TWI481319B - The manufacturing method of electronic component module - Google Patents

Description

電子零件模組之製造方法

該發明係關於於積層複數個陶瓷坯片(ceramic green sheet)而成之積層體搭載有電子零件之電子零件模組之製造方法。

習知，於將電子零件搭載於多層基板而成之電子零件模組中，已知有將實施了金屬電鍍之通孔(through-hole)之側面作為電極使用之構造(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1所示之構造中，於最終步驟將搭載有電子零件之母板分割為複數個晶片而作為電子零件模組。此時，母板於積層複數個陶瓷坯片後燒成而獲得者，並非藉由切片機進行切斷，而於燒成前之坯片狀態時預先切槽，並於燒成後以槽部作為中心容易地進行分割。上述通孔係設置於各晶片之邊界位置，分割後露出於晶片側面。

[先前技術文獻] [專利文獻]

【專利文獻1】日本特開2005-93846號公報

電子零件模組係於上表面搭載有電子零件，因此模組尺寸較小之情形時，當在電子設備製造商之製造步驟處理 電子零件模組時，無法藉由吸附進行處理。因此，為了使藉由吸附進行處理成為可能，會將電子零件模組之頂面以樹脂等絕緣體覆蓋，對該上表面進行平坦化。

然而，若如上述之邊界位置設置通孔，則該通孔係被樹脂等絕緣體填充。由於樹脂等絕緣體較硬，因此若用於通孔填充絕緣體等，則在將母板分割為各晶片時，即便絕緣體以切刀等切槽，由於槽不會切到填充於通孔之絕緣體，故無法完全地被切斷。例如，會變成於分割後之任一方之晶片之側壁附著有絕緣體而另一方之晶片之側壁未附著絕緣體之狀態，各晶片之均一性消失。

因此，本發明之目的在於提供一種於晶片側面設置有通孔時，即便填充樹脂等絕緣體，亦可將母板分割為各晶片之電子零件模組及其製造方法。

本發明之電子零件模組係藉由以下之步驟製造。

(1)以於陶瓷坯片之厚度方向導電之方式形成導電性構件之步驟；(2)將複數個陶瓷坯片進行積層而形成積層體之步驟；(3)在積層體之包含形成有上述導電性構件之部分之位置，於上述厚度方向形成貫通孔之步驟；(4)於積層體之下表面形成第1分割用槽之步驟；(5)燒成積層體之步驟；(6)於上述貫通孔填充固體材料之步驟； (7)於上述積層體之上表面搭載電子零件之步驟；(8)於上述積層體之表面形成具有以高於上述固體材料之熔點之溫度產生硬化之性質之絕緣性樹脂之步驟；(9)使上述絕緣性樹脂熱硬化，並使上述固體材料熔出或揮發之步驟。

如此，於積層體之表面形成熱硬化樹脂之前將具有低於該熱硬化性樹脂之硬化溫度之熔點之固體材料填充於貫通孔(通孔)。作為此種固體材料，例如有蠟、蠟材等低熔點材料。由於於貫通孔填充有固體材料，因此樹脂不會流入貫通孔。而且，使熱硬化性樹脂硬化，會使固體材料熔出或揮發，貫通孔成為空洞。因此，當將母積層體裂斷為各晶片時，於貫通孔之側壁露出端面電極，不會產生於分割後之任一方之晶片之側壁附著有絕緣體之情形。其中，無需使固體材料完全消失，即便有一定程度殘留，亦可保持各晶片之均一性。

又，固體材料之熔點高於熱硬化性樹脂之硬化溫度之形態亦可。尤其是，只要固體材料之熔點低於用於構裝用之無鉛焊料之熔點，則於回焊時固體材料熔出或揮發，因此貫通孔成為空洞。因此，於此情形時，當將母積層體裂斷為各晶片時，於貫通孔之側壁露出端面電極，不會產生於分割後之任一方之晶片之側壁附著有絕緣體之情形。此種情形亦無需使固體材料完全消失，即便有一定程度殘留，亦可保持各晶片之均一性。

此外，即便固體材料之熔點高於用於構裝之無鉛焊料 之熔點之情形時，例如亦可以雷射將殘留之固體材料進行切割等將母積層體均勻地裂斷為各晶片。

又，較佳為，於燒成積層體之步驟之前，進行於積層體之上表面側之陶瓷坯片上之、連結貫通孔之中心之線上形成與上述第2分割用槽不同之第3分割用槽之步驟。於此情形時，由於除了樹脂之外，還在積層體之陶瓷坯片上亦形成裂斷用之槽，因此更加容易裂斷。

