JP2017161224A - 電子回路モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所を容易に露出させることができる、電子部品が樹脂封止された電子回路モジュールを提供する。【解決手段】絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面に実装された電子部品３１と、電子部品３１を覆う封止樹脂２５と、を備えた電子部品３１が樹脂封止された電子回路モジュール１００であって、絶縁基板１０の封止樹脂２５側の面に試験用ランド１３が設けられ、試験用ランド１３の上に、所定の高さと幅を有する半田１９が設けられている。このような電子回路モジュール１００において、封止樹脂２５に掘削穴２９を設けることにより、不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所である半田１９を容易に露出させることができる。【選択図】図６

Description

本発明は、電子回路モジュールに関し、特に、電子部品が樹脂封止された電子回路モジュールに関する。

近年、試験用端子が設けられた電子回路モジュールが開発されている。試験用端子は、不良解析時に不良の原因となる電子部品の特定を行なうために設けられるものである。例えば、電子部品が封止樹脂で覆われている場合、当該電子部品に直接テスト用プローブを接触させることができないため、電子部品に接続された試験用端子を封止樹脂内に設け、検査を行う際に封止樹脂を研磨してテスト用プローブの接触箇所を露出させて、露出した接触箇所における検査を行う。

このような電子回路モジュールである試験用端子内蔵半導体装置９００が特許文献１に開示されている。以下、試験用端子内蔵半導体装置９００について図７を用いて説明する。

試験用端子内蔵半導体装置９００は、シリコンチップ９０２の上方に、ガラエポ基板９０１から略同一の高さで設けられ、当該シリコンチップ９０２の外部接続用パッドおよび評価解析用パッドにＡｕ線ワイヤー９０３及び９１２を介して接続された複数の片持ち梁状の試験用端子９１３と、ガラエポ基板９０１上に、シリコンチップ９０２および複数の試験用端子９１３を露出することなく覆うように形成された上部樹脂モールド部９１４とを備えている。このような構造の試験用端子内蔵半導体装置９００において、不良解析時に上部樹脂モールド部９１４を試験用端子９１３が露出するまで研磨すれば、半導体装置単体の動作状況について評価することができる。

このような構成によって、実装基板上での半導体装置単体の動作状況について容易に評価可能な試験用端子内蔵半導体装置９００を得ることができる。

特開２００２−３０５２６５号公報

しかしながら、試験用端子内蔵半導体装置９００では、片持ち梁状の試験用端子を封止樹脂内に設ける必要があると共に、この試験用端子に十分な厚みを持たすことができないため、封止樹脂を削り取る量が少ないとテスト用プローブの接触箇所である試験用端子が露出せず、また削り取る量が多すぎると試験用端子が削り取られてしまう。そのため、削り取る量の調節が非常に難しく、削るための専用の設備が必要になったり、削る作業に細心の注意が必要であったりするという問題があった。

本発明はこのような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所を容易に露出させることができる、電子部品が樹脂封止された電子回路モジュールを提供する。

上記課題を解決するために本発明の電子回路モジュールは、絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に実装された電子部品と、前記電子部品を覆う封止樹脂と、を備え、前記絶縁基板の封止樹脂側の面に試験用ランドが設けられ、前記試験用ランドの上に半田が設けられている、という特徴を有する。

このように構成された電子回路モジュールは、試験用ランド上に半田を設けることで、不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所である半田を厚くできる。このため、封止樹脂を切除する精度が悪くても、半田を容易に露出させることができる。

また、上記の構成において、前記封止樹脂が前記絶縁基板の表面に対して垂直方向に側面を有し、前記側面のうちで前記試験用ランドに最も近い側面と前記試験用ランドとの間に、前記電子部品が設けられていない、という特徴を有する。

このように構成された電子回路モジュールは、不良解析時の掘削穴を横方向に開ける際に、電子部品を損傷させることなく、最短で掘削穴を開けることができる。

また、上記の構成において、前記試験用ランドの形状が平面視で円形状であり、前記半田の高さが前記試験用ランドの直径の半分以上である、という特徴を有する。

このように構成された電子回路モジュールは、試験用ランドの面積を拡げずに、半田を厚くできる。このため、不良解析時の縦方向への掘削のために十分な量の半田を試験用ランド上に設けることができる。

