JP2013251366A - 組立体の製造方法、組立体および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】接合強度や位置精度の向上が可能な組立体の製造方法、組立体およびこの組立体を備えた電子機器を提供する。
【解決手段】第１部材および第２部材の少なくとも一方に、はんだ部を形成する工程と、前記はんだ部の表面を樹脂層で覆う工程と、前記第１部材および前記第２部材を、前記はんだ部および前記樹脂層を間にして対向配置する工程と、加熱により前記はんだ部を溶融させて前記第１部材と前記第２部材との間に接合層を形成し、前記接合層の側面を前記樹脂層で囲むと共に前記樹脂層を硬化させる工程とを含み、前記樹脂層は、加熱により前記はんだ部の溶融期間の一部において前記はんだ部の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化する組立体の製造方法。
【選択図】図９

Description

本開示は、第１部材と第２部材とを、はんだ等の接合層により接合した構成を有する組立体の製造方法、組立体およびこれを備えた電子機器に関する。

従来より、電子部品を基板にはんだ接合したのち、接合強度向上のため、電子部品と基板との間の隙間をアンダーフィル樹脂で封止することが行われている。このアンダーフィル樹脂は、電子部品の実装前に、予め基板に塗布される場合もある。その場合には、はんだとアンダーフィル樹脂とが同時に加熱されるので、はんだの溶融時には既にアンダーフィル樹脂が完全に硬化してしまっており、はんだの濡れ広がりが阻害され、接合形状不良の原因となっていた。そこで、例えば特許文献１では、加熱により熱硬化性樹脂が完全硬化する前に、はんだをその融点温度以上に昇温させることが提案されている。

特許第３５３９１７７号明細書

しかしながら、特許文献１に記載された従来方法では、圧着ツールを用いて、電子部品を基板上のはんだ部に対して押圧しながら加熱していたので、電子部品の位置精度が圧着ツールに依存することになっていた。つまり、位置ずれを小さくするためには高精度の位置決め機構を用いる必要があるというという問題があった。

本開示の目的は、接合強度や位置精度の向上が可能な組立体の製造方法、組立体およびこの組立体を備えた電子機器を提供することにある。

本開示による組立体の製造方法は、第１部材および第２部材の少なくとも一方に、はんだ部を形成する工程と、はんだ部の表面を樹脂層で覆う工程と、第１部材および第２部材を、はんだ部および樹脂層を間にして対向配置する工程と、加熱によりはんだ部を溶融させて第１部材と第２部材との間に接合層を形成し、接合層の側面を樹脂層で囲むと共に樹脂層を硬化させる工程とを含み、樹脂層は、加熱によりはんだ部の溶融期間の一部においてはんだ部の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化するようにしたものである。

本開示の組立体の製造方法では、樹脂層が、加熱によりはんだ部の溶融期間の一部においてはんだ部の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化する。樹脂層の粘度がはんだ部の溶融粘度以下になる期間中には、はんだの表面張力によって第１部材とはんだ部と第２部材とが自発的に相対移動して適切に位置合わせされる、いわゆるセルフアライメント作用が働く。よって、圧着ツールで押圧する必要はなく、第２部材およびはんだ部の上に第１部材を載せただけの状態で、第２部材とはんだ部と第１部材とがセルフアライメント作用によって精確に位置合わせされ、その位置関係を保った状態で樹脂層が硬化して固定される。

本開示による組立体は、対向配置された第１部材および第２部材と、第１部材と第２部材との間の接合層と、接合層の側面を囲む樹脂層とを備えたものである。

本開示による電子機器は、上記本開示による組立体を備えたものである。

本開示の組立体、または本開示の電子機器では、接合層の側面が樹脂層で囲まれているので、接合層は樹脂層によって補強され、接合強度が向上する。

本開示の組立体の製造方法によれば、樹脂層が、加熱によりはんだ部の溶融期間の一部においてはんだ部の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化するようにしている。よって、セルフアライメント作用により位置精度を高めると共に、接合層を樹脂層によって補強し、接合強度を向上させることが可能となる。

