WO2016006392A1 - 電子部品内蔵モジュール - Google Patents

電子部品内蔵モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2016006392A1
WO2016006392A1 PCT/JP2015/067123 JP2015067123W WO2016006392A1 WO 2016006392 A1 WO2016006392 A1 WO 2016006392A1 JP 2015067123 W JP2015067123 W JP 2015067123W WO 2016006392 A1 WO2016006392 A1 WO 2016006392A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electronic component
substrate
sealing resin
module
component built
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/067123
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
良春 末守
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2016006392A1 publication Critical patent/WO2016006392A1/ja
Priority to US15/379,521 priority Critical patent/US10707403B2/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/88Mounts; Supports; Enclosures; Casings
    • H10N30/883Additional insulation means preventing electrical, physical or chemical damage, e.g. protective coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/564Details not otherwise provided for, e.g. protection against moisture
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/281Applying non-metallic protective coatings by means of a preformed insulating foil
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/872Interconnections, e.g. connection electrodes of multilayer piezoelectric or electrostrictive devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/875Further connection or lead arrangements, e.g. flexible wiring boards, terminal pins
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/87Electrodes or interconnections, e.g. leads or terminals
    • H10N30/877Conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/12Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/13Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/13001Core members of the bump connector
    • H01L2224/13099Material
    • H01L2224/131Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/16227Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the bump connector connecting to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/28Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
    • H01L23/31Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
    • H01L23/3107Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed
    • H01L23/3121Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape the device being completely enclosed a substrate forming part of the encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19041Component type being a capacitor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19042Component type being an inductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/1901Structure
    • H01L2924/1904Component type
    • H01L2924/19043Component type being a resistor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/19Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/191Disposition
    • H01L2924/19101Disposition of discrete passive components
    • H01L2924/19105Disposition of discrete passive components in a side-by-side arrangement on a common die mounting substrate
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H9/00Networks comprising electromechanical or electro-acoustic devices; Electromechanical resonators
    • H03H9/02Details
    • H03H9/05Holders; Supports
    • H03H9/10Mounting in enclosures
    • H03H9/1064Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices
    • H03H9/1085Mounting in enclosures for surface acoustic wave [SAW] devices the enclosure being defined by a non-uniform sealing mass covering the non-active sides of the BAW device
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10015Non-printed capacitor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10022Non-printed resistor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/1003Non-printed inductor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10068Non-printed resonator
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10636Leadless chip, e.g. chip capacitor or resistor
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10674Flip chip
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/11Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
    • H05K2203/1178Means for venting or for letting gases escape
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1311Foil encapsulation, e.g. of mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1316Moulded encapsulation of mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1305Moulding and encapsulation
    • H05K2203/1322Encapsulation comprising more than one layer
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3442Leadless components having edge contacts, e.g. leadless chip capacitors, chip carriers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to an electronic component built-in module in which an electronic component is mounted on a substrate and the mounted electronic component is covered with a sealing resin, and more specifically, when mounted on a substrate of an electronic device using solder or the like.
  • the present invention relates to an electronic component built-in module in which solder flash does not easily occur inside even when heated, and electrical short-circuit and conduction failure are unlikely to occur.
  • An electronic component built-in module having a structure in which an electronic component is mounted on a substrate and the mounted electronic component is covered with a sealing resin is used in an electronic device or the like as a high-function module.
  • a space may be provided between the substrate and the mounted electronic component.
  • FIG. 6 shows an electronic component built-in module 300 disclosed in Patent Document 1.
  • the electronic component built-in module 300 includes a substrate (wiring circuit substrate) 201. Although not shown, land electrodes are formed on the main surface of the substrate 201.
  • the electronic component built-in module 300 includes a surface acoustic wave element (surface acoustic wave device; for example, a SAW filter) 202 as an electronic component.
  • the surface acoustic wave element 202 includes a piezoelectric substrate 203, and an IDT electrode (Interdigital Transducer electrode), which is not shown, is mounted on one main surface of the piezoelectric substrate 203 (the lower main surface in FIG. 6). A terminal electrode is formed.
  • the surface acoustic wave element 202 is mounted on the substrate 201 by bumps 204. More specifically, the terminal electrode of the surface acoustic wave element 202 is fixed to the land electrode of the substrate 201 by the bump 204.
  • the surface acoustic wave element 202 mounted on the substrate 201 is covered with a sealing resin 205.
  • the sealing resin 205 is not filled between the substrate 201 and the piezoelectric substrate 203, and a space S 1 is formed between the substrate 201 and the piezoelectric substrate 203.
  • the purpose of forming the space S1 is that the function of the IDT electrode of the surface acoustic wave element 202 is not hindered. That is, when the sealing resin 205 contacts the IDT electrode formed on the main surface of the piezoelectric substrate 203, the surface acoustic wave element 202 itself does not function.
  • the sealing resin 205 is prevented from contacting the IDT electrode by forming the space S1.
  • the composition, additive, structure, etc. of the sealing resin 205 are devised in order to appropriately form the space S1.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2006-304145
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-129855
  • a space may be provided between the board and the mounted electronic component for another purpose.
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-302835
  • solder flash does not occur inside. Therefore, a space is provided between the board and the mounted electronic component.
  • Solder flash is the solder used to join the land electrode on the board and the terminal electrode of the electronic component in the electronic component built-in module by heating when the electronic component built-in module is soldered to the board of the electronic device. A phenomenon that remelts, expands, and enters a fine gap. The solder that has entered the gap may electrically short-circuit the terminal electrodes of the electronic component. Or, conversely, when the solder flows out, the land electrode on the substrate and the terminal electrode of the electronic component may cause poor conduction.
  • FIG. 7 shows an electronic component built-in module 400 disclosed in Patent Document 4.
  • the electronic component built-in module 400 includes a substrate 301. Land electrodes 302 are formed on the main surface of the substrate 301.
  • the terminal electrode 303 a of the electronic component 303 and the terminal electrode of the electronic component 304 are fixed to the land electrode 302 with solder 305.
  • examples of the electronic component 303 in which the terminal electrodes 303a are formed at both ends of the component main body include a capacitor element, a coil element, and a resistance element.
