JP5685098B2 - Manufacturing method of electronic parts - Google Patents
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Description
本発明は、ＭＥＭＳチップ等の素子部品を覆うシールドケースを用いた電子部品の製造方法に関する。さらに詳しくは、シールドケースとプリント基板のグランド回路との接続信頼性の高い電子部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing an electronic component using a shield case that covers an element component such as a MEMS chip. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing an electronic component having high connection reliability between a shield case and a ground circuit of a printed board.
従来から、基板上に実装されるチップ等の素子部品を、外部からの電磁波ノイズまたは粉塵等から保護するために、シールドケースが用いられている。
例えば、音信号を電気信号に変換するＭＥＭＳチップとシールドケースとにより構成されるＭＥＭＳマイクロホンが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。ここで、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａ１ Ｓｙｓｔｅｍｓ）とは、半導体製造プロセスにおける微細加工技術を駆使して作製された微小部品からなる電気機械システムを意味する。
Conventionally, a shield case has been used to protect element parts such as chips mounted on a substrate from external electromagnetic noise or dust.
For example, a MEMS microphone including a MEMS chip that converts a sound signal into an electric signal and a shield case is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Here, the MEMS (Micro Electro Mechanical 1 Systems) means an electromechanical system composed of micro parts manufactured by making full use of micro processing technology in a semiconductor manufacturing process.
素子部品の小型化が進むにつれ、シールドケースに関しても小型、薄型及び軽量化が要求され、例えば、接合部の面積縮小等によりプリント基板との接着強度が低下することから、はんだリフロー実装におけるシールドケースとプリント基板との接合強度の確保が望まれていた。 As miniaturization of element parts progresses, the shield case is also required to be small, thin, and lightweight. For example, since the adhesive strength with the printed circuit board decreases due to the reduction in the area of the joint, the shield case in solder reflow mounting It has been desired to ensure the bonding strength between the printed circuit board and the printed circuit board.
また、金属製シールドケースの薄型化にともない、シールドケースの弾性率が低下するため、金属製シールドケースと樹脂製プリント基板のそれぞれの線膨張係数の差による反りの発生が問題となるおそれがあり、特に、多数個並べた形状のシールドケースを素子部品集合体に一括して、はんだリフロー実装した電子部品では反りが大きくなるという問題があった。 In addition, since the elastic modulus of the shield case decreases as the metal shield case becomes thinner, warping due to the difference in linear expansion coefficient between the metal shield case and the resin printed board may become a problem. In particular, there is a problem that warpage is increased in an electronic component in which a large number of shield cases arranged in a lump are bundled into an element component assembly and solder-reflow mounted.
本発明は、このような状況下になされたものであって、シールドケースとプリント基板上に形成されたグランド回路との接続信頼性が高くかつ反りの少ない電子部品の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made under such circumstances, and provides a method for manufacturing an electronic component with high connection reliability between a shield case and a ground circuit formed on a printed circuit board and with less warpage. Objective.
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、電鋳法により形成されたシールドケースのプリント基板との接合部に、導電性バンプを形成し、熱硬化性接着剤を介して、該導電性バンプをシールドケースの上から加熱加圧して、該シールドケースと該プリント基板を接着することで、該シールドケースと該プリント基板のグランド回路が良好に接合し、かつ反りの少ない電子部品が得られることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention formed conductive bumps at the joint portion of the shield case formed by electroforming with the printed circuit board, and formed a thermosetting adhesive. The conductive bump is heated and pressed from above the shield case, and the shield case and the printed circuit board are bonded together, so that the ground circuit of the shield case and the printed circuit board can be satisfactorily bonded and warped. As a result, the present invention was completed.
すなわち、本発明は、以下のシールドケースで遮蔽された電子部品の製造方法を提供するものである。
（１）基板上に実装された素子部品を外部から遮蔽するシールドケースのプリント基板との接合部に導電性バンプを形成する工程と、該導電性バンプを前記シールドケースの上から加熱加圧してプリント基板上に形成したグランド回路と接続する工程とを有し、該シールドケースと該プリント基板が熱硬化性接着剤を介して接着、導通されることを特徴とする電子部品の製造方法。
（２）前記シールドケースが、電鋳法によって形成された複数のシールドケース集合体であって、縦ｍ個×横ｎ個（ｍ、ｎは、それぞれ独立に、２以上の整数を表す）からなる該シールドケース集合体を、板チョコ状に並べてなり、それらを前記プリント基板に実装して遮蔽された電子部品集合体を作製後、該遮蔽された電子部品集合体を個片に切り分けることを特徴とする上記（１）に記載の電子部品の製造方法。
（３）前記シールドケースが、銅、ニッケル、銅合金又はニッケル合金であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の電子部品の製造方法。
（４）前記ニッケル合金が、ニッケル−リン、ニッケル−マンガン、ニッケル−コバルト、又はニッケル−鉄であることを特徴とする上記（３）に記載の電子部品の製造方法。
（５）前記シールドケースの厚さが０．０３〜０．０８ｍｍであり、内側の高さが０．１〜１．５ｍｍ、天板の一辺の長さが０．２〜１５ｍｍであることを特徴とする上記（１）〜（４）いずれかに記載の電子部品の製造方法。
（６）前記シールドケースの接地部表面が、金、銀、又は錫めっき処理されてなることを特徴とする上記（１）〜（５）のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
（７）前記導電性バンプがメッキバンプ、スタッドバンプ、印刷バンプのいずれかであることを特徴とする上記（１）〜（６）のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
（８）前記熱硬化性接着剤が、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）合成ゴム及び（Ｅ）無機フィラーを必須成分としてなり、それらを絶縁性フィルム基材に塗布、乾燥して半硬化させたシート状熱硬化性接着剤であることを特徴とする上記（１）〜（７）のいずれかに記載の電子部品の製造方法。
That is, this invention provides the manufacturing method of the electronic component shielded with the following shield cases.
