JP2013161831A - 電子モジュール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、小型でありながら確実にシールド効果が得られ、また低コストで量産化が可能な電子モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】回路基板１０に実装された電子部品２０をモールド樹脂４０で封止したモールド体５０を有する電子モジュール８０であって、
前記モールド体５０の上面及び側面が、物理気相成長法により形成された金属の蒸着膜からなるシールド膜６０で覆われたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子モジュール及びその製造方法に関し、特に、回路基板に実装された電子部品をモールド成形によりモールド樹脂で封止したモールド体を有する電子モジュール及びその製造方法に関する。

従来から、電子機器の一部の機能を担う電子モジュールが知られている。かかる電子モジュールは、電子機器に搭載され、搭載された電子機器の所定の機能を担う。例えば、無線通信装置の分野においては、送受信等の機能を有し、携帯電話等の通信装置の通信機能を担う高周波モジュール等が上述の電子モジュールに該当する。

かかる電子モジュールは、電子機器に搭載されて用いられるため、電子機器の大きさに応じて構成され、電子機器が小型であれば、当然に電子モジュールも小型であることが要求される。

従来、電子モジュールは、高周波モジュールのようにシールドが必要な場合には、金属製のシールドケースに収容されて用いられていた。しかしながら、かかるシールドケースに収容された電子モジュールでは、基板のグランドと接続するには、基板上面のパターンで半田付け用のランドを構成し、これに半田付けをすることが一般的であるため、シールドケース内に半田付け用ランドが必要となる。この半田付け用ランドは、モジュール上で最も大きな部品の半田付けとなるため、ランドも大きく形成する必要があり、シールドケースの小型化が図れないという問題があった。

また、シールドケースが導体であるため、ケースと十分に離した部品レイアウトが必要となり、デッドゾーンが増加するという問題があった。更に、上面方向についても、上面電極部品はショートするおそれがあるため、十分なクリアランスが必要となり、やはりデッドスペースの増加に繋がってしまうという問題があった。

また、シールドケースは、最低でも１００μｍ程度の板厚が無いと、電子モジュールを実装するのに耐えうる強度が得られないため、やはり電子モジュールの大型化に繋がってしまうという問題もあった。

このようなシールドケースを用いないモジュール部品として、電子部品からなる実装部品を搭載した回路基板と、この実装部品を第１の樹脂で封止した上記回路基板と同じ外形の封止体と、この封止体の表面と上記回路基板の側面を、無電解メッキ及び電解メッキにより覆った金属膜とからなり、上記封止体が所望の回路ブロックに対応した分割溝を有し、前記分割溝の底面もしくは側面で前記金属膜を回路基板のグランドパターンに接続させると共に、前記分割溝を第２の樹脂で充填する構成としたモジュール部品が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許第４１７８８８０号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成においては、金属膜の形成の際、無電解メッキで銅の金属膜を形成後、電解メッキで更に金属膜の表面を緻密にするという２段階の異なる湿式プロセスが必要なため、装置が大がかりとなり、低コストに量産化を行うことが困難であるという問題があった。つまり、樹脂は絶縁体であり、そのまま電解メッキを行うことはできないため、まず無電解メッキを行ってシード層となる金属膜を形成し、そのシード層を足掛かりとして本格的な電解メッキを行う必要があり、装置的にもプロセス的にも２工程分増加し、製造負担が大きくなってしまうという問題があった。

また、無電解メッキ及び電解メッキの双方とも、メッキ液に封止体を回路基板とともに浸して行うプロセスあるため、回路基板の裏面等にも不要な金属膜が形成されてしまい、実際の製造プロセスでは、それらの不要な金属膜を除去する工程が必要となり、金属膜の形成箇所等の制御が困難であるという問題があった。

そこで、本発明は、小型でありながら確実にシールド効果が得られ、また低コストで量産化が可能な電子モジュール及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る電子モジュール（８０）は、回路基板（１０）に実装された電子部品（２０）をモールド樹脂（４０）で封止したモールド体（５０）を有する電子モジュール（８０）であって、
前記モールド体（５０）の上面及び側面が、物理気相成長法により形成された金属の蒸着膜からなるシールド膜（６０）で覆われたことを特徴とする。

ここで、前記回路基板（１０）の側面にはグランドパターン（１５）が露出しており、
前記シールド膜（６０）は、前記回路基板（１０）の側面で前記グランドパターン（１５）と接続された構成とされることが好ましい。

また、前記グランドパターン（１５）は、前記回路基板（１０）の角部（１７）よりも内側の側辺部の側面に設けられていることが好ましい。

更に、前記回路基板（１０）は多層基板であり、
前記回路基板（１０）の側面には、露出した前記グランドパターン（１５）の上層と下層を接続するスルーホール（１６）が形成されていることが好ましい。

なお、前記シールド膜（６０）は、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなる構成であってもよい。

また、前記アルミニウムを含む合金は、アルミニウムと銅、又はアルミニウムと錫を含む合金であってもよい。

ここで、前記電子部品（２０）は、無線に用いられる高周波部品であり、
前記回路基板（１０）は、高周波回路基板であってもよい。

また、前記モールド体（５０）の上面を覆う前記シールド膜（６０）上には、前記モールド体（５０）の上面の外周から所定距離以上内側の領域に、前記シールド膜（６０）を部分的に覆う保護膜（７０）が更に形成されてもよい。

