JP2013207225A

JP2013207225A - 表面実装パッケージの製造方法

Info

Publication number: JP2013207225A
Application number: JP2012077214A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Soeda; 健一添田
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2013-10-07

Abstract

【課題】低コストで生産可能な表面実装パッケージの製造方法を提供する。
【解決手段】複数の電子部品２を実装した平面基板１に、穴４ａを形成した枠状基板４を貼り合わせ、この穴４ａに樹脂を充填して電子部品２を樹脂封止する。樹脂硬化後、枠状基板４および樹脂封止部３を平面基板１と一緒に切断して、個片化した表面実装パッケージにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、基板上に実装された電子部品を樹脂封止した表面実装パッケージの製造方法に関するものである。

従来、平面基板上に実装された光学素子などの電子部品を保護するため、透明樹脂で封止した表面実装パッケージが知られている。この表面実装パッケージの製造方法として、例えば図６に示すように、平面基板１００上に実装された複数の電子部品１０１それぞれに直接透明樹脂１０２を塗布し、硬化させる方法がある。その後、平面基板１００を切断して個片化する。この方法では、封止した透明樹脂１０２の形状が安定しないため、電子部品１０１が光学素子の場合には光学特性にばらつきが生じるという問題があった。

そこで、形状安定化のために型枠または金型を使用した製造方法が提案されている。
例えば図７に示す方法では、平面基板１００上の電子部品１０１を金属製の型枠１０３で囲み、図示しない透明樹脂を型枠１０３内に充填し、硬化させる。その後、型枠１０３を取り外し、平面基板１００を硬化した透明樹脂ごと切断し、個片化する（例えば、特許文献１参照）。
また例えば、図示は省略するが、平面基板上の電子部品を金型で覆い、平面基板と金型の隙間に樹脂を注入して硬化させ、金型を剥離して切断、個片化する方法もあった。

特開２００７−２７５５９号公報

従来の表面実装パッケージの製造方法は以上のように構成されているので、金属製の型枠または金型と透明樹脂とが接着し易く、剥離が困難であった。そのため、型枠または金型を取り外し辛く、製造コストの増加に繋がるという課題があった。
また、取り外し易くするために、離型剤を型枠または金型に塗布すると、この離型剤が平面基板に付着して密閉性が低下したり汚れが付着したりする問題が生じる。一方、剥離性の良い樹脂を使用すると、平面基板と樹脂とが剥離しやすく、製品の密閉性が保てないという問題が生じる。

また、金属製の型枠または金型を取り外した後、樹脂の硬化収縮によって平面基板が反ってしまい、ダイシング装置などで切断することが困難になり、個片化することができないという課題もあった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、低コストで生産可能な表面実装パッケージの製造方法を提供することを目的とする。

この発明に係る表面実装パッケージの製造方法は、基板の電子部品が実装された面上に、当該電子部品の周囲を囲む穴が形成された枠状部材を貼り合わせ、当該穴に樹脂を充填して電子部品を樹脂封止するものである。

この発明によれば、基板に貼り合わせた枠状部材を取り外さないので、従来のような金属製の型枠または金型を使用した場合に生じる問題を解消でき、低コストで生産可能な表面実装パッケージの製造方法を提供することができる。

この発明の実施の形態１に係る表面実装パッケージの製造方法を説明する斜視図である。図１に示す枠一体基板を切断して個片化した表面実装パッケージの斜視図である。図１に示す枠一体基板を側方から透視的に表した側面図である。この発明の実施の形態２に係る表面実装パッケージの製造方法を説明する斜視図である。図４に示す枠一体基板を切断して個片化した表面実装パッケージの斜視図である。従来の表面実装パッケージの製造方法を説明する斜視図であり、型枠を使用しない場合の一例を示す。従来の表面実装パッケージの製造方法を説明する斜視図であり、型枠を使用する場合の一例を示す。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る表面実装パッケージの製造方法を説明する斜視図であり、この製造方法によって製造され個片化された表面実装パッケージを図２に示す。
表面実装パッケージは、表面実装用に構成された平面基板１と、平面基板１の表面にダイボンディングおよびワイヤボンディングされて実装された電子部品２と、平面基板１および電子部品２を樹脂封止する樹脂封止部３とから構成される。