(1) A step of forming conductive bumps at the joint portion of the shield case that shields element parts mounted on the substrate from the outside, and heating and pressurizing the conductive bumps from above the shield case And a step of connecting to a ground circuit formed on the printed circuit board, wherein the shield case and the printed circuit board are bonded and electrically connected via a thermosetting adhesive.
(2) The shield case is a plurality of shield case aggregates formed by an electroforming method, and is composed of m pieces in length × n pieces in width (m and n are each independently an integer of 2 or more). The shield case aggregates are arranged in a plate chocolate shape, and are mounted on the printed circuit board to produce a shielded electronic component assembly, and then the shielded electronic component assembly is cut into pieces. The method for manufacturing an electronic component according to (1), which is characterized in that
(3) The method for manufacturing an electronic component according to (1) or (2), wherein the shield case is copper, nickel, a copper alloy, or a nickel alloy.
(4) The method for manufacturing an electronic component according to (3), wherein the nickel alloy is nickel-phosphorus, nickel-manganese, nickel-cobalt, or nickel-iron.
(5) The thickness of the shield case is 0.03 to 0.08 mm, the inner height is 0.1 to 1.5 mm, and the length of one side of the top plate is 0.2 to 15 mm. The method for manufacturing an electronic component according to any one of (1) to (4), which is characterized in that
(6) The method for manufacturing an electronic component according to any one of (1) to (5), wherein the surface of the grounding portion of the shield case is subjected to gold, silver, or tin plating.
(7) The method for manufacturing an electronic component according to any one of (1) to (6), wherein the conductive bump is any one of a plated bump, a stud bump, and a printed bump.
(8) The thermosetting adhesive comprises (A) an epoxy resin, (B) an epoxy resin curing agent, (C) a curing accelerator, (D) a synthetic rubber, and (E) an inorganic filler as essential components. The method for producing an electronic component according to any one of (1) to (7) above, wherein the sheet-like thermosetting adhesive is applied to an insulating film substrate, dried and semi-cured.
本発明によれば、シールドケースとプリント基板上に形成されたグランド回路との接続信頼性の高い電子部品の製造方法を提供することができる。また、シールドケースとプリント基板が熱硬化性接着剤を介して接合されていることから、両者の線膨張係数の差を熱硬化性接着剤層で吸収することで反りの発生が抑制された電子部品が得られる。
さらに、多数のプリント基板に対応する素子部品を実装した素子部品集合体とし、該素子部品集合体にシールドケース集合体を実装することで効率良くかつ低コストで、電子部品を製造する方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of an electronic component with high connection reliability of a shield case and the ground circuit formed on the printed circuit board can be provided. In addition, since the shield case and the printed circuit board are bonded via a thermosetting adhesive, the generation of warpage is suppressed by absorbing the difference in linear expansion coefficient between the two by the thermosetting adhesive layer. Parts are obtained.
In addition, an element component assembly in which element components corresponding to a large number of printed circuit boards are mounted is provided, and a shield case assembly is mounted on the element component assembly to provide an efficient and low-cost method for manufacturing electronic components. can do.
本発明の電子部品の製造法は、基板上に実装された素子部品を外部から遮蔽するシールドケースのプリント基板との接合部に導電性バンプを形成する工程と、該導電性バンプを前記シールドケースの上から加熱加圧してプリント基板上に形成したグランド回路と接続する工程とを有し、該シールドケースと該プリント基板がバンプ貫通孔を有する熱硬化性接着剤を介して接着、導通されることを特徴とする。 The method for manufacturing an electronic component according to the present invention includes a step of forming a conductive bump at a joint portion between a printed circuit board and a shield case that shields an element component mounted on the substrate from the outside, and the conductive bump is formed in the shield case. And connecting to a ground circuit formed on the printed circuit board by heating and pressing from above, and the shield case and the printed circuit board are bonded and electrically connected via a thermosetting adhesive having bump through holes. It is characterized by that.
まず、本発明の電子部品の製造方法について詳細に説明する。 First, the manufacturing method of the electronic component of this invention is demonstrated in detail.
[シールドケース]
本発明で使用されるシールドケースは素子部品等を外部からの電磁波ノイズまたは粉塵等から保護するものである。シールドケースの材料は、銅、ニッケル、銅合金又はニッケル合金であることが好ましく、特に銅、ニッケル、あるいはニッケル−リン、ニッケル−マンガン、ニッケル−コバルト、ニッケル−鉄であることが好ましい。これらの金属を使用することにより、良好な機械的強度やシールド性が得られる。
本発明で使用されるシールドケース集合体は、板金の絞り加工や曲げ加工で製造するには、機械的強度、寸法精度、コスト及び生産性の面で不利なため、金属製品の複製法の一つである電鋳法によって製造するのが好ましい。この場合、シールドケース集合体の型となる母型の表面に、電気化学反応により、所定の厚さで金属を電着層として還元析出させた後、この電着層を母型から剥離することによって製造する。
[Shield case]
The shield case used in the present invention protects element parts from external electromagnetic noise or dust. The material of the shield case is preferably copper, nickel, a copper alloy or a nickel alloy, and particularly preferably copper, nickel, nickel-phosphorus, nickel-manganese, nickel-cobalt or nickel-iron. By using these metals, good mechanical strength and shielding properties can be obtained.
