JP7226680B2 - 電子部品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の製造方法に関する。特に、例えばセンサ素子等のチップ部品がパッケージされた状態で外部に露出する開口部を有する電子部品において、開口部を塞ぐ保護フィルム付きの電子部品の製造方法に関するものである。

近年、各種センサは、スマートフォンまたはタブレット端末等の通信機器への搭載や、歩数計や活動量計等のヘルスケア機器への搭載や、車載用または産業機器用のセンサの増加等により需要がますます拡大し、種々のセンサが開発されている。例えば湿度センサでは、従来の抵抗式に加え、雰囲気温度範囲として広く使用できる容量式のセンサが開発されている。また圧力センサでは、ダイヤフラム表面に半導体歪ゲージを形成し、圧力によってダイヤフラムが変形することにより発生するピエゾ抵抗効果による電気抵抗の変化に依存する抵抗式や、固定電極と可動電極とを対向させて配置するコンデンサを形成し、圧力によって可動電極が変形することにより発生する静電容量の変化を測る容量式のセンサが開発されている。

このような湿度センサまたは圧力センサ等は、セラミックまたは樹脂等によって形成されるパッケージ内にセンサ素子を載置し、物理量を計測する検出部の少なくとも一部を外部に露出あるいは連通する開口部を有するパッケージ構造が採用される（例えば、特許文献１）。

このような開口部を有する電子部品を実装基板に実装する場合、様々な問題が発生する。例えば電子部品を実装基板に実装するとき、はんだを用いるのが一般的で、はんだを溶融させるための高温処理を行う必要がある。その際、はんだと共に使用されるフラックスから揮発成分がアウトガスとして放出され、電子部品全体がアウトガスに晒されてしまう。そしてこのアウトガスが電子部品の開口部内に露出するセンサ素子に付着することにより、センサの性能を低下させてしまうという問題があった。

そこで例えば、電子部品の開口部に保護フィルムを貼付することで、開口部を塞ぐ方法が採られている。例えば図７に示すように、電子部品２０の開口部１８をポリイミドフィルム等の耐熱性を有する保護フィルム１９で塞ぐことにより、電子部品２０内にアウトガスが入り込まない構造が採られている。

特開２０１０－２０３８５７号公報

図７に示すような従来提案されている保護フィルム付きの電子部品２０では、実装基板に搭載した後、保護フィルム１９を剥がす必要がある。その際、保護フィルム１９を把持し易くするため、保護フィルムの一部を電子部品２０より長尺としていた。しかし、このような構造の保護フィルム１９は、個々の電子部品毎に貼付する必要があり、生産性を悪化させる原因となっていた。

そこで本発明は、開口部を有する電子部品において、開口部を塞ぐように、保護フィルムを簡便に貼付することができ、複数の電子部品へ効率よく保護フィルムを貼付することができる生産性に優れた電子部品の製造方法を提供することを目的とする。さらに、保護フィルムの貼付構造を改善し、従来と同等の把持性を維持することにより、簡便に保護フィルムを剥離することができる電子部品の製造方法による電子部品の実装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、本願請求項１に係る電子部品の製造方法は、内部に搭載されたチップ部品の少なくとも一部が外部に露出あるいは連通する開口部を備えたパッケージ部を備え、前記開口部を塞ぐように保護フィルムを前記パッケージ部表面に貼付した電子部品の製造方法であって、前記保護フィルムに前記開口部を塞ぐ貼付部と把持部とを形成する工程と、前記電子部品の複数の集合体を形成する工程と、前記保護フィルムを前記集合体のそれぞれの表面に前記貼付部が前記開口部を塞ぎ、前記把持部が前記パッケージ部表面から浮き上がるとともに、前記把持部の開放端部が前記電子部品の端部よりも外側まで延出するように貼付する工程と、前記保護フィルムを貼付した前記集合体の前記保護フィルムの一部と前記パッケージ部の一部とを切断することにより前記電子部品に個片化する工程とを含むことを特徴とする。

本願請求項２に係る電子部品の製造方法は、前記電子部品の複数の集合体を形成する工程は、前記電子部品が列状に配置した集合体を複数列形成する工程であることを特徴とする。

本発明の電子部品の製造方法による電子部品は、電子部品の開口部を保護フィルムで塞いでいるため、実装基板に実装するとき高温処理によりフラックス等から放出されるアウトガスが発生してもセンサ素子等がアウトガスに晒されることがないため、チップ部品の性能の低下を招くことはない。

また本発明の電子部品の製造方法によれば、複数の電子部品からなる電子部品集合体の表面に効率よく保護フィルムを貼付することができるので、生産性の高い製造方法を実現することが可能となる。

さらに電子部品集合体を個片化するとき、例えばダイシングソーを用いた個片化方法を採用しても、開口部は保護フィルムで塞がれているため、個片化時に発生する切削屑や水等が開口部から電子部品の内部に侵入することを防ぐことができ、電子部品の品質低下等のない製造方法を実現することが可能となる。

