電子部品内蔵モジュール
【課題】本発明は、リフローを行う電子部品内蔵モジュールにおいて、電子部品の性能劣化抑制を目的とするものである。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、基板１０の接続電極１３の上面の面積を、電子部品１１の端子電極１４の下面の面積よりも小さくし、これら接続電極１３と端子電極１４を導電性接着剤により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、前記接続電極１３の上面の輪郭は、前記端子電極１４の下面の輪郭内にて納められているようにした。
【解決手段】そして、この目的を達成するために本発明は、基板１０の接続電極１３の上面の面積を、電子部品１１の端子電極１４の下面の面積よりも小さくし、これら接続電極１３と端子電極１４を導電性接着剤により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、前記接続電極１３の上面の輪郭は、前記端子電極１４の下面の輪郭内にて納められているようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品内蔵モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電子部品内蔵モジュールは、図４に示されるような構成をしていた。
【０００３】
図４において、基板２は、その上面に接続電極５を有し、電子部品３は、その両側面に接続電極５と電気的に接続する端子電極６を有する。そして、この端子電極６の側面及び下面と接続電極５の上面とが導電性接着剤７により接続され、電子部品３が基板２に固定される。さらに、この電子部品３を絶縁樹脂４によりモールドしている。
【０００４】
なお、本発明に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１６３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の電子部品内蔵モジュールは電子部品３の性能劣化が問題となっていた。
【０００６】
すなわち、上記従来の構成において、導電性接着剤７の裾部７Ａが電子部品３の上辺側から下辺側へ行くにしたがって、電子部品内蔵モジュールの外側面に向かって伸びていた。そのため、リフローによる電子部品内蔵モジュール実装の際に、再溶融し、膨張した導電性接着剤７が、裾部７Ａの斜辺７Ｂに対して矢印のごとく直交上向きに絶縁樹脂４を押し上げていた。その結果、絶縁樹脂４が基板２から引き剥がされ、それによってできた隙間から水分などが浸入し、電子部品３の性能劣化を生んでいた。
【０００７】
そこで本発明は、リフローを行う電子部品内蔵モジュールにおいて、電子部品の性能劣化抑制を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために本発明は、基板の接続電極の面積を、電子部品の端子電極の面積よりも小さくし、これら接続電極と端子電極を導電性接着剤により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、前記接続電極上面の輪郭は、前記端子電極下面の輪郭内にて納められているようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電子部品内蔵モジュールは、導電性接着剤によってなる斜辺が斜め下向きとなっているため、リフローの際、導電性接着剤が膨張しても、その力は斜辺に対して直交下向きにかかるため、絶縁樹脂を押し上げることがなく、絶縁樹脂が基板から引き剥がされることがない。その結果、絶縁樹脂によって電子部品は保護され、性能劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電気端子について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明の電子部品内蔵モジュールの断面図、図２は本発明の電子部品内蔵モジュールにおける導電性接着剤の応力模式図、図３は本発明の電子部品の端子電極と基板の接続電極との大小関係及び位置関係を示す分解斜視図である。
【００１２】
図１に示す基板１０の上面には接続電極１３を設けており、基板１０の内部には、この接続電極１３と電気的に接続されたインナービア１６や配線パターン１７を設け、基板１０の下面には、インナービア１６と電気接続するように下面電極１８を設け、さらにその下には、この電子部品モジュール自体を他の基板等（図示せず）に実装するための導電性接着剤１９を設けている。
【００１３】
ここで、基板電極１３、配線パターン１７、下面電極１８にはＣｕ箔や導電性樹脂のような導電性材料を用いる。
【００１４】