The shield case assembly used in the present invention is disadvantageous in terms of mechanical strength, dimensional accuracy, cost, and productivity for manufacturing by sheet metal drawing or bending. It is preferable to manufacture by an electroforming method. In this case, after reducing and depositing a metal as an electrodeposition layer with a predetermined thickness on the surface of the mother die that becomes a mold of the shield case assembly, the electrodeposition layer is peeled off from the mother die. Manufactured by.
この電鋳法において使用する母型材料については、特に限定されないが、銅、ニッケル、クロム、真鍮などがあり、離型皮膜の形成方法としては、複素環式チアジアゾール誘導体を含む溶液に母型を浸潰したあとに電気めっきを施す方法や、クロム酸溶液に浸漬してクロム酸皮膜を形成させる方法がある。また、抜き勾配を付ける場合は１０〜２０°が好ましい。 The matrix material used in this electroforming method is not particularly limited, and there are copper, nickel, chromium, brass and the like. As a method for forming the release film, the matrix is formed in a solution containing a heterocyclic thiadiazole derivative. There are a method of performing electroplating after immersing and a method of forming a chromic acid film by dipping in a chromic acid solution. Moreover, when attaching a draft, 10-20 degrees is preferable.
本発明で使用されるシールドケース集合体の製造条件については、電着金属の種類によって適宜選定される。例えば、ニッケル電着では、塩化ニッケル浴、硫酸ニッケル浴、スルファミン酸ニッケル浴、ホウフッ化ニッケル浴などが一般に用いられ、電流密度は２．５〜１５Ａ／ｄｍ2の範囲で適宜調整し、通常１〜２．５時間通電して製造する。
さらに、当該シールドケース集合体は接地部表面に、金、銀、または錫めっき処理する
ことが好ましい。このような表面処理を施すことによりシールドケース集合体とプリント基板との接続安定性が良好になる。
About the manufacturing conditions of the shield case aggregate used by this invention, it selects suitably by the kind of electrodeposited metal. For example, in nickel electrodeposition, a nickel chloride bath, a nickel sulfate bath, a nickel sulfamate bath, a nickel borofluoride bath, etc. are generally used, and the current density is appropriately adjusted in the range of 2.5 to 15 A / dm 2. Manufacture by energizing for ~ 2.5 hours
Furthermore, the shield case assembly is preferably subjected to gold, silver, or tin plating treatment on the surface of the grounding portion. By performing such a surface treatment, the connection stability between the shield case assembly and the printed board is improved.
シールドケースの厚さは、０．０３ｍｍ〜０．０８ｍｍが好ましい。０．０３ｍｍ以上であると強度が保たれ、作業性が良くなり、０．０８ｍｍ以下であると重量や材料コストの観点から好ましい。 The thickness of the shield case is preferably 0.03 mm to 0.08 mm. When it is 0.03 mm or more, strength is maintained and workability is improved, and when it is 0.08 mm or less, it is preferable from the viewpoint of weight and material cost.
シールドケースの寸法は、特に限定されないが、搬送装置及びシールドケースの機械的強度を考慮した場合、内側の高さが０．１ｍｍ〜１．５ｍｍであることが好ましく、天板の一辺の長さは０．２ｍｍ〜１５ｍｍであることが好ましい。また、個々のシールドケースの形状が平面図において円形である場合は、上記「一辺の長さ」は「直径」と読み替えられる。 The dimensions of the shield case are not particularly limited, but considering the mechanical strength of the transport device and the shield case, the inner height is preferably 0.1 mm to 1.5 mm, and the length of one side of the top plate Is preferably 0.2 mm to 15 mm. Further, when the shape of each shield case is circular in the plan view, the “length of one side” is read as “diameter”.
また、本発明で使用されるシールドケースは縦ｍ個×横ｎ個（ｍ、ｎは、それぞれ独立に２以上の整数を表す）のシールドケースの集合体を、板チョコ状に規則的に並べてなる多数個取り金属製シールドケース集合体としてもよい。ここでｍ、ｎの数は好ましくは２〜１００であり、２以上であると生産性に寄与し、１００以下であると位置合わせが良好にできるため好ましい。個々のシールドケースの形状は、平面図において円形でも正方形でも良く、特に限定されない。 In addition, the shield case used in the present invention is a set of shield cases of m pieces in length × n pieces in width (m and n are each independently an integer of 2 or more) regularly arranged in a chocolate bar shape. It is good also as a multi-piece metal shield case aggregate. Here, the number of m and n is preferably 2 to 100. If it is 2 or more, it contributes to productivity, and if it is 100 or less, it is preferable because the alignment can be made good. The shape of each shield case may be circular or square in the plan view, and is not particularly limited.
また、隣接する個々のシールドケースの問隔は０．３ｍｍ以上であることが好ましく、
後述する電鋳法によるシールドケース集合体の製造において、母型からの剥離及び導電性バンプの形成が容易となるため好ましい。前記間隔は、コスト、生産性の観点から最大１ｍｍ程度とするのが好ましい。
Moreover, it is preferable that the distance between adjacent shield cases is 0.3 mm or more,
In the production of a shield case assembly by electroforming, which will be described later, it is preferable because peeling from the matrix and formation of conductive bumps are facilitated. The distance is preferably about 1 mm at maximum from the viewpoint of cost and productivity.
