部品68aとして図示している。
図2(a)のように、テープ基材72上に紫外線(UV:ultraviolet)硬化型の粘着層74が形成されたダイシングテープ70を準備し、樹脂基板50の一方の主面上に形成されたソルダーレジスト62を粘着層74に貼り付ける。
図2(b)のように、ダンシングブレード76を用いて、樹脂基板50とソルダーレジスト62とを切断して、モジュール毎に個片化する。このとき、樹脂基板50及びソルダーレジスト62を完全に切断するために、テープ基材72まで深くダイシングブレード76で切り込む。このダイシングにより、粘着層74が切削されるため、粘着性を持つ切粉78が発生する。発生した切粉78は、樹脂基板50の側面等に付着する。
図2(c)のように、ダイシングテープ70を回転させながら洗浄液を流して、切粉78を除去するためのスピン洗浄を行う。しかしながら、切粉78は粘着性を有していて、樹脂基板50の側面等に貼り付いている。このため、スピン洗浄では除去が困難であり、切粉78が残存してしまう。
図2(d)のように、ソルダーレジスト62が貼り付けられた側とは反対側からダイシングテープ70にUV光を照射する。これにより、粘着層74にUV光が照射され、粘着層74は硬化して粘着力が低下する。
図2(e)のように、個片化された樹脂基板50をピックアップする。粘着層74の粘着力が低下しているため、ピックアップは容易にできる。
なお、比較例1では、図1(a)から図1(h)のように、熱硬化型のソルダーレジストを用いた場合を説明したが、感光性のソルダーレジストを用いてもよい。図3(a)から図3(h)を用いて、感光性のソルダーレジストを用いた場合の製造方法を説明する。図3(a)から図3(d)は、比較例1の変形例1に係る基板の製造方法を示す斜視図の例であり、図3(e)から図3(h)は、図3(a)から図3(d)のA−A間の断面図の例である。
図3(a)及び図3(e)のように、配線パターン58が設けられた樹脂基板50を形成する。樹脂基板50の一方の主面上全面に、感光性のソルダーレジスト62aを印刷により形成する。その後、ソルダーレジスト62aを熱処理によって硬化させる。図3(b)及び図3(f)のように、フォトプロセスの露光・現像を行い、ソルダーレジスト62aに複数の開口部64を形成して、配線パターン58を露出させる。図3(c)及び図3(g)のように、開口部64で露出する配線パターン58の上面にめっきを施し、端子電極66を形成する。図3(d)及び図3(h)のように、樹脂基板50の他方の主面上に複数の電子部品68を実装する。その後は、比較例1と同じように、図2(a)から図2(e)で説明した製造方法を行う。
このように、比較例1では、ダイシングによって粘着性を持つ切粉78が発生してしまい、この切粉78が樹脂基板50の側面等に付着すると、その後の洗浄によっても除去することが難しくなる。このため、ピックアップ後においても樹脂基板50の側面等に粘着性の切粉78が残存してしまう。この結果、汚れ不良、切粉78が端子電極66に付着することによる接触不良、切粉78の粘着性による搬送不良等が生じてしまう。そこで、このような課題を解決すべく、ダイシングによって発生する切粉の粘着力を低下させることが可能な実施例を以下に説明する。
図4(a)から図5(e)を用いて、実施例1に係る基板の製造方法を説明する。なお、実施例1においても、比較例1と同様に、複数のモジュールが形成された多面取り構造の樹脂基板を切断して個片化する製造方法を例に説明する。図4(a)から図4(d)は、実施例1に係る基板の製造方法を示す斜視図の例であり、図4(e)から図4(h)は、図4(a)から図4(d)のA−A間の断面図の例である。なお、図4(a)から図4(h)では、多面取り構造の樹脂基板に形成される複数のモジュールのうちの1つのモジュールを図示して説明する。
図4(a)及び図4(e)のように、複数の層12〜16が積層され、各層の間及び最も外側の層の外面に配線パターン18が設けられた樹脂基板10を形成する。配線パターン18は、例えば銅(Cu)等の金属膜で形成される。樹脂基板10は、例えばガラスエポキシ基板からなる層12〜16が積層された積層基板である。樹脂基板10の厚さは、例えば0.35mm〜0.75mmである。各層の配線パターン18は、各層を貫通する例えばCu等の金属膜で形成されたビア配線20によって電気的に接続されている。樹脂基板10の一方の主面上に、マスクを用いてレジストを印刷することにより、例えばUV硬化型のソルダーレジスト22を形成する。これにより、ソルダーレジスト22に、配線パターン18が露出した複数の開口部24が形成される。ソルダーレジスト22は、例えばアクリルポリマーを主成分とするレジストを用いることができる。具体例として、例えば日本ポリテック株式会社製のNPR−80Seriesを用いることができる。
