WO2021176758A1 - 電子デバイス及びその製造方法 - Google Patents

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WO2021176758A1
WO2021176758A1 PCT/JP2020/037708 JP2020037708W WO2021176758A1 WO 2021176758 A1 WO2021176758 A1 WO 2021176758A1 JP 2020037708 W JP2020037708 W JP 2020037708W WO 2021176758 A1 WO2021176758 A1 WO 2021176758A1
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base material
circuit board
pad
light
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加藤 登
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株式会社村田製作所
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    • H05K2201/10098Components for radio transmission, e.g. radio frequency identification [RFID] tag, printed or non-printed antennas

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device composed of a circuit board and electronic components mounted on the circuit board, and a method for manufacturing the same.
  • the electronic device is composed of an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the base material, and a circuit board on which a pad on which the electronic component is mounted is formed.
  • an electronic circuit module composed of various chip components mounted on a module board is mounted on a main circuit board or a circuit board having a relatively large area to form various electronic devices.
  • RFID Radio Frequency Identifier
  • tags attached to articles are composed of an RFIC module in which RFIC is mounted on a module substrate on which an impedance matching circuit is formed, and a substrate on which an antenna pattern is formed.
  • the RFID module is mounted on this substrate.
  • Patent Document 1 discloses an RFID tag including a conductor acting as an antenna and an RFIC module coupled to the conductor.
  • RFID tags include RFIC chips that store predetermined information and process predetermined radio signals, and antenna elements (radiators) that transmit and receive high-frequency signals, and are various articles to be managed (radiofrequency tags). Alternatively, it is used by being attached to the packaging material).
  • An object of the present invention is an electronic device composed of an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the base material, and a circuit board on which a pad on which the electronic component is mounted is formed. It is an object of the present invention to provide an electronic device and a method for manufacturing the same.
  • An electronic device as an example of the present disclosure is a circuit board in which an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the first surface of the base material and a pad on which the electronic component is mounted are formed on the first surface.
  • the pad is a cured product of a light-baked paste obtained by receiving light from a second surface, which is the opposite surface of the circuit board to the first surface, and has a hole for transmitting light.
  • the terminal electrode are electrically and mechanically connected.
  • An electronic device as an example of the present disclosure is a circuit board in which an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the first surface of the base material and a pad on which the electronic component is mounted are formed on the first surface.
  • the electronic component, including the terminal electrode has a through hole penetrating from the first surface of the base material of the electronic component to the second surface which is the opposite surface to the first surface.
  • a cured product of a light-baked paste that receives light from the second surface of the base material of the electronic component, and the pad and the terminal electrode are electrically and mechanically connected to each other.
  • An electronic device as an example of the present disclosure is a circuit board in which an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the first surface of the base material and a pad on which the electronic component is mounted are formed on the first surface.
  • the base material is made of a material that transmits ultraviolet rays (translucent), and holes for light transmission are formed in the terminal electrodes of the base material of the electronic component.
  • a cured product of a light-baked paste that receives light from the second surface, and the pad and the terminal electrode are electrically and mechanically connected to each other.
  • the method for manufacturing an electronic device of the present disclosure is a method for manufacturing an electronic device by mounting an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the first surface of the base material on a circuit board.
  • a pad having a light-transmitting hole is formed on the first surface of a circuit board, a photo-baking paste is applied to the pad, and the terminal electrode of the electronic component faces the pad via the photo-burning paste.
  • the electronic component is mounted on the circuit board, and the photobaked paste is photocured by irradiating ultraviolet rays from the second surface of the circuit board, which is the opposite surface to the first surface. ..
  • the method for manufacturing an electronic device of the present disclosure is a method for manufacturing an electronic device by mounting an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the first surface of the base material on a circuit board.
  • a through hole is formed in the electronic component, including the terminal electrode, from the first surface of the base material of the electronic component to the second surface opposite to the first surface, and the first surface of the circuit board is formed.
  • a pad is formed on the surface, a light-fired paste is applied to the pad, and the electronic component is mounted on the circuit board in a state where the terminal electrode of the electronic component faces the pad via the light-fired paste. Then, the light-baked paste is photocured by irradiating ultraviolet rays from the second surface of the base material of the electronic component.
  • the method for manufacturing an electronic device of the present disclosure is a method for manufacturing an electronic device by mounting an electronic component having a base material on a circuit board, and the base material is made of a material that transmits ultraviolet rays (translucent).
  • a terminal electrode having a hole for transmitting light is formed on the first surface of the base material, a pad is formed on the first surface of the circuit board, a light-baked paste is formed on the pad, and the pad is formed.
  • the electronic component is mounted on the circuit board so that the terminal electrodes of the electronic component face each other via the photobaking paste, and the electronic component is the opposite surface to the first surface of the base material. It is characterized in that the light-baked paste is photo-cured by irradiating ultraviolet rays from two surfaces.
  • an electronic device comprising an electronic component having a base material and a terminal electrode formed on the base material and being mounted on a circuit board on which a pad on which the electronic component is mounted is formed. Manufacturing efficiency can be increased.
  • FIG. 1A is a plan view of the electronic device 201 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a vertical sectional view taken along line XX in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the pad 71P and the like.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 101 on the circuit board 7, and
  • FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 101.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 101 on the circuit board 7, and
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 101.
  • FIG. 5 (A) and 5 (B) are diagrams showing a manufacturing procedure of the electronic device according to the first embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view of the electronic device 202 according to the second embodiment.
  • FIG. 6B is a vertical cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 102 on the circuit board 7, and
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 102.