さらにまた本発明の電子部品の製造方法による電子部品の実装方法によれば、電子部品表面に貼付した保護フィルムの一部が電子部品の表面から浮き上がるように形成されているため、例えばピンセットの先端部で確実に保護フィルムを把持し、引き上げることにより容易に保護フィルムを電子部品から取り除くことができる。

本発明の実施例の電子部品を説明する図である。 本発明の実施例の電子部品の製造方法を説明する図である。 本発明の実施例の電子部品の製造方法を説明する図である。 本発明の実施例の電子部品の製造方法を説明する図である。 本発明の実施例の電子部品の製造方法を説明する図である。 本発明の実施例の電子部品の実装方法を説明する図である。 従来の電子部品を説明する図である。

本発明は、開口部を有する電子部品を実装基板に実装するとき、電子部品の開口部を保護フィルムで塞ぐことにより、フラックス等から放出されるアウトガスの影響を確実に防ぐことができる。さらに電子部品表面に貼付した保護フィルムの把持部は電子部品の表面から浮き上がるように形成されているため、電子部品を実装基板に実装した後、例えばピンセットの先端部で確実に把持部の一部を把持し、引き上げることにより容易に保護フィルムを電子部品から剥離することができる。以下、本発明の実施例について、湿度センサや圧力センサ等のセンサ素子を備えた電子部品を例にとり、その構造、製造方法並びに実装方法について詳細に説明する。

本発明の実施例について説明する。
図１は、電子部品１０の断面図を示す。電子部品１０は、内部にセンサチップ５（チップ部品）を搭載している。このセンサチップ５の表面には電極パッドが形成されており、金属線６でリード３と接続されている。センサチップ５の図示しないセンサ部が封止樹脂２（パッケージ部）から露出するように開口部４が設けられている。さらに開口部４を設けた封止樹脂２の表面側は保護フィルム１が接着層８を介して貼付されている。本発明の保護フィルム１は、折り曲げ部７から折れ曲げており、この折り曲げ部７を挟んで接着層８のない把持部１ａと接着層８が形成された貼付部１ｂとに分かれている。把持部１ａは、折り曲げ部７から封止樹脂２の表面から浮き上がるように形成されており、電子部品１０の表面に接着していない。一方、貼付部１ｂは封止樹脂２の表面に接着して開口部４を塞いでいる。また、把持部１ａの端部は電子部品１０の端部より外側に延出する長さとし、把持するのに十分な長さを有している。なお、封止樹脂２の表面から把持部１ａが浮き上がったときに、常に電子部品１０の端部から突出した位置にある必要はない。

このような構造の電子部品を製造する場合、まず図２に示すように、電子部品集合体１１を形成する。図２（ａ）は電子部品集合体１１の上面図、図２（ｂ）は電子部品集合体１１の裏面側を表面にして保護テープ１３に貼り付けた状態で電子部品集合体１１を分割して複数の電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）を形成した状態の上面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）のＡ－Ａ面における電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）の断面図である。図２（ｂ）（ｃ）に示すように封止樹脂２とリード３の一部を切削除去した切断溝１２により分けられた２個の電子部品が列状に配置した複数の電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）が形成される。図２（ｃ）に示すようにセンサチップ５の表面が、開口部４から封止樹脂２の外部に露出する構造となっているが、切断溝１２を形成する工程のためダイシングテープ等の保護テープ１３により開口部４が覆われた状態で複数の電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）が形成できる。なお図２（ｂ）では、封止樹脂２から露出するリードフレームの連結バー等一部を省略している。

続いて電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）の裏面側に別の保護テープ１４を貼付したのち、電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）の表面側に貼付した保護テープ１３を剥離する。その結果、図３に示すように位置ずれなく開口部４が露出した状態となる。

続いて電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）それぞれの表面に保護フィルム１を貼付する。図４（ａ）に示すように保護フィルム１は、各電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）に形成されている２個の電子部品の開口部４を塞ぐことができる長さに形成され、接着層８が形成されている。保護フィルム１は、次のように形成することができる。まずポリイミド樹脂等からなる耐熱性フィルムを用意し、金型を用いて所定の大きさに切り抜くとともに長手方向に延出する折り曲げ部７を形成し、この折り曲げ部７を境界として把持部１ａと貼付部１ｂとを形成する。次に貼付部１ｂの接着面（電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）と接着する面）に選択的に接着層８を形成する。このとき把持部１ａの表面には接着層８を形成しない。接着層８はシリコーン樹脂系やアクリル樹脂系などの感圧性接着材により形成される。ここで接着層８としては後述する個片化工程の際、保護フィルム１が剥離しない耐水性を有し、さらに実装工程の際、アウトガスが発生しないものが好ましい。