図4(b)及び図4(f)のように、ソルダーレジスト22を熱処理によって硬化させる。図4(c)及び図4(g)のように、開口部24で露出する配線パターン18の上面に、例えば電解めっき法又は無電解めっき法を用いて金(Au)めっきを施し、端子電極26を形成する。図4(d)及び図4(h)のように、樹脂基板10の他方の主面上に複数の電子部品28を実装する。これにより、1つのモジュールには1つ又は複数の電子部品28が実装されることになる。電子部品28は、配線パターン18及びビア配線20を介して、端子電極26に電気的に接続される。このような製造工程により、複数のモジュールが形成された多面取り構造の樹脂基板10を得ることができる。
このように、図4(a)から図4(h)で説明した製造方法では、ソルダーレジスト22に感光性のレジストを用いているが、図1(a)から図1(h)で説明した熱硬化型のレジストを用いた場合のプロセスを行っている。つまり、ソルダーレジスト22にUV光を照射することなく、マスクを用いた印刷によって開口部24を形成し、熱処理のみによってソルダーレジスト22を硬化させている。このように、ソルダーレジスト22は、光照射による化学反応がなされておらず、これ以降の工程でUV光が照射された場合には、化学反応が進むことになる。
次に、図4(a)から図4(h)により製造された多面取り構造の樹脂基板を切断して、モジュール毎に個片化する工程について説明する。図5(a)から図5(e)は、実施例1に係る基板の製造方法を示す断面図の例である。なお、図5(a)から図5(e)では、複数のモジュールが形成された樹脂基板10全体を図示していて、複数のモジュールそれぞれの電子部品28をまとめて電子部品28aとして図示している。
図5(a)のように、テープ基材32上にUV硬化型の粘着層34が形成されたダイシングテープ30を準備する。テープ基材32は、例えばUV光を透過する性質を有するものを用いることができる。粘着層34は、例えばアクリルポリマーを主成分とするものを用いることができる。このようなダイシングテープ30の具体例として、例えば電気化学工業株式会社製のUHP−110Bを用いることができる。樹脂基板10の一方の主面上に形成されたソルダーレジスト22を粘着層34に貼り付ける。
図5(b)のように、ソルダーレジスト22が貼り付けられた側とは反対側からダイシングテープ30にUV光を照射する。これにより、粘着層34とソルダーレジスト22とにUV光が照射される。上述したように、ソルダーレジスト22は、これ以前の工程ではUV光が照射されていない。このため、UV光が照射されると、粘着層34だけでなくソルダーレジスト22も化学反応が進むことになる。UV光の照射には、例えばブラックライトのUV光照射機を用いることができる。このようなUV光照射機を用いることで、粘着層34とソルダーレジスト22との化学反応の制御を容易に行うことができる。
ここで、図6(a)及び図6(b)を用いて、UV光が照射されることによる粘着層34とソルダーレジスト22との化学反応について説明する。図6(a)は、UV光が照射される前の粘着層34とソルダーレジスト22との状態を示す模式図であり、図6(b)は、UV光が照射された後の状態を示す模式図である。図6(a)のように、粘着層34とソルダーレジスト22とは共に、光重合開始剤40、アクリルポリマー42、及び架橋剤44を有する。光重合開始剤40は、例えばヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン等のアルキルフェノン系化合物を含む。アクリルポリマー42は、例えばアクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ポリアクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヒドロシエチル、及びアクリル酸メチルのうちの少なくとも1つを含む。架橋剤44は、例えばポリイソシアネート等のイソシアネート系化合物を含む。
図6(b)のように、粘着層34とソルダーレジスト22とにUV光が照射されると、光重合開始剤40からラジカルが発生し、このラジカルが架橋剤44に作用することで重合反応が進行する。これにより、架橋剤44同士及び架橋剤44とアクリルポリマー42との間に架橋46が形成されて網目構造となる。この結果、粘着層34とソルダーレジスト22とは硬化する。このとき、ソルダーレジスト22が粘着層34に貼り付いていることで、ソルダーレジスト22の架橋剤44及びアクリルポリマー42と、粘着層34の架橋剤44及びアクリルポリマー42との間にも、架橋46が形成される。これにより、ソルダーレジスト22と粘着層34は密着固定されることになる。一方、粘着層34自体は硬化するため、粘着力は低下する。