  • FIG. 8A is a plan view of the electronic device 203 according to the third embodiment.
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 8A.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 103 on the circuit board 7, and FIG. 9B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 103.
  • FIG. 10 is a plan view of the electronic device 204 that acts as an RFID tag according to the fourth embodiment.
  • FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the electronic component 101 portion of the electronic device 204.
  • FIG. 12 is a diagram showing two resonance frequencies generated by providing an impedance matching circuit.
  • FIG. 1A is a plan view of the electronic device 201 according to the first embodiment.
  • FIG. 1B is a vertical sectional view taken along line XX in FIG. 1A.
  • the electronic device 201 is composed of a circuit board 7 and an electronic component 101 mounted on the circuit board 7.
  • the electronic component 101 includes a base material 1 and an IC 2 mounted on the base material 1.
  • the base material 1 has a first surface MS1 and a second surface MS2 facing the first surface.
  • a predetermined conductor pattern is formed on the first surface MS1 and the second surface MS2 of the base material 1.
  • An interlayer connecting conductor is formed inside the base material 1.
  • a resist film 31 covering a predetermined conductor pattern forming region is formed on the first surface MS1 of the base material 1, and a resist covering a predetermined conductor pattern forming region is formed on the second surface MS2 of the base material 1.
  • the film 32 is formed.
  • the base material 1 is, for example, a flexible substrate using a polyimide having a thickness of 20 ⁇ m as a base material, and the conductor pattern, the interlayer connecting conductor, and the like are made of copper.
  • the electronic component 101 is an electronic component having a terminal electrode 13 for mounting on the circuit board 7.
  • the circuit board 7 has a first surface SS1 and a second surface SS2 with respect to the first surface SS1.
  • a predetermined conductor pattern is formed on the first surface SS1 of the circuit board 7.
  • the pad 71P formed on the first surface SS1 of the circuit board 7 is a part of this conductor pattern.
  • the circuit board 7 is, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 38 ⁇ m, and the conductor pattern is formed by patterning an aluminum foil.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the IC2 is mounted on the second surface MS2 of the base material 1 via the terminal electrode 21 of the IC2.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 101 and the pad 71P of the circuit board 7 are electrically and mechanically joined by a cured product 5 of the light-baked paste. The structure and joining method of this joining portion will be described below.
  • FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the pad 71P and the like.
  • a light-transmitting hole 71H is formed in the pad 71P. Further, the conductor pattern 71L is pulled out from the pad 71P.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 101 on the circuit board 7, and FIG. 3B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 101.
  • the light-baked paste 5P is applied and formed on the surface of the pad 71P on the circuit board 7.
  • This light-baked paste 5P is a paste obtained by kneading a conductive filler such as silver with a photo-baked cuprous oxide paste, and is cured by ultraviolet rays.
  • This light-baked paste 5P is printed by a screen mask printing method or a dispenser.
  • the ultraviolet UVL is, for example, ultraviolet rays having a wavelength of 200 nm to 600 nm.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 101 faces the pad 71P on the circuit board 7, that is, the pad 71P on the circuit board 7 and the terminal electrode 13 of the electronic component 101.
  • the electronic component 101 is mounted on the circuit board 7 in a state where the two are opposed to each other via the photobaking paste 5P. Further, in that state, as shown in FIG. 3B, ultraviolet UVL is irradiated from the second surface SS2 side of the circuit board 7. As a result, the light-baked paste 5P is cured.
  • FIG. 1B shows the state. That is, the terminal electrode 13 of the electronic component 101 and the pad 71P of the circuit board 7 are electrically and mechanically joined by the cured product 5 of the light-baked paste.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 101 on the circuit board 7, and FIG. 4B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 101.
  • the light-baked paste 5P is coated and formed on the surface of the terminal electrode 13 of the electronic component 101.
  • a plurality of electronic components 101 are manufactured in a state of an assembled substrate in which a plurality of electronic components 101 are arranged vertically and horizontally. That is, the light-baked paste 5P is formed on a large number of terminal electrodes 13 in this assembled substrate state by a screen mask printing method or a dispenser.
  • the electronic component 101 is mounted on the circuit board 7.
  • the light-baked paste 5P is cured by irradiating ultraviolet UVL from the second surface SS2 side of the circuit board 7.
  • FIGS. 5 (A) and 5 (B) are diagrams showing a manufacturing procedure of the electronic device according to the first embodiment.
  • the procedure shown in FIG. 5 (A) corresponds to the example shown in FIGS. 3 (A) and 3 (B), and the procedure shown in FIG. 5 (B) is shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B). Corresponds to the example.
  • a conductor pattern is formed on the circuit board 7 with respect to the circuit board 7.
  • the light-baked paste 5P is applied to the terminal electrode 13.
  • the electronic component 101 is mounted on the circuit board 7, and ultraviolet UVL is irradiated from the second surface SS2 side of the circuit board 7.
  • Second Embodiment an electronic device having a different irradiation direction of ultraviolet rays at the time of manufacturing is shown from the first embodiment.
  • FIG. 6A is a plan view of the electronic device 202 according to the second embodiment.
  • FIG. 6B is a vertical cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 6A.
  • the electronic device 202 is composed of a circuit board 7 and an electronic component 102 mounted on the circuit board 7.
  • the electronic component 102 includes a base material 1 and an IC 2 mounted on the base material 1.
  • the base material 1 has a first surface MS1 and a second surface MS2 facing the first surface.
  • a predetermined conductor pattern is formed on the first surface MS1 and the second surface MS2 of the base material 1.