本開示の組立体、または本開示の電子機器によれば、接合層の側面を樹脂層で囲むようにしたので、接合層を樹脂層によって補強し、接合強度を向上させることが可能となる。

本開示の第１の実施の形態に係る組立体の全体構成を表す断面図である。 図１に示した組立体の一部を拡大して表す断面図である。 図１に示した組立体の製造方法を工程順に表す断面図である。 図３に続く工程を表す断面図である。 図４に続く工程を表す断面図である。 図５に続く工程を表す断面図である。 図６に続く工程を表す断面図である。 図７に続く工程を表す断面図である。 図８に示した樹脂層の粘度プロファイルを表す図である。 図８に続く工程を表す断面図である。 本開示の第２の実施の形態に係る組立体の全体構成を表す断面図である。 図１１に示した組立体の一部を拡大して表す断面図である。 図１１に示したＦＰＣの構成を表す平面図である。 ＦＰＣに凸構造が設けられていない場合に、ＦＰＣが凸状に反ったときの問題点を説明するための断面図である。 適用例１の表側から見た外観を表す図である。 適用例１の裏側から見た外観を表す図である。 適用例２の閉じた状態の外観を表す図である。 適用例２の開いた状態の外観を表す図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（接合層の側面を樹脂層で囲む例。樹脂層の材料としては、所定の粘度プロファイルを有する樹脂を用いる。）
２．第２の実施の形態（第１部材の第２部材との対向面に、凸構造を設ける例）
３．適用例

（第１の実施の形態）
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る組立体の全体構成を表したものである。この組立体１は、例えば、スマートフォンや携帯電話などに搭載されるカメラユニットであり、カメラモジュール１０と、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit；フレキシブル配線基板）２０とを、接合層３０および樹脂層４０により接続した構成を有している。ここで、カメラモジュール１０は本開示における「第１部材」の一具体例に対応し、ＦＰＣ２０は本開示における「第２部材」の一具体例に対応する。

カメラモジュール１０は、例えば、基板（リジット基板）１１の上面に固体撮像装置１２を搭載した構成を有している。基板１１は、例えば、有機基板により構成されている。固体撮像装置１２は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサまたはＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの固体撮像素子（図示せず）を有し、固体撮像素子の上にレンズモジュール（図示せず）が配設されている。基板１１の下面には、導電体よりなる第１接続端子１３が設けられている。第１接続端子１３は複数設けられており、隣接する第１接続端子１３の間の領域には、ソルダーレジストなどの絶縁膜１４が設けられ、この絶縁膜１４により第１接続端子１３どうしが電気的に絶縁されている。なお、固体撮像素子は、例えばワイヤボンドにより、基板１１に接続されており、基板１１の配線された回路で引き回され、第１接続端子１３に接続されている。

ＦＰＣ２０は、ポリイミド，ポリエステル等の絶縁体よりなるベースフィルム２１を有している。ＦＰＣ２０の一端部は、カメラモジュール１０との接合領域２２とされており、この接合領域２２に、銅（Ｃｕ）などの導電体よりなる第２接続端子２３が設けられている。第２接続端子２３は複数設けられており、隣接する第２接続端子２３の間の領域には、ポリイミドやソルダーレジスト等の絶縁膜２４が設けられ、この絶縁膜２４により第２接続端子２３どうしが電気的に絶縁されている。ＦＰＣ２０の他端部は、例えばコネクタ（ＢｔｏＢコネクタ）や接続端子（ＺＩＦ端子）を介して、図示しない機器本体に接続されている。ＦＰＣ２０の中間部は、主としてベースフィルム２１により構成された、折り曲げ可能な引き出し部分２６とされている。

図２は、接合層３０および樹脂層４０を拡大して表したものである。接合層３０は、第１接続端子１３と第２接続端子２３の間に設けられている。接合層３０は柱状であり、一方の端面３０Ａは第１接続端子１３に接合され、他方の端面３０Ｂは第２接続端子２３に接合されている。

接合層３０は、例えば、レンズモジュールの耐熱性を考慮して、融点が１３０℃以上１６０℃以下の低温はんだ、具体的にはＳｎ−Ｂｉ系はんだ（融点１３９℃）により構成されていることが好ましい。なお、接合層３０のはんだの材料、組成、融点などは特に限定されない。

樹脂層４０は、接合層３０の側面３０Ｃ（端面３０Ａ，３０Ｂ以外の面）を囲んでいる。これにより、この組立体１では、接合層３０を樹脂層４０によって補強し、接合強度を向上させることが可能となっている。

より詳しくは、樹脂層４０は、例えば、接合層３０の側面３０Ｃ全体を覆う筒状の形状を有している。樹脂層４０の一方の端面４０Ａはカメラモジュール１０に接合され、他方の端面４０ＢはＦＰＣ２０に接合されている。これにより、樹脂層４０は、接合層３０と共にカメラモジュール１０とＦＰＣ２０とを接合し、接合層３０を補強する機能を有することが可能となる。なお、樹脂層４０は、完全な筒状にはならない場合もありうる。