平面基板１は、ダイシング可能なガラスエポキシ樹脂などにより構成された板状部材である。電子部品２として例えば光学素子を使用する。光学素子には、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの発光素子、フォトダイオードなどの受光素子がある。光学素子を実装する場合、樹脂封止部３として熱硬化性またはＵＶ硬化性のエポキシ樹脂、シリコン樹脂などの透明樹脂を使用する。この樹脂封止部３は、電子部品２、および平面基板１に形成された配線パターンと電子部品２とを接続するワイヤを、周囲環境から保護する。

次に、図１を参照して、複数の表面実装パッケージを同時に製造する方法を説明する。
先ず、平面基板１の表面に、複数の電子部品２をダイボンディングおよびワイヤボンディングして実装する。

続いて、この平面基板１の表面に枠状基板４を貼り合わせ、１枚の枠一体基板５とする。枠状基板４は、平面基板１に実装された複数の電子部品２の周囲を囲むように穴４ａが形成された枠状部材である。この枠状基板４は、ダイシング可能なガラスエポキシ樹脂などにより構成され、平面基板１と同じ材質にすることが好ましい。

続いて、この枠一体基板５を水平に載置した状態で、枠状基板４の内側、即ち穴４ａに透明樹脂を充填し、そのまま透明樹脂を硬化させて樹脂封止部３を形成する。硬化後、ダイシング装置６などを用いて、適宜のダイシングライン（図１に一点鎖線で示す）に沿って枠一体基板５を厚み方向に切断して分割し、個々の単体の表面実装パッケージに個片化する。これにより、個片化した表面実装パッケージは枠構造の無いパッケージとなる。

ここで、図３に枠一体基板５を側方から透視的に表した側面図を示す。
樹脂封止部３の硬化収縮による平面基板１の反りを防止するために、平面基板１の厚みｈ１が樹脂封止部３の厚みｈ３より厚いことが好ましい。
また、平面基板１の厚みｈ１より樹脂封止部３の厚みｈ３の方が厚くなる場合は、枠状基板４の厚みｈ４を平面基板１の厚みｈ１より厚くすることが好ましい。

なお、図２は１つの表面実装パッケージに１つの電子部品２を実装し樹脂封止した構成であるが、１つの表面実装パッケージに複数の電子部品２を実装して併せて樹脂封止した構成にしてもよい。

以上より、実施の形態１によれば、平面基板１の電子部品２が実装された面上に、この電子部品２の周囲を囲む穴４ａが形成された枠状基板４を貼り合わせ、この穴４ａに樹脂を充填して電子部品２を樹脂封止して樹脂封止部３を形成する方法により、表面実装パッケージを製造するようにした。このため、従来のような金属製の型枠または金型を取り外す工程が不要となり、製造コストを低減することができる。また、枠状基板４は取り外さずに切断してしまうので、離型剤を使用したり、剥離しやすい樹脂を使用したりする必要がない。更に、金型を取り外す作業を含まずに表面実装パッケージを製造できるため、樹脂の硬化収縮によって平面基板１が反ってしまうという問題が生じにくいという利点がある。

また、実施の形態１によれば、電子部品２を樹脂封止した後に、樹脂封止部３ごと平面基板１を厚み方向に切断するようにしたので、１つの大きな平面基板１から複数の表面実装パッケージを同時に製造することができる。
なお、１つの平面基板１から、少なくとも１つ以上の任意数の表面実装パッケージを製造可能である。例えば、１つの平面基板１に１つの電子部品２を実装して枠状基板４を貼り付け、樹脂封止部３を形成後に枠状基板４の部分を切り落として、図２のような表面実装パッケージを製造してもよい。

また、実施の形態１によれば、平面基板１および枠状基板４を同一の材質にしたので、従来のような金属製の型枠または金型を別途用意する必要がなく、製造コストを低減することができる。

また、実施の形態１によれば、平面基板１の厚みｈ１が樹脂封止部３の厚みｈ３より厚い、または、枠状基板４の厚みｈ４が平面基板１の厚みｈ１より厚い構成にした。このように構成することで、樹脂硬化後の平面基板１の反りをより効果的に防止できる。

実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２に係る表面実装パッケージの製造方法を説明する斜視図であり、この製造方法によって製造され個片化された表面実装パッケージを図５に示す。なお、図４および図５において図１および図２と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。