  • examples of the electronic component 304 having a plurality of terminal electrodes formed on the bottom surface of the component main body include a piezoelectric element (such as a surface acoustic wave element), a semiconductor element, and an integrated circuit element.
  • the electronic components 303 and 304 mounted on the substrate 301 are covered with a resin film 306.
  • a resin film 306 is covered with a sealing resin 307.
  • the sealing resin 307 is solidified or cured after being disposed on the film 306 in a semi-molten state. Since the sealing resin 307 has the film 306, the sealing resin 307 does not flow into the gap between the substrate 301 and the electronic components 303 and 304, and spaces S1 are formed in the gap between the substrate 301 and the electronic components 303 and 304, respectively. Yes.
  • the sealing resin 307 is not filled between the substrate 301 and the mounted electronic components 303 and 304, and a space S1 is formed. Even when the solder 305 is re-melted and expanded in volume by soldering (not shown) or the like, expansion of the volume can be absorbed in the space S1. Therefore, the electronic component built-in module 300 is less likely to cause solder flash. That is, in the electronic component built-in module 400, a space S1 is provided between the substrate 301 and the mounted electronic components 303 and 304 in order to suppress the occurrence of solder flash.
  • Patent Document 4 when the electronic component incorporated in the electronic component built-in module is, for example, a surface acoustic wave element, a space is provided between the substrate and the electronic component, so that the sealing resin is elastic. It is also described that the function of the surface acoustic wave element is not hindered (see paragraph (0009) of Patent Document 4).
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-304145
  • the solder used to mount the electronic component inside when heated to mount the electronic component built-in module As the liquid remelts, the liquid component (water, etc.) contained in the sealing resin is vaporized to generate gas, and the molten solder is formed between the substrate and the electronic part due to the pressure difference caused by the gas.
  • the liquid component water, etc.
  • the sealing resin As the liquid remelts, the liquid component (water, etc.) contained in the sealing resin is vaporized to generate gas, and the molten solder is formed between the substrate and the electronic part due to the pressure difference caused by the gas.
  • an electric short circuit may occur due to flowing into the inner space.
  • FIG. 8A shows a conventional electronic component built-in module 500.
  • the electronic component built-in module 500 includes a substrate 401 on which a land electrode 402 is formed on the main surface. An electronic component 403 having terminal electrodes 403a formed on both ends is mounted on the substrate 401. Specifically, the terminal electrode 403 a of the electronic component 403 is fixed to the land electrode 402 with the solder 405. The electronic component 403 mounted on the substrate 401 is covered with a resin film 406, and the film 406 is further covered with a sealing resin 407. In the electronic component built-in module 500, a space S 1 is formed between the substrate 401 and the electronic component 403.
  • the solder 405 is remelted. Further, when the sealing resin 407 contains a liquid component at a high concentration, the liquid component is vaporized to generate gas.
  • the generated gas expands in the direction indicated by the black arrow, enters the film 406, and extrudes the molten solder 405 (the right-hand side solder 105 in the figure).
  • S2 was formed.
  • the extruded solder flows into the space S1 between the substrate 401 and the electronic component 403, and reaches the opposite land electrode 402 (left land electrode 402 in the figure) and solder 405 (left solder 405 in the figure).
  • the electronic component 403 in which the terminal electrodes 403a are formed at both ends of the component main body has been described as an example, but the electronic mechanism in which a plurality of terminal electrodes are formed on the bottom surface of the component main body has the same mechanism.
  • a solder flash occurs, resulting in an electrical short circuit or conduction failure.
  • the electronic component 403 is covered with the resin film 406 and the film 406 is further covered with the sealing resin 407.
  • the film 406 is omitted, and the electronic component 403 is sealed. Even in the structure directly covered with the stop resin 407, similarly, a solder flash may occur, resulting in an electrical short circuit or poor conduction.
  • the electronic component built-in module of the present invention includes a substrate, a land electrode formed on at least one main surface of the substrate, An electronic component mounted on the main surface of the substrate by fixing the terminal electrode to the land electrode with a brazing material, and a sealing resin formed on the main surface of the substrate so as to cover the electronic component; A space is provided between the electronic component, and when the electronic component built-in module absorbs moisture and is heated to the remelting temperature of the brazing material, the drying rate of the sealing resin is set to 60% or more. .
  • the drying rate of the sealing resin was determined by the following method. First, a sample made of a cube having a side of 7.5 mm is made of the resin used for the sealing resin. Next, the mass W1 (g) of the sample is measured. Next, the sample is placed in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% for 48 hours, and then its mass W2 (g) is measured. The difference between W2 and W1 (W2-W1) indicates the mass of the liquid component (water) absorbed by the sample by placing the sample in an environment of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% for 48 hours.
  • a temperature profile in which the sample is heated to the remelting temperature of the brazing material (solder, etc.) used to fix the terminal electrode to the land electrode in the electronic component built-in module (temperature rising rate is 3 ° C./second, After heating at a preheating temperature of 110 ° C. to 200 ° C. for 110 seconds, the mass W3 (g) is measured. The difference between W2 and W3 (W2 ⁇ W3) indicates the mass of the liquid component (water) released from the sample by heating.
  • the drying rate of the sealing resin is determined by ((W2-W3) / (W2-W1)) ⁇ 100 (%). If a resin with a drying rate of 60% or more is used as the sealing resin, the electronic device built-in module is placed in a severe condition of a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% for a long time (48 hours), and then the electronic device. Even when heated for soldering to the substrate or the like, 60% or more of the liquid component has already been released from the sealing resin when reaching the temperature at which the internal brazing material remelts.
  • the volume of the gas generated by the evaporation of the liquid component contained in the sealing resin is small even when heated when soldering to a substrate of an electronic device.
  • no solder flash occurs due to the liquid component contained in the sealing resin, and no electrical short circuit or poor conduction occurs.
  • the brazing material used to fix the terminal electrode to the land electrode for example, solder can be used.
  • the built-in electronic component include a capacitor element, a coil element, a resistance element, a piezoelectric element, a semiconductor element, and an integrated circuit element.
  • the piezoelectric element includes a surface acoustic wave element.
  • the electronic component built-in module of the present invention can have a structure in which an electronic component and a substrate are covered with a film, and the film is covered with a sealing resin. In this case, a space can be easily formed between the substrate and the electronic component.
  • the sealing resin contains a filler, and the filler content of the sealing resin can be 84% by weight or more. In this case, the sealing resin becomes more porous and the drying rate is improved.
  • the sealing resin contains a filler, and the maximum particle size of the filler can be set to ⁇ 100 ⁇ m or more. Also in this case, the sealing resin becomes more porous and the drying rate is improved.
  • the module with a built-in electronic component of the present invention has a small volume of gas generated by vaporizing the liquid component contained in the sealing resin even when heated using solder or the like on a substrate of an electronic device. Internally, solder flash is unlikely to occur, and electrical shorts and poor conduction are unlikely to occur.