  • Inside the base material 1 a through hole 11 having a conductor film formed on the inner peripheral surface is formed.
  • a resist film 31 covering a predetermined conductor pattern forming region is formed on the first surface MS1 of the base material 1, and a resist covering a predetermined conductor pattern forming region is formed on the second surface MS2 of the base material 1.
  • the film 32 is formed.
  • the base material 1 is, for example, a flexible substrate using a polyimide having a thickness of 20 ⁇ m as a base material, and the conductor pattern, the interlayer connecting conductor, and the like are made of copper.
  • IC2 is mounted on a part of the conductor pattern formed on the second surface MS2 of the base material 1. A part of the conductor formed on the first surface MS1 is the terminal electrode 13.
  • the circuit board 7 has a first surface SS1.
  • a predetermined conductor pattern is formed on the first surface SS1 of the circuit board 7.
  • the pad 71P formed on the first surface SS1 of the circuit board 7 is a part of this conductor pattern.
  • the pad 71P is not formed with the hole 71H as shown in FIG. 2 in the first embodiment.
  • the circuit board 7 is, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 38 ⁇ m, and the conductor pattern is formed by patterning an aluminum foil.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 102 and the pad 71P of the circuit board 7 are electrically and mechanically joined by the cured product 5 of the light-baked paste.
  • the structure and joining method of this joining portion will be described below.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 102 on the circuit board 7
  • FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 102.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 102 is formed with a light-transmitting hole 13H at a position where the holes of the through holes 11 overlap.
  • the light-baked paste 5P is applied and formed on the surface of the pad 71P on the circuit board 7.
  • This light-baked paste 5P is a paste obtained by kneading a conductive filler such as silver with a photo-baked cuprous oxide paste, and is cured by ultraviolet rays.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 102 faces the pad 71P on the circuit board 7, that is, the pad 71P on the circuit board 7 and the terminal electrode 13 of the electronic component 102.
  • the electronic component 102 is mounted on the circuit board 7 in a state where the two are opposed to each other via the photobaking paste 5P.
  • ultraviolet UVL is irradiated from the second surface MS2 side of the electronic component 102. This ultraviolet UVL is applied to the light-baked paste 5P through the through hole 11 and the hole 13H of the terminal electrode 13. As a result, the light-baked paste 5P is cured.
  • FIG. 6B shows the state.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 102 and the pad 71P of the circuit board 7 are electrically and mechanically joined by the cured product 5 of the light-baked paste.
  • the through hole 11 not only connects the conductor pattern formed on the first surface MS1 of the base material 1 and the conductor pattern formed on the second surface MS2 between layers, but also transmits the ultraviolet UVL light-transmitting path. Also works as.
  • the light-baked paste 5P was formed on the pad 71P side of the circuit board 7, but the light-baked paste 5P was formed on the terminal electrode 13 side of the electronic component 102. You may.
  • Third Embodiment an electronic device including an electronic component having a base material through which ultraviolet rays are transmitted is shown.
  • FIG. 8A is a plan view of the electronic device 203 according to the third embodiment.
  • FIG. 8B is a vertical cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 8A.
  • the electronic device 203 is composed of a circuit board 7 and an electronic component 103 mounted on the circuit board 7.
  • the electronic component 103 includes a base material 1 and an IC 2 mounted on the base material 1.
  • the base material 1 has a first surface MS1 and a second surface MS2 facing the first surface.
  • a predetermined conductor pattern is formed on the first surface MS1 and the second surface MS2 of the base material 1.
  • a resist film 31 covering a predetermined conductor pattern forming region is formed on the first surface MS1 of the base material 1, and a resist film 32 covering a predetermined conductor pattern forming region is formed on the second surface MS2 of the base material 1. Is formed.
  • the base material 1 is made of a translucent material.
  • the base material 1 is, for example, a transparent polyimide film.
  • a window 32W for transmitting light is formed in the pattern of the resist film 32.
  • IC2 is mounted on a part of the conductor pattern formed on the second surface MS2 of the base material 1. A part of the conductor formed on the first surface MS1 is the terminal electrode 13.
  • the circuit board 7 has a first surface SS1.
  • a predetermined conductor pattern is formed on the first surface SS1 of the circuit board 7.
  • the pad 71P formed on the first surface SS1 of the circuit board 7 is a part of this conductor pattern.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 103 and the pad 71P of the circuit board 7 are electrically and mechanically joined by the cured product 5 of the light-baked paste.
  • the structure and joining method of this joining portion will be described below.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing a state before mounting the electronic component 103 on the circuit board 7, and FIG. 9B is a cross-sectional view showing a state after mounting the electronic component 103.
  • a hole 13H for transmitting light is formed in the terminal electrode 13 of the electronic component 103.
  • the light-baked paste 5P is applied and formed on the surface of the pad 71P on the circuit board 7.
  • This light-baked paste 5P is a paste obtained by kneading a conductive filler such as silver with a photo-baked cuprous oxide paste, and is cured by ultraviolet rays.
  • the terminal electrode 13 of the electronic component 103 faces the pad 71P on the circuit board 7, that is, the pad 71P on the circuit board 7 and the terminal electrode 13 of the electronic component 103.
  • the electronic component 103 is mounted on the circuit board 7 in a state where the two are opposed to each other via the photobaking paste 5P.
  • ultraviolet UVL is irradiated from the second surface MS2 side of the electronic component 103. This ultraviolet UVL is applied to the light-baked paste 5P through the light-transmitting window 32W and the hole 13H of the terminal electrode 13. As a result, the light-baked paste 5P is cured.