ここで、前記保護膜（７０）は、印刷法により形成されてもよい。

なお、前記保護膜（７０）の角部（７１）は、角を落として丸く曲線的に形成されていることが好ましい。

また、前記保護膜（７０）には、印字（７５、７６）が施されていてもよい。

ここで、前記印字（７５，７６）は、レーザーマーキング又は印刷により形成されてもよい。

本発明の他の態様に係る電子モジュール（８０）の製造方法は、複数の回路基板（１０）が格子状のダイシングライン（９０）に沿って配置された集合基板（１００）を用意する工程と、
前記複数の回路基板（１０）の各々に電子部品（２０）を実装する部品実装工程と、
各々の前記回路基板（１０）に前記電子部品（２０）が実装された前記集合基板（１００）をモールド成形によりモールド樹脂（４０）で封止するモールド成形工程と、
前記集合基板（１００）を前記ダイシングライン（９０）に沿って切断し、樹脂封止された前記複数の回路基板（１０）を個片化して複数のモールド体（５０）を生成するモールド体個片化工程と、
前記複数のモールド体（５０）の各々の上面及び側面に、物理的気相成長法により金属の蒸着膜（６０）を形成する蒸着膜形成工程と、を有することを特徴とする。

ここで、前記集合基板（１００）及び前記複数の回路基板（１０）は、前記ダイシングライン（９０）を超えて隣接する前記回路基板（１０）同士を跨ぐようなグランドパターン（１５）を有して構成されていることが好ましい。

また、前記グランドパターン（１５）は、前記ダイシングライン（９０）の交点よりも内側の領域に形成されることが好ましい。

更に、前記集合基板（１００）及び前記複数の回路基板（１０）は多層基板として形成され、
前記ダイシングライン（９０）と前記回路基板（１０）との境界上には、上層と下層の前記グランドパターン（１５）同士を接続するスルーホール（１６）が形成された構成としてもよい。

また、前記複数のモールド体（５０）の各々の上面に形成された前記蒸着膜（６０）上の、前記モールド体（５０）の上面の外周から所定距離以上内側の領域に、印刷法により保護膜（７０）を形成する保護膜形成工程を更に有することとしてもよい。

ここで、前記保護膜（７０）に、レーザーマーキング又は印刷により印字を行う印字工程を更に有することとしてもよい。

本発明によれば、小型でシールド効果の高い電子モジュールを低コストで提供することができる。

本発明の実施例に係る電子モジュールの一例を示した図である。図１（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の断面図である。図１（Ｂ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の上面図である。図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示した電子モジュールの一例の部分拡大図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの一例のレイアウト及び高さについての説明図である。図２（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの回路基板上のレイアウトの一例を示した平面図である。図２（Ｂ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例を示した断面図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の断面構成の説明図である。図３（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の断面構成図である。図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した基板の断面構成の一部を拡大して示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の側面の断面構成及びシールド膜との接続部分を示した図である。図４（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の側面の断面構成を示した図である。図４（Ｂ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例のグランドパターンとシールド膜との接続部分を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの個片化を説明する図である。図５（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの個片化前の状態の一例を示した図である。図５（Ｂ）は、ダイシングライン付近の構成の一例を示した拡大図である。図５（Ｃ）は、ダイシングライン付近の断面構成の一例を示した図である。 グランドパターンのレイアウトについて説明するための図である。 保護膜の構成及び形成について説明するための図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法の集合基板用意工程の一例を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のアンダーフィル充填工程の一例を示した図である。図９（Ａ）は、アンダーフィル充填工程の一例を示した図である。図９（Ｂ）は、アンダーフィル充填工程におけるはんだバンプとの関係を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のモールド成形工程の一例を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のモールド体個片化工程の一例を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のシールド膜形成工程の一例を示した図である。図１２（Ａ）は、シールド膜形成工程の全体を示した図である。図１２（Ｂ）は、個々のモールド体へのシールド膜の形成状態を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法の保護膜形成工程の一例を示した図である。図１３（Ａ）は、保護膜形成工程の一例を示した図である。図１３（Ｂ）は、保護膜形成工程により形成された保護膜の一例を示した図である。 本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法の印字工程の一例を示した図である。図１４（Ａ）は、印字工程の一例を示した図である。図１４（Ｂ）は、印字工程により書き込まれた印字の一例を示した図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例を示した図である。図１（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の断面図であり、図１（Ｂ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の上面図である。また、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）に示した電子モジュールの一例の部分拡大図である。

図１（Ａ）に示すように、本発明の実施例に係る電子モジュール８５は、基板１０と、部品２０と、モールド樹脂４０と、シールド膜６０と、保護膜７０とを有する。また、基板１０と、部品２０と、モールド樹脂４０とは、モールド体５０を構成する。

図１（Ａ）に示すように、本実施例に係る電子モジュール８５は、基板１０の上に部品２０が実装され、部品２０をモールド樹脂４０が封止してモールド体５０を構成している。モールド体５０の上面及び側面を覆うようにシールド膜６０が形成され、シールド膜６０の表面上には更に保護膜７０が形成されている。

また、図１（Ｂ）において、本実施例に係る電子モジュール８５の上面図が示されているが、シールド膜６０の上に、保護膜７０が形成されている。保護膜７０は、シールド膜６０の周辺領域以外の中央領域を覆っており、保護膜７０の周囲からは、シールド膜６０が露出している。また、保護膜７０の表面には、印字が施されており、製品番号等の管理番号７５と、１番目のピンの位置を示す１ピンマーク７６が印字されている。