  • FIG. 1 is an exploded plan view of an electronic component built-in module 100 according to the embodiment.
  • FIG. 1 shows the inside of the electronic component built-in module 100 from which the film 6 and the sealing resin 7 are removed.
  • 2A and 2B are cross-sectional views of the main part of the electronic component built-in module 100, respectively.
  • FIG. 2A shows the XX portion of FIG. 1, and
  • FIG. 1 shows the YY portion.
  • FIGS. 3A and 3B are perspective views illustrating steps performed in an example of a method for manufacturing the electronic component built-in module 100.
  • FIG. 4B is a continuation of FIG. 3B
  • FIG. 4A and FIG. 4B are perspective views showing steps performed in an example of a method for manufacturing the electronic component built-in module 100.
  • FIGS. 8A and 8B show that in the conventional electronic component built-in module 500, the liquid component contained in the sealing resin is vaporized by heating when soldering to the substrate of the electronic device or the like. It is explanatory drawing (main part sectional drawing) for demonstrating the state which gas generate
  • FIG. 1 is an exploded plan view showing the inside of the electronic component built-in module 100 from which a sealing resin 7 described later is removed.
  • 2 (A) and 2 (B) are cross-sectional views of main parts, respectively, FIG. 2 (A) corresponds to the XX portion of FIG. 1, and FIG. 2 (A) corresponds to the YY portion of FIG. ing.
  • the electronic component built-in module 100 includes a substrate 1.
  • the substrate 1 is made of, for example, resin or ceramic.
  • the substrate 1 may be formed in a multilayer structure.
  • substrate 1 may incorporate the electronic component inside.
  • the land electrode 2 is formed on the main surface of the substrate 1.
  • the material of the land electrode 2 is arbitrary, but, for example, copper, aluminum or the like is used.
  • wiring electrodes for connecting the land electrodes 2 and the like may be formed on the main surface of the substrate 1.
  • An electronic component 3 in which terminal electrodes 3a are formed on both ends of a component body using a land electrode 2, and an electronic component in which a plurality of flip chip electrodes (not shown) are formed on the bottom surface of the component body. 4 is implemented. Specifically, the terminal electrode 3 a of the electronic component 3 and the flip chip electrode of the electronic component 4 are fixed to the land electrode 2 by a brazing material, for example, solder 5.
  • a sealing resin 7 is formed so as to cover the electronic components 3 and 4 mounted on the substrate 1.
  • the sealing resin 7 is a curable resin, it is cured after being placed on the electronic components 3 and 4 in a semi-molten state.
  • a space S1 is formed in the gap between the substrate 1 and the electronic components 3 and 4.
  • the space S1 adjusts the temperature, the melting state, etc. of the sealing resin 7 and the pressure level and pressure for pressing the sealing resin 7 toward the substrate 1 It can be formed by adjusting the speed or the like.
  • the sealing resin 7 a resin having a drying rate of 60% or more is used.
  • the method for measuring the drying rate is as described in the section “Means for Solving the Problems”.
  • the material of the sealing resin 7 is arbitrary, for example, a curable resin such as an epoxy resin or a polyimide resin can be used.
  • the sealing resin 7 contains a filler, and the filler content of the sealing resin is 84% by weight or more. In this case, the sealing resin 7 becomes more porous and the drying rate is improved.
  • the filler preferably has a maximum particle size of ⁇ 100 ⁇ m or more. Also in this case, the sealing resin 7 becomes more porous and the drying rate is improved.
  • a resin having a drying rate of 60% or more is used for the sealing resin 7, and the sealing resin 7 can be heated even when mounted on a substrate of an electronic device using solder or the like. Since the volume of the gas generated when the liquid component contained in the gas is vaporized is small, no solder flash is generated inside, and no electrical short circuit or poor conduction occurs.
  • the liquid component remains in the sealing resin or the sealing resin absorbs the liquid component. is there.
  • the electronic component built-in module 100 even if a liquid component remains in the sealing resin at the time of manufacture, or even if the sealing resin absorbs the liquid component during storage, the electronic device When soldering to a substrate or the like, no electrical short circuit or poor conduction occurs inside.
  • the electronic component built-in module 100 according to this embodiment having the above-described structure can be manufactured, for example, through the steps shown in FIGS. 3A and 3B to FIGS.
  • a land electrode 2 is formed on a substrate 1.
  • the land electrode 2 can be formed, for example, by attaching a copper foil to the entire main surface of the substrate 1 and etching it into a desired shape.
  • an electronic component 3 having terminal electrodes 3a formed on both ends of the component body on the land electrode 2 is formed. Temporarily fix.
  • the electronic component 4 having a plurality of flip chip electrodes formed on the bottom surface of the component body is temporarily fixed on the land electrode 2 coated with cream solder 5 '.
  • the solder paste 5 ′ is heated to melt and then cooled to solidify, whereby the terminal electrode 3 a of the electronic component 3 is turned to the land electrode 2 by the solder 5. Fix it.
  • the flip chip electrode of the electronic component 4 is fixed to the land electrode 2 with the solder 5.
  • the electronic component built-in module 100 is completed by covering the substrate 1 and the electronic components 3 and 4 mounted on the substrate 1 with a sealing resin 7.
  • the process of covering the electronic components 3 and 4 with the sealing resin 7 is performed, for example, when the sealing resin 7 is a curable resin, the semi-molten sealing resin 7 is disposed on the electronic components 3 and 4. Then, the bottom surface is deformed according to the shape of the electronic components 3 and 4 and the top surface is flattened, and then the sealing resin 7 is cured by a method such as thermosetting or photocuring.
  • thermoplastic resins such as curable resins, such as an epoxy resin and a polyimide resin, and polyphenylene sulfide, can be used.
  • the film 6 may be a single layer or may have a laminated structure including a plurality of layers.
  • the film 6 is attached onto the substrate 1 and the electronic components 3 and 4 mounted on the substrate 1 by a method capable of following a complicated surface shape, for example, vacuum lamination, rubber press, hydrostatic pressure press, and the like. It can be formed by curing by a method such as thermosetting or photocuring.
  • the sealing resin 7 does not flow at the time of manufacture.
  • the space S1 can be easily formed in the gap between the parts 3 and 4.
  • Each sample has a structure in which a part where the electronic component 3 is mounted is extracted from the electronic component built-in module 100 according to the embodiment shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B). That is, in each sample, the terminal electrode 3 a of the electronic component 3 is fixed to the land electrode 2 formed on the substrate 1 by the solder 5.
  • the electronic component 3 is covered with a film 6, and the film 6 is further covered with a sealing resin 7. Therefore, each sample contains one electronic component.
  • a space S1 is formed between the substrate 1 and the electronic component 3.
  • the distance between the pair of land electrodes 2 formed on the substrate 1 was 0.2 mm.
  • an SMD component having a length of 0.3 mm, a width of 0.3 mm, and a length of 0.6 mm was used.
  • solder 5 one having a remelting temperature of 220 ° C. was used.
  • film 6 an epoxy resin having a thickness of 20 ⁇ m and a drying rate of 85% was used.
  • the sealing resin 7 an epoxy resin containing a filler made of SiO2 was used, and the drying rate was changed in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The drying rate was adjusted by changing the filler content and the maximum particle size of the filler. The thickness of the sealing resin 7 was the same in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, and was 0.75 mm.
  • the drying rate of the sealing resin 7 was 85% in Example 1, 60% in Example 2, 58% in Comparative Example 1, and 38% in Comparative Example 2.
  • Table 1 shows the number of solder flashes generated in 222 samples. The occurrence of solder flash was confirmed by disassembling individual samples.
  • solder flash did not occur. On the other hand, solder flash occurred in 14 out of 222 in Comparative Example 1 and 84 out of 222 in Comparative Example 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