このように、ソルダーレジスト22と粘着層34とにUV光が照射されると、粘着層34の粘着力は低下するが、ソルダーレジスト22と粘着層34とは架橋46によって密着固定される。例えばUV光の照射量等を制御することで、粘着層34の粘着力の低下及びソルダーレジスト22と粘着層34との間の密着力を制御することができる。ソルダーレジスト22と粘着層34との間の密着力は、後述するダイシングでは剥がれず、ピックアップでは容易に剥がれる程度の強さであることが望ましい。
図5(c)のように、ダイシングブレード36を用い、樹脂基板10とソルダーレジスト22とを切断して、複数のモジュールを個片化する。ダイシングブレード36の厚さは、例えば0.15mm〜0.3mmである。このとき、樹脂基板10とソルダーレジスト22とを完全に切断するために、テープ基材32まで深くダイシングブレード36で切り込む。このため、粘着層34も切削されるが、粘着層34の粘着力は低下しているため、発生する切粉38は粘着力の弱いものとなる。
図5(d)のように、ダイシングテープ30を回転させながら洗浄液(例えば、純水)を流してスピン洗浄を行う。樹脂基板10の側面等に付着した切粉38は、粘着力の弱いものであるから、このスピン洗浄により容易に除去することができる。
図5(e)のように、個片化された樹脂基板10をピックアップする。上述したように、例えばUV光の照射量等を適切に制御することで、ソルダーレジスト22と粘着層34との間の密着力を適切な大きさにでき、ピックアップを容易に行うことができる。
図7(a)は、個片化された1つのモジュールをソルダーレジスト22側から見た斜視図の例であり、図7(b)は、電子部品28側から見た斜視図の例である。図7(a)のように、樹脂基板10の一方の主面全体に、複数の開口部を有するソルダーレジスト22が設けられており、開口部には端子電極26が設けられている。ソルダーレジスト22は、はんだが不必要な部分に付着するのを防ぐために用いられており、モジュールを例えばマザーボードに実装する際には、ソルダーレジスト22の開口部に設けられた端子電極26の上面にはんだが形成されることになる。図7(b)のように、樹脂基板10の他方の主面上には、例えばデュプレクサ28b、フィルタ28c、インダクタ28d、及びコンデンサ28eを含む電子部品28が実装されている。電子部品28を保護するために、電子部品28上に、例えば金属又は樹脂からなるリッドが設けられていてもよく、また、電子部品28を覆うように樹脂モールドや金属キャップが設けられていてもよい。
このように、実施例1によれば、樹脂基板10の一方の主面上に形成されたUV硬化型のソルダーレジスト22を、テープ基材32上に設けられたUV硬化型の粘着層34に貼り付ける。そして、ソルダーレジスト22と粘着層34とにUV光を照射することにより、ソルダーレジスト22と粘着層34とを硬化させる。その後に、樹脂基板10とソルダーレジスト22とをダイシングにより切断する。これにより、ダイシングによって発生する切粉38の粘着力を低下させることができる。このため、切断後に洗浄を行うことで、切粉38を容易に除去することができ、樹脂基板10の側面等に切粉38が残存することを抑制できる。よって、汚れ不良や接触不良、及び搬送不良等の発生を抑制でき、歩留まりを改善することができる。
また、図5(b)のように、ソルダーレジスト22が貼り付けられた側とは反対側からUV光を照射することで、粘着層34全体及びソルダーレジスト22全体に容易にUV光を照射することができる。これにより、粘着層34全体の粘着力の低下と、ソルダーレジスト22と粘着層34との密着固定と、を容易になし得ることができる。
樹脂基板10の一方の主面上に形成するソルダーレジスト22は、UV硬化型のレジストを印刷した後、そのレジストに熱処理を施して硬化させることで形成することが望ましい。これにより、光照射による化学反応が進んでいないソルダーレジスト22を粘着層34に貼り付けることができる。このため、ソルダーレジスト22と粘着層34とにUV光を照射することで、それらを架橋46によって密着固定させることができる。
粘着層34とソルダーレジスト22とはUV硬化型である場合に限らず、その他の波長帯の光が照射されることで硬化する場合でもよい。つまり、粘着層34とソルダーレジスト22とは、光硬化型である場合でもよく、特に、ある波長帯の光が照射されることで共に硬化するような、同じ波長帯の光によって硬化する光硬化型である場合が好ましい。
