説明

モジュール部品とこれを用いた電子機器

【課題】本発明は、モジュール部品7において、基板8と電子部品9との接続信頼性を向上させることを目的とする。
【解決手段】上記目的を達成するために、本発明のモジュール部品7は、接続電極10の側面と封止樹脂11との間に配置されると共に封止樹脂11よりも低い弾性率の膨張圧力吸収部12を有する。この構成により、モジュール部品7が回路基板上に半田リフロー方式で実装された場合、接続電極10の再溶融による内部圧力上昇が、接続電極10の側面と封止樹脂11との間に配置された膨張圧力吸収部12が変形することにより緩和される。この為、接続電極10が封止樹脂11と基板8の界面を剥離させて流出することを抑制することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は基板と電子部品とを有するモジュール部品と、これを用いた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
図5は従来のモジュール部品を模式的に示す断面図である。図5において、従来のモジュール部品1は、基板2と、この基板2の上に配置された電子部品3と、基板2と電子部品3とを接続する半田ボールからなる接続電極4と、接続電極4の側面を覆うように基板2と電子部品3との間に配置された絶縁性の封止樹脂5とを有する。
【0003】
一般に、モジュール部品1の製造方法において、電子部品3を基板2に実装する際には、接続電極4が固着された電子部品3の面を基板2に対向させて設置し、これを半田リフロー炉にて加熱処理を行い、基板2と電子部品3とを電気的に接続する。そして、耐落下衝撃性や信頼性を向上させるために、基板2と電子部品3との隙間に封止樹脂5を充填し硬化させる。
【0004】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
【特許文献1】特開平2−16756号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のモジュール部品1は、携帯電話機メーカー等の電子機器製造者において、他の部品と共に回路基板(図示せず)に、半田リフロー方式で実装される為、モジュール部品1内部の接続電極4も再度溶融する。このとき、接続電極4の側面は封止樹脂5で覆われている為、液状の接続電極4は、内部圧力が高まり、封止樹脂5と基板2との界面を剥離させて流出する。その結果、図6に示すように、流出した接続電極6の量が多い場合に、接続電極4の量が減少し、基板2と電子部品3とが接続不良となるという問題があった。
【0006】
そこで本発明は、モジュール部品において、基板と電子部品との接続信頼性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、本発明のモジュール部品は、前記接続電極の側面と前記封止樹脂との間に前記制御電圧の膨張圧力吸収部を有する。
【発明の効果】
【0008】
上記構成により、モジュール部品が回路基板上に半田リフロー方式で実装された場合、接続電極の再溶融による内部圧力上昇が、接続電極の側面と封止樹脂との間に配置された膨張圧力吸収部が変形することにより緩和される。この為、接続電極が封止樹脂と基板の界面を剥離させて流出することを抑制することができる。その結果、モジュール部品において、基板と電子部品との接続信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
(実施の形態1)
以下、本発明における実施の形態1について図1と図2を用いて説明する。
【0010】
図1は実施の形態1におけるモジュール部品を模式的に示す断面図である。図1において、モジュール部品7は、基板8と、この基板8の上に配置された電子部品9と、基板8と電子部品9とを電気的に接続する接続電極10と、接続電極10の側面を覆うように基板8と電子部品9との間に配置された封止樹脂11とを有する。さらに、モジュール部品7は、接続電極10の側面と封止樹脂11との間に配置された膨張圧力吸収部12を有する。なお、このモジュール部品7を搭載した電子機器(図示せず)は、基板8に接続された制御部(図示せず)等を有する。
【0011】
基板8は、例えば、ガラス繊維が混入したエポキシ樹脂からなる絶縁性基板13と、この絶縁性基板13の上面に配置されると共に基板8と電子部品9とを電気的に接続する基板電極14とを有する。
【0012】