そして、インナービア１６としては、例えば、熱硬化性の導電性物質を用いることができる。熱硬化性の導電性物質としては、例えば、金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂を用いることができる。また、金属粒子としては、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどを用いることができる。Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕはそれぞれ導電性が高いため好ましく、特にＣｕはマイグレーションが少ない上に低コストであるため、より好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いため特に好ましい。
【００１５】
基板１０の上部には電子部品１１を設けており、この電子部品１１は図１のごとく両端に端子電極１４を有している。そして、端子電極１４の下面と基板１０の上面に設けられた接続電極１３の上面とが導電性接着剤１５により電気的に接続されている。
【００１６】
ここで、導電性接着剤１５には、Ｐｂ−Ｓｎ系の共晶はんだやＰｂフリーはんだ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｓｎ系またはＳｎ−Ｚｎ系）を用いることができ、これらを用いれば、全て融点が２３０℃以下であるため、非耐熱性部品の電子部品１１をも使用することが可能となる。なお、導電性接着剤１５は電子部品モジュール自体を他の基板等（図示せず）に実装するための導電性接着剤１９と同一の材料である必要は無い。
【００１７】
ここで、電子部品１１の端子電極１４と基板１０の接続電極１３との大小関係及び位置関係は図３のようになっている。まず、大小関係について、接続電極１３の上面の面積は、端子電極１４の下面の面積よりも面積を小さくしている。次に、位置関係については、接続電極１３と端子電極１４を導電性接着剤１５により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、接続電極１３の上面の輪郭が、前記端子電極１４下面の輪郭内にて納められるよう配置している。
【００１８】
そして、図１に示す絶縁樹脂１２が電子部品１１を完全に覆い、且つ電子部品１１と基板１０との間にも完全に入り込むように形成している。この絶縁樹脂１２は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる。無機フィラーには、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡＬＮ、ＳｉＯ2及びＢａＴｉＯ3などを用いることができる。無機フィラーの配合比率は、５０重量パーセント〜９５重量パーセントの範囲内であることが重要である。この範囲内において絶縁樹脂１２を電子部品１１の高さ以上の肉厚に形成することができるのであるが、この範囲以下になると絶縁樹脂の流動性が大きくなり、肉厚に形状を維持することができない。また、９５重量パーセント以上のフィラーを含有して絶縁樹脂１２を形成することは不可能である。さらに、無機フィラーの粒径は、基板１０と電子部品１１との間隔より小さい粒径とすることが重要である。粒径を小さくすることで電子部品１１と基板１０との間に絶縁樹脂１２を充填することが可能となる。また、絶縁樹脂１２に含有する熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はシアネート樹脂が好ましい。このうち、特にエポキシ樹脂は、耐熱性が高いため好ましい。そして、曲げ弾性率が２０ＧＰａの低弾性率材料を用いれば、導電性接着剤１５の膨張を緩和することができる。
【００１９】
ここで、導電性接着剤１５を一箇所にとどめるためソルダーレジスト２０を基板１０上面に形成したりするわけであるが、このソルダーレジスト２０の一部に穴２１を設け、その穴２１に絶縁樹脂１２を充填すれば、基板１０と電子部品との接続強度を高めることができる。
【００２０】
このような構成により、導電性接着剤１５によってなる斜辺１５Ａが斜め下向きとなっているため、リフローにより導電性接着剤１５が膨張しても、その力は図２に示す矢印のごとく斜辺に対して直交下向きにかかる。そのため、絶縁樹脂１２を押し上げることがなく、むしろ絶縁樹脂１２を基板１０の表面へ押し付ける方向に力が作用するため、絶縁樹脂１２が基板１０から引き剥がされることがなくなる。その結果、絶縁樹脂１２によって電子部品１１は保護され、性能劣化を防止することができる。
【００２１】
また、絶縁樹脂１２で電子部品１１をモールドしているため、接続信頼性は保たれる。
【００２２】
さらに、電子部品１１の側面には導電性接着剤を塗布しないので、塗布量低減による、コスト低減を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の電子部品内蔵モジュールは、電子部品の性能劣化を抑制するという効果を有し、携帯電話やコンピュータなどにおいて用いられる、各種電子部品内蔵モジュールにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の電子部品内蔵モジュールの断面図
【図２】本発明の電子部品内蔵モジュールにおける導電性接着剤の応力模式図
【図３】本発明の電子部品の端子電極と基板の接続電極との大小関係及び位置関係を示す分解斜視図
【図４】従来の電子部品内蔵モジュールの断面図
【符号の説明】
【００２５】
１０ 基板
１１ 電子部品