本発明の電子回路モジュールは、試験用ランド上に半田を設けることで、不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所である半田を厚くできる。このため、封止樹脂を切除する精度が悪くても、半田を容易に露出させることができる。

電子回路モジュールの外観を示す斜視図である。 電子回路モジュールを上方から見た平面図である。 電子回路モジュールを下方から見た平面図である。 電子回路モジュールの断面図である。 電子回路モジュールの部分拡大模式図である。 電子回路モジュールの不良解析時の断面図である。 従来例に関わる多層プリント配線板の断面図である。

以下、本発明の電子回路モジュール１００について図面を参照しながら説明する。本発明の電子回路モジュール１００は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やブルートゥース(登録商標)等に使用される、高周波回路を有する小型の電子回路モジュールであり、スマートフォン等の電子機器に搭載されて用いられる。本発明の電子回路モジュール１００の用途については、以下説明する実施形態に限定されるものではなく適宜変更が可能である。尚、本明細書では、特に断りの無い限り、各図面の＋Ｘ側を右側、−Ｘ側を左側、＋Ｚ側を上側、−Ｚ側を下側として説明する。

［実施形態］
最初に、図１乃至図５を参照して、本発明の実施形態に係る電子回路モジュール１００の構造について説明する。図１は、電子回路モジュール１００の外観を示す斜視図であり、図２は、電子回路モジュール１００を上方から見た平面図であり、図３は、電子回路モジュール１００を下方から見た平面図である。また、図４は、電子回路モジュール１００の断面図であり、図５は、電子回路モジュール１００の部分拡大模式図である。尚、図５は、電子部品３１が樹脂封止される前の状態を示している。

電子回路モジュール１００は、図１及び図２に示すように、矩形形状をした絶縁基板１０と、絶縁基板１０の表面（＋Ｚ側の面）に実装された複数の電子部品３１と、を備えている。絶縁基板１０には電子部品３１に接続された配線パターン１７が形成されており、複数の電子部品３１と配線パターン１７とによって電子回路３０が形成されている。

複数の電子部品３１は、絶縁基板１０のほぼ全域を覆う封止樹脂２５によって樹脂封止されている。封止樹脂２５は、エポキシ樹脂を主成分に、シリカ充填材等を加えた熱硬化性成形材料で、絶縁基板１０上の電子部品３１を熱や湿度などの環境から保護することを目的として用いられる。封止樹脂２５は、図１及び図４に示すように、絶縁基板１０の表面に対向した上面２５ａを有し、絶縁基板１０の表面に対して垂直方向に側面２５ｂを有するように設けられている。

絶縁基板１０の裏面（−Ｚ側の面）には、図３に示すように、通常動作に必要な複数のランド電極１１が設けられている。ランド電極１１は、複数の第１ランド電極１１ａと１つの第２ランド電極１１ｂとで構成されている。複数の第１ランド電極１１ａは、例えば、上述した電子回路３０に電源を供給する電源端子や電子回路３０の入力端子や出力端子として用いられる。電子回路モジュール１００では、これらの第１ランド電極１１ａは、絶縁基板１０の裏面の周辺に沿って設けられている。

第２ランド電極１１ｂは、絶縁基板１０の裏面の中央に、第１ランド電極１１ａよりも大きな面積を有して形成されている。第２ランド電極１１ｂは、電子回路３０のグランド端子として用いられる。尚、第２ランド電極１１ｂは、電子回路モジュール１００では１つの大きなランドパターンによって形成されているが、小さなランドパターンが複数並べられて形成されていても良い。

絶縁基板１０の複数のランド電極１１は電子回路モジュール１００が搭載されるスマートフォン等の電子機器にリフロー半田等によって取り付けられ、電子回路３０が、電子機器内の回路に電気的に接続される。

電子回路モジュール１００は、不良解析時に不良の原因となる電子部品３１を特定するための試験用ランド１３を有している。電子回路モジュール１００の場合、電子部品３１が封止樹脂２５で覆われているため、当該電子部品３１の有する端子に直接不良解析のためのテスト用プローブを接触させることができない。そのため、図４に示すように、試験用ランド１３を絶縁基板１０の表面、即ち封止樹脂２５側の面に設けると共に、テスト用プローブの接触箇所となる半田１９を、試験用ランド１３の上に設けた。試験用ランド１３は、不良解析時の試験専用のランドであり、電子部品が実装されない。試験用ランド１３上の半田１９は、電子部品３１と接触しない。