粘着層34とソルダーレジスト22とは共にアクリルポリマーを主成分とする場合を説明したが、これ以外のポリマーを主成分とする場合でもよい。また、架橋46によって粘着層34とソルダーレジスト22とを密着固定させる観点から、粘着層34とソルダーレジスト22とは同じポリマーを主成分とする場合が好ましい。なお、粘着層34とソルダーレジスト22とが架橋46によって密着固定されるのであれば、異なるポリマーを主成分とする場合でもよい。
実施例1では、複数のモジュールが形成された多面取り構造の樹脂基板をダイシングする場合を例に示したが、多面取り構造ではない樹脂基板をダイシングする場合でもよい。また、樹脂基板以外の基板をダイシングする場合でもよい。このような場合、基板の一方の主面上に形成される樹脂層は、ソルダーレジスト以外の樹脂層の場合でもよく、樹脂層に端子電極等が形成される開口部が設けられていない場合でもよい。
しかしながら、樹脂基板をダイシングする場合、樹脂基板はウエハ等に比べて厚いことから、ダイシングブレードも厚いものを用いる。このため、ダイシングにより大量の切粉が発生する。したがって、樹脂基板をダイシングする場合に、実施例1で説明した製造方法を適用することがより好ましい。特に、多面取り構造の樹脂基板をダイシングする場合では、ソルダーレジストに凹凸や反りが生じ易いことから、高い粘着力を有する粘着層を用いている。したがって、多面取り構造の樹脂基板をダイシングする場合に、実施例1で説明した製造方法を適用することがさらに好ましい。
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
10 樹脂基板
12、14、16 層
18 配線パターン
20 ビア配線
22 ソルダーレジスト
24 開口部
26 端子電極
28、28a 電子部品
28b デュプレクサ
28c フィルタ
28d インダクタ
28e コンデンサ
30 ダイシングテープ
32 テープ基材
34 粘着層
36 ダイシングブレード
38 切粉
40 光重合開始剤
42 アクリルポリマー
44 架橋剤
46 架橋
12、14、16 層
18 配線パターン
20 ビア配線
22 ソルダーレジスト
24 開口部
26 端子電極
28、28a 電子部品
28b デュプレクサ
28c フィルタ
28d インダクタ
28e コンデンサ
30 ダイシングテープ
32 テープ基材
34 粘着層
36 ダイシングブレード
38 切粉
40 光重合開始剤
42 アクリルポリマー
44 架橋剤
46 架橋
Claims (7)
- 基板の一方の主面上に光硬化型の樹脂層を形成する工程と、
テープ基材上に設けられた光硬化型の粘着層に前記樹脂層を貼り付ける工程と、
前記樹脂層を貼り付けた後、前記樹脂層と前記粘着層とに光を照射することにより、前記樹脂層と前記粘着層とを硬化させる工程と、
前記硬化させた後、前記基板と前記樹脂層とをダイシングにより切断する工程と、を有することを特徴とする基板の製造方法。 - 前記基板の一方の主面上に光硬化型の樹脂を印刷した後、前記樹脂に熱処理を施して硬化させることで前記樹脂層を形成することを特徴とする請求項1記載の基板の製造方法。
- 前記粘着層と前記樹脂層とは、UV硬化型であることを特徴とする請求項1または2記載の基板の製造方法。
- 前記粘着層と前記樹脂層とは、同じポリマーを主成分とすることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項記載の基板の製造方法。
- 前記ポリマーはアクリルポリマーであることを特徴とする請求項4記載の基板の製造方法。
- 前記基板は樹脂基板であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項記載の基板の製造方法。
- 前記樹脂基板の一方の主面上に、複数の開口部を有する前記樹脂層を形成し、
前記開口部に、前記樹脂基板の他方の主面上に実装される電子部品と電気的に接続される端子電極を形成する工程を有し、
前記電子部品が実装され且つ前記端子電極が形成された後、前記粘着層に前記樹脂層を貼り付けることを特徴とする請求項6記載の基板の製造方法。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015023246A (ja) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | 株式会社村田製作所 | 電子部品の製造方法及び基板型の端子の製造方法 |
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