次に、本発明で使用されるシールドケースに導電性バンプを形成する方法について説明する。
[導電性バンプの形成方法]
本発明で使用される導電性バンプの形成方法については、特に限定されないが、所定の位置に予めバンプ形状を加工した電着型を使用することにより、シールドケース作製時に一体で金属バンプも形成することができる。特に、このように電着型にバンプ形状を加工することにより、工程数削減のみならず、均一な高さのバンプが得られ、さらに形状が応力吸収構造となることから良好な接続信頼性が得られる。その他、メッキバンプやワイヤボンディングを応用したスタッドバンプなどの金属製バンプ、導電性ペーストからなる印刷バンプ等の公知な形成方法が使用できる。
Next, a method for forming conductive bumps on the shield case used in the present invention will be described.
[Method of forming conductive bump]
The method for forming the conductive bump used in the present invention is not particularly limited, but by using an electrodeposition type in which a bump shape is processed in advance at a predetermined position, a metal bump is also integrally formed when a shield case is manufactured. be able to. In particular, by processing the bump shape into the electrodeposition type in this way, not only the number of processes can be reduced, but a bump with a uniform height can be obtained, and the shape becomes a stress absorbing structure, so there is good connection reliability. can get. In addition, known forming methods such as metal bumps such as plating bumps and stud bumps using wire bonding, and printed bumps made of conductive paste can be used.
例えば、メッキバンプは、シールドケースの表面にフォトレジスト膜を塗布し、メッキバンプを形成する位置に開口部を備えたレジストパターンを露光、現像により作製し、このレジストパターンをマスクとして無電解Ｎｉメッキを施し、さらにその表面に金メッキを施すことで形成する。 For example, a plating bump is prepared by applying a photoresist film to the surface of the shield case, and then exposing and developing a resist pattern with an opening at the position where the plating bump is to be formed. Using this resist pattern as a mask, electroless Ni plating In addition, the surface is further plated with gold.
また、ワイヤボンディングを応用したスタッドバンプ形成方法としては、スタッド・バ
ンプ・ボンディング法として知られているように、キャピラリーから導出したスタッドバ
ンプ用ワイヤーの先端に膨頭部を形成した後、キャピラリーによって膨頭部をシールドケ
ース表面のバンプ接地箇所に押し当ててベース部を形成し、キャピラリーでベース部の上部を水平方向に馴らした後、スタッドバンプ用ワイヤを切断してスタッドバンプを形成する。
In addition, as a stud bump forming method using wire bonding, as is known as a stud bump bonding method, a bulge head is formed at the tip of a stud bump wire led out from a capillary, and then swelled by a capillary. The base is formed by pressing the head against the bump grounding portion on the surface of the shield case, and after the top of the base is acclimated in the horizontal direction with a capillary, the stud bump wire is cut to form the stud bump.
導電性ペーストからなる印刷バンプの形成は、メタルマスクを用いた印刷法により行われる。導電性ぺーストは、バインダーとなる合成樹脂に導電性粉末を配合したものであり、バインダーとなる合成樹脂としては、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいはこれらの混合樹脂が使用でき、導電性粉末としては、金粉末、銀粉末、銅粉末、はんだ粉末、ニッケル粉末、カーボン粉末または表面に導電性物質層を有する粉末等が挙げられる。なかでも、銀粉末とメラミン樹脂、フェノール樹脂とエポキシ樹脂（メラミン樹脂：フェノール樹脂：エポキシ樹脂＝５：５：１質量比）、さらに硬化剤、酢酸ジエチレングリコールモノブチルエーテルを主成分とする銀ペーストが好ましく用いられる。公知な手法として、前記銀ペーストを使用した、Ｂ２ｉｔ（登録商標、Ｂｕｒｉｅｄ Ｂｕｍｐ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、（株）東芝）法が挙げられる。 The formation of the printed bump made of the conductive paste is performed by a printing method using a metal mask. The conductive paste is obtained by blending conductive powder with a synthetic resin as a binder. As the synthetic resin as a binder, a thermosetting resin, a thermoplastic resin, or a mixed resin thereof can be used. Examples thereof include gold powder, silver powder, copper powder, solder powder, nickel powder, carbon powder, and powder having a conductive material layer on the surface. Among them, silver powder and melamine resin, phenol resin and epoxy resin (melamine resin: phenol resin: epoxy resin = 5: 5: 1 mass ratio), and further a silver paste mainly composed of a curing agent and diethylene glycol monobutyl ether acetate are preferable. Used. As a well-known technique, there is a B2it (registered trademark, Buried Bump Interconnection Technology, Toshiba Corporation) method using the silver paste.
次に、本発明で使用される熱硬化性接着剤について説明する。
[熱硬化性接着剤]
本発明で使用される熱硬化性接着剤は液状で、又はシート状にして使用するが、特に、作業性及び接続信頼性の点でシート状熱硬化性接着剤として、好ましく使用される。
本発明で使用されるシート状熱硬化性接着剤（以降、熱硬化性接着シートとする）は、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）合成ゴム及び（Ｅ）無機フィラーを必須成分としており、メチルエチルケトン、メチルセロソルブなどの好適な有機溶剤で希釈してワニスとなし、フィルム基材に塗布、乾燥して半硬化させることにより製造する。
熱硬化性接着剤をフィルム基材に塗布乾燥するにあたっては、乾燥温度は、８０〜１８０℃の温度が好ましい。フィルム基材としては、通常離型フィルムとして使用されているフィルム基材であれば、特に制限はなく、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等が挙げられる。
熱硬化性接着シートの厚さは５〜２５μｍが好ましく、５μｍ以上であると接着力が保たれ、２５μｍ以下であると接続の信頼性の低下がなく、電磁波漏洩もないため好ましい。
Next, the thermosetting adhesive used in the present invention will be described.