電子部品9は、例えば、チップサイズパッケージ(CSP)等の特定の電気信号処理機能を持たせた部品である。この電子部品9は、電子部品9の下面に配置された絶縁層15と、この絶縁層15の下に配置されると共に基板8と電子部品9とを電気的に接続する部品電極16とを有する。
【0013】
接続電極10は、基板電極14と部品電極16とを電気的に接続する金属である。この接続電極10は、例えば、鉛フリー半田からなる半田ボールである。
【0014】
封止樹脂11は、基板8の上に電子部品9を固着させる絶縁性材料である。この封止樹脂11の材料として、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。
【0015】
膨張圧力吸収部12は、接続電極10と接するように設けられている。この膨張圧力吸収部12は、接続電極10の溶融温度において、封止樹脂11よりも低い弾性率を有し、封止樹脂11よりもさらに変形し易い材質である。膨張圧力吸収部12は、例えば、シリコン樹脂、又はウレタン樹脂、又はエポキシ樹脂からなる。膨張圧力吸収部12の弾性定数は、例えば、ペースト中に含まれるフィラーの材質や量によって容易に制御することができる。また、膨張圧力吸収部12は、フィラーとして、例えばフェノール系硬化剤や酸無水物等の還元性物質を含むことが好ましい。これにより、膨張圧力吸収部12が半田フラックスとして機能し、接続電極10が酸化することを防止することができる。その結果、基板8と電子部品9との接続信頼性を向上させることができる。
【0016】
以下、モジュール部品7の製造方法を説明する。
【0017】
基板8と電子部品9とを別々に作製し、電子部品9の部品電極16に接続電極10を固着させる。そして、固着された接続電極10に少量の液状絶縁性熱硬化樹脂からなる膨張圧力吸収部12を付着させる。この後、この電子部品9に固着された接続電極10を基板8の基板電極14に位置整合し配置させる。さらに、加熱炉にて接続電極10を溶融させて基板電極14と部品電極16とを電気的に接合させる。このとき、接続電極10に少量付着させた膨張圧力吸収部12が硬化する。そして、この後、基板8と電子部品9との間隙に毛細管現象を利用して封止樹脂11を充填し、硬化させる。
【0018】
上記構成により、モジュール部品7が回路基板上に半田リフロー方式で実装された場合、接続電極10の再溶融による内部圧力上昇が、接続電極10の側面と封止樹脂11との間に配置された膨張圧力吸収部12が変形することにより緩和される。この為、接続電極10が封止樹脂11と基板8の界面を剥離させて流出することを抑制することができる。その結果、モジュール部品7において、基板8と電子部品9との接続信頼性を向上させることができる。
【0019】
また、モジュール部品7は、図2に示すように、膨張圧力吸収部12として空隙を有する構成であっても良い。この場合も、接続電極10の再溶融による内部圧力上昇が、この空隙により緩和される。
【0020】
(実施の形態2)
以下、本実施の形態におけるモジュール部品について、図3と図4とを用いて説明する。図3は本発明の実施の形態2におけるモジュール部品を模式的に示す断面図である。実施の形態1と同様の構成については、その説明を省略し、相違点について詳述する。
【0021】
基板8は、絶縁性基板13と基板電極14との間に配置されると共に絶縁性基板13より低い弾性率の膨張圧力吸収部17を有する。この膨張圧力吸収部17は、例えば、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、又はウレタン樹脂である。
【0022】
実施の形態2におけるモジュール部品7の製造方法は、基板8を製造する工程において、絶縁性基板13の上面で部品電極14を形成する位置に予め浅い孔を形成しておいた後、この孔に膨張圧力吸収部17となる樹脂を充填し、さらにこの膨張圧力吸収部17の上に部品電極14となる銅箔を貼り合わせる工程と、その後、基板8と電子部品9との接合および封止樹脂11の充填硬化を行う工程とを有する。
【0023】
上記構成により、モジュール部品7が回路基板上に半田リフロー方式で実装された場合、接続電極10の再溶融による内部圧力上昇が、絶縁性基板13と基板電極12との間に配置された膨張圧力吸収部17が変形することにより緩和される。この為、接続電極10が封止樹脂11と基板8の界面を剥離させて流出することを抑制することができる。その結果、モジュール部品7において、基板8と電子部品9との接続信頼性を向上させることができる。
【0024】