樹脂層４０は、後述するように、加熱により後述するはんだ部３１の溶融期間の一部においてはんだ部３１の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化するものである。このような樹脂層４０は、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂により構成されている。

隣接する接合層３０の側面を囲む樹脂層４０どうしは、図１に示したように、互いに離間している。換言すれば、樹脂層４０は、従来のアンダーフィル樹脂のようにカメラモジュール１０とＦＰＣ２０との間の空間全体に充填されているのではなく、接合層３０の周お囲のみに、局所的に設けられている。

隣接する接合層３０の側面を囲む樹脂層４０どうしの間には、通気可能な隙間（空隙）Ｇが設けられていることが好ましい。この隙間Ｇは、後述する製造工程において通気部としての機能を持つものである。すなわち、隙間Ｇは、加熱時に樹脂層４０内に含まれる気体を外部に逃がす通り道となり、これにより、気体の膨張による突沸やポップコーン現象を抑えることが可能となる。

なお、隣接する接合層３０の側面を覆う樹脂層４０どうしの間の空間は、上述したような通気可能な隙間Ｇとされていてもよいし、更に他の樹脂層（図示せず）により充填されていてもよい。

この組立体１は、例えば、次のようにして製造することができる。

図３ないし図８，図１０は、組立体１の製造方法を工程順に表したものである。まず、図３に示したように、上述した材料よりなるベースフィルム２１上に第２接続端子２３および絶縁膜２４を形成し、ＦＰＣ２０を形成する。

続いて、図４に示したように、第２接続端子２３の上に、はんだ部３１を形成する。はんだ部３１の材料としては、例えば、融点が１３０℃以上１６０℃以下の低温はんだ、具体的にはＳｎ−Ｂｉ系はんだ（融点１３９℃）を用いることが好ましい。はんだ部３１の形成方法としては、例えば、はんだペーストを印刷したのちリフローするか、あるいは、はんだボールを搭載したのちリフローすることが可能である。

そののち、例えば図６に示したように、はんだ部３１の表面を樹脂層４０で覆う。このとき、樹脂層４０は、はんだ部３１の周囲に局所的に形成することが好ましい。これにより、隣接するはんだ部３１の表面を覆う樹脂層４０どうしが互いに離間し、樹脂層４０どうしの間に通気可能な隙間Ｇが形成される。よって、加熱時に樹脂層４０内に含まれる気体の膨張による突沸やポップコーン現象を抑えることが可能となる。

そのためには、樹脂層４０の形成方法として、図５および図６に示したようなメタルマスク５１による印刷、または、インクジェットによる塗布などを用いることが好ましい。これらの方法を用いることにより、容易に樹脂層４０をはんだ部３１の周囲に局所的に形成することが可能となる。これに対して、ＦＰＣ２０の全面に樹脂を塗布した場合には、接合部（カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との間の部分）に閉じた系が形成され、加熱時に上述した突沸やポップコーン現象が生じるおそれがある。

特に、メタルマスク５１を用いた印刷が好ましい。はんだ部３１は溶融・硬化により形状や寸法が変化し、また、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との間隔も狭まり、それに伴って樹脂層４０も横方向に広がる可能性がある。印刷では、メタルマスク５１の開口５２の径Ｄ５２を調整することにより、樹脂の塗布位置、塗布量および塗布形状を容易に規制・制御することが可能となる。また、樹脂の使用量を低減することが可能となる。

図５および図６は、樹脂層４０を、メタルマスク５１を用いた印刷により形成する場合を表している。まず、例えば図５に示したように、第２部材２０上に、はんだ部３１に対応して開口５２を有するメタルマスク５１を装着する。続いて、メタルマスク５１上に樹脂５３を滴下し、スキージ５４でメタルマスク５１上面を擦る。これにより、樹脂５３が開口５２内に充填されると共に、余分な樹脂５３が掻き取られる。そののち、図６に示したように、メタルマスク５１を除去すると、はんだ部３１の周囲に局所的に樹脂層４０が配置される。

樹脂層４０は、例えば図６に示したように、はんだ部３１の略半球状の表面の全体を被覆していることが好ましい。これにより、図５に示した樹脂層４０の印刷工程においてスキージ５４がはんだ部３１に接触するのを回避し、はんだ部３１の損傷を抑えることが可能となる。また、樹脂層４０の上にカメラモジュール１０を載せた場合に、樹脂層４０の上面がカメラモジュール１０に貼り付く（密着する）ので、カメラモジュール１０がはんだ部３１上で意図せず動いてしまうのを抑え、カメラモジュール１０の位置を安定させることが可能となる。