[Thermosetting adhesive]
The thermosetting adhesive used in the present invention is used in the form of a liquid or a sheet, but is particularly preferably used as a sheet-like thermosetting adhesive in terms of workability and connection reliability.
The sheet-like thermosetting adhesive used in the present invention (hereinafter referred to as thermosetting adhesive sheet) includes (A) an epoxy resin, (B) an epoxy resin curing agent, (C) a curing accelerator, and (D). Synthetic rubber and (E) inorganic filler are essential components, which are prepared by diluting with a suitable organic solvent such as methyl ethyl ketone and methyl cellosolv to form a varnish, applying to a film substrate, drying and semi-curing.
In applying and drying the thermosetting adhesive on the film substrate, the drying temperature is preferably 80 to 180 ° C. There is no restriction | limiting in particular if it is a film base material normally used as a release film as a film base material, For example, polyester, a polyethylene terephthalate, a polypropylene etc. are mentioned.
The thickness of the thermosetting adhesive sheet is preferably 5 to 25 μm, and if it is 5 μm or more, the adhesive strength is maintained, and if it is 25 μm or less, the connection reliability is not lowered and there is no leakage of electromagnetic waves.
本発明で使用される（Ａ）エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を使用することができる。例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂などが挙げられ、これらは、単独または２種以上混合して使用できる。特に、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格などを含有するエポキシ樹脂は、樹脂組成物の難燃性、寸法安定性の向上のために、好ましく使用できる。また、樹脂割れやフィルムからの剥離がなく、Ｂステージでの取り扱い性向上のためには、液状エポキシ樹脂を好ましく使用できる。 As the (A) epoxy resin used in the present invention, an epoxy resin having two or more epoxy groups in one molecule can be used. For example, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a biphenyl type epoxy resin, a novolac type epoxy resin, an alicyclic epoxy resin and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more. In particular, an epoxy resin containing a biphenyl skeleton, a naphthalene skeleton, or the like can be preferably used for improving the flame retardancy and dimensional stability of the resin composition. Moreover, a liquid epoxy resin can be preferably used in order to improve the handleability at the B stage without causing resin cracking or peeling from the film.
本発明で使用されるＢ）エポキシ樹脂硬化剤としては、通常エポキシ樹脂の硬化剤に使用されている化合物であれば、特に制限なく使用できる。例えば、アミン系硬化剤としては、ジシアンジアミド、芳香族ジアミンなどが挙げられ、フェノール系硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、トリアジン変性ノボラック樹脂などが挙げられ、これらは単独または２種以上混合して使用できる。特に、ビフェニル骨格、ナフタレン骨格などを含有するノボラック系硬化剤は、樹脂組成物の難燃性、寸法安定性の向上のために、好ましく使用できる。また、Ｂステージでの取り扱い性向上のためには、液状ノボラック樹脂、液状芳香族ジアミンなどを好ましく使用できる。 As the B) epoxy resin curing agent used in the present invention, any compound that is usually used in a curing agent for epoxy resins can be used without particular limitation. For example, examples of the amine-based curing agent include dicyandiamide and aromatic diamine, and examples of the phenol-based curing agent include phenol novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A novolac resin, triazine-modified novolak resin, and the like. It can be used alone or in combination of two or more. In particular, a novolac-based curing agent containing a biphenyl skeleton, a naphthalene skeleton, or the like can be preferably used for improving the flame retardancy and dimensional stability of the resin composition. In order to improve the handleability at the B stage, a liquid novolak resin, a liquid aromatic diamine, or the like can be preferably used.
本発明で使用される（Ｃ）硬化促進剤としては、通常エポキシ樹脂の硬化促進剤に使用されている化合物であれば、特に制限なく使用できる。例えば、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−べンジル−２−メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、三フッ化ホウ素アミン錯体、トリフェニルホスフィンなどが挙げられ、これらは単独または２種以上混合して使用できる。 The (C) curing accelerator used in the present invention can be used without particular limitation as long as it is a compound usually used as an epoxy resin curing accelerator. For example, imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole and 1-benzyl-2-methylimidazole, boron trifluoride amine complex, triphenylphosphine and the like can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more. Can be used.
本発明で使用される（Ｄ）合成ゴムとしては、例えば、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンメチルアクリレートアクリロニトリルゴム、ブタジエンゴム、カルボキシル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム、ビニル基含有アクリロニトリルブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリビニルブチラール等が使用される。これらは単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the synthetic rubber (D) used in the present invention include acrylic rubber, acrylonitrile butadiene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene methyl acrylate acrylonitrile rubber, butadiene rubber, carboxyl group-containing acrylonitrile butadiene rubber, vinyl group-containing acrylonitrile butadiene rubber, Silicone rubber, urethane rubber, polyvinyl butyral, etc. are used. These can be used alone or in combination of two or more.