 基板(1)と、電子部品(3)と、封止樹脂(7)とを備え、基板(1)と電子部品(3)の少なくとも1つとの間に空間(S1)が設けられ、その電子部品内蔵モジュールを、吸湿させた後、はんだ(ろう材)(5)の再溶融温度に加熱した場合に、封止樹脂(7)の乾燥率が60%以上となるようにした。

Description

電子部品内蔵モジュール
 本願発明は、基板上に電子部品が実装され、実装された電子部品が封止樹脂で覆われた電子部品内蔵モジュールに関し、更に詳しくは、電子機器の基板等にはんだ等を使って実装する際に加熱しても、内部において、はんだフラッシュが発生しにくく、電気的短絡や導通不良が発生しにくい電子部品内蔵モジュールに関する。
 基板上に電子部品が実装され、実装された電子部品が封止樹脂で覆われた構造からなる電子部品内蔵モジュールが、高機能モジュールとして電子機器等に使用されている。
 このような電子部品内蔵モジュールにおいて、例えば、特開2011-219726号公報(特許文献1)に開示されているように、基板と実装された電子部品との間に空間を設ける場合がある。
 図6に、特許文献1に開示された電子部品内蔵モジュール300を示す。
 電子部品内蔵モジュール300は、基板(配線回路基板)201を備えている。基板201の主面には、図示しないが、ランド電極が形成されている。
 電子部品内蔵モジュール300には、電子部品として弾性表面波素子(弾性表面波装置;例えばSAWフィルター)202が内蔵されている。弾性表面波素子202は、圧電基板203を備え、圧電基板203の一方の主面(図6において下側の主面)には、図示しないが、IDT電極(Interdigital Transducer 電極)と、実装用の端子電極が形成されている。
 弾性表面波素子202は、バンプ204により、基板201に実装されている。より具体的には、弾性表面波素子202の端子電極が、バンプ204により、基板201のランド電極に固定されている。
 基板201に実装された弾性表面波素子202は、封止樹脂205により覆われている。しかしながら、封止樹脂205は、基板201と圧電基板203との間には充填されず、基板201と圧電基板203との間には空間S1が形成されている。電子部品内蔵モジュール200において、空間S1を形成した目的は、弾性表面波素子202のIDT電極の機能を阻害しないためである。すなわち、封止樹脂205が圧電基板203の主面に形成されたIDT電極に接触すると、弾性表面波素子202自体が機能しなくなってしまう。そこで、電子部品内蔵モジュール300では、空間S1を形成することにより、封止樹脂205がIDT電極に接触しないようにしている。なお、電子部品内蔵モジュール300では、空間S1を適切に形成するために、封止樹脂205の組成、添加物、構造等に工夫を施している。
 同様に、弾性表面波素子の機能を阻害しないために、基板と電子部品(圧電基板)との間に空間を形成した電子部品内蔵モジュールが、特開2006-304145号公報(特許文献2)や特開2005-129855号公報(特許文献3)にも開示されている。
 一方、電子部品内蔵モジュールにおいては、別の目的から、基板と実装された電子部品との間に空間を設ける場合がある。例えば、特開2005-302835号公報(特許文献4)に開示された電子部品内蔵モジュールでは、その電子部品内蔵モジュールを電子機器の基板等に実装する際に、内部において、はんだフラッシュが発生しないようにするために、基板と実装された電子部品との間に空間を設けている。
 はんだフラッシュとは、電子部品内蔵モジュール内で基板上のランド電極と電子部品の端子電極との接合に使用したはんだが、その電子部品内蔵モジュールを電子機器の基板等にはんだ付けする際の加熱により再溶融し、膨張して、微細な隙間に入り込む現象をいう。隙間に入り込んだはんだは、電子部品の端子電極間等を電気的に短絡させてしまう場合がある。あるいは、逆に、はんだが流出することにより、基板上のランド電極と電子部品の端子電極とが導通不良を起こしてしまう場合がある。
 特許文献4に開示された電子部品内蔵モジュールでは、基板と実装された電子部品との間に空間を設けることにより、はんだフラッシュの発生を抑制している。
 図7に、特許文献4に開示された電子部品内蔵モジュール400を示す。
 電子部品内蔵モジュール400は、基板301を備えている。基板301の主面には、ランド電極302が形成されている。
 基板301には、ランド電極302を使って、部品本体の両端に端子電極303aが形成された電子部品303や、部品本体の底面に複数の端子電極(図示せず)が形成された電子部品304が実装されている。具体的には、電子部品303の端子電極303aや、電子部品304の端子電極が、はんだ305により、ランド電極302に固定されている。
 なお、部品本体の両端に端子電極303aが形成された電子部品303としては、例えば、コンデンサ素子、コイル素子、抵抗素子等がある。また、部品本体の底面に複数の端子電極が形成された電子部品304としては、例えば、圧電素子(弾性表面波素子等)、半導体素子、集積回路素子等がある。
 電子部品内蔵モジュール400では、基板301に実装された電子部品303、304が、樹脂製のフィルム306により覆われている。
 更に、樹脂製のフィルム306が、封止樹脂307により覆われている。
 封止樹脂307は、半溶融状態でフィルム306上に配置された後、固化ないし硬化されている。封止樹脂307は、フィルム306が存在するため、基板301と電子部品303、304との隙間には流れ込まず、基板301と電子部品303、304との隙間には、それぞれ空間S1が形成されている。
 電子部品内蔵モジュール400では、基板301と実装された電子部品303、304との間に封止樹脂307が充填されず、空間S1が形成されているため、電子部品内蔵モジュール400を電子機器の基板(図示せず)等にはんだ付けする際の加熱により、はんだ305が再溶融し、体積が膨張しても、その体積の膨張を空間S1で吸収することができる。したがって、電子部品内蔵モジュール300は、はんだフラッシュが発生しにくくなっている。すなわち、電子部品内蔵モジュール400は、はんだフラッシュの発生を抑制するために、基板301と実装された電子部品303、304との間に空間S1を設けている。