なお、図６では樹脂層４０の幅が第２接続端子２３の幅に等しい場合が表されているが、樹脂層４０の幅は特に限定されず、第２接続端子２３の幅とは異なっていてもよい。

続いて、図７に示したように、カメラモジュール１０を用意し、このカメラモジュール１０を、はんだ部３１を覆う樹脂層４０の上に載置する。これにより、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０とを、はんだ部３１および樹脂層４０を間にして対向配置する。なお、図７以降では固体撮像装置１２を省略している。

そののち、図８に示したように、加熱により、はんだ部３１を溶融させて第１接続端子１３と第２接続端子２３との間に接合層３０を形成し、接合層３０の側面３０Ｃを樹脂層４０で筒状に囲むと共に樹脂層４０を硬化（仮硬化）させる。加熱方法としては、例えば、カメラモジュール１０を載せたＦＰＣ２０をホットプレートまたはヒートブロックに載置し、ＦＰＣ２０側から部分加熱してリフローを行う。加熱温度は例えば１４０℃ないし１７０℃、加熱時間は例えば７秒ないし２０秒とする。

図９は、樹脂層４０の粘度プロファイルを表したものである。また、図９には、はんだ部３１の粘度プロファイルと、接合部の温度プロファイルとを併せて示す。

図９に示したように、時刻Ｔ０で加熱を開始すると、接合部の温度が上昇していき、時刻Ｔ１において、はんだ部３１の溶融温度（例えば１３９℃）に到達し、はんだ部３１の溶融が開始する。その後、時刻Ｔ３で加熱を止めると同時に接合部の温度が急低下し、はんだ部３１の溶融温度より低くなる。これにより、はんだが硬化して接合層３０が形成される。時刻Ｔ０から時刻Ｔ３までの経過時間は、例えば７秒ないし２０秒、具体的には約１０秒ないし１５秒である。

一方、樹脂層４０は、同じく図９に示したように、加熱により一時的に粘度が低下し、はんだ部３１の溶融期間Ｔ１〜Ｔ３の一部、例えば時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間において、はんだ部３１の溶融粘度（例えば０．５Ｐａ・ｓ）以下の粘度になり、そののち硬化する。この期間Ｔ１〜Ｔ２では、樹脂層４０の粘度がはんだ部３１の溶融粘度と同じ、またはそれを下回っている。そのため、はんだの表面張力によってカメラモジュール１０とはんだ部３１とＦＰＣ２０とが自発的に相対移動して適切に位置合わせされる、いわゆるセルフアライメント作用が働く。従来のように圧着ツールで押圧する必要はなくなり、ＦＰＣ２０およびはんだ部３１の上にカメラモジュール１０を載せただけの状態で、ＦＰＣ２０とはんだ部３１とカメラモジュール１０とがセルフアライメント作用によって精確に位置合わせされる。従って、高精度の位置決め機構を用いずに、位置精度を高めることが可能となる。

また、カメラモジュール１０の高さ位置に関しても、従来のように押圧して加熱しないので圧着機に依存することがなく、熱により圧着ツール等の熱膨張が生じて実装高さの影響を受けることもなくなる。従って、高さ方向の位置精度向上も可能となる。

更に、従来のように基板上のはんだ材等の接続材料量のばらつきに依り、接続材料の漏れや不足が生じることもなくなる。

加えて、複数のモジュールを一度に処理する一括リフローが可能となり、大量生産に有利となる。

更にまた、セルフアライメント作用によりＦＰＣ２０とはんだ部３１とカメラモジュール１０とを精確に位置決めした状態で樹脂層４０を硬化（仮硬化）させることにより、接合強度および位置精度の両方を向上させることが可能となる。はんだ部３１が溶融している温度でホットプレートを外した場合にも、冷却をしないではんだ部３１を樹脂層４０によって固定しておくことが可能となり、熱によるＦＰＣ２０の反りなどの変形を抑えることが可能となる。よって、ＦＰＣ２０の変形に起因してはんだ部３１が外れてしまうこともなく、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との間の間隔も安定する。ＦＰＣ２０に反りなどの変形が生じたままの状態ではんだ部３１が硬化してしまうおそれもなくなり、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との間の間隔の不均衡によりカメラモジュール１０の高さばらつきが生じるのを回避することが可能となる。