更に、図１（Ｃ）には、図１（Ａ）のＡ部の拡大図が示されているが、基板１０と部品２０との間に、はんだバンプ３０とアンダーフィル剤３１が示されている。つまり、基板１０と部品２０は、はんだバンプ３０により接合され、隙間部分にはアンダーフィル剤３１が充填された構成となっている。そして、基板１０上に実装された部品２０を、モールド樹脂４０が封止し、モールド体５０を構成している。また、モールド体５０のモールド樹脂４０の上面及び側面を覆うようにシールド膜６０が設けられ、シールド膜６０は、側面において基板１０の側面上部をも覆うように形成されている。更に、シールド膜６０の表面上に、モールド体５０の外周から距離を空けて保護膜７０が形成された構成となっている。

このように、本実施例に係る電子モジュール８５は、基板１０上に実装された部品２０をモールド樹脂４０で封止してモールド体５０を構成し、モールド体５０の表面及び側面、更に基板１０の側面上部をシールド膜６０が覆い、シールド膜６０の表面上の中央領域に保護膜７０が形成され、保護膜７０上に印字が施された構成となっている。

次に、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示した各構成要素について、詳細に説明する。

基板１０は、部品２０を実装することにより、所定の機能を有する回路を構成するための回路基板であり、基板１０の表面及び内部には、回路配線が形成されている。基板１０は、部品２０を実装でき、所定の機能を有する回路を構成することができれば、種々の材料から構成されてよいが、例えば、ガラスエポキシ樹脂等から構成されてもよい。

基板１０は、多層基板として構成されてもよい。基板１０に多層基板を用いることにより、基板１０に種々の回路配線を形成することができる。つまり、上層と下層とを接続することより、上層と下層に異なる回路配線を形成することができるので、ある程度複雑な回路配線を基板１０に形成することができる。

部品２０は、所定回路に必要とされる種々の部品が用いられてよいが、これらの部品は、例えば、ＷＬＣＳＰ（Wafer level Chip Size Package、ウェハレベルチップサイズパッケージ）として構成されてもよい。これにより、部品として用いられるＩＣの小型化を図ることができ、電子モジュールの小型化を図ることができる。

はんだバンプ３０は、部品２０を基板１０に実装する際に、部品２０と基板１０の電気的及び物理的な接続を行うための接合材である。アンダーフィル剤３１は、部品２０と基板１０との間の物理的な隙間を埋め、強度を高めて部品２０を安定して基板１０上に実装するための充填剤である。アンダーフィル剤３１は、例えば、液状硬化性樹脂が用いられてよく、具体的には、例えば、エポキシ樹脂等を用いるようにしてもよい。

モールド樹脂４０は、モールド成形により基板１０に実装された部品２０を封止するための樹脂である。モールド成形により部品２０を封止し、モールド体５０を形成することにより、シールドケースよりも小型に電子モジュールを構成することができる。なお、モールド樹脂４０は、基板１０の表面上のみを覆って部品２０を封止し、基板１０の側面や裏面は覆わないようにモールド成形される。

モールド樹脂４０は、基板１０に実装された部品２０を封止するので、部品２０よりは高くなるようにモールド成形される。しかしながら、あまり高く構成すると電子モジュールの小型化が図れないので、部品２０を封止するのに必要最小限の高さとなるようにモールド成形してもよい。

モールド体５０は、電子モジュールとしての所定回路の機能を有する単位であり、このままでも電子モジュールとして用いることが可能な状態である。しかしながら、本実施例に係る電子モジュールにおいては、電磁波シールドを行うためのシールド膜６０を形成し、電磁波から電子モジュールを遮蔽し、電子モジュールの機能を適切かつ安定的に発揮できる構成としている。

シールド膜６０は、電磁波から回路基板１０及び部品２０をシールドするための金属の蒸着膜である。シールド膜６０を金属の蒸着膜とすることにより、均一性の高いシールド膜６０を構成することができ、シールド膜６０によるシールド効果を高めることができる。シールド膜６０は、用途に応じて種々の厚さに構成してよいが、例えば、１〜２μｍ、又は１〜数μｍの膜厚に構成してもよい。これにより、必要以上にシールド膜６０を厚くせず、小型の電子モジュールとすることができる。

シールド膜６０は、物理的気相成長法（ＰＶＤ、Physical Vapor Deposition）による真空蒸着で、金属蒸着膜として形成することが好ましい。かかるＰＶＤによれば、方向を制御して金属の蒸着膜を形成することができるので、モールド体５０の上面及び側面の所望の箇所に均一なシールド膜６０を形成することができる。例えば、シールド膜６０は、物理的蒸着法のうち、イオン化した金属を被加工物に蒸着させるイオンプレーティングを採用してもよい。蒸発粒子がイオン化され、方向付けができるとともに、高速で被加工物であるモールド体５０に衝突させることができるため、高い密着力を得ることができる。また、ＰＶＤ法によれば、上述のような１〜２μｍ程度の膜厚で金属の蒸着膜を形成することが可能である。