次に貼付部１ｂに形成した接着層８を開口部４が形成された電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）の表面側に圧着することで、保護フィルム１を貼付する。保護フィルム１を貼付する際には、図４（ｂ）に示すように電子部品集合体１１（ｂ）上に貼付した保護フィルム１の貼付部１ｂの上方に電子部品集合体１１（ａ）に貼付する別の保護フィルム１の把持部１ａが重なるように順番に貼付すればよい。この貼付方法によれば、電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）それぞれの短手方向の長さよりも長い保護フィルム１を重ねて貼付しても、電子部品集合体１１（ａ）に貼付された保護フィルム１の把持部は、電子部品集合体１１（ｂ）に貼付された保護フィルム１上に接着することなく、開口部４は保護フィルム１によって塞がれることになる。

続いて、電子部品集合体１１を個片化する。既に電子部品集合体１１の開口部４を有する面と反対側の封止樹脂２とリード３とが露出する面をダイシングテープ等の保護テープ１４に貼付してある。
ダイシングソー１５は、図５に示すように先に形成した切断溝１２と直交する方向であり、かつ図中矢印で示すように保護フィルム１の貼付部１ｂ側から把持部１ａ側へ走行させ、保護フィルム１、封止樹脂２、保護テープ１４および図示しないリードフレームの一部を切削除去することにより個片化を行う。把持部１ａが電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）の表面から浮き上がるように形成されているが、切断時に使用する切削水の水圧により、把持部１ａを隣接する貼付部１ｂ表面に押し付けて一時的に固定化し、確実に把持部１ａを切断することができる。さらにダイシングソー１５の回転方向をダイシングソー１５の進行方向に対し上から下に向かうダウンカットとすることで、把持部１ａを電子部品集合体１１（ａ）、１１（ｂ）に押し付けながら、確実に切断することができる。なお、図５中の点線は、電子部品集合体１１（ｂ）に貼付した保護フィルム１の貼付部１ｂの左端１６を示し、二点鎖線はダイシングソー１５による切断予定領域を示す。

この個片化工程により、個々の電子部品に個片化される。なお、この個片化工程において、開口部４は貼付部１ｂで塞がれているため、切削水や封止樹脂やリード等から発生する切削屑が、開口部４内に侵入することを防ぐことができる。

続いて、開口部４を保護フィルム１で塞いだ電子部品１０をはんだペースト等を用いて実装基板に実装する実装方法について説明する。通常の電子部品の製造方法に従い、リード３と実装基板とに形成した接続電極部にはんだペーストを形成した後、リフロー装置を用いてはんだを溶融させることではんだ接続を形成する。この高温の加熱処理のときはんだペーストに含まれるフラックスから揮発成分がアウトガスとして放出するが、電子部品１０は開口部４を保護フィルム１で塞いでいるので、開口部４内に揮発成分が入り込むことはなく、チップ部品の性能の低下を防ぐことが可能となる。

続いて、実装基板に実装した電子部品１０から保護フィルム１を剥離する。図６に示すように把持部１ａを例えばピンセット１７等の先端部で把持してから引き上げることにより、電子部品１０から保護フィルム１を容易に剥離することができる。本実施例では、把持部１ａが電子部品１０表面まで続く構造となっているため、十分に把持部１ａの寸法を確保しながら、電子部品表面から延出する寸法を短くすることができる。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。例えば保護フィルム１上に折り曲げ部７を一箇所のみに形成したが、開口部４を塞いでいれば、複数形成してもよい。あるいは折り曲げ部７を形成しなくてもよい。

また、接着層８は保護フィルム１により開口部４を塞いでいればよくその形成方法は限定されない。本実施例では、貼付部１ｂ全面に接着層８を形成したが、開口部４に相当する領域には接着層８を形成しないことも可能である。

また電子部品の内部にセンサチップを搭載した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、内部に搭載されたセンサチップが露出あるいは連通するように開口部が形成された電子部品に適用することが可能である。

１：保護フィルム、１ａ：把持部、１ｂ：貼付部、２：封止樹脂、３：リード、４：開口部、５：センサチップ、６：金属線、７：折り曲げ部、８：接着層、１０：電子部品、１１：電子部品集合体、１２：切断溝、１３，１４：保護テープ

Claims (2)

1. 内部に搭載されたチップ部品の少なくとも一部が外部に露出あるいは連通する開口部を備えたパッケージ部を備え、
   前記開口部を塞ぐように保護フィルムを前記パッケージ部表面に貼付した電子部品の製造方法であって、
   前記保護フィルムに前記開口部を塞ぐ貼付部と把持部とを形成する工程と、
   前記電子部品の複数の集合体を形成する工程と、
   前記保護フィルムを前記集合体のそれぞれの表面に前記貼付部が前記開口部を塞ぎ、前記把持部が前記パッケージ部表面から浮き上がるとともに、前記把持部の開放端部が前記電子部品の端部よりも外側まで延出するように貼付する工程と、
   前記保護フィルムを貼付した前記集合体の前記保護フィルムの一部と前記パッケージ部の一部とを切断することにより前記電子部品に個片化する工程とを含むことを特徴とする電子部品の製造方法。
2. 請求項１記載の電子部品の製造方法において、
   前記電子部品の複数の集合体を形成する工程は、前記電子部品が列状に配置した集合体を複数列形成する工程であることを特徴とする電子部品の製造方法。

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