具体的には、樹脂層４０は、同じく図９に示したように、はんだ部３１の溶融期間Ｔ１〜Ｔ３中において、はんだ部３１の溶融粘度（例えば０．５Ｐａ・ｓ）以下の最低粘度（例えば０．１５Ｐａ・ｓ）に達したのち粘度が上昇し、はんだ部３１の溶融期間Ｔ１〜Ｔ３の終了時（時刻Ｔ３）に仮硬化状態（粘度１００００Ｐａ・ｓ以上）となることが好ましい。

また、樹脂層４０の加熱開始時における初期粘度は、はんだ部３１の溶融粘度よりも高いことが好ましい。より詳細には、樹脂層４０の初期粘度は、放置しても周囲に広がる等の変形が起こらない形状保持性があり、図５に示したメタルマスク５１を用いた印刷が可能な粘度、具体的には、３０Ｐａ・ｓ以上６０Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。また、樹脂層４０の最低粘度は、上述したように、はんだ部３１の溶融粘度（例えば０．５Ｐａ・ｓ）以下であり、はんだのセルフアライメント作用が働くことが可能な程度、具体的には、０．１Ｐａ・ｓ以上０．５Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。

なお、樹脂層４０は、この二つの粘度範囲（初期粘度および最低粘度）を満たすものであれば特に限定されない。また、この二つの粘度範囲は、樹脂層４０の材料によって変動するというものではない。

加えて、樹脂層４０は、はんだ酸化膜除去成分（はんだ酸化膜除去機能のある官能基）を含んでいることが好ましい。これにより、フラックスを用いる必要がなくなる。また、はんだ酸化膜除去成分は熱がかかると失活するので、洗浄も不要となる。

樹脂層４０を仮硬化させたのち、図１０に示したように、樹脂層４０を本硬化させるアフターキュア工程を行う。アフターキュア工程は、図９における時刻Ｔ３以降に対応するものであり、上記の加熱よりも低温、例えば１００℃以下、具体的には８０℃程度で、２時間ないし２．５時間程度行い、樹脂層４０を完全硬化させる。アフターキュア後の樹脂層４０の粘度は、例えば５００００Ｐａ・ｓ以上となり、接合強度の向上が可能となる。以上により、図１および図２に示した組立体１が完成する。

この組立体１では、接合層３０の側面３０Ｃが樹脂層４０で筒状に囲まれているので、接合層３０が樹脂層４０によって補強され、接合強度が向上する。

特に、はんだ部３１または接合層３０を低温はんだにより構成する場合には、第１接続端子１３または第２接続端子２３と接合層３０との接合強度、または、はんだ自体の強度が必ずしも十分ではない。そのため、ＦＰＣ２０の引き出し部分２６を補強樹脂（図示せず）で補強する場合があり、組立体１が大型化する可能性があった。しかし、本実施の形態では、接合層３０の側面３０Ｃが筒状の樹脂層４０で包まれているので、接合強度が向上しており、引き出し部分２６の補強のための紫外線硬化樹脂は不要となる。よって、組立体１の小型化が可能となる。

また、従来では、電子部品と基板との間の隙間全体にアンダーフィル樹脂を充填するようにしていたので、基板の周縁部を電子部品よりも外側にはみ出させて、余剰のアンダーフィル樹脂を逃がすための領域を確保しており、基板の小型化に限界があった。

これに対して本実施の形態では、接合層３０の側面３０Ｃが樹脂層４０で筒状に囲まれているので、樹脂層４０が接合層３０の周囲に局所的に配置されている。よって、本実施の形態では、従来のような基板の周縁部への樹脂のはみ出し（フレット）を抑え、高い接合強度を保ちながら小型化が可能となる。また、フレットが抑えられていることにより、ＦＰＣ２０の引き出し部分２６を折り曲げる際に、より小半径で折り曲げ可能となり、更に小型化に有利である。

このように本実施の形態では、樹脂層４０が、加熱によりはんだ部３１の溶融期間Ｔ１〜Ｔ３の一部においてはんだ部３１の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化するようにしている。よって、セルフアライメント作用により位置精度を高めると共に、接合層３０を樹脂層４０によって補強し、接合強度を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態では、接合層３０の側面３０Ｃを樹脂層４０で筒状に囲むようにしたので、接合層３０を樹脂層４０によって補強し、接合強度を向上させることが可能となる。

（第２の実施の形態）
図１１は、本開示の第２の実施の形態に係る組立体２の全体構成を表したものである。図１２は、図１１に示した組立体２の一部を拡大して表したものである。この組立体２は、ＦＰＣ２０のカメラモジュール１０との対向面に凸構造２７が設けられていることを除いては、第１の実施の形態の組立体１と同様の構成、作用および効果を有し、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。