  • FIG. 8B shows the state. That is, the terminal electrode 13 of the electronic component 103 and the pad 71P of the circuit board 7 are electrically and mechanically joined by the cured product 5 of the light-baked paste.
  • the light-baked paste 5P was formed on the pad 71P side of the circuit board 7, but the light-baked paste 5P was formed on the terminal electrode 13 side of the electronic component 103. You may.
  • FIG. 10 is a plan view of the electronic device 204 that acts as an RFID tag according to the fourth embodiment.
  • An antenna conductor pattern 71 is formed on the circuit board 7, and the antenna is formed by the antenna conductor pattern 71.
  • the circuit board 7 is, for example, a polyethylene terephthalate (PET) film
  • the antenna conductor pattern 71 is, for example, a pattern of a metal foil such as copper foil.
  • the antenna conductor pattern 71 is composed of conductor patterns 71C, 71L and a pad 71P.
  • the antenna conductor pattern 71 constitutes a dipole antenna.
  • the electronic component 101 as an RFIC module is mounted on the pad 71P.
  • the conductor pattern 71L has a meander line shape and acts as a region having a high inductance component.
  • the conductor pattern 71C has a planar shape and acts as a region having a high capacitance component.
  • FIG. 11 is an equivalent circuit diagram of the electronic component 101 portion of the electronic device 204.
  • IC2 is an RFIC for RFID, and there is an equivalent capacitance Cp between the two terminals.
  • the inductors L1, L2, L3, and L4 form an impedance matching circuit, and two resonances occur when the impedance matching circuit and the antenna conductor pattern 71 are connected to the IC2.
  • the first resonance is the resonance that occurs in the current path composed of the antenna conductor pattern 71, the inductor L3 and the inductor L4, and the second resonance is the resonance that occurs in the current path (current loop) composed of the inductors L1 to L4. be.
  • These two resonances are coupled by inductors L3 and L4 shared in each current path, and the two currents i1 and i2 corresponding to the two resonances flow as shown in FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing two resonance frequencies generated by providing an impedance matching circuit. These resonance frequency characteristics are represented by curves A and B in FIG. By combining two resonances having such a resonance frequency, a wide-band resonance frequency characteristic as shown by the curve C in FIG. 12 can be obtained.
  • ultraviolet rays are irradiated from both the second surface MS2 of the base material 1 of the electronic component and the second surface SS2 of the circuit board 7. It may be.
  • an electronic device including an electronic component having a non-transmissive resist film is exemplified, but a translucent resist film may be used.
  • a translucent resist film may be used.
  • the mounting area of the IC2 on the second surface MS2 of the base material 1 is covered.
  • a resist film 32 may be formed on the entire surface except for the resist film 32.