なお、図4に示すように、基板電極14と絶縁性基板13との間に配置される膨張圧力吸収部17は、空隙であることが望ましい。これにより、モジュール部品7は、膨張圧力吸収部17としての樹脂を有さないので、モジュール部品7を軽量化することができる。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明のモジュール部品7は、基板8と電子部品9との接続信頼性を高めることができ、特に携帯端末や車載用通信機等の電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の実施の形態1におけるモジュール部品を模式的に示す断面図
【図2】同モジュール部品を模式的に示す断面図
【図3】本発明の実施の形態2におけるモジュール部品を模式的に示す断面図
【図4】同モジュール部品を模式的に示す断面図
【図5】従来のモジュール部品を模式的に示す断面図
【図6】従来のモジュール部品を模式的に示す断面図
【符号の説明】
【0027】
7 モジュール部品
8 基板
9 電子部品
10 接続電極
11 封止樹脂
12、17 膨張圧力吸収部
13 絶縁性基板
14 基板電極
15 絶縁層
16 部品電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、この基板の上に配置された電子部品と、前記基板と前記電子部品とを接続する金属性の接続電極と、前記接続電極の側面を覆うように前記基板と前記電子部品との間に配置された絶縁性の封止樹脂を備え、前記接続電極の側面と前記封止樹脂との間に前記接続電極の膨張圧力吸収部を設けたモジュール部品。
【請求項2】
前記膨張圧力吸収部は、前記封止樹脂より低い弾性率の物質からなる請求項1に記載のモジュール部品。
【請求項3】
前記接続電極の溶融温度において、前記膨張圧力吸収部の弾性率は、前記封止樹脂の弾性率より低い請求項1に記載のモジュール部品。
【請求項4】
前記封止樹脂はエポキシ樹脂からなると共に、前記膨張圧力吸収部はシリコン樹脂、ウレタン樹脂、又は無機フィラーを含まないエポキシ樹脂からなる請求項1に記載のモジュール部品。
【請求項5】
前記膨張圧力吸収部は空隙からなる請求項1に記載のモジュール部品。
【請求項6】
前記膨張圧力吸収部は、還元物質からなる成分を有する請求項1に記載のモジュール部品。
【請求項7】
絶縁性基板及びこの絶縁性基板の上に基板電極を有する基板と、この基板の上に配置された電子部品と、前記基板電極と前記電子部品とを接続する金属性の接続電極と、前記接続電極の側面を覆うように前記基板と前記電子部品との間に配置された絶縁性の封止樹脂とを有し、前記基板は、前記絶縁性基板と前記基板電極との間に前記接続電極の膨張圧力吸収部を有するモジュール部品。
【請求項8】
前記膨張圧力吸収部は、前記絶縁性基板より低い弾性率の物質からなる請求項7に記載のモジュール部品。
【請求項9】
前記接続電極の溶融温度において、前記膨張圧力吸収部の弾性率は、前記封止樹脂および前記絶縁性基板の弾性率より低い請求項7に記載のモジュール部品。
【請求項10】
前記絶縁性基板はガラス繊維を含むエポキシ樹脂からなると共に、前記膨張圧力吸収部はシリコン樹脂、ウレタン樹脂、又は無機フィラーを含まないエポキシ樹脂からなる請求項7に記載のモジュール部品。
【請求項11】
前記膨張圧力吸収部は空隙からなる請求項7に記載のモジュール部品。
【請求項12】
基板と、この基板の上に配置された電子部品と、前記基板と前記電子部品とを接続する金属性の接続電極と、前記接続電極の側面を覆うように前記基板と前記電子部品との間に配置された絶縁性の封止樹脂と、前記基板に接続された制御部とを備え、前記接続電極の側面と前記封止樹脂との間に前記接続電極の膨張圧力吸収部を設けた電子機器。
【請求項13】
絶縁性基板及びこの絶縁性基板の上に基板電極を有する基板と、この基板の上に配置された電子部品と、前記基板電極と前記電子部品とを接合する金属性の接続電極と、前記接続電極の側面を覆うように前記基板と前記電子部品との間に配置された絶縁性の封止樹脂と、前記基板に接続された制御部とを有し、前記基板は、前記絶縁性基板と前記基板電極との間に前記接続電極の膨張圧力吸収部を有する電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−242768(P2007−242768A)
【公開日】平成19年9月20日(2007.9.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−60839(P2006−60839)
【出願日】平成18年3月7日(2006.3.7)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】