カメラモジュール１０，接合層３０および樹脂層４０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。ＦＰＣ２０のベースフレーム２１，接合領域２２，第２接続端子２３，絶縁膜２４，ＩＣ２５Ａ，２５Ｂおよび引き出し部分２６は、第１の実施の形態と同様に構成されている。

凸構造２７は、ＦＰＣ２０に反りなどの変形が生じた場合に、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との間の距離Ｄ（以下、部材間距離Ｄという。）の不均一を緩和するためのものであり、例えば、カバーフィルムにより構成されている。

凸構造２７は、例えば図１３に示したように、ＦＰＣ２０の接合領域２２の外形線Ｌ２２上に設けられていることが好ましい。その理由は以下の通りである。

第１の実施の形態で説明したように接合層３０の側面３０Ｃを樹脂層４０で筒状に囲むためには、部材間距離Ｄ、および、カメラモジュール１０またはＦＰＣ２０の表面と樹脂層４０とのぬれ性のマッチングが重要となる。例えば図１４に示したように、加熱時に樹脂層４０が硬化する前にＦＰＣ２０が凸状に反った場合には、部材間距離Ｄは、接合領域２２の中央部分では狭く（矢印Ｄ１）、周辺部分では広くなる（矢印Ｄ２）。加えて、カメラモジュール１０またはＦＰＣ２０の表面と樹脂層４０とのぬれ性が十分でない場合には、接合層３０を形成する工程で、樹脂が接合領域２２の中央部分に片寄ってしまい、接合領域２２の周辺部分では樹脂量が少なくなる。このため、接合領域２２の周辺部分では樹脂層４０の厚みが薄くなり、樹脂層４０による補強効果が十分に得られないおそれがある。

そこで、接合領域２２の周辺部分に凸構造２７を設けることにより、接合領域２２の周辺部分の部材間距離Ｄ２を狭くして、接合領域２２の周辺部分にも樹脂を十分に行き渡らせることが可能となる。よって、ＦＰＣ２０に反りが生じた場合にも樹脂層４０の補強効果を得やすくすることが可能となる。

また、接合領域２２の周辺部分では、中央部分に比べて、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との剥がれが生じやすくなる可能性がある。従って、凸構造２７による接合領域２２の周辺部分の補強効果の向上は、剥がれ防止の観点でも極めて有効である。

凸構造２７は、外形線Ｌ２２の一部に、通気可能な開口２７Ａを有していることが好ましい。これにより、ＦＰＣ２０とカメラモジュール１０との間に閉じた系が形成されることがなくなり、加熱時に樹脂層４０内に含まれる気体の膨張による突沸やポップコーン現象を抑えることが可能となる。また、製品となった後も、気圧や温度変化により凸構造２７で囲まれた内部の圧力が変化し、信頼性を低下させるおそれが小さくなる。

なお、図１３では、凸構造２７を接合領域２２の外形線Ｌ２２の全部に設け、部分的に通気可能な開口２７Ａを配置する場合を表しているが、凸構造２７は、外形線Ｌ２２の一部に設けることも可能である。また、通気可能な開口２７Ａでは、図１３に示したように凸構造２７を断絶させてもよく（凸構造２７の高さを零とする）、または、凸構造２７の高さを部分的に低くするようにしてもよい。

また、図１１ないし図１３では、凸構造２７をＦＰＣ２０に設けた場合を表しているが、凸構造２７は、カメラモジュール１０に設けることも可能であり、また、ＦＰＣ２０とカメラモジュール１０との両方に設けることも可能である。

更に、凸構造２７は必ずしも設ける必要はなく、他の方法で凸構造２７と同じ効果を得ることも可能である。例えば、接合領域２２の周辺部分のはんだ部３１に塗布する樹脂量を多くする、または、接合領域２２の四隅に位置するはんだ部３１に塗布する樹脂の形状を工夫する等が考えられる。

（適用例１）
図１５および図１６は、上記実施の形態の組立体１が適用されるスマートフォン１１０の外観を表したものである。このスマートフォン１１０は、例えば、表側に表示部１１１および操作部１１２を有し、裏側にカメラ１１３を有しており、このカメラ１１３が上記実施の形態の組立体１により構成されている。

（適用例２）
図１７および図１８は、上記実施の形態の組立体１が適用される携帯電話機１２０の外観を表したものである。この携帯電話機１２０は、例えば、上側筐体１２１と下側筐体１２２とを連結部（ヒンジ部）１２３で連結したものであり、ディスプレイ１２４，サブディスプレイ１２５，ピクチャーライト１２６およびカメラ１２７を有している。カメラ１２７が、上記実施の形態の組立体１により構成されている。