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Abstract

電子デバイス(201)は、基材(1)と当該基材(1)の第1面(MS1)に形成された端子電極(13)とを有する電子部品(101)と、当該電子部品(101)を搭載するパッド(71P)が第1面(SS1)に形成された回路基板(7)とで構成される。パッド(71P)には透光用の穴(71H)が形成されていて、回路基板(7)の第1面(SS1)に対する反対面である第2面(SS2)からの受光による光焼成ペースト(5P)の硬化物で、パッド(71P)と端子電極(13)とが電気・機械的に接続される。

Description

電子デバイス及びその製造方法
 本発明は、回路基板と、この回路基板に搭載された電子部品とで構成される電子デバイス及びその製造方法に関する。
 一般的に表現すれば、上記電子デバイスは、基材とこの基材に形成された端子電極とを有する電子部品と、この電子部品を搭載するパッドが形成された回路基板とで構成される。
 例えば、各種チップ部品がモジュール基板に搭載されて構成される電子回路モジュールが、主たる回路基板や比較的広面積の回路基板に搭載されて、各種電子デバイスが構成される。
 一つの具体例としては、物品に付されるRFID(Radio Frequency Identifier)タグは、インピーダンス整合回路が形成されたモジュール基板にRFICが実装されて構成されるRFICモジュールと、アンテナパターンが形成された基板とを備え、この基板にRFICモジュールが搭載されることで構成される。
 特許文献1には、アンテナとして作用させる導体と、その導体に結合するRFICモジュールとを備えたRFIDタグが示されている。このようなRFIDタグは、所定の情報を記憶し、かつ所定の無線信号を処理するRFICチップと、高周波信号の送受信を行うアンテナ素子(放射体)とを備え、管理対象となる種々の物品(或いはその包装材)に貼着して使用される。
国際公開第2016/084658号
 モジュール基板などで構成された電子部品を回路基板に搭載するとき、電子部品の下面に形成されている端子電極が、回路基板に形成されているパッドにはんだ付けされる。このはんだ付けのために、はんだペーストの印刷及びリフローソルダリングを行うことになるが、その生産スループットは高くなく、量産性を高める点で課題となっている。
 本発明の目的は、基材と当該基材に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが形成された回路基板とで構成される電子デバイスにおいて、その製造効率を高めた電子デバイス及びその製造方法を提供することにある。
 本開示の一例としての電子デバイスは、基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが第1面に形成された回路基板とで構成され、前記パッドには透光用の穴が形成されていて、前記回路基板の前記第1面に対する反対面である第2面からの受光による光焼成ペーストの硬化物で、前記パッドと前記端子電極とが電気・機械的に接続されている。
 本開示の一例としての電子デバイスは、基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが第1面に形成された回路基板とで構成され、前記電子部品は、前記端子電極を含めて、前記電子部品の前記基材の第1面から当該第1面に対する反対面である第2面にかけて貫通するスルーホールを有し、前記電子部品の前記基材の前記第2面からの受光による光焼成ペーストの硬化物で、前記パッドと前記端子電極とが電気・機械的に接続されている。
 本開示の一例としての電子デバイスは、基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが第1面に形成された回路基板とで構成され、前記基材は紫外線を透過する(透光性の)材料で構成されていて、前記端子電極には透光用の穴が形成されていて、前記電子部品の前記基材の前記第2面からの受光による光焼成ペーストの硬化物で、前記パッドと前記端子電極とが電気・機械的に接続されている。
 本開示の電子デバイスの製造方法は、基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品を回路基板に搭載することで電子デバイスを製造する方法であって、前記回路基板の第1面に透光用の穴を有するパッドを形成し、前記パッドに光焼成ペーストを付与し、前記パッドに前記光焼成ペーストを介して、前記電子部品の前記端子電極が対向する状態に、前記電子部品を前記回路基板に搭載し、前記回路基板の前記第1面に対する反対面である第2面から紫外線を照射して前記光焼成ペーストを光硬化させる、ことを特徴とする。
 本開示の電子デバイスの製造方法は、基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品を回路基板に搭載することで電子デバイスを製造する方法であって、前記電子部品に、前記端子電極を含めて、前記電子部品の前記基材の第1面から当該第1面に対する反対面である第2面にかけて貫通するスルーホールを形成し、前記回路基板の第1面にパッドを形成し、前記パッドに光焼成ペーストを付与し、前記パッドに前記光焼成ペーストを介して、前記電子部品の前記端子電極が対向する状態に、前記電子部品を前記回路基板に搭載し、前記電子部品の前記基材の前記第2面から紫外線を照射して前記光焼成ペーストを光硬化させる、ことを特徴とする。
 本開示の電子デバイスの製造方法は、基材を有する電子部品を回路基板に搭載することで電子デバイスを製造する方法であって、紫外線を透過する(透光性の)材料で前記基材を構成し、前記基材の第1面に透光用の穴を有する端子電極を形成し、前記回路基板の第1面にパッドを形成し、前記パッドに光焼成ペーストを形成し、前記パッドに前記光焼成ペーストを介して、前記電子部品の前記端子電極が対向する状態に、前記電子部品を前記回路基板に搭載し、前記電子部品の前記基材の前記第1面に対する反対面である第2面から紫外線を照射して前記光焼成ペーストを光硬化させる、ことを特徴とする。
 本発明によれば、基材と当該基材に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが形成された回路基板に搭載されることで構成される電子デバイスの製造効率を高めることができる。