図５に示すように、絶縁基板１０上には、電子部品３１用の部品パッド１５が設けられており、電子部品３１がリフロー半田等によって部品パッド１５に取り付けられる。上述した試験用ランド１３は、不良解析の対象となる電子部品３１の部品パッド１５に配線パターン１７によって接続されていると共に、試験用ランド１３の上には上述した半田１９が、所定の高さと幅を有して塗布されている。

試験用ランド１３の形状は、図２に示すように、平面視で円形状であり、この試験用ランド１３上の半田１９は、電子部品３１をリフローによって絶縁基板１０に取り付ける際に、同時に設けられる。電子部品３１を絶縁基板１０に取り付けるためのリフロー半田を塗布するためにメタルマスクが用いられるが、そのメタルマスクにおける、試験用ランド１３のための穴の直径は、試験用ランド１３の直径よりも少し大きめに設定されている。

試験用ランド１３のための穴の直径を試験用ランド１３の直径よりも少し大きめに設定することによって、絶縁基板１０をリフロー炉に通す際に、リフロー炉内で溶融した半田１９が表面張力によって盛り上がり、図４に示すように、半田１９の高さをより高くすることができる。また、半田１９の幅は、試験用ランド１３の直径と同一の大きさとなる。

試験用ランド１３の直径は、不良解析のために封止樹脂２５の横方向に掘削穴を開ける際に、掘削穴の先端が試験用ランド１３上の半田１９内の中央に達しない程度の大きさに設定される。また、半田１９の高さは、試験用ランド１３の直径の半分以上に設定される。半田１９の高さは、試験用ランド１３の直径の半分以上で試験用ランド１３の直径の大きさ以下にすることが望ましい。もし、半田１９の高さを試験用ランド１３の直径より大きくすると、半田１９が試験用ランド１３の外に流れ出る恐れが生じる。

試験用ランド１３のための半田１９の塗布は、電子部品３１に取り付けるためのリフロー半田の塗布と同時に行なうことができる。従って、試験用ランド１３のための半田１９の塗布を別途行なう必要がなく、そのための工程が追加されることがない。

図２及び図４に示すように、封止樹脂２５の側面２５ｂのうちで、不良解析しようとする電子部品３１のための試験用ランド１３に最も近い側面２５ｂと試験用ランド１３との間に、電子部品３１が設けられていない。例えば、図２に示す、Ａ−Ａ線上の左側にある電子部品３１（第１電子部品３１ａ）用の試験用ランド１３とその−Ｙ側の側面２５ｂとの間には、他の電子部品３１は存在していない。また、Ａ−Ａ線上の右側にある電子部品３１（第２電子部品３１ｂ）用の試験用ランド１３とその＋Ｘ側の側面２５ｂとの間には、他の電子部品３１は存在していない。

次に、図６を参照して、本発明の実施形態に係る電子回路モジュール１００の不良解析時における電子回路モジュール１００の状態について説明する。図６は、電子回路モジュール１００の不良解析時の断面図である。

電子回路モジュール１００を不良解析する場合、図６に示すように、封止樹脂２５内にある半田１９に対して不良解析のためのテスト用プローブを当てるために、封止樹脂２５の上面２５ａ又は側面２５ｂから半田１９までに掘削穴２９を開ける必要がある。

例えば、図６における左側の電子部品３１（第１電子部品３１ａ）に対して不良解析する場合、第１電子部品３１ａに接続された試験用ランド１３上の半田１９の真上にある封止樹脂２５に掘削穴２９（縦穴２９ａ）を形成させる。即ち、縦方向に掘削穴２９を開ける。縦穴２９ａは、封止樹脂２５を研磨することによって形成させることができる。尚、縦穴２９ａを形成させるために、封止樹脂２５の上面２５ａの上側（＋Ｚ側）からレーザ光を当てるようにして形成させても良い。