 なお、特許文献4には、電子部品内蔵モジュールに内蔵された電子部品が、例えば弾性表面波素子である場合には、基板と電子部品との間に空間を設けることにより、封止樹脂によって弾性表面波素子の機能が阻害されることがなくなる旨についても記載されている(特許文献4の(0009)段落参照)。
特開2011-219726号公報 特開2006-304145号公報 特開2005-129855号公報 特開2005-302835号公報
 特許文献1~4に開示されているように、電子部品内蔵モジュールにおいて、内蔵された電子部品(例えば弾性表面波素子)の機能を阻害しないようにするために、あるいは、その電子部品内蔵モジュールを電子機器の基板等に実装する際に、内部ではんだフラッシュが発生しないようにするために、基板と実装された電子部との間に空間を形成する場合がある。
 しかしながら、基板と実装された電子部との間に空間を形成した電子部品内蔵モジュールにおいても、封止樹脂が高い濃度で液体成分(水等)を含んでいる場合には、その電子部品内蔵モジュールを電子機器の基板等にはんだ付けする際の加熱に起因して、電子部品内蔵モジュールの内部において、はんだフラッシュが発生し、電気的短絡や、逆に導通不良が発生することが課題として知られている。
 例えば、特許文献2(特開2006-304145号公報)の(0008)、(0009)段落には、電子部品内蔵モジュールを実装するために加熱すると、内部で電子部品を実装するのに使用したはんだが再溶融するとともに、封止樹脂に含まれていた液体成分(水等)が気化してガスが発生し、そのガスによる圧力差により、溶融したはんだが基板と電子部との間に形成された空間の内側に流れ込み、電気的短絡が発生する場合があるとの趣旨が記載されている。
 以下に、図面を使って、電気的短絡が発生するメカニズムを、更に詳しく説明する。
 図8(A)は、従来の電子部品内蔵モジュール500を示す。
 電子部品内蔵モジュール500は、主面にランド電極402が形成された基板401を備えている。基板401には、両端に端子電極403aが形成された電子部品403が実装されている。具体的には、電子部品403の端子電極403aが、はんだ405によりランド電極402に固定されている。そして、基板401に実装された電子部品403が樹脂製のフィルム406により覆われ、更にフィルム406が封止樹脂407により覆われている。電子部品内蔵モジュール500では、基板401と電子部品403の間に空間S1が形成されている。
 この電子部品内蔵モジュール500を、電子機器の基板(図示せず)等にはんだ付けするために加熱すると、はんだ405が再溶融する。また、封止樹脂407が高い濃度で液体成分を含んでいる場合には、その液体成分が気化してガスが発生する。
 そして、発生したガスが、図8(B)に示すように、黒色矢印に示す方向に膨張して、フィルム406の内部に入り込み、溶融したはんだ405(図における右側のはんだ105)を押し出して空間S2を形成する場合があった。押し出されたはんだは、基板401と電子部品403との間の空間S1に流れ込み、反対側のランド電極402(図における左側のランド電極402)やはんだ405(図における左側のはんだ405)に到達してしまう場合があった。すなわち、電子部品403の両端子電極403a間が電気的に短絡してしまう場合があった。
 また、空間S2が形成されたことにより、溶融したはんだ405が押し出され、電子部品403の端子電極403aとランド電極402との間が導通不良になってしまう場合があった。
 なお、ここでは、部品本体の両端に端子電極403aが形成された電子部品403を例にして説明したが、部品本体の底面に複数の端子電極が形成された電子部品においても、同様のメカニズムにより、はんだフラッシュが発生し、電気的短絡や、導通不良が発生してしまう場合があった。また、ここでは、電子部品403が樹脂製のフィルム406により覆われ、更にフィルム406が封止樹脂407により覆われた構造を例にして説明したが、フィルム406が省略され、電子部品403が封止樹脂407に直接に覆われた構造であっても、同様に、はんだフラッシュが発生し、電気的短絡や、導通不良が発生してしまう場合があった。
 本願発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その手段として本願発明の電子部品内蔵モジュールは、基板と、基板の少なくとも一方の主面に形成されたランド電極と、端子電極がランド電極にろう材により固定されることにより基板の主面に実装された電子部品と、基板の主面上に電子部品を覆って形成された封止樹脂と、を備え、基板と電子部品との間に空間が設けられ、その電子部品内蔵モジュールを、吸湿させた後、ろう材の再溶融温度に加熱した場合に、封止樹脂の乾燥率が60%以上となるようにした。
 なお、封止樹脂の乾燥率は、次の方法で求めた。
 まず、封止樹脂に使用した樹脂により、一辺が7.5mmの立方体からなる試料を作成する。次に、試料の質量W1(g)を測定する。次に試料を、温度85℃かつ湿度85%の環境下に48時間置いた後、その質量W2(g)を測定する。なお、W2とW1の差(W2‐W1)は、試料を温度85℃かつ湿度85%の環境下に48時間置いたことにより、試料が吸収した液体成分(水)の質量を示す。次に試料を、その電子部品内蔵モジュールにおいて、端子電極をランド電極に固定するのに使用したろう材(はんだ等)の再溶融温度にまで加熱する温度プロファイル(昇温速度は3℃/秒、予熱温度は110℃から200℃で110秒間維持)にて加熱した後、その質量W3(g)を測定する。なお、W2とW3の差(W2-W3)は、加熱したことにより、試料が放出した液体成分(水)の質量を示す。
 封止樹脂の乾燥率は、((W2-W3)/(W2-W1))×100(%)で求める。