図1(A)は第1の実施形態に係る電子デバイス201の平面図である。図1(B)は、図1(A)におけるX-X部分での縦断面図である。 図2はパッド71P等の構成を示す平面図である。 図3(A)は回路基板7に対する電子部品101の搭載前の状態を示す断面図であり、図3(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。 図4(A)は回路基板7に対する電子部品101の搭載前の状態を示す断面図であり、図4(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。 図5(A)、図5(B)は、第1の実施形態に係る電子デバイスの製造手順を示す図である。 図6(A)は第2の実施形態に係る電子デバイス202の平面図である。図6(B)は、図6(A)におけるX-X部分での縦断面図である。 図7(A)は回路基板7に対する電子部品102の搭載前の状態を示す断面図であり、図7(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。 図8(A)は第3の実施形態に係る電子デバイス203の平面図である。図8(B)は、図8(A)におけるX-X部分での縦断面図である。 図9(A)は回路基板7に対する電子部品103の搭載前の状態を示す断面図であり、図9(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。 図10は第4の実施形態に係るRFIDタグとして作用する電子デバイス204の平面図である。 図11は、電子デバイス204における電子部品101部分の等価回路図である。 図12は、インピーダンス整合回路を設けたことにより生じる2つの共振周波数について示す図である。
 以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上、複数の実施形態に分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
《第1の実施形態》
 図1(A)は第1の実施形態に係る電子デバイス201の平面図である。図1(B)は、図1(A)におけるX-X部分での縦断面図である。
 電子デバイス201は、回路基板7とこの回路基板7に搭載された電子部品101とで構成されている。電子部品101は、基材1とその基材1に実装されたIC2とを備える。基材1は第1面MS1とこの第1面に対向する第2面MS2を有する。基材1の第1面MS1、第2面MS2には所定の導体パターンが形成されている。基材1の内部には層間接続導体が形成されている。また、基材1の第1面MS1には所定の導体パターンの形成領域を覆うレジスト膜31が形成されていて、基材1の第2面MS2には所定の導体パターンの形成領域を覆うレジスト膜32が形成されている。
 基材1は例えば厚20μmのポリイミドを基材とするフレキシブル基板であり、導体パターン及び層間接続導体等は銅により形成されている。
 基材1の第2面MS2に形成されている導体パターンの一部にはIC2が実装されている。第1面MS1に形成されている導体の一部は端子電極13である。つまり、この電子部品101は、回路基板7へ搭載するための端子電極13を有する電子部品である。
 回路基板7は第1面SS1とこの第1面SS1に対する第2面SS2とを有する。回路基板7の第1面SS1には所定の導体パターンが形成されている。回路基板7の第1面SS1に形成されているパッド71Pはこの導体パターンの一部である。
 回路基板7は、例えば厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムであり、上記導体パターンはアルミニウム箔のパターンニングにより形成されたものである。
 図1(B)に示すように、IC2はIC2の端子電極21を介して、基材1の第2面MS2に実装されている。電子部品101の端子電極13と回路基板7のパッド71Pとは光焼成ペーストの硬化物5で電気・機械的に接合されている。以下、この接合部の構造と接合方法について示す。
 図2はパッド71P等の構成を示す平面図である。パッド71Pには透光用の穴71Hが形成されている。また、パッド71Pから導体パターン71Lが引き出されている。
 図3(A)は回路基板7に対する電子部品101の搭載前の状態を示す断面図であり、図3(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。この図3(A)に示すように、回路基板7上のパッド71Pの表面に光焼成ペースト5Pが塗布形成されている。この光焼成ペースト5Pは、光焼成用亜酸化銅ペーストに銀等の導電性フィラーを混練したペーストであり、紫外線で硬化する。この光焼成ペースト5Pは、スクリーンマスク印刷法やディスペンサーによって印刷する。上記紫外線UVLは例えば波長200nmから600nmの紫外線である。
 その後、図3(B)に示すように、回路基板7上のパッド71Pに電子部品101の端子電極13が対向する状態で、つまり、回路基板7上のパッド71Pと電子部品101の端子電極13とが光焼成ペースト5Pを介して対向する状態で、電子部品101を回路基板7に搭載する。さらに、その状態で、図3(B)に示すように、回路基板7の第2面SS2側から紫外線UVLを照射する。そのことにより、光焼成ペースト5Pが硬化する。図1(B)はその状態を示している。つまり、電子部品101の端子電極13と回路基板7のパッド71Pとは光焼成ペーストの硬化物5で電気・機械的に接合される。
 図3(A)、図3(B)に示した例は、光焼成ペースト5Pを回路基板7のパッド71P側に形成したが、この光焼成ペースト5Pを電子部品101の端子電極13側に形成してもよい。その例を次に示す。図4(A)は回路基板7に対する電子部品101の搭載前の状態を示す断面図であり、図4(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。この図4(A)に示すように、電子部品101の端子電極13の表面に光焼成ペースト5Pが塗布形成されている。
 電子部品101の製造時には、複数の電子部品101が縦横に配列された集合基板状態で製造される。つまり、この集合基板状態の多数の端子電極13に光焼成ペースト5Pがスクリーンマスク印刷法やディスペンサーによって形成する。
 その後、図4(B)に示すように、電子部品101を回路基板7に搭載する。その状態で、図4(B)に示すように、回路基板7の第2面SS2側から紫外線UVLを照射することにより、光焼成ペースト5Pが硬化する。
 図5(A)、図5(B)は、第1の実施形態に係る電子デバイスの製造手順を示す図である。図5(A)に示す手順は図3(A)、図3(B)に示した例に対応し、図5(B)に示す手順は図4(A)、図4(B)に示した例に対応する。
 図5(A)に示す手順では、まず、回路基板7について、回路基板7に導体パターンを形成し、パッド71Pに光焼成ペースト5Pを付与する。その後、電子部品101を搭載し、回路基板7の第2面SS2側から紫外線UVLを照射する。
 図5(B)に示す手順では、回路基板7について、回路基板7に導体パターンを形成する。電子部品については、端子電極13に光焼成ペースト5Pを付与する。その後、回路基板7に電子部品101を搭載し、回路基板7の第2面SS2側から紫外線UVLを照射する。
《第2の実施形態》
 第2の実施形態では、第1の実施形態とは、製造時の紫外線の照射方向が異なる電子デバイスについて示す。
 図6(A)は第2の実施形態に係る電子デバイス202の平面図である。図6(B)は、図6(A)におけるX-X部分での縦断面図である。