本実施例に係る電子モジュールの所定の機能を有する回路は、種々の機能を有する回路として構成することができるが、例えば、無線通信を行うための無線モジュール又は高周波モジュールとして構成してもよい。無線モジュール又は高周波モジュールにおいては、シールドが必要な部品、回路部分を多く有する。例えば、ＲＦ（Radio Frequency）部（無線部）のパターン、ＢＰＦ（Band Pass Filter、バンドパスフィルタ）、ＬＰＦ（Law Pass Filter、ローパスフィルタ）、ＳＡＷ（Surface Acoustic Wave、表面弾性波）フィルタ等のフィルタ、高周波スイッチ、パワーアンプ、ローノイズアンプ、高周波マッチング部品（Ｌ、Ｃ、Ｒ）等の電磁波シールドが必要な部品、回路部分を多く含む。よって、本実施例に係る電子モジュールは、例えば、無線モジュール又は高周波モジュールに好適に適用され得る。

シールド膜６０は、用途に応じて適切な材料により構成することができるが、例えば、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金により構成してもよい。アルムニウムは、安価であるとともに、高い導電性を有するので、シールド膜６０として好適に用いることができる。なお、アルミニウムを含む合金は、例えば、アルミニウムと銅、又はアルミニウムと錫を含む合金を用いてもよい。その他、シールド膜６０は、例えば、銅を用いることもできる。このように、シールド膜６０は、用途に応じて種々の金属材料から構成することができる。

保護膜７０は、シールド膜６０の上面を覆うことにより、シールド膜６０の密着を補強するとともに、シールド膜６０を保護するための膜である。保護膜７０は、種々の絶縁材料を用いることができるが、例えば、熱硬化性のレジストコート材を用いてもよい。

保護膜７０は、金属の蒸着膜であるシールド膜６０と比較して、印刷された印字を非常に見易くすることができるため、印刷用の媒体としても機能する。印字は、一般的には、レーザーマーキングや印刷により行うが、金属の蒸着膜よりも、レジストコート材の方が、レーザーマーキングや印刷によるコントラストを大きくすることができ、明瞭に印字を行うことができる。

保護膜７０に行う印字は、用途に応じて種々の内容とすることができるが、一般的に、製品番号等の管理番号７５や、接続するチップの第１番目のピンの位置を示し、チップの配置の向きを示す１ピンマーク７６等が印字される場合が多い。本実施例においても、管理番号７５及び１ピンマーク７６を印字した例を示している。

なお、保護膜７０を設けることは、必須ではなく、用途等を考慮し、必要に応じて設けるようにしてよい。よって、以後の実施例においては、保護膜７０が形成された状態の本実施例に係る電子モジュールを電子モジュール８５と表記し、保護膜７０が形成されていない状態の本実施例に係る電子モジュールを電子モジュール８０と表記することとする。また、双方の電子モジュールを指す場合には、電子モジュール８０、８５を表記することにする。

このように、本実施例に係る電子モジュール８０、８５によれば、全体を小型に構成できるとともに、種々の部品及び回路にシールドを適切に行うことができる。

図２は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例のレイアウト及び高さについて説明するための図である。図２（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの回路基板上のレイアウトの一例を示した平面図であり、図２（Ｂ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例を示した断面図である。

図２（Ａ）において、基板１０の表面上に部品２０が配置されているが、基板１０上に、モールド側面最低必要肉厚１１と、部品搭載エリア１２が併せて示されている。図１において説明したように、基板１０上をモールド成形によりモールド樹脂４０で封止するため、基板１０の上面寸法の全てに部品２０を搭載できる訳ではなく、端部においては、モールド側面最低必要肉厚１１を確保する必要がある。よって、部品搭載可能範囲である部品搭載エリア１２は、基板上面寸法から端部のモールド側面最低必要肉厚１１を除いた範囲となり、基板１０の外周からモールド側面最低必要肉厚１１の分だけ内側に入った領域となる。よって、部品搭載可能範囲は、平面的には、基板１０の外周端からモールド側面最低必要肉厚１１だけ内側に入っていることが必要という制約があることになる。

また、図２（Ｂ）において、本実施例に係る電子モジュール８０の断面が示されているが、電子モジュール８０の高さは、最大部品高さに、モールド樹脂４０の厚さｔとシールド膜６０の厚さを加えた高さとなる。図１において説明したように、シールド膜６０の厚さを例えば１〜２μｍとし、モールド樹脂４０の厚さｔを最低限必要な厚さとすれば、非常に低い高さで電子モジュール８０を構成することができる。

図３は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の断面構成を説明するための図である。図３（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の断面構成を示した図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）に示した基板の断面構成の一部を拡大して示した図である。

図３（Ａ）において、モールド体５０の断面構成が示されており、モールド樹脂４０の下の基板１０が６層基板である例が示されている。基板１０は、コア材１３と、配線パターン１４と、グランドパターン１５とが積層されて構成されている。具体的には、コア材１３よりも下方には配線パターン１４が形成され、コア材１３よりも上方にはグランドパターン１５が形成されている。

コア材１３は、多層基板のコアとなる材料であり、ビルドアップ基板を構成する際の中心となる基材である。コア材１３の上下に基板１０の各層を形成してゆくが、その際、配線パターン１４とグランドパターン１５も形成される。配線パターン１４は、基板１０内で回路配線が形成されていればよいため、基板１０の側面からは露出していない。一方、グランドパターン１５は、シールド膜６０と接続する必要があるため、基板１０の側面に露出するように形成される。