１２ 絶縁樹脂
１３ 接続電極
１４ 端子電極
１５ 導電性接着剤
１５Ａ 斜辺
１６ インナービア
１７ 配線パターン
１８ 下面電極
１９ 導電性接着剤
２０ ソルダーレジスト
２１ 穴
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品内蔵モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電子部品内蔵モジュールは、図４に示されるような構成をしていた。
【０００３】
図４において、基板２は、その上面に接続電極５を有し、電子部品３は、その両側面に接続電極５と電気的に接続する端子電極６を有する。そして、この端子電極６の側面及び下面と接続電極５の上面とが導電性接着剤７により接続され、電子部品３が基板２に固定される。さらに、この電子部品３を絶縁樹脂４によりモールドしている。
【０００４】
なお、本発明に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開平１１−１６３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような従来の電子部品内蔵モジュールは電子部品３の性能劣化が問題となっていた。
【０００６】
すなわち、上記従来の構成において、導電性接着剤７の裾部７Ａが電子部品３の上辺側から下辺側へ行くにしたがって、電子部品内蔵モジュールの外側面に向かって伸びていた。そのため、リフローによる電子部品内蔵モジュール実装の際に、再溶融し、膨張した導電性接着剤７が、裾部７Ａの斜辺７Ｂに対して矢印のごとく直交上向きに絶縁樹脂４を押し上げていた。その結果、絶縁樹脂４が基板２から引き剥がされ、それによってできた隙間から水分などが浸入し、電子部品３の性能劣化を生んでいた。
【０００７】
そこで本発明は、リフローを行う電子部品内蔵モジュールにおいて、電子部品の性能劣化抑制を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そして、この目的を達成するために本発明は、基板の接続電極の面積を、電子部品の端子電極の面積よりも小さくし、これら接続電極と端子電極を導電性接着剤により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、前記接続電極上面の輪郭は、前記端子電極下面の輪郭内にて納められているようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電子部品内蔵モジュールは、導電性接着剤によってなる斜辺が斜め下向きとなっているため、リフローの際、導電性接着剤が膨張しても、その力は斜辺に対して直交下向きにかかるため、絶縁樹脂を押し上げることがなく、絶縁樹脂が基板から引き剥がされることがない。その結果、絶縁樹脂によって電子部品は保護され、性能劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１における電気端子について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明の電子部品内蔵モジュールの断面図、図２は本発明の電子部品内蔵モジュールにおける導電性接着剤の応力模式図、図３は本発明の電子部品の端子電極と基板の接続電極との大小関係及び位置関係を示す分解斜視図である。
【００１２】
図１に示す基板１０の上面には接続電極１３を設けており、基板１０の内部には、この接続電極１３と電気的に接続されたインナービア１６や配線パターン１７を設け、基板１０の下面には、インナービア１６と電気接続するように下面電極１８を設け、さらにその下には、この電子部品モジュール自体を他の基板等（図示せず）に実装するための導電性接着剤１９を設けている。
【００１３】
ここで、基板電極１３、配線パターン１７、下面電極１８にはＣｕ箔や導電性樹脂のような導電性材料を用いる。
【００１４】
そして、インナービア１６としては、例えば、熱硬化性の導電性物質を用いることができる。熱硬化性の導電性物質としては、例えば、金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂を用いることができる。また、金属粒子としては、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどを用いることができる。Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕはそれぞれ導電性が高いため好ましく、特にＣｕはマイグレーションが少ない上に低コストであるため、より好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はシアネート樹脂を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性が高いため特に好ましい。
【００１５】
基板１０の上部には電子部品１１を設けており、この電子部品１１は図１のごとく両端に端子電極１４を有している。そして、端子電極１４の下面と基板１０の上面に設けられた接続電極１３の上面とが導電性接着剤１５により電気的に接続されている。