 電子デバイス202は、回路基板7とこの回路基板7に搭載された電子部品102とで構成されている。電子部品102は、基材1とその基材1に実装されたIC2とを備える。基材1は第1面MS1とこの第1面に対向する第2面MS2を有する。基材1の第1面MS1、第2面MS2には所定の導体パターンが形成されている。基材1の内部には、内周面に導体膜が形成されたスルーホール11が形成されている。また、基材1の第1面MS1には所定の導体パターンの形成領域を覆うレジスト膜31が形成されていて、基材1の第2面MS2には所定の導体パターンの形成領域を覆うレジスト膜32が形成されている。
 基材1は例えば厚さ20μmのポリイミドを基材とするフレキシブル基板であり、導体パターン及び層間接続導体等は銅により形成されている。
 基材1の第2面MS2に形成されている導体パターンの一部にはIC2が実装されている。第1面MS1に形成されている導体の一部は端子電極13である。
 回路基板7は第1面SS1を有する。回路基板7の第1面SS1には所定の導体パターンが形成されている。回路基板7の第1面SS1に形成されているパッド71Pはこの導体パターンの一部である。パッド71Pには、第1の実施形態で図2に示したような穴71Hは形成されていない。
 回路基板7は、例えば厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムであり、上記導体パターンはアルミニウム箔のパターンニングにより形成されたものである。
 図6(B)に示すように、電子部品102の端子電極13と回路基板7のパッド71Pとは光焼成ペーストの硬化物5で電気・機械的に接合されている。以下、この接合部の構造と接合方法について示す。
 図7(A)は回路基板7に対する電子部品102の搭載前の状態を示す断面図であり、図7(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。電子部品102の端子電極13には、スルーホール11の穴が重なる位置に透光用の穴13Hが形成されている。図7(A)に示すように、回路基板7上のパッド71Pの表面に光焼成ペースト5Pが塗布形成されている。この光焼成ペースト5Pは、光焼成用亜酸化銅ペーストに銀等の導電性フィラーを混練したペーストであり、紫外線で硬化する。
 その後、図7(B)に示すように、回路基板7上のパッド71Pに電子部品102の端子電極13が対向する状態で、つまり、回路基板7上のパッド71Pと電子部品102の端子電極13とが光焼成ペースト5Pを介して対向する状態で、電子部品102を回路基板7に搭載する。さらに、その状態で、図7(B)に示すように、電子部品102の第2面MS2側から紫外線UVLを照射する。この紫外線UVLはスルーホール11及び端子電極13の穴13Hを介して光焼成ペースト5Pに照射される。そのことにより、光焼成ペースト5Pが硬化する。図6(B)はその状態を示している。つまり、電子部品102の端子電極13と回路基板7のパッド71Pとは光焼成ペーストの硬化物5で電気・機械的に接合される。このように、スルーホール11は基材1の第1面MS1に形成されている導体パターンと第2面MS2に形成されている導体パターンとを層間接続するだけでなく、紫外線UVLの透光路としても作用する。
 図7(A)、図7(B)に示した例は、光焼成ペースト5Pを回路基板7のパッド71P側に形成したが、この光焼成ペースト5Pを電子部品102の端子電極13側に形成してもよい。
《第3の実施形態》
 第3の実施形態では、紫外線が透光する基材を有する電子部品を備える電子デバイスについて示す。
 図8(A)は第3の実施形態に係る電子デバイス203の平面図である。図8(B)は、図8(A)におけるX-X部分での縦断面図である。
 電子デバイス203は、回路基板7とこの回路基板7に搭載された電子部品103とで構成されている。電子部品103は、基材1とその基材1に実装されたIC2とを備える。基材1は第1面MS1とこの第1面に対向する第2面MS2を有する。基材1の第1面MS1、第2面MS2には所定の導体パターンが形成されている。基材1の第1面MS1には所定の導体パターンの形成領域を覆うレジスト膜31が形成されていて、基材1の第2面MS2には所定の導体パターンの形成領域を覆うレジスト膜32が形成されている。
 基材1は透光性を有する材料で構成されている。基材1は例えば透明ポリイミドフィルムである。レジスト膜32のパターンには、透光用の窓32Wが形成されている。
 基材1の第2面MS2に形成されている導体パターンの一部にはIC2が実装されている。第1面MS1に形成されている導体の一部は端子電極13である。
 回路基板7は第1面SS1を有する。回路基板7の第1面SS1には所定の導体パターンが形成されている。回路基板7の第1面SS1に形成されているパッド71Pはこの導体パターンの一部である。
 図8(B)に示すように、電子部品103の端子電極13と回路基板7のパッド71Pとは光焼成ペーストの硬化物5で電気・機械的に接合されている。以下、この接合部の構造と接合方法について示す。
 図9(A)は回路基板7に対する電子部品103の搭載前の状態を示す断面図であり、図9(B)は、その搭載後の状態を示す断面図である。電子部品103の端子電極13には、透光用の穴13Hが形成されている。図9(A)に示すように、回路基板7上のパッド71Pの表面に光焼成ペースト5Pが塗布形成されている。この光焼成ペースト5Pは、光焼成用亜酸化銅ペーストに銀等の導電性フィラーを混練したペーストであり、紫外線で硬化する。
 その後、図9(B)に示すように、回路基板7上のパッド71Pに電子部品103の端子電極13が対向する状態で、つまり、回路基板7上のパッド71Pと電子部品103の端子電極13とが光焼成ペースト5Pを介して対向する状態で、電子部品103を回路基板7に搭載する。さらに、その状態で、図9(B)に示すように、電子部品103の第2面MS2側から紫外線UVLを照射する。この紫外線UVLは透光用の窓32W及び端子電極13の穴13Hを介して光焼成ペースト5Pに照射される。そのことにより、光焼成ペースト5Pが硬化する。図8(B)はその状態を示している。つまり、電子部品103の端子電極13と回路基板7のパッド71Pとは光焼成ペーストの硬化物5で電気・機械的に接合される。
 図9(A)、図9(B)に示した例は、光焼成ペースト5Pを回路基板7のパッド71P側に形成したが、この光焼成ペースト5Pを電子部品103の端子電極13側に形成してもよい。
《第4の実施形態》
 第4の実施形態では、RFIDタグ用RFICモジュール及びそれを備えるRFIDタグについて例示する。
 図10は第4の実施形態に係るRFIDタグとして作用する電子デバイス204の平面図である。回路基板7にはアンテナ導体パターン71が形成されていて、このアンテナ導体パターン71によってアンテナが構成されている。回路基板7は例えばポリエチレンテレフタレート(PET)のフィルムであり、アンテナ導体パターン71は例えば銅箔等の金属箔のパターンである。