図３（Ａ）において、対向する２つのモールド体５０の間に溝９１が形成されているが、これは、ダイシングラインが切断されて形成された溝９１であり、モールド体５０が個片化される際に形成された溝９１である。本実施例に係る電子モジュールの製造方法の詳細は後述するが、格子状のダイシングラインに沿って配置された複数の基板１０の各々に部品２０が実装され、部品２０が実装された複数の基板１０がまとめてモールド成形され、最後にダイシングラインを切断することにより、個々のモールド体５０は製造される。よって、基板１０を個片化したときに、基板１０の側面にグランドパターン１５が露出するように、隣接する基板１０同士に跨るようにグランドパターン１５を形成しておけばよい。一方、配線パターン１４の方は、個々の基板１０内にパターンが収まるように構成すればよい。

図３（Ｂ）には、グランドパターン１５の拡大図が示されているが、グランドパターン１５は、基板１０の側面から露出した構成となっている。かかる構成により、シールド膜６０が、基板１０の側面上部も覆うように構成すれば、シールド膜６０は、露出したグランドパターン１５と接続することができ、シールド膜６０の電位を接地電位とすることができる。

なお、配線パターン１４及びグランドパターン１５は、用途に応じて種々の配線材料から構成することができるが、例えば、銅から構成されてもよい。銅は、低価格で高い導電性を有するので、基板１０内の配線材料として好適に利用することができる。

図４は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の側面の断面構成及びシールド膜との接続部分を示した図である。図４（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例の基板の側面の断面構成を示した図であり、図４（Ｂ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの一例のグランドパターンとシールド膜との接続部分を示した図である。

図４（Ａ）において、図３（Ｂ）と同様に、基板１０の側面の断面構成が示されているが、上下のグランドパターン１５同士が、スルーホール１６により接続されている。上下層のグランドパターン１５同士は、いずれかの箇所でスルーホール１６により接続されるが、スルーホール１６をグランドパターン１５が存在する基板１０の側面に形成することにより、スルーホール１６が略半分で切断された形状となり、配線金属の露出を増やすことができる。

図４（Ｂ）は、シールド膜６０が基板１０の側面を覆った状態を示しているが、スルーホール１６が側面に形成されていることにより、シールド膜６０との接触面積を増加させることができる。なお、シールド膜６０は、カットしたグランドパターン１５及びスルーホール１６を、完全に覆うことができるように、最下層のグランドパターン１５から深さｄｓまで形成されている。これにより、接続抵抗を低減できるとともに、グランドパターン１５及びスルーホール１６が銅で構成されている場合には、経時変化として発生する銅の酸化を抑制することができる。

図５は、本発明の実施例に係る電子モジュールの個片化を説明するための図である。図５（Ａ）は、本発明の実施例に係る電子モジュールの個片化前の状態の一例を示した図であり、図５（Ｂ）は、ダイシングライン付近の構成の一例を示した拡大図であり、図５（Ｃ）は、ダイシングライン付近の断面構成の一例を示した図である。

図５（Ａ）に示すように、個々の基板１０は、格子状のダイシングライン９０に沿って配置され、複数の基板１０が集まって、集合基板１００を構成している。更に、集合基板１００は、１つのシート基板１１０に２つ設けられている。このように、個々の基板１０は、最初は、シート基板１１０上に集合基板１００として構成される。集合基板１００内の個々の基板１０は、ダイシングライン９０により仕切られている。但し、ダイシングライン９０は仮想線であり、シート基板１１０上に実際に描かれている訳ではなく、加工のために仮想的に設けられているラインである。ダイシングライン９０は、ダイサーのブレード幅に応じて種々の幅を有してよいが、例えば、０．３ｍｍ程度の幅を有して設けられてもよい。なお、図５（Ａ）においては、各々の集合基板１００が既にモールド樹脂４０にモールド成形された状態が示されている。

図５（Ｂ）は、個々の基板１０が４個集合したダイシングライン９０の交点を示した拡大平面図である。図５（Ｂ）に示すように、ダイシングライン９０と基板１０との境界上には、スルーホール１６が形成される。また、図５（Ｂ）には示されていないが、グランドパターン１５は、ダイシングライン９０を超えて、隣接する基板１０同士に跨るように形成されている。これにより、基板１０を個片化したときに、グランドパターン１５及びスルーホール１６を個片化した基板１０の側面に露出させることができる。

なお、図５（Ｂ）において、破線で囲まれたダイシングライン９０の交点の部分は、グランドパターン１５を形成しない方が好ましい領域である。ダイシングライン９０の交点には、金属配線のバリが発生し易く、特に、金属配線を銅とした場合には、硬度が柔らかいので、基板１０の角部にバリが残り易くなる。なお、この点については、更に詳細には後述する。

図５（Ｃ）は、個片化した基板１０の側面を示した図である。図５（Ｃ）に示すように、グランドパターン１５だけでなく、グランドパターン１５よりも遙かに接触面積の大きいスルーホール１６が露出しているため、シールド膜１６との電気的接続を確実に行うことができる。

図６は、グランドパターン１５のレイアウトについて説明するための図である。図６において、基板１０及び部品２０のレイアウトの他、４隅の角部１７が示されている。

図３乃至図５において説明したように、基板１０の側面にグランドパターン１５を露出させる場合において、基板１０のグランド配線とシールド膜６０との接触面積をより多く取るためには、基板１０の外周総てにおいて可能な限りグランドパターン１５をレイアウトすることが好ましい。