本実施の形態２では、枠状基板４に、平面基板１に実装された複数の電子部品２それぞれの周囲を囲むように複数の穴４ａが形成されている。そして、格子状の枠状基板４を平面基板１に貼り合わせて１枚の枠一体基板５にした後、複数の穴４ａそれぞれに樹脂を充填して、１つの電子部品２に対して１つの樹脂封止部３を形成する。硬化後、ダイシング装置６などを用いて、適宜のダイシングライン（図４に一点鎖線で示す）に沿って枠一体基板５を厚み方向に切断して分割し、個々の単体の表面実装パッケージに個片化する。

個片化した表面実装パッケージは、図５に示すように、枠構造の残ったパッケージとなる。ＬＥＤなどの発光素子を実装し、枠構造を残して個片化することにより、枠状基板４が遮光板の役目を果たし、ダイシングカット面からの光の漏れを防止する表面実装パッケージができる。また、個片化した後も樹脂封止部３を囲む枠構造が残るため、平面基板１の厚みを薄くしても、平面基板１の反りを防止することができる。
なお、上記実施の形態１において、１つの平面基板１に１つの電子部品２を実装して枠状基板４を貼り合わせ、樹脂を充填して樹脂封止部３を形成した状態（切断しない）でも、図５に示すような枠構造の残ったパッケージとなる。

また、上記実施の形態１では、材質の異なる平面基板１と樹脂封止部３を切断するため、それぞれのダイシング条件を考慮する必要があるが、本実施の形態２では材質の同じ平面基板１と枠状基板４を切断するため、ダイシング条件も同じになり、製造がより容易になる。

以上より、実施の形態２によれば、１枚の平面基板１に複数の電子部品２が実装された面上に、これら電子部品２それぞれの周囲を囲む複数の穴４ａが形成された格子状の枠状基板４を貼り合わせ、これら穴４ａそれぞれに樹脂を充填して各電子部品２を樹脂封止して樹脂封止部３を形成し、平面基板１および枠状基板４の両方を厚み方向に切断する方法により、複数の表面実装パッケージを製造するようにした。このため、個片化した後も枠構造が残り、平面基板１の反りを防止することができる。また、枠構造が遮光板の役目を果たし、ダイシングカット面からの光の漏れを防止することができる。さらに、上記実施の形態１と同様に、枠状基板４を取り外す工程が不要となり、製造コストを低減することができる。また、離型剤を使用したり、剥離しやすい樹脂を使用したりする必要がない。

また、実施の形態２によれば、平面基板１および枠状基板４を同一の材質にしたので、ダイシング条件も同じになり、容易に切断できる。また、上記実施の形態１と同様に、従来のような金属製の型枠または金型を別途用意する必要がなく、製造コストを低減することができる。

なお、上記実施の形態１，２において、枠状基板４は平面基板１の外縁全周を覆うことが望ましいが、一部に欠け等があっても、樹脂封止可能な限り問題ない。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、上述した実施の形態の構成に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更などがあっても本発明に含まれることは言うまでもない。

１平面基板（基板）
２電子部品
３樹脂封止部
４枠状基板（枠状部材）
４ａ穴
５枠一体基板
６ダイシング装置
１００平面基板
１０１電子部品
１０２透明樹脂
１０３型枠

Claims

基板の電子部品が実装された面上に、当該電子部品の周囲を囲む穴が形成された枠状部材を貼り合わせ、当該穴に樹脂を充填して前記電子部品を樹脂封止する表面実装パッケージの製造方法。
前記電子部品を樹脂封止した後に、前記基板と前記樹脂、または、前記基板と前記枠状部材を厚み方向に切断することを特徴とする請求項１記載の表面実装パッケージの製造方法。
１枚の前記基板に複数の前記電子部品が実装され、前記枠状部材には当該電子部品それぞれの周囲を囲む複数の穴が形成されることを特徴とする請求項２記載の表面実装パッケージの製造方法。
前記基板および前記枠状部材は同一の材質であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の表面実装パッケージの製造方法。
前記基板の厚みが前記樹脂の厚みより厚い、または、前記枠状部材の厚みが前記基板の厚みより厚いことを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１項記載の表面実装パッケージの製造方法。