この（Ｄ）合成ゴムの配合量は、（Ａ）〜（Ｄ）成分の合計量１００質量部に対し、好ましくは、１０〜３０質量部、より好ましくは、１５〜２５質量部である。配合量が１０質量部以上では、接着力が十分に得られ、３０質量部以下では、接着層の耐熱性、熱膨張孫数及び電気的な接続信頼性が維持できる。 The compounding amount of the (D) synthetic rubber is preferably 10 to 30 parts by mass, more preferably 15 to 25 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the components (A) to (D). When the blending amount is 10 parts by mass or more, sufficient adhesive strength is obtained, and when it is 30 parts by mass or less, the heat resistance, thermal expansion grandchild number, and electrical connection reliability of the adhesive layer can be maintained.
本発明で使用される（Ｅ）無機フィラーとしては、特に限定されないが、シリカ、アルミナ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどが好ましく用いられ、これらは単独または２種以上混合して使用できる。（Ｅ）無機フィラーの配合により、寸法安定性が向上する。（Ｅ）無機フィラーの配合量は、組成物中の全固形分量を基準として、５〜３０質量％の範囲が好ましく、１０〜２０質量％の範囲がより好ましい。配合量が５質量％以上では、十分な寸法安定性が得られ、３０質量％以下では、耐クラック性が維持できる。 Although it does not specifically limit as (E) inorganic filler used by this invention, A silica, an alumina, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide etc. are used preferably, These can be used individually or in mixture of 2 or more types. (E) The dimensional stability is improved by blending the inorganic filler. (E) As for the compounding quantity of an inorganic filler, the range of 5-30 mass% is preferable on the basis of the total amount of solid content in a composition, and the range of 10-20 mass% is more preferable. When the blending amount is 5% by mass or more, sufficient dimensional stability is obtained, and when it is 30% by mass or less, crack resistance can be maintained.
[シールドケースの実装方法]
図１は本発明の方法により製造された電子部品の一例を模式的に示す断面図である。
図２は図１Ａ部の拡大図であり、本発明の方法に従った製造工程の一例を工程順に示す説明図である。
まず、図２（１）から（４）により本発明の電子部品の製造方法（実装方法）を説明する。
[Method of mounting shield case]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an example of an electronic component manufactured by the method of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view of the part of FIG. 1A and is an explanatory view showing an example of the manufacturing process according to the method of the present invention in the order of the processes.
First, the electronic component manufacturing method (mounting method) of the present invention will be described with reference to FIGS.
図２（１）に示すように、シールドケース１のプリント基板接合部に当接する位置に導電性バンプ２を形成する。導電性バンプ２は高さ、直径共に０．１〜０．５ｍｍであることが好ましい。直径が０．１ｍｍ以上であると接続不良がなく、０．５ｍｍ以下であると圧縮による変形でバンプが広がりすぎることもなく、絶縁性が阻害されることもない。
バンプの設置個数は、シールドケースの形状や大きさに応じて設定されるが、設置間隔が１ｍｍ以上であることが好ましい。バンプの配列については直線状、または千鳥状など特に限定されないが、多数個取りのシールドケース集合体の場合は千鳥状に配列することにより安定した接地が得られるため好ましい。また、シールドケース１の接地部表面は、導電性バンプ２と前記シールドケース１との接続信頼性向上のため金、銀、又は錫めっき処理されてなることが好ましい。
As shown in FIG. 2 (1), conductive bumps 2 are formed at positions in contact with the printed circuit board joints of the shield case 1. The conductive bump 2 is preferably 0.1 to 0.5 mm in both height and diameter. If the diameter is 0.1 mm or more, there is no connection failure, and if it is 0.5 mm or less, the bump does not spread too much due to deformation due to compression, and the insulation is not hindered.
The number of bumps installed is set according to the shape and size of the shield case, but the installation interval is preferably 1 mm or more. The arrangement of the bumps is not particularly limited, such as a straight line or a staggered pattern, but a multi-piece shield case assembly is preferable because a stable grounding can be obtained by arranging it in a zigzag pattern. Further, the surface of the grounding portion of the shield case 1 is preferably subjected to gold, silver, or tin plating in order to improve the connection reliability between the conductive bump 2 and the shield case 1.
次に、シールドケース１に形成した導電性バンプ２とグランド回路５の間に熱硬化性接着シート３を配置する。図２（２）には熱硬化性接着シート３を使用した例を示した。熱硬化性接着シート３には、導電性バンプ２の当接部にバンプ貫通孔４を穿設しておき、該バンプ貫通孔４と前記導電性バンプ２を位置合わせして仮付けしておく。孔径はバンプ径より０．０５〜０．１ｍｍ程度大きい孔が好ましい、これにより、接合時に孔内に均一に導電性バンプ２が広がり信頼性の良好な接地が得られる。 Next, the thermosetting adhesive sheet 3 is disposed between the conductive bumps 2 formed on the shield case 1 and the ground circuit 5. FIG. 2 (2) shows an example in which the thermosetting adhesive sheet 3 is used. In the thermosetting adhesive sheet 3, bump through holes 4 are formed in contact portions of the conductive bumps 2, and the bump through holes 4 and the conductive bumps 2 are aligned and temporarily attached. . The hole diameter is preferably about 0.05 to 0.1 mm larger than the bump diameter. As a result, the conductive bump 2 spreads uniformly in the hole during bonding, and a reliable grounding can be obtained.
ここで、熱硬化性接着シート３にバンプ貫通孔４を穿設せずに、予め導電性バンプ２で熱硬化性接着シート３を貫通させておいても良い。この場合は８０℃〜１５０℃で線圧２〜２００Ｎ／ｃｍの条件で熱硬化性接着シート３をシールドケース１に形成した導電性バンプ２を当接することで貫通することができる。 Here, the thermosetting adhesive sheet 3 may be previously penetrated by the conductive bumps 2 without forming the bump through holes 4 in the thermosetting adhesive sheet 3. In this case, penetration can be made by contacting the conductive bumps 2 in which the thermosetting adhesive sheet 3 is formed on the shield case 1 under conditions of a linear pressure of 2 to 200 N / cm at 80 ° C. to 150 ° C.