【００１６】
ここで、導電性接着剤１５には、Ｐｂ−Ｓｎ系の共晶はんだやＰｂフリーはんだ（例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ａｕ−Ｓｎ系またはＳｎ−Ｚｎ系）を用いることができ、これらを用いれば、全て融点が２３０℃以下であるため、非耐熱性部品の電子部品１１をも使用することが可能となる。なお、導電性接着剤１５は電子部品モジュール自体を他の基板等（図示せず）に実装するための導電性接着剤１９と同一の材料である必要は無い。
【００１７】
ここで、電子部品１１の端子電極１４と基板１０の接続電極１３との大小関係及び位置関係は図３のようになっている。まず、大小関係について、接続電極１３の上面の面積は、端子電極１４の下面の面積よりも面積を小さくしている。次に、位置関係については、接続電極１３と端子電極１４を導電性接着剤１５により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、接続電極１３の上面の輪郭が、前記端子電極１４下面の輪郭内にて納められるよう配置している。
【００１８】
そして、図１に示す絶縁樹脂１２が電子部品１１を完全に覆い、且つ電子部品１１と基板１０との間にも完全に入り込むように形成している。この絶縁樹脂１２は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなる。無機フィラーには、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＢＮ、ＡＬＮ、ＳｉＯ2及びＢａＴｉＯ3などを用いることができる。無機フィラーの配合比率は、５０重量パーセント〜９５重量パーセントの範囲内であることが重要である。この範囲内において絶縁樹脂１２を電子部品１１の高さ以上の肉厚に形成することができるのであるが、この範囲以下になると絶縁樹脂の流動性が大きくなり、肉厚に形状を維持することができない。また、９５重量パーセント以上のフィラーを含有して絶縁樹脂１２を形成することは不可能である。さらに、無機フィラーの粒径は、基板１０と電子部品１１との間隔より小さい粒径とすることが重要である。粒径を小さくすることで電子部品１１と基板１０との間に絶縁樹脂１２を充填することが可能となる。また、絶縁樹脂１２に含有する熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はシアネート樹脂が好ましい。このうち、特にエポキシ樹脂は、耐熱性が高いため好ましい。そして、曲げ弾性率が２０ＧＰａの低弾性率材料を用いれば、導電性接着剤１５の膨張を緩和することができる。
【００１９】
ここで、導電性接着剤１５を一箇所にとどめるためソルダーレジスト２０を基板１０上面に形成したりするわけであるが、このソルダーレジスト２０の一部に穴２１を設け、その穴２１に絶縁樹脂１２を充填すれば、基板１０と電子部品との接続強度を高めることができる。
【００２０】
このような構成により、導電性接着剤１５によってなる斜辺１５Ａが斜め下向きとなっているため、リフローにより導電性接着剤１５が膨張しても、その力は図２に示す矢印のごとく斜辺に対して直交下向きにかかる。そのため、絶縁樹脂１２を押し上げることがなく、むしろ絶縁樹脂１２を基板１０の表面へ押し付ける方向に力が作用するため、絶縁樹脂１２が基板１０から引き剥がされることがなくなる。その結果、絶縁樹脂１２によって電子部品１１は保護され、性能劣化を防止することができる。
【００２１】
また、絶縁樹脂１２で電子部品１１をモールドしているため、接続信頼性は保たれる。
【００２２】
さらに、電子部品１１の側面には導電性接着剤を塗布しないので、塗布量低減による、コスト低減を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の電子部品内蔵モジュールは、電子部品の性能劣化を抑制するという効果を有し、携帯電話やコンピュータなどにおいて用いられる、各種電子部品内蔵モジュールにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の電子部品内蔵モジュールの断面図
【図２】本発明の電子部品内蔵モジュールにおける導電性接着剤の応力模式図
【図３】本発明の電子部品の端子電極と基板の接続電極との大小関係及び位置関係を示す分解斜視図
【図４】従来の電子部品内蔵モジュールの断面図
【符号の説明】
【００２５】
１０ 基板
１１ 電子部品
１２ 絶縁樹脂
１３ 接続電極
１４ 端子電極
１５ 導電性接着剤
１５Ａ 斜辺
１６ インナービア
１７ 配線パターン
１８ 下面電極
１９ 導電性接着剤
２０ ソルダーレジスト
２１ 穴
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、この基板の上面に設けた接続電極と、この接続電極に電気的に接続する端子電極を下面に有する電子部品と、この電子部品の前記端子電極下面を前記接続電極上面に固定する導電性接着剤と、前記電子部品を覆うように前記基板の上面をモールドする絶縁樹脂とを備えた電子部品内蔵モジュールであって、前記