封止樹脂２５に縦穴２９ａを形成させることによって試験用ランド１３の上に設けられている半田１９の＋Ｚ側の面を露出させることができる。前述したように、試験用ランド上１３の半田１９は所定の高さ、例えば、試験用ランド１３の直径の半分以上の高さを有している。即ち、不良解析時の縦方向への掘削のために十分な量の半田１９を試験用ランド１３上に有している。そのため、不良解析時に試験用ランド１３上の半田１９を容易に露出させることができる。

また、例えば、図６における右側の電子部品３１（第２電子部品３１ｂ）に対して不良解析する場合、図６に示すように、第２電子部品３１ｂに接続された試験用ランド１３の右側の封止樹脂２５に掘削穴２９（横穴２９ｂ）を形成させる。即ち、横方向に掘削穴２９を開ける。当該横穴２９ｂも、封止樹脂２５を研磨するか、又はレーザ光を当てることによって形成させることができる。

封止樹脂２５に横穴２９ｂを形成させることによって試験用ランド１３の上に設けられている半田１９の＋Ｘ側の面を露出させることができる。前述したように、試験用ランド上１３の半田１９は所定の幅、即ち、試験用ランド１３の直径と同一の大きさの幅を有している。即ち、不良解析時の横方向への掘削のために十分な量の半田１９を試験用ランド１３上に有している。そのため、不良解析時に試験用ランド１３上の半田１９を容易に露出させることができる。

また、横方向に横穴２９ｂを開ける際に、試験用ランド１３に最も近い側面２５ｂと試験用ランド１３との間に電子部品３１が設けられていないため、電子部品３１を損傷させることなく、最短で横穴２９ｂを開けることができる。

封止樹脂２５に掘削穴２９（縦穴２９ａ又は横穴２９ｂ）を形成させた後に、当該露出した半田１９の面に、不良解析のためのテスト用プローブを当てることによって、電子部品３１に対する不良解析のための検査を行なうことができる。他の電子部品３１についても同様である。

以下、本実施形態としたことによる効果について説明する。

電子回路モジュール１００は、試験用ランド１３上に半田１９を設けることで、不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所である半田１９を厚くできる。このため、封止樹脂を切除する精度が悪くても、半田１９を容易に露出させることができる。

また、試験用ランド１３に最も近い側面２５ｂと試験用ランド１３との間に、電子部品３１が設けられていないので、不良解析時の横方向に掘削穴２９（横穴２９ｂ）を開ける際に、電子部品３１を損傷させることなく、最短で掘削穴２９（横穴２９ｂ）を開けることができる。

また、試験用ランド１３の形状が平面視で円形状であり、半田１９の高さが試験用ランド１３の直径の半分以上であるので、不良解析時の縦方向への掘削のために十分な量の半田１９を試験用ランド１３上に設けることができる。

以上説明したように、本発明の電子回路モジュールは、試験用ランド上に半田を設けることで、不良解析のためのテスト用プローブの接触箇所である半田を厚くできる。このため、封止樹脂を切除する精度が悪くても、半田を容易に露出させることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施することが可能である。

１０ 絶縁基板
１１ ランド電極
１１ａ 第１ランド電極
１１ｂ 第２ランド電極
１３ 試験用ランド
１５ 部品パッド
１７ 配線パターン
１９ 半田
２５ 封止樹脂
２５ａ 上面
２５ｂ 側面
２９ 掘削穴
２９ａ 縦穴
２９ｂ 横穴
３０ 電子回路
３１ 電子部品
３１ａ 第１電子部品
３１ｂ 第２電子部品
１００ 電子回路モジュール

Claims (3)

1. 絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に実装された電子部品と、前記電子部品を覆う封止樹脂と、を備え、
   前記絶縁基板の封止樹脂側の面に試験用ランドが設けられ、前記試験用ランドの上に半田が設けられている、
   ことを特徴とする電子回路モジュール。
2. 前記封止樹脂が前記絶縁基板の表面に対して垂直方向に側面を有し、
   前記側面のうちで前記試験用ランドに最も近い側面と前記試験用ランドとの間に、前記電子部品が設けられていない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子回路モジュール。
3. 前記試験用ランドの形状が平面視で円形状であり、前記半田の高さが前記試験用ランドの直径の半分以上である、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子回路モジュール。
   

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