一方、図５においても説明した通り、電子モジュール８０をシート基板１１０から分割する方法としては、ダイシングカットがよく用いられる。ダイシングカットにより基板１０の銅箔を切断する場合、銅という金属が柔らかく粘りを持っていることから、電子モジュール８０の角部１７に相当する場所に銅箔を配置すると、バリを残さずに切断するということが難しく、電子モジュール個片の角部１７に銅箔のバリが発生してしまう。このバリを発生させないために、基板１０の角部１７に相当する部分を意図的に避けて、銅箔を露出させるようにする。つまり、図６において、角部１７には、グランドパターン１５を配置せず、これを除いた外周にグランドパターン１５を形成するようにすれば、バリも発生させず、グランドパターン１５とシールド膜１６との接触部分も最大限確保することができる。

図７は、保護膜７０の構成及び形成について説明するための図である。図７において、本実施例に係る電子モジュール８５の一例の上面が示されているが、保護膜７０は、例えば、シールド膜６０の表面上に、レジストコート材をスクリーン印刷することにより形成する。保護膜７０の厚さは、目的に応じて定めてよく、目的としては、シールド膜６０の保護、マーキング、絶縁が挙げられる。後の工程でレーザーマーキングを行う場合には、シールド膜６０と明らかに異なる色の材料を用いることが好ましい。印刷は、シールド膜６０形成後に行われるため、電子モジュール８０の個片単位での印刷となる。印刷の際には、トレイ等の上に複数の電子モジュール８０を固定し、その上に、各電子モジュール８０に対応する位置に孔が形成された印刷用の孔版（スクリーン版）を配置し、スクリーン版の枠内にレジストコート材を供給し、スキージでレジストコート材を摺動させて印刷するが、電子モジュールと印刷するスクリーン版との位置関係にバラツキが生じてしまう場合が多い。

ここで、印刷面が電子モジュール８０の上面より外側にはみ出してしまうと、電子モジュール８０の側面にレジストコート材が垂れてしまう。そうすると、保護膜７０が不要な場所に付着してしまい、問題を引き起こす原因となり得るので、電子モジュール８０の上面の範囲内で印刷することが必要である。そこで、想定されるスクリーン版と電子モジュール８０の位置ずれ量以上内側の領域に印刷を行うようにする。

図７において、シールド膜６０の表面上に保護膜７０が印刷により形成されているが、電子モジュール８０の外周から所定距離ｄを空け、その内側に印刷を施して保護膜７０を形成している。所定距離ｄは、想定されるスクリーン版と電子モジュール８０の位置ずれ量よりも大きい距離を有し、スクリーン版と電子モジュール８０との位置ずれが発生したとしても、電子モジュール８０の上面の範囲内に保護膜７０が印刷されるように構成される。

また、保護膜７０の角部７１は、角を落として丸く曲線的な形状を有するＲ形状としている。これは、印刷の角部７１は、レジストコート材の厚さにバラツキを生じる原因となる場合があるため、そのようなバラツキを吸収すべく、角部７１を丸め形状としている。なお、かかる角部７１を丸め形状とする構成は、必須ではなく、必要に応じて行うようにしてよい。

なお、この後の保護膜７０への印字は、例えば、レーザーマーカを使用し、保護膜７０を剥がして表記するようにしてもよい。印字内容は、用途に応じて定められてよいが、例えば、１ピン表示、型番表示、ロット表示等に用いてもよい。

次に、図８乃至図１４を用いて、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法について説明する。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

図８は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法の集合基板用意工程の一例を示した図である。集合基板用意工程においては、個々の電子モジュール８０、８５となる個々の基板１０が集合した集合基板１００が用意される。なお、集合基板１００は、シート基板１１０に形成されてよく、集合基板１００が複数形成されてもよい。図８においては、２つの集合基板１００がシート基板１１０上に形成されている。

また、集合基板１００内は、格子状に形成されたダイイングライン９０に沿うように複数の基板１０が配置される。よって、基板１０は、やはり格子状に配置される。

なお、基板１０には、既に回路配線が形成されており、ダイシングライン９０を超えて、隣接する基板１０同士に跨るようにグランドパターン１５が形成され、更に、必要に応じて、ダイシングライン９０と基板１０との境界線上にスルーホール１６が形成される。また、グランドパターン１５は、ダイシングライン９０の交点の十字の部分よりも内側に形成される。

次に、図８の状態で、部品２０の実装が行われる。複数の基板１０の各々に、部品２０が各々実装される。なお、部品２０の実装は、マウンタを用いて行うようにしてよい。また、部品２０の基板１０への接合は、はんだバンプ３０を用いたはんだ付けにより行われてよく、リフローによりはんだ付けが行われてよい。また、部品２０は、ＷＬＣＳＰ（ウェハレベルチップサイズパッケージ）として構成されてよい。

なお、部品２０の実装後は、必要に応じて集合基板１００は洗浄される。

図９は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のアンダーフィル充填工程の一例を示した図である。図９（Ａ）は、アンダーフィル充填工程の一例を示した図であり、図９（Ｂ）は、アンダーフィル充填工程におけるはんだバンプ３０との関係を示した図である。