また、後述する本実施例では熱硬化性接着シートの例を示したが、液状樹脂を使用する場合は、予めシールドケース１とグランド回路５の接着面にディスペンサー等を用いて、熱硬化性接着剤を塗布、乾燥しておき、その後導電性バンプ２を当接する。 Moreover, although the example of the thermosetting adhesive sheet has been shown in the present embodiment to be described later, when a liquid resin is used, a thermosetting adhesive is previously used on the bonding surface of the shield case 1 and the ground circuit 5 by using a dispenser or the like. The agent is applied and dried, and then the conductive bumps 2 are brought into contact with each other.
次に、図２（３）に示すように、シールドケース１の上から熱圧着ツール７により加熱加圧して、シールドケース１とプリント配線基板６とを接着させ、シールドケース１とグランド回路５とを接続する。加熱温度１５０〜２００℃、圧力１〜１０ＭＰａ、加熱加圧時間１〜１０分間が好ましい。シールドケース１が熱圧着された電子部品は、必要に応じて１４０〜１８０℃で１〜２時間アフターキュアーを行う。図２（４）は実装後の接合部の断面を示す。 Next, as shown in FIG. 2 (3), the shield case 1 and the printed circuit board 6 are bonded by applying heat and pressure from above the shield case 1 with the thermocompression bonding tool 7. Connect. A heating temperature of 150 to 200 ° C., a pressure of 1 to 10 MPa, and a heating and pressing time of 1 to 10 minutes are preferable. The electronic component to which the shield case 1 is thermocompression bonded is aftercured at 140 to 180 ° C. for 1 to 2 hours as necessary. FIG. 2 (4) shows a cross section of the joint after mounting.
[電子部品の製造方法]
次に、本発明による多数個取りの場合の、電子部品の製造方法について説明する。
図３は、本発明の方法において、多数個からなる素子部品へのシールドケースの実装及び個片に切り分けるまでの製造工程の一例を工程順に示す説明図である。また、図４は、本発明の方法において、板チョコ状に並べられた素子部品にシールドケースを実装した後（個片に切り分ける前）の電子部品集合体の斜視図である。
まず、図３（ａ）に示すように、素子部品８を実装したプリント基板６の所定に位置に、導電性バンプ２を形成した面に熱硬化性接着シート３を仮付けしたシールドケース１を当接する。次いで、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、熱圧着ツール７でシールドケース１の接地部分（バンプ形成部）を加圧、加熱してプリント基板６に接着する。次いで、図３（ｄ）及び図４に示すように，隣接する電子部品１０の中問部分で個片に切り分けることにより、図１に示す電子部品を多数個得ることができる。
[Method of manufacturing electronic components]
Next, a method for manufacturing an electronic component in the case of taking multiple pieces according to the present invention will be described.
FIG. 3 is an explanatory view showing an example of a manufacturing process until mounting of a shield case on a large number of element parts and cutting into individual pieces in the method of the present invention. FIG. 4 is a perspective view of the electronic component assembly after the shield case is mounted on the element components arranged in a plate chocolate shape (before being cut into individual pieces) in the method of the present invention.
First, as shown in FIG. 3A, a shield case 1 in which a thermosetting adhesive sheet 3 is temporarily attached to a surface on which a conductive bump 2 is formed at a predetermined position of a printed board 6 on which an element component 8 is mounted. Abut. Next, as shown in FIGS. 3B and 3C, the grounding portion (bump forming portion) of the shield case 1 is pressed and heated with the thermocompression bonding tool 7 and bonded to the printed circuit board 6. Next, as shown in FIG. 3D and FIG. 4, a large number of electronic components shown in FIG. 1 can be obtained by cutting into pieces at the intermediate portions of adjacent electronic components 10.
本発明で使用される素子部品としては、具体的には、ＭＥＭＳマイクロフォン、ＭＥＭＳ加速度センサー、水晶振勤子、無線モジュール、タイムベースモジュール、セラミックレゾネータ、ブルートゥースモジュール等が挙げられる。 Specific examples of the element component used in the present invention include a MEMS microphone, a MEMS acceleration sensor, a crystal pendulum, a wireless module, a time base module, a ceramic resonator, a Bluetooth module, and the like.
次に、本発明を実施例及び比較例により、具体的に説明するが、本発明はこの実施例によってなんら限定されるものではない。 EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example demonstrate this invention concretely, this invention is not limited at all by this Example.
[実施例１]
等間隔に縦１４個×横１８個の凸部（幅２．６ｍｍ×長さ３．６ｍｍ×高さ０．７ｍｍ）を有し、隣接する個々のシールドケースの間隔を１ｍｍとし、その略中央部に１ｍｍ間隔で直径０．２ｍｍ、高さ０．１５ｍｍの円錐状のバンプとなる突起を形成した母型を用いて、スルファミン酸ニッケル浴中で、電流密度５Ａ／ｄｍ2で７０分間通電し、厚さ０．０４ｍｍのシールドケース集合体を作製した。さらに、このシールドケース集合体の表面に０．０１μｍのフラッシュ金メッキを施した。
[Example 1]
There are 14 vertical x 18 horizontal projections (width 2.6 mm x length 3.6 mm x height 0.7 mm) at equal intervals, and the interval between adjacent shield cases is 1 mm, and its approximate center Using a master block with conical bumps with a diameter of 0.2 mm and a height of 0.15 mm formed at intervals of 1 mm in the part, current was passed at a current density of 5 A / dm 2 for 70 minutes in a nickel sulfamate bath. A shield case assembly having a thickness of 0.04 mm was produced. Furthermore, 0.01 μm flash gold plating was applied to the surface of the shield case assembly.