 封止樹脂に乾燥率が60%以上の樹脂を使用すると、仮に、その電子部品内蔵モジュールを、温度85℃かつ湿度85%という過酷な条件下に長時間(48時間)置いた後に、電子機器の基板等にはんだ付けするために加熱したとしても、内部のろう材が再溶融する温度に到達する時点で、封止樹脂から既に60%以上の液体成分が放出されてしまっている。したがって、本願発明の電子部品内蔵モジュールにおいては、電子機器の基板等にはんだ付けする際に加熱しても、封止樹脂に含まれる液体成分が気化して発生するガスの体積が小さいため、電子部品内蔵モジュールの内部において、封止樹脂に含まれる液体成分が原因となって、はんだフラッシュが発生することがなく、電気的短絡や、導通不良が発生することがない。
 本願発明において、端子電極をランド電極に固定するのに使用するろう材としては、例えば、はんだを使用することができる。内蔵される電子部品としては、例えば、コンデンサ素子、コイル素子、抵抗素子、圧電素子、半導体素子、集積回路素子等がある。なお、圧電素子には、弾性表面波素子が含まれる。
 本願発明の電子部品内蔵モジュールは、電子部品および基板がフィルムで覆われ、そのフィルムが封止樹脂に覆われた構造とすることができる。この場合には、容易に、基板と電子部品との間に空間を形成することができる。
 また、本願発明の電子部品内蔵モジュールは、封止樹脂がフィラーを含有し、その封止樹脂のフィラー含有率が84重量%以上とすることができる。この場合には、封止樹脂がより多孔質状になり、乾燥率が向上する。
 また、本願発明の電子部品内蔵モジュールは、封止樹脂がフィラーを含有し、そのフィラーの最大粒径がφ100μm以上とすることができる。この場合にも、封止樹脂がより多孔質状になり、乾燥率が向上する。
 本願発明の電子部品内蔵モジュールは、電子機器の基板等にはんだ等を使って実装する際に加熱しても、封止樹脂に含まれる液体成分が気化して発生するガスの体積が小さいため、内部において、はんだフラッシュが発生しにくく、電気的短絡や導通不良が発生しにくい。
図1は、実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100の分解平面図である。ただし、図1は、フィルム6、封止樹脂7を取り去った電子部品内蔵モジュール100の内部を示している。 図2は、(A)、(B)は、それぞれ、電子部品内蔵モジュール100の要部断面図であり、図2(A)は図1のX‐X部分を、図2(B)は図1のY‐Y部分を示している。 図3(A)、(B)は、それぞれ、電子部品内蔵モジュール100の製造方法の一例において施される工程を示した斜視図である。 図3(B)の続きであり、図4(A)、(B)は、それぞれ、電子部品内蔵モジュール100の製造方法の一例において施される工程を示した斜視図である。 図5は、(A)、(B)は、それぞれ、変形例に係る電子部品内蔵モジュール200の要部断面図である。 図6は、特許文献1に開示された従来の電子部品内蔵モジュール300を示す断面図である。 図7は、特許文献4に開示された従来の電子部品内蔵モジュール400を示す断面図である。 図8(A)、(B)は、それぞれ、従来の電子部品内蔵モジュール500において、電子機器の基板等にはんだ付けする際の加熱により、封止樹脂に含まれる液体成分液体成分が気化してガスが発生し、電子部品の両端子電極間が電気的に短絡する状態を説明するための説明図(要部断面図)である。
 以下、図面とともに、本願発明を実施するための形態について説明する。
 図1、図2(A)、(B)は、それぞれ、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100を示している。ただし、図1は分解平面図であり、後述する封止樹脂7を取り去った電子部品内蔵モジュール100の内部を示している。図2(A)、(B)は、それぞれ要部断面図であり、図2(A)は図1のX‐X部分に、図2(A)は図1のY‐Y部分に対応している。
 電子部品内蔵モジュール100は、基板1を備える。基板1は、例えば、樹脂やセラミック等からなる。基板1は、多層構造に形成されていても良い。また基板1は、内部に電子部品が内蔵されていても良い。
 基板1の主面には、ランド電極2が形成されている。ランド電極2の材質は任意であるが、例えば、銅、アルミニウム等が用いられる。なお、図示していないが、基板1の主面には、ランド電極2間等を接続する配線電極が形成される場合がある。
 基板1には、ランド電極2を使って、部品本体の両端に端子電極3aが形成された電子部品3や、部品本体の底面に複数のフリップチップ電極(図示せず)が形成された電子部品4が実装されている。具体的には、電子部品3の端子電極3aや、電子部品4のフリップチップ電極が、ろう材、例えばはんだ5により、ランド電極2に固定されている。
 基板1に実装された電子部品3、4を覆うように、封止樹脂7が形成されている。
 封止樹脂7が硬化性樹脂である場合には、半溶融状態で電子部品3、4上に配置された後、硬化されている。なお、基板1と電子部品3、4との隙間には、空間S1が形成されている。空間S1は、半溶融状態の封止樹脂7を配置する際に、封止樹脂7の温度、溶融状態等を調整したり、封止樹脂7を基板1方向に押圧する圧力の大きさ、押圧速度等を調整したりすることにより形成することができる。
 封止樹脂7には、乾燥率が60%以上の樹脂が使用されている。乾燥率の測定方法は、「課題を解決するための手段」の欄に記載した通りである。封止樹脂7の材質は任意であるが、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の硬化性樹脂を使用することができる。
 なお、封止樹脂7はフィラーを含有し、その封止樹脂のフィラー含有率が84重量%以上であることが好ましい。この場合には、封止樹脂7がより多孔質状になり、乾燥率が向上するからである。
 また、フィラーは、その最大粒径がφ100μm以上であることが好ましい。この場合にも、封止樹脂7がより多孔質状になり、乾燥率が向上するからである。
 電子部品内蔵モジュール100は、封止樹脂7に乾燥率が60%以上の樹脂が使用されており、電子機器の基板等にはんだ等を使って実装する際に加熱しても、封止樹脂7に含まれる液体成分が気化して発生するガスの体積が小さいため、内部において、はんだフラッシュが発生することがなく、電気的短絡や導通不良が発生することがない。