図９（Ａ）に示すように、アンダーフィル充填工程においては、部品２０と基板１０（集合基板１００）との間にアンダーフィル剤が充填される。図９（Ｂ）に示すように、基板１０と部品２０との間は、はんだバンプ３０で接合されているため、アンダーフィル剤３１は、はんだバンプ３０により生じる部品２０と基板１０との間の隙間を充填するように供給される。アンダーフィル剤３１は、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられてよく、供給後は熱硬化され、基板１０と部品２０との間の隙間が充填される。なお、アンダーフィル充填工程は、必須ではなく、必要に応じて設けられてよい。

図１０は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のモールド成形工程の一例を示した図である。モールド成形工程においては、金型１２０内にシート基板１１０が接地され、各々の集合基板１００をまとめてモールド成形するように、モールド樹脂４０が供給され、熱硬化が行われる。これにより、集合基板１００の単位でモールド体５０が形成される。

図１１は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のモールド体個片化工程の一例を示した図である。モールド体個片化工程においては、ダイシングライン９０に沿って基板シート１１０、集合基板１００が切断され、個々のモールド体５０に個片化される。

なお、モールド樹脂４０は、硬化後、表面にワックス分が存在することが多く、油分があると、シールド膜６０との密着性を悪化させる。そこで、個片化されたモールド体５０の上面のワックス分を除去するため、モールド樹脂４０の上面側を一瞬火であぶるワックス除去工程を入れることが好ましい。

図１２は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法のシールド膜形成工程の一例を示した図である。図１２（Ａ）は、シールド膜形成工程の全体を示した図であり、図１２（Ｂ）は、個々のモールド体へのシールド膜の形成状態を示した図である。

図１２（Ａ）に示すように、シールド膜形成工程においては、ＰＶＤ法により、個々のモールド体５０の上面及び側面に金属の蒸着膜が形成される。金属蒸着は、例えば上述のように、イオンプレーティング法により行われてもよい。蒸着は、真空下で複数のモールド体５０がトレイ１３２上に載置され、トレイ１３２自身が回転するとともに、複数のトレイ１３２が載置されたステージ１３０が軸１３１を中心として回転した状態で、上方からアルミ材等の金属材料１３５を蒸発させ、蒸着金属を衝突させることにより行われる。ステージ１３０及びトレイ１３２により、モールド体５０が回転するので、モールド体５０の側面にも均一に蒸着膜を形成することができる。

図１２（Ｂ）に示すように、斜め上方から蒸着金属が衝突するため、モールド体５０の上面のみならず、側面にも蒸着膜を形成することができる。また、図１２（Ａ）に示したステージ１３０及びトレイ１３２の回転により、個々のモールド体５０の上面及び側面に、均一なシールド膜６０を形成することができる。

本工程では、ＰＶＤ法を用いて蒸着膜を形成するため、シールド膜６０を１〜２μｍ、又は数μｍ程度の均一な薄膜を形成することが可能であり、必要以上に膜厚を厚くすることなくシールド膜６０を形成することができる。電子モジュール８０が個片化されている場合、無電解メッキや電解メッキ等の湿式のプロセスで選択的に成膜を行うのは非常に困難であるとともに、装置や工程が大がかりになりコスト増に繋がるが、本実施例で行うＰＶＤ法、特にイオンプレーティング法では、イオン化した金属を方向性付けして電子モジュール８０に衝突させることができる。更に、１回のプロセスで済むので、安価に成膜を行うことができる。

本工程により、本実施例に係る電子モジュール８０は完成する。必要に応じて、更に保護膜７０をシールド膜６０の上面に形成し、更に必要に応じて、保護膜７０への印字を行う。

図１３は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法の保護膜形成工程の一例を示した図である。図１３（Ａ）は、保護膜形成工程の一例を示した図であり、図１３（Ｂ）は、保護膜形成工程により形成された保護膜の一例を示した図である。

図１３（Ａ）に示すように、保護膜形成工程は、スクリーン版１４０を用いたスクリーン印刷法により、レジストコート材からなる保護膜７０を電子モジュール８０の上面に印刷することにより行われる。なお、スクリーン印刷は、複数の電子モジュール８０がトレイ１４２上に配置され、電子モジュール８０の配置位置に対応して形成されているスクリーン版の複数の孔１４１が、電子モジュール８０の上面の領域内に来るように配置され、スクリーン版１４０の枠内にレジストコート材が供給され、スキージでレジストコート材を均すことにより行われる。よって、図７において説明した電子モジュール８０の外周から所定距離ｄを設けて内側の範囲に保護膜７０を形成する構成や、角部７１を丸め形状とする構成は、スクリーン版１４０の孔１４１の形状をそのような配置及び形状に構成することにより形成される。

図１３（Ｂ）に示すように、電子モジュール８０の上面のシールド膜６０の中央領域に、電子モジュール８０の外周から所定距離ｄを有し、角部７１が丸くなるように保護膜７０が形成される。

図１４は、本発明の実施例に係る電子モジュールの製造方法の印字工程の一例を示した図である。図１４（Ａ）は、印字工程の一例を示した図であり、図１４（Ｂ）は、印字工程により書き込まれた印字の一例を示した図である。

図１４（Ａ）に示すように、本実施例に係る印字加工は、例えば、レーザーＬを用いたレーザーマーキングにより行われる。レーザーマーキングでは、保護膜７０にレーザーＬが照射され、保護膜７０がレーザーＬのエネルギーにより蒸発して剥がれることにより印字がなされるが、蒸発による印字は、シールド膜６０まで到達しない範囲で収まることが好ましい。これにより、シールド膜６０のシールド効果を減少させることなく印字を行うことができる。このような印字は、保護膜７０の材質と厚さに応じて、レーザーＬのエネルギーを調整することにより行うことができる。