此外，貫通孔亦可於積層陶瓷坯片之前形成為各板片。

根據該發明，於晶片側面設置通孔之情形時，即便填充有樹脂等之絕緣體，亦可將母板分割為各晶片。

圖1係本發明之實施形態之電子零件模組之俯視圖，圖2係電子零件模組之剖面圖(圖2(A)係A-A剖面圖，圖2(B)係B-B剖面圖)。此外，圖2(A)及圖2(B)之剖面圖將紙面上側作為電子零件模組之上表面側，將紙面下側作為電子零件模組之下表面側。

電子零件模組在複數個陶瓷坯片積層而成之積層體之最上表面搭載有IC、電容器等電子零件。積層體包含磁性體(鐵氧體)層，例如被積層之板片間設有線圈，構成在積層方向連接之電感器，藉此可實現將該電感器作為抗流線圈(choke coil)使用之DC-DC變頻器(converter)。

圖1及圖2所示之電子零件模組係顯示裂斷前之母積 層體。母積層體之上表面由絕緣體31被覆。母積層體係被裂斷成圖中之虛線所示之既定尺寸之晶片。在母積層體之上表面，沿著圖1所示之虛線(連結後述之通孔中心之線)，藉由切割加工形成矩形形狀之裂斷用槽51(本發明中之第2分割用槽)。裂斷用槽51係以僅切削絕緣體31而形成。

又，於母積層體之下表面，沿著圖1所示之虛線，如圖2(A)所示，藉由切割加工，形成V字型之裂斷用槽55(本發明中之第1分割用槽)。進而，如圖2(B)所示，於母積層體之上表面(陶瓷坯片上)，沿著圖1所示之虛線，形成V字型之裂斷用槽57(本發明中之第3分割用槽)。該V字型之裂斷用槽55及裂斷用槽57係於燒成母積層體前被預先設置。母積層體係使V字型之裂斷用槽55朝外側，矩形形狀之裂斷用槽51及V字型之裂斷用槽57朝內側彎曲，藉此來裂斷為各晶片。

此外，在圖1及圖2中，為了說明顯示關於鄰接2個晶片之裂斷前之母積層體，但係實際上排列有更多的晶片。

於構成積層體之一部分之陶瓷坯片上，形成有電路電極22，於電路電極22構裝有電子零件23。

又，如圖2(A)之剖面圖(A-A剖面圖)所示，在積層體之最下表面，形成有端子電極21(輸入電極，輸出電極，以及接地電極)。該端子電極21係於電子零件模組出廠後，在電子設備之產品製造步驟中，用於構裝電子零件模組、與構裝基板側之焊墊(land)電極等連接之構裝用電極。

該等端子電極21與電路電極22係透過端面電極41電連接。設置於成為各晶片之邊界之位置之導通孔之側面被切削，藉此端面電極41從通孔之側壁露出。此外，雖於本實施形態中被省略，但亦可以在配置於內層之陶瓷坯片上形成內部配線，透過該內部配線及端面電極41電連接。

母積層體之上表面係由絕緣體31被覆。絕緣體31係於母積層體被燒成後被塗布，藉此具有保護電子零件模組，同時使電子零件模組之上表面平坦化之功能。絕緣體31為酚樹脂(phenol resin)等熱硬化性樹脂，雖於塗布步驟時具有流動性，但以既定溫度(例如100℃左右)下硬化。

此處，假設，於通孔內填充有絕緣體31，則有可能會成為僅於裂斷後之任一方之晶片之通孔附著有絕緣體31而另一方之晶片之通孔未附著絕緣體31之狀態。於此情形時，各晶片之均一性消失。

因此，本實施形態之電子零件模組係於塗布絕緣體31前，於通孔內填充固體材料52，使得絕緣體31無法流入於通孔內。固體材料52為蠟或蠟材等低熔點材料(具有低於絕緣體31之硬化溫度之小於100℃之熔點)。

而且，若使絕緣體31熱硬化，則固體材料52熔出或揮發，通孔成為空洞。因此，藉由使上述V字型之裂斷用槽55朝外側，矩形形狀之裂斷用槽51及V字型之裂斷用槽57朝內側彎曲來將母積層體裂斷為各個晶片，則如圖4(A)之俯視圖與圖4(B)之剖面圖所示，於通孔之側壁露出端面電極，不會產生於分割後之任一方之晶片之側壁 附著有絕緣體之情形。此外，無需使固體材料52完全消失，即便殘留一定程度，亦可保持各晶片之均一性。又，由於構裝時之回焊爐為更高之溫度(例如250℃左右)，因此即便假設固體材料52殘留，回焊時亦會熔出或揮發。