 なお、電子部品内蔵モジュールが、使用される前に、封止樹脂に液体成分が残留してしまったり、封止樹脂が液体成分を吸収してしまったりする機会としては、製造時や保管時がある。本実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100は、万一、製造時に封止樹脂に液体成分が残留してしまっても、あるいは保管時に封止樹脂が液体成分を吸収してしまっても、電子機器の基板等にはんだ付けする際に、内部において電気的短絡や導通不良が発生することがない。
 上述した構造からなる、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100は、例えば、図3(A),(B)から図4(A),(B)に示す工程を経て製造することができる。
 まず、図3(A)に示すように、基板1に、ランド電極2を形成する。ランド電極2は、例えば、基板1の主面全面に銅箔を貼り、所望の形状にエッチングすることにより形成することができる。
 次に、図3(B)に示すように、ランド電極2上にクリームはんだ5’を塗布したうえで、ランド電極2上に、部品本体の両端に端子電極3aが形成された電子部品3を仮固定する。図示しないが、同様に、部品本体の底面に複数のフリップチップ電極が形成された電子部品4を、クリームはんだ5’が塗布されたランド電極2上に仮固定する。
 次に、図4(A)に示すように、加熱してクリームはんだ5’を溶融させ、続いて冷却して固化させることにより、電子部品3の端子電極3aを、はんだ5によりランド電極2に固定する。図示しないが、同様に、電子部品4のフリップチップ電極を、はんだ5によりランド電極2に固定する。
 次に、図4(B)に示すように、基板1、および基板1に実装された電子部品3、4上を封止樹脂7で覆って、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100を完成させる。なお、電子部品3、4上を封止樹脂7で覆う工程は、例えば封止樹脂7が硬化性樹脂である場合には、半溶融状の封止樹脂7を電子部品3、4上に配置し、下面を電子部品3、4の形状に合わせて変形させるとともに、上面を平坦にしたうえで、熱硬化や光硬化等の方法により、封止樹脂7を硬化させることによりおこなう。
 以上、本実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100の構造、およびその製造方法の一例について説明した。しかしながら、本願発明の内容がこれらに限定されることはなく、本願発明の趣旨に沿って種々の変更を加えることができる。
 例えば、図5(A)、(B)に示す変形例に係る電子部品内蔵モジュール200のように、基板1および基板1に実装された電子部品3、4と、封止樹脂7との間に、フィルム6を介在させても良い。フィルム6の材質は問わないが、例えば、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の硬化性樹脂やポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂を使用することができる。フィルム6は、単層のものであっても良いし、複数の層を備えた積層構造のものであっても良い。
 フィルム6は、例えば、真空ラミネート、ラバープレス、静水圧プレス等、複雑な表面形状に追従可能な方法により、基板1および基板1に実装された電子部品3、4上に貼りつけ、続いて、熱硬化や光硬化等の方法により硬化させることにより形成することができる。
 基板1および基板1に実装された電子部品3、4と、封止樹脂7との間に、フィルム6を介在させた場合には、製造時に封止樹脂7が流れ込まないため、基板1と電子部品3、4との隙間に、空間S1を容易に形成することができる。
実験例
 本願発明の有効性を確認するために、以下の実験をおこなった。
 まず、実施例1、2に係る試料と、比較例1、2に係る試料とを、それぞれ222個ずつ作製した。
 各試料は、図2(A)、(B)に示した実施形態に係る電子部品内蔵モジュール100から、電子部品3が実装されている部分を抜き出した構造からなる。すなわち、各試料は、基板1上に形成されたランド電極2に、はんだ5により電子部品3の端子電極3aが固定されている。そして、電子部品3がフィルム6により覆われ、更にフィルム6が封止樹脂7により覆われている。したがって、各試料には、それぞれ1個の電子部品が内蔵されている。なお、基板1と電子部品3との間には、空間S1が形成されている。
 基板1上に形成された1対のランド電極2の間隔は、0.2mmとした。
 電子部品3として、縦0.3mm、横0.3mm、長さ0.6mmのSMD部品を使用した。
 はんだ5には、再溶融温度が220℃のものを使用した。
 フィルム6には、膜厚20μm、乾燥率85%のエポキシ樹脂を使用した。
 封止樹脂7には、SiO2からなるフィラーを含有するエポキシ樹脂を使用し、実施例1、2、比較例1、2において、乾燥率を変化させた。なお、乾燥率は、フィラーの含有量、フィラーの最大粒径を変化させることにより調整した。封止樹脂7の厚みは、実施例1、2、比較例1、2において同一とし、それぞれ0.75mmとした。
 封止樹脂7の乾燥率は、実施例1が85%、実施例2が60%、比較例1が58%、比較例2が38%とした。
 表1に、各試料222個において、はんだフラッシュが発生した個数を示す。なお、はんだフラッシュの発生は、個々の試料を分解して確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 実施例1、2では、はんだフラッシュは発生しなかった。それに対し、比較例1では222個中14個において、比較例2では222個中84個において、はんだフラッシュが発生した。
 以上より、電子部品内蔵モジュールを電子機器の基板等にはんだ等を使って実装する際に加熱しても、内部において、はんだフラッシュを発生させず、電気的短絡や導通不良を発生させないためには、本願発明が有効であることが分かった。
 以上、本発明の実施の形態および変形例について説明したが、今回開示された実施の形態および変形例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
 1:基板、2:ランド電極、3、4:電子部品、3a:端子電極、5:はんだ、5’:クリームはんだ、6:フィルム、7:封止樹脂。