 アンテナ導体パターン71は導体パターン71C,71L及びパッド71Pで構成されている。アンテナ導体パターン71はダイポールアンテナを構成する。第1の実施形態において、図1(B)に示したように、パッド71PにRFICモジュールとしての電子部品101が搭載される。導体パターン71Lはメアンダライン形状であって、インダクタンス成分の高い領域として作用する。また、導体パターン71Cは平面形状であって、キャパシタンス成分の高い領域として作用する。
 図11は、電子デバイス204における電子部品101部分の等価回路図である。IC2はRFID用のRFICであり、2つの端子間には等価的な容量Cpがある。インダクタL1,L2,L3,L4はインピーダンス整合回路を構成し、IC2にこのインピーダンス整合回路とアンテナ導体パターン71が接続された状態で2つの共振が生じる。第1の共振はアンテナ導体パターン71、インダクタL3及びインダクタL4で構成される電流経路に生じる共振であり、第2の共振はインダクタL1~L4で構成される電流経路(電流ループ)に生じる共振である。この2つの共振は、各電流経路に共有されるインダクタL3,L4によって結合され、2つの共振にそれぞれ対応する2つの電流i1,i2は図11に示すように流れる。
 上記第1の共振の周波数及び第2の共振の周波数のいずれも、インダクタL3,L4の影響を受ける。第1の共振の周波数と第2の共振の周波数との間には数10MHz(具体的には5~50MHz程度)の差を生じさせている。図12は、インピーダンス整合回路を設けたことにより生じる2つの共振周波数について示す図である。これらの共振周波数特性は図12において曲線A及び曲線Bで表現される。このような共振周波数を有する2つの共振を結合させることで、図12において曲線Cで示すような広帯域の共振周波数特性が得られる。
 最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
 例えば、以上に示した実施形態では、電子部品の基材1の第2面MS2又は回路基板7の第2面SS2から紫外線を照射する例を示したが、第1の実施形態と第2の実施形態を組み合わせて、または第1の実施形態と第3の実施形態を組み合わせて、電子部品の基材1の第2面MS2及び回路基板7の第2面SS2の双方から紫外線を照射するようにしてもよい。
 また、第2の実施形態及び第3の実施形態では、非透光性のレジスト膜を有する電子部品を備える電子デバイスを例示したが、透光性のレジスト膜を用いてもよい。その場合は、第2の実施形態及び第3の実施形態においても、図1(A)、図1(B)に示したように、基材1の第2面MS2の、IC2の搭載領域を除く全面にレジスト膜32を形成してもよい。
L1,L2,L3,L4…インダクタ
MS1…電子部品の基材の第1面
MS2…電子部品の基材の第2面
SS1…基板の第1面
SS2…基板の第2面
UVL…紫外線
1…基材
2…IC
5…光焼成ペーストの硬化物
5P…光焼成ペースト
7…回路基板
11…スルーホール
13…端子電極
13H…透光用の穴
21…端子電極
31,32…レジスト膜
32W…透光用の窓
71…アンテナ導体パターン
71C,71L…導体パターン
71H…穴
71P…パッド
101,102,103…電子部品
201,202,203,204…電子デバイス

Claims (6)

  1.  基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが第1面に形成された回路基板とで構成される電子デバイスにおいて、
     前記パッドに透光用の穴が形成されていて、前記回路基板の前記第1面に対する反対面である第2面からの受光による光焼成ペーストの硬化物で、前記パッドと前記端子電極とが電気・機械的に接続された電子デバイス。
  2.  基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが第1面に形成された回路基板とで構成される電子デバイスにおいて、
     前記電子部品は、前記端子電極を含めて、前記電子部品の前記基材の第1面から当該第1面に対する反対面である第2面にかけて貫通するスルーホールを有し、前記電子部品の前記基材の前記第2面からの受光による光焼成ペーストの硬化物で、前記パッドと前記端子電極とが電気・機械的に接続された電子デバイス。
  3.  基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品と、当該電子部品を搭載するパッドが第1面に形成された回路基板とで構成される電子デバイスにおいて、
     前記基材は紫外線を透過する材料で構成されていて、
     前記端子電極に透光用の穴が形成されていて、
     前記電子部品の前記基材の前記第2面からの受光による光焼成ペーストの硬化物で、前記パッドと前記端子電極とが電気・機械的に接続された電子デバイス。
  4.  基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品を回路基板に搭載することで電子デバイスを製造する方法であって、
     前記回路基板の第1面に透光用の穴を有するパッドを形成し、
     前記パッドに光焼成ペーストを付与し、
     前記パッドに前記光焼成ペーストを介して、前記電子部品の前記端子電極が対向する状態に、前記電子部品を前記回路基板に搭載し、
     前記回路基板の前記第1面に対する反対面である第2面から紫外線を照射して前記光焼成ペーストを光硬化させる、
     ことを特徴とする、電子デバイスの製造方法。
  5.  基材と当該基材の第1面に形成された端子電極とを有する電子部品を回路基板に搭載することで電子デバイスを製造する方法であって、
     前記電子部品に、前記端子電極を含めて、前記電子部品の前記基材の第1面から当該第1面に対する反対面である第2面にかけて貫通するスルーホールを形成し、
     前記回路基板の第1面にパッドを形成し、
     前記パッドに光焼成ペーストを付与し、
     前記パッドに前記光焼成ペーストを介して、前記電子部品の前記端子電極が対向する状態に、前記電子部品を前記回路基板に搭載し、
     前記電子部品の前記基材の前記第2面から紫外線を照射して前記光焼成ペーストを光硬化させる、
     ことを特徴とする、電子デバイスの製造方法。
  6.  基材を有する電子部品を回路基板に搭載することで電子デバイスを製造する方法であって、
     紫外線を透過する材料で前記基材を構成し、
     前記基材の第1面に透光用の穴を有する端子電極を形成し、
     前記回路基板の第1面にパッドを形成し、
     前記パッドに光焼成ペーストを形成し、
     前記パッドに前記光焼成ペーストを介して、前記電子部品の前記端子電極が対向する状態に、前記電子部品を前記回路基板に搭載し、
     前記電子部品の前記基材の前記第1面に対する反対面である第2面から紫外線を照射して前記光焼成ペーストを光硬化させる、
     ことを特徴とする、電子デバイスの製造方法。
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