以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。

例えば、図９に示した粘度プロファイル図では、はんだ溶融開始のタイミングと、樹脂粘度がはんだ溶融粘度と等しくなるタイミングが一致している場合を表しているが、これらは必ずしも一致している必要はない。はんだが溶融している時間の間に、樹脂粘度がはんだ粘度より低い時間帯があれば、上述したはんだのセルフアライメント作用が働くことが可能である。

また、例えば、上記実施の形態では、はんだ部３１をＦＰＣ２０に形成する場合を例として説明したが、はんだ部３１は、カメラモジュール１０に形成することも可能であり、または、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０との両方に形成することも可能である。すなわち、本開示は、ＬＧＡ（Land Grid Array）およびＢＧＡ（Ball Grid Array）のいずれにも適用可能である。

更に、上記実施の形態では、組立体１が、カメラモジュール１０とＦＰＣ２０とを接合層３０および樹脂層４０により接合した、モバイル機器用のカメラユニットである場合について説明した。しかしながら、組立体１は、例えば、メモリ素子とマイクロプロセサとの接続など、他の用途にも広く適用可能である。

加えて、上記実施の形態では、第１部材がリジット基板（カメラモジュール１０）であり、第２部材がＦＰＣ基板（ＦＰＣ２０）である場合について説明した。しかしながら、本開示において接合する第１部材および第２部材（基板、電子部品（半導体装置を含む））の組合せは、リジット基板同士、ＦＰＣ基板同士、リジット基板−ＦＰＣ基板、リジット基板−電子部品、ＦＰＣ基板−電子部品、電子部品−電子部品のいずれも可能である。

更にまた、例えば、上記実施の形態では、組立体１，２の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
第１部材および第２部材の少なくとも一方に、はんだ部を形成する工程と、
前記はんだ部の表面を樹脂層で覆う工程と、
前記第１部材および前記第２部材を、前記はんだ部および前記樹脂層を間にして対向配置する工程と、
加熱により前記はんだ部を溶融させて前記第１部材と前記第２部材との間に接合層を形成し、前記接合層の側面を前記樹脂層で囲むと共に前記樹脂層を硬化させる工程と
を含み、
前記樹脂層は、加熱により前記はんだ部の溶融期間の一部において前記はんだ部の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化する
組立体の製造方法。
（２）
前記樹脂層は、前記はんだ部の溶融期間中において、前記はんだ部の溶融粘度以下の最低粘度に達したのち粘度が上昇し、前記はんだ部の溶融期間終了時に仮硬化状態となる
前記（１）記載の組立体の製造方法。
（３）
前記樹脂層の加熱開始時における初期粘度は、前記はんだ部の溶融粘度よりも高い
前記（２）記載の組立体の製造方法。
（４）
前記初期粘度は３０Ｐａ・ｓ以上６０Ｐａ・ｓ以下であり、前記最低粘度は０．１Ｐａ・ｓ以上０．５Ｐａ・ｓ以下である
前記（３）記載の組立体の製造方法。
（５）
前記樹脂層は、はんだ酸化膜除去成分を含む
前記（１）ないし（４）のいずれか１項に記載の組立体の製造方法。
（６）
前記はんだ部の表面を前記樹脂層で覆う工程において、前記樹脂層を前記はんだ部の周囲に局所的に形成する
前記（１）ないし（５）のいずれか１項に記載の組立体の製造方法。
（７）
前記樹脂層を、メタルマスクによる印刷により形成する
前記（６）記載の組立体の製造方法。
（８）
前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方の他方との対向面に、凸構造を設ける
前記（１）ないし（７）のいずれか１項に記載の組立体の製造方法。
（９）
前記凸構造を、前記第１部材と前記第２部材との接合領域の外形線上に設けると共に、前記外形線の一部に、通気可能な開口を設ける
前記（８）記載の組立体の製造方法。
（１０）
前記樹脂層を仮硬化させたのち、前記樹脂層を本硬化させる工程を含む
前記（１）ないし（９）のいずれか１項に記載の組立体の製造方法。
（１１）
前記はんだ部または前記接合層を、融点が１３０℃以上１６０℃以下の低温はんだにより構成する
前記（１）ないし（１０）のいずれか１項に記載の組立体の製造方法。
（１２）
前記はんだ部または前記接合層を、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだにより構成する
前記（１１）記載の組立体の製造方法。
（１３）
対向配置された第１部材および第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間の接合層と、
前記接合層の側面を囲む樹脂層と
を備えた組立体。
（１４）
隣接する前記接合層の側面を囲む前記樹脂層どうしは、互いに離間している
前記（１３）記載の組立体。
（１５）
前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方の他方との対向面に、凸構造を有する
前記（１３）または（１４）記載の組立体。
（１６）
前記凸構造は、前記第１部材と前記第２部材との接合領域の外形線上に設けられると共に、前記外形線の一部に、通気可能な開口を有する
前記（１５）記載の組立体。
（１７）
組立体を備え、
前記組立体は、
対向配置された第１部材および第２部材と、
前記第１部材と前記第２部材との間の接合層と、
前記接合層の側面を囲む樹脂層と
を備えた電子機器。