Claims (6)

  1.  基板と、
     前記基板の少なくとも一方の主面に形成されたランド電極と、
     端子電極を備え、当該端子電極が前記ランド電極にろう材により固定されることにより、前記基板の主面に実装された電子部品と、
     前記基板の主面上に前記電子部品を覆って形成された封止樹脂と、を備え、
     前記基板と前記電子部品との間に空間が設けられた電子部品内蔵モジュールであって、
     当該電子部品内蔵モジュールを、吸湿させた後、前記ろう材の再溶融温度に加熱した場合に、前記封止樹脂の乾燥率が60%以上である電子部品内蔵モジュール。
  2.  前記ろう材がはんだである、請求項1に記載された電子部品内蔵モジュール。
  3.  前記電子部品が、コンデンサ素子、コイル素子、抵抗素子、圧電素子、半導体素子、集積回路素子の少なくとも1つである、請求項1または2に記載された電子部品内蔵モジュール。
  4.  前記電子部品および前記基板がフィルムで覆われ、当該フィルムが前記封止樹脂に覆われている、請求項1ないし3のいずれか1項に記載された電子部品内蔵モジュール。
  5.  前記封止樹脂がフィラーを含有し、当該封止樹脂のフィラー含有率が84重量%以上である、請求項1ないし4のいずれか1項に記載された電子部品内蔵モジュール。
  6.  前記封止樹脂がフィラーを含有し、当該フィラーの最大粒径がφ100μm以上である、請求項1ないし5のいずれか1項に記載された電子部品内蔵モジュール。
PCT/JP2015/067123 2014-07-09 2015-06-15 電子部品内蔵モジュール WO2016006392A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/379,521 US10707403B2 (en) 2014-07-09 2016-12-15 Electronic component-containing module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014141562 2014-07-09
JP2014-141562 2014-07-09

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/379,521 Continuation US10707403B2 (en) 2014-07-09 2016-12-15 Electronic component-containing module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016006392A1 true WO2016006392A1 (ja) 2016-01-14

Family

ID=55064034

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/067123 WO2016006392A1 (ja) 2014-07-09 2015-06-15 電子部品内蔵モジュール

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10707403B2 (ja)
WO (1) WO2016006392A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018041930A (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 株式会社村田製作所 複合電子部品および抵抗素子
JP2018041929A (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 株式会社村田製作所 複合電子部品および抵抗素子
CN111901994A (zh) * 2020-07-13 2020-11-06 温州市博登电器有限公司 一种公共场所用防水的智能开关

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07226414A (ja) * 1994-02-10 1995-08-22 Toshiba Corp 半導体素子の樹脂封止方法および樹脂封止型半導体装置
JPH0834608A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Denki Kagaku Kogyo Kk 球状シリカ粉末及びエポキシ樹脂組成物
JP2000063636A (ja) * 1998-08-19 2000-02-29 Tatsumori:Kk 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
WO2005071731A1 (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. 電子部品の製造方法
JP2005302835A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002203997A (ja) * 2000-12-28 2002-07-19 Denso Corp 圧電アクチュエータ
US6707671B2 (en) * 2001-05-31 2004-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power module and method of manufacturing the same
JP2005129855A (ja) 2003-10-27 2005-05-19 Kyocera Corp 高周波モジュール
KR100745595B1 (ko) * 2004-11-29 2007-08-02 삼성전자주식회사 이미지 센서의 마이크로 렌즈 및 그 형성 방법
JP2006304145A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Kyocera Corp 高周波モジュール
JP2008091638A (ja) * 2006-10-02 2008-04-17 Nec Electronics Corp 電子装置およびその製造方法
JP4219953B2 (ja) * 2006-12-11 2009-02-04 シャープ株式会社 Icチップ実装パッケージ、およびその製造方法
JP2008166438A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Spansion Llc 半導体装置およびその製造方法
JP5426511B2 (ja) 2009-11-30 2014-02-26 パナソニック株式会社 封止用エポキシ樹脂組成物シート及びこれを用いて封止した中空型デバイス
JP5585426B2 (ja) * 2010-12-07 2014-09-10 Tdk株式会社 配線板、電子部品内蔵基板、配線板の製造方法及び電子部品内蔵基板の製造方法
US9085173B2 (en) * 2012-01-13 2015-07-21 Seiko Epson Corporation Ink jet recording method and recording apparatus
JP5907195B2 (ja) * 2014-02-27 2016-04-26 株式会社村田製作所 電子部品及び電子部品の製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07226414A (ja) * 1994-02-10 1995-08-22 Toshiba Corp 半導体素子の樹脂封止方法および樹脂封止型半導体装置
JPH0834608A (ja) * 1994-07-25 1996-02-06 Denki Kagaku Kogyo Kk 球状シリカ粉末及びエポキシ樹脂組成物
JP2000063636A (ja) * 1998-08-19 2000-02-29 Tatsumori:Kk 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置
WO2005071731A1 (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. 電子部品の製造方法
JP2005302835A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置及びその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018041930A (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 株式会社村田製作所 複合電子部品および抵抗素子
JP2018041929A (ja) * 2016-09-09 2018-03-15 株式会社村田製作所 複合電子部品および抵抗素子
CN111901994A (zh) * 2020-07-13 2020-11-06 温州市博登电器有限公司 一种公共场所用防水的智能开关
CN111901994B (zh) * 2020-07-13 2021-07-06 温州市博登电气有限公司 一种公共场所用防水的智能开关

Also Published As

Publication number Publication date
US10707403B2 (en) 2020-07-07
US20170194552A1 (en) 2017-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7161371B2 (en) Module part
US10034380B2 (en) Electronic device and method for manufacturing electronic device
JP2008226945A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2004363434A (ja) 電子回路装置およびその製造方法
WO2016006392A1 (ja) 電子部品内蔵モジュール
TWI461118B (zh) 具有電子零件之配線基板及其製造方法
JP2007335701A (ja) 積層基板の製造方法
JP2005095977A (ja) 回路装置
JP6891849B2 (ja) 電子モジュールおよび電子モジュールの製造方法
JP5354200B2 (ja) 電子部品内蔵樹脂基板および電子回路モジュール
JP5229401B2 (ja) 電子部品内蔵樹脂基板および電子回路モジュール
JP2009110992A (ja) 部品内蔵プリント配線基板および部品内蔵プリント配線基板の製造方法
JP6394129B2 (ja) 電子部品内蔵モジュール
US11387400B2 (en) Electronic module with sealing resin
JP5830864B2 (ja) キャパシタ内蔵配線板、キャパシタ内蔵配線板の製造方法
US10439586B2 (en) Electronic module having a filler in a sealing resin
WO2008026335A1 (en) Electronic part device and method of manufacturing it and electronic part assembly and method of manufacturing it
JP2008227310A (ja) 2種類の配線板を有するハイブリッド基板、それを有する電子装置、及び、ハイブリッド基板の製造方法
WO2016006391A1 (ja) 電子部品内蔵モジュール
JP6848930B2 (ja) 電子モジュール
TWM611216U (zh) 電子線路總成
CN210157483U (zh) 多层基板
JP2005159227A (ja) 回路部品内蔵モジュール及びその製造方法
JP2006286660A (ja) 立体的電子回路装置
WO2015004952A1 (ja) 回路基板

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15819363

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15819363

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1