其次，對電子零件模組之製造步驟進行說明。圖3係顯示電子零件模組之製造步驟之圖。電子零件模組以下述方式形成。

首先，如圖3(A)所示，於電子零件模組之各陶瓷坯片以穿孔器等開設貫通孔。

其次，如圖3(B)所示，於開設之貫通孔填充包含Ag等之合金(導電性糊)。該填充之導電性糊之後成為端面電極41。此外，於該圖3(B)所示之步驟後，或於陶瓷坯片之積層前，形成端子電極21、電路電極22以及內部配線。然而，於最上表面及最下表面露出之電極亦可於積層後形成。

其次，各陶瓷坯片被積層，並被臨時壓接後，如圖3(C)所示，於與先前開設之矩形形狀之穿孔不同之方向(正交方向)中以穿孔器等進一步開設矩形形狀之孔。該矩形形狀之孔成為通孔。

而且，如圖3(D)所示，沿著連結各通孔之中心之線形成V字型之裂斷用槽57。此外，形成該V字型之裂斷用槽57之步驟為非必須，但藉由形成V字型之裂斷用槽57，除了絕緣體31之外，亦於積層體之陶瓷坯片上形成裂斷用之槽，因此裂斷變得更加容易。此外，裂斷用槽57不限於 V字型，亦可為矩形形狀等其他形狀。又，圖3(A)之貫通孔形成、圖3(B)之導電性糊填充、以及圖3(C)之貫通孔形成亦可於積層陶瓷坯片前對各板片分別進行。

而且，如圖3(E)所示，母積層體被燒成。藉此，獲得燒成之裂斷前之母積層體。

此外，於燒成後之母積層體之電極表面實施電鍍。電鍍處理係藉由將母積層體浸漬電鍍液並搖動而進行。

而且，如圖3(F)所示，在搭載IC、電容器等電子零件後，如圖3(G)所示，於通孔填充固體材料52，其後如圖3(H)所示，塗布樹脂(絕緣體31)。

進而，如圖3(I)所示，絕緣體31係藉由切割加工，沿著連結通孔之中心之線(與上述之V字型之裂斷用槽57相同之線)形成裂斷用槽51。

最後，如圖3(J)所示，絕緣體31被熱硬化，此時固體材料52熔出或揮發。其中，裂斷用槽51亦可於絕緣體31被熱硬化後形成。

由此製造出之電子零件模組係於出廠目的地等裂斷為各晶片，於通孔之側壁之一部分露出端面電極41。

此外，熱硬化無需於裂斷前進行，例如，亦可於塗布了絕緣體31之後以相對較低之溫度進行臨時硬化，於裂斷後以相對較高之溫度進行正式硬化。於此種情形時，固體材料52亦可使用熔點較臨時硬化之溫度低之材料，亦可使用熔點於臨時硬化之溫度以上且小於正式硬化之溫度之材料。使用熔點於臨時硬化之溫度以上且小於正式硬化之溫 度之材料之情形時，於裂斷時將固體材料52填充於通孔內之狀態，亦存在僅於裂斷後之任一方之晶片之通孔附著固體材料52，於另一方之晶片之通孔未附著固體材料52之可能性，但由於在正式硬化時熔出或揮發，故最終在通孔之側壁露出端面電極，於分割後之任一方之晶片之側壁附著有固體材料52之情形不會產生。

於以上之說明中，顯示了固體材料52之熔點低於絕緣體31之硬化溫度之例子，但亦可以使用熔點高於絕緣體31之硬化溫度且低於構裝電子零件模組時之構裝用焊料之熔點(回焊爐之溫度)(例如100~240℃左右)之材料。

於此種情形時，於絕緣體31之熱硬化時固體材料52不會消失，於裂斷時將固體材料52填充於通孔內之狀態。因此，存在僅於裂斷後之任一方之晶片之通孔附著有固體材料52，於另一方之晶片之通孔未附著固體材料52之可能性，但由於回焊時熔出或揮發，故最終會於通孔之側壁露出端面電極，於分割後之任一方之晶片之側壁附著有固體材料52之情形不會產生。

進而，亦可使用固體材料52之熔點高於構裝用焊料之熔點(回焊爐之溫度)之溫度(例如250℃以上)之材料。於此情形時，例如，如圖5所示，若追加以雷射將通孔內殘留之固體材料52進行切斷而形成切口53等之步驟，則可將母積層體均一地裂斷為各晶片。此外，切口53亦可從積層體之上表面側(與裂斷用槽51重疊)形成。