１，２…組立体、１０…カメラモジュール（第１部材）、１１…基板（リジット基板）、１２…固体撮像装置、１３…第１接続端子、１４…絶縁膜、２０…ＦＰＣ（第２部材）、２１…ベースフィルム、２２…接合領域、２３…第２接続端子、２４…絶縁膜、２６…引き出し部分、２７…凸構造、３０…はんだ層、３１…はんだ部、４０…樹脂層、５１…メタルマスク。

Claims (17)

1. 第１部材および第２部材の少なくとも一方に、はんだ部を形成する工程と、
   前記はんだ部の表面を樹脂層で覆う工程と、
   前記第１部材および前記第２部材を、前記はんだ部および前記樹脂層を間にして対向配置する工程と、
   加熱により前記はんだ部を溶融させて前記第１部材と前記第２部材との間に接合層を形成し、前記接合層の側面を前記樹脂層で囲むと共に前記樹脂層を硬化させる工程と
   を含み、
   前記樹脂層は、加熱により前記はんだ部の溶融期間の一部において前記はんだ部の溶融粘度以下の粘度になったのち硬化する
   組立体の製造方法。
2. 前記樹脂層は、前記はんだ部の溶融期間中において、前記はんだ部の溶融粘度以下の最低粘度に達したのち粘度が上昇し、前記はんだ部の溶融期間終了時に仮硬化状態となる
   請求項１記載の組立体の製造方法。
3. 前記樹脂層の加熱開始時における初期粘度は、前記はんだ部の溶融粘度よりも高い
   請求項２記載の組立体の製造方法。
4. 前記初期粘度は３０Ｐａ・ｓ以上６０Ｐａ・ｓ以下であり、前記最低粘度は０．１Ｐａ・ｓ以上０．５Ｐａ・ｓ以下である
   請求項３記載の組立体の製造方法。
5. 前記樹脂層は、はんだ酸化膜除去成分を含む
   請求項１記載の組立体の製造方法。
6. 前記はんだ部の表面を前記樹脂層で覆う工程において、前記樹脂層を前記はんだ部の周囲に局所的に形成する
   請求項１記載の組立体の製造方法。
7. 前記樹脂層を、メタルマスクによる印刷により形成する
   請求項６記載の組立体の製造方法。
8. 前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方の他方との対向面に、凸構造を設ける
   請求項１記載の組立体の製造方法。
9. 前記凸構造を、前記第１部材と前記第２部材との接合領域の外形線上に設けると共に、前記外形線の一部に、通気可能な開口を設ける
   請求項８記載の組立体の製造方法。
10. 前記樹脂層を仮硬化させたのち、前記樹脂層を本硬化させる工程を含む
    請求項１記載の組立体の製造方法。
11. 前記はんだ部または前記接合層を、融点が１３０℃以上１６０℃以下の低温はんだにより構成する
    請求項１記載の組立体の製造方法。
12. 前記はんだ部または前記接合層を、Ｓｎ−Ｂｉ系はんだにより構成する
    請求項１１記載の組立体の製造方法。
13. 対向配置された第１部材および第２部材と、
    前記第１部材と前記第２部材との間の接合層と、
    前記接合層の側面を囲む樹脂層と
    を備えた組立体。
14. 隣接する前記接合層の側面を囲む前記樹脂層どうしは、互いに離間している
    請求項１３記載の組立体。
15. 前記第１部材および前記第２部材の少なくとも一方の他方との対向面に、凸構造を有する
    請求項１３記載の組立体。
16. 前記凸構造は、前記第１部材と前記第２部材との接合領域の外形線上に設けられると共に、前記外形線の一部に、通気可能な開口を有する
    請求項１５記載の組立体。
17. 組立体を備え、
    前記組立体は、
    対向配置された第１部材および第２部材と、
    前記第１部材と前記第２部材との間の接合層と、
    前記接合層の側面を囲む樹脂層と
    を備えた電子機器。

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