図１４（Ｂ）に示すように、保護膜７０に、管理番号７５及び１ピンマーク７６が印字され、本実施例に係る電子モジュール８５が完成する。保護膜７０を設けることにより、シールド膜６０上に直接印字を行う場合よりも、印字のコントラストを大きくし、明瞭に印字を行うことができる。また、保護膜７０にのみ印字を行うようにすれば、シールド膜６０のシールド効果を損ねることなく印字を行うことができる。

なお、本実施例においては、レーザーマーキングにより印字を行う例を挙げて説明したが、保護膜７０上に印刷により印字を行うことも可能である。

印字を行った後は、必要な検査を行い、テーピングを行うことにより、電子モジュール８５として出荷を行うことができる。

本実施例に係る電子モジュール及びその製造方法によれば、小型でシールド効果が高い電子モジュールを、低コストで提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明は、携帯電話等の通信機器を含む電子機器に利用することができる。

１０ 基板
１１ モールド側面最低必要肉厚
１２ 部品搭載エリア
１３ コア材
１４ 配線パターン
１５ グランドパターン
１６ スルーホール
１７、７１ 角部
２０ 部品
３０ はんだバンプ
３１ アンダーフィル剤
４０ モールド樹脂
５０ モールド体
６０ シールド膜
７０ 保護膜
８０、８５ 電子モジュール
９０ ダイシングライン
１００ 集合基板
１１０ シート基板
１２０ 金型
１３０ ステージ
１３１ 軸
１３２、１４２ トレイ
１４０ スクリーン
１４１ 孔

Claims (18)

1. 回路基板に実装された電子部品をモールド樹脂で封止したモールド体を有する電子モジュールであって、
   前記モールド体の上面及び側面が、物理気相成長法により形成された金属の蒸着膜からなるシールド膜で覆われたことを特徴とする電子モジュール。
2. 前記回路基板の側面にはグランドパターンが露出しており、
   前記シールド膜は、前記回路基板の側面で前記グランドパターンと接続されたことを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール。
3. 前記グランドパターンは、前記回路基板の角部よりも内側の側辺部の側面に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の電子モジュール。
4. 前記回路基板は多層基板であり、
   前記回路基板の側面には、露出した前記グランドパターンの上層と下層を接続するスルーホールが形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の電子モジュール。
5. 前記シールド膜は、アルミニウム又はアルミニウムを含む合金からなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電子モジュール。
6. 前記アルミニウムを含む合金は、アルミニウムと銅、又はアルミニウムと錫を含む合金であることを特徴とする請求項５に記載の電子モジュール。
7. 前記電子部品は、無線に用いられる高周波部品であり、
   前記回路基板は、高周波回路基板であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電子モジュール。
8. 前記モールド体の上面を覆う前記シールド膜上には、前記モールド体の上面の外周から所定距離以上内側の領域に、前記シールド膜を部分的に覆う保護膜が更に形成されたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の電子モジュール。
9. 前記保護膜は、印刷法により形成されたことを特徴とする請求項８に記載の電子モジュール。
10. 前記保護膜の角部は、角を落として丸く曲線的に形成されていることを特徴とする請求項９に記載の電子モジュール。
11. 前記保護膜には、印字が施されていることを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の電子モジュール。
12. 前記印字は、レーザーマーキング又は印刷により形成されたことを特徴とする請求項１１に記載の電子モジュール。
13. 複数の回路基板が格子状のダイシングラインに沿って配置された集合基板を用意する工程と、
    前記複数の回路基板の各々に電子部品を実装する部品実装工程と、
    各々の前記回路基板に前記電子部品が実装された前記集合基板をモールド成形によりモールド樹脂で封止するモールド成形工程と、
    前記集合基板を前記ダイシングラインに沿って切断し、樹脂封止された前記複数の回路基板を個片化して複数のモールド体を生成するモールド体個片化工程と、
    前記複数のモールド体の各々の上面及び側面に、物理的気相成長法により金属の蒸着膜を形成する蒸着膜形成工程と、を有することを特徴とする電子モジュールの製造方法。
14. 前記集合基板及び前記複数の回路基板は、前記ダイシングラインを超えて隣接する前記回路基板同士を跨ぐようなグランドパターンを有して構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の電子モジュールの製造方法。
15. 前記グランドパターンは、前記ダイシングラインの交点よりも内側の領域に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の電子モジュールの製造方法。
16. 前記集合基板及び前記複数の回路基板は多層基板として形成され、
    前記ダイシングラインと前記回路基板との境界上には、上層と下層の前記グランドパターン同士を接続するスルーホールが形成されたことを特徴とする請求項１３に記載の電子モジュールの製造方法。
17. 前記複数のモールド体の各々の上面に形成された前記蒸着膜上の、前記モールド体の上面の外周から所定距離以上内側の領域に、印刷法により保護膜を形成する保護膜形成工程を更に有することを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の電子モジュールの製造方法。
18. 前記保護膜に、レーザーマーキング又は印刷により印字を行う印字工程を更に有することを特徴とする請求項１７に記載の電子モジュール。

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