此外，於本實施形態中，例示了矩形形狀之端面電極 41、通孔，但亦可為半圓狀等其他之形狀。

21‧‧‧端子電極

22‧‧‧電路電極

23‧‧‧電子零件

31‧‧‧絕緣體

41‧‧‧端面電極

51，52，57‧‧‧裂斷用槽

52‧‧‧固體材料

圖1係電子零件模組之俯視圖。

圖2(A)係電子零件模組之A-A剖面圖，圖2(B)係B-B剖面圖。

圖3係顯示電子零件模組之製造步驟之圖。

圖4(A)係裂斷後之電子零件模組之俯視圖，圖4(B)係A-A剖面圖。

圖5係第3例之電子零件模組之剖面圖。

Claims (7)

1. 一種電子零件模組之製造方法，其特徵在於，具備：以於陶瓷坯片之厚度方向導電之方式形成導電性構件之步驟；將複數個陶瓷坯片進行積層而形成積層體之步驟；在上述積層體之包含形成有上述導電性構件之部分之位置，於上述厚度方向形成貫通孔之步驟；於上述積層體之下表面形成第1分割用槽之步驟；燒成上述積層體之步驟；於上述貫通孔填充固體材料之步驟；於上述積層體之上表面搭載電子零件之步驟；於上述積層體之表面形成具有在高於上述固體材料之熔點之溫度硬化之性質之絕緣性樹脂之步驟；以及使上述絕緣性樹脂熱硬化，並使上述固體材料熔出或揮發之步驟。
2. 一種電子零件模組之製造方法，其特徵在於，具備：以於陶瓷坯片之厚度方向導電之方式形成導電性構件之步驟；在上述陶瓷坯片之包含形成有上述導電性構件之部分之位置，於上述厚度方向形成貫通孔之步驟；以上述貫通孔與上述厚度方向一致之方式將複數個陶瓷坯片進行積層而形成積層體之步驟；於上述積層體之下表面形成第1分割用槽之步驟；燒成上述積層體之步驟； 於上述貫通孔填充固體材料之步驟；於上述積層體之上表面搭載電子零件之步驟；於上述積層體之表面形成具有在高於上述固體材料之熔點之溫度硬化之性質之絕緣性樹脂之步驟；以及使上述絕緣性樹脂熱硬化，並使上述固體材料熔出或揮發之步驟。
3. 一種電子零件模組之製造方法，其特徵在於，具備：以於陶瓷坯片之厚度方向導電之方式形成導電性構件之步驟；將複數個陶瓷坯片進行積層而形成積層體之步驟；在上述積層體之包含形成有上述導電性構件之部分之位置，於上述厚度方向形成貫通孔之步驟；於上述積層體之下表面形成第1分割用槽之步驟；燒成上述積層體之步驟；於上述貫通孔填充固體材料之步驟；於上述積層體之上表面搭載電子零件之步驟；於上述積層體之表面形成具有在低於上述固體材料之熔點之溫度硬化之性質之絕緣性樹脂之步驟；以及使上述絕緣性樹脂熱硬化，並使上述固體材料熔出或揮發之步驟。
4. 一種電子零件模組之製造方法，其特徵在於，具備：以於陶瓷坯片之厚度方向導電之方式形成導電性構件之步驟；在上述陶瓷坯片之包含形成有上述導電性構件之部分 之位置，於上述厚度方向形成貫通孔之步驟；以上述貫通孔與上述厚度方向一致之方式將複數個陶瓷坯片進行積層而形成積層體之步驟；於上述積層體之下表面形成第1分割用槽之步驟；燒成上述積層體之步驟；於上述貫通孔填充固體材料之步驟；於上述積層體之上表面搭載電子零件之步驟；於上述積層體之表面形成具有在低於上述固體材料之熔點之溫度硬化之性質之絕緣性樹脂之步驟；以及使上述絕緣性樹脂熱硬化，同時使上述固體材料熔出或揮發之步驟。
5. 如申請專利範圍第2項之電子零件模組之製造方法，其中，上述固體材料具有較該電子零件模組被構裝時之構裝用焊料之熔點低之熔點。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子零件模組之製造方法，其具備：連結上述貫通孔之中心之線上，僅切削上述絕緣性樹脂而形成第2分割用槽之步驟；以及根據上述第1分割用槽及第2分割用槽分割上述積層體之步驟。
7. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之電子零件模組之製造方法，其中，於燒成上述積層體之步驟之前，進行於上述積層體之上表面側之上述陶瓷坯片上之、連結上述貫通孔之中心之線上形成第3分割用槽之步驟。