別途、クリームはんだを印刷した厚さ０．１ｍｍのプリント基板に複数の素子部品を実装して素子部品集合体を作製した。
また、熱硬化性接着シートＴＦＡ−８８０ＣＡ−０１０（商品名、京セラケミカル社製、厚さ０．０１ｍｍ）のバンプ当接部に直径０．２５ｍｍの貫通孔を穿設しておき、前記シールドケース集合体のバンプ形成面に位置合わせして、該熱硬化性接着シートを仮付けした。
次いで、該素子部品集合体に前記シールドケース集合体を位置合わせして、加熱温度１６０℃、圧力５ＭＰａで２分間保持し接着し、その後１６０℃で１時間硬化させ、電子部品集合体を作製した。同様に、前記電子部品集合体を４個作製し、それらについて、下記の評価方法により反りを評価した。その結果を表１に示す。
Separately, a plurality of element components were mounted on a printed board having a thickness of 0.1 mm printed with cream solder to produce an element component assembly.
Further, a through hole having a diameter of 0.25 mm is formed in a bump contact portion of a thermosetting adhesive sheet TFA-880CA-010 (trade name, manufactured by Kyocera Chemical Co., Ltd., thickness 0.01 mm), and the shield case The thermosetting adhesive sheet was temporarily attached in alignment with the bump forming surface of the assembly.
Next, the shield case assembly was aligned with the element component assembly, held and bonded at a heating temperature of 160 ° C. and a pressure of 5 MPa for 2 minutes, and then cured at 160 ° C. for 1 hour to produce an electronic component assembly. . Similarly, four electronic component assemblies were produced, and warpage was evaluated by the following evaluation method. The results are shown in Table 1.
[比較例１]
実施例１と同様にして、バンプとなる突起のないシールドケースを作成し、前記素子部品集合体に前記シールドケース集合体を位置合わせしてはんだリフローにより接合して電子部品集合体を作製した。同様に、前記電子部品集合体を４個作製し、それらについて、下記の評価方法により反りを評価した。その結果を表１に示す。
[Comparative Example 1]
In the same manner as in Example 1, a shield case without bumps forming projections was prepared, and the shield case assembly was aligned with the element component assembly and joined by solder reflow to produce an electronic component assembly. Similarly, four electronic component assemblies were produced, and warpage was evaluated by the following evaluation method. The results are shown in Table 1.
[評価方法]
（１）反り
作製した電子部品集合体を平盤に平置きして、電子部品集合体内に板チョコ状に並べられたシールドケース集合体の一つ（縦１４個×横１８個からなる）に対し、縦をｍ番目、横をｎ番目のシールドケース（ｍ、ｎ）とした時、（ｍ、ｎ）が（１，１）、（１，９）、（１，１８）、（７，１）、（７，９）、（７，１８）、（１４，１）、（１４，９）、（１４，１８）である位置に対応するシールドケース合計９個（９点）を選択し、ＮＥＸＩＶ ＶＭＲ−３０２０（商品名、ニコン社製）を用いて、平盤に対する反りの鉛直成分（距離）を測定し、それらの最大値と最小値の差をシールドケース集合体の反りとして定義し算出した。
[Evaluation method]
(1) Warpage The produced electronic component assembly is laid flat on a flat plate, and one of the shield case assemblies (consisting of 14 vertical x 18 horizontal) arranged in a plate-like shape in the electronic component assembly. On the other hand, when the vertical is the mth shield and the horizontal is the nth shield case (m, n), (m, n) is (1,1), (1,9), (1,18), (7, 1), (7, 9), (7, 18), (14, 1), (14, 9), (14, 18) Select a total of 9 shield cases (9 points) corresponding to the positions , NEXIV VMR-3020 (trade name, manufactured by Nikon Corporation) was used to measure the vertical component (distance) of the warp against the flat plate, and the difference between the maximum and minimum values was defined as the warp of the shield case assembly. Calculated.
本発明で使用される素子部品としては、ＭＥＭＳマイクロフォン、ＭＥＭＳ加速度センサー、水晶振勤子、無線モジュール、タイムベースモジュール、セラミックレゾネータ、ブルートゥースモジュール等が挙げられ、それら素子部品に対応した電子部品製造方法として広く利用される。 The element parts used in the present invention include a MEMS microphone, a MEMS acceleration sensor, a crystal pendulum, a wireless module, a time base module, a ceramic resonator, a Bluetooth module, etc., and an electronic part manufacturing method corresponding to these element parts Widely used as.
１：シールドケース
２：導電性バンプ
３：熱硬化性接着シート
４：バンプ貫通孔
５：グランド回路
６：プリント基板
７：熱圧着ツール
８：素子部品
９：切断線
１０：電子部品
1: Shield case 2: Conductive bump 3: Thermosetting adhesive sheet 4: Bump through-hole 5: Ground circuit 6: Printed circuit board 7: Thermocompression bonding tool 8: Element component 9: Cutting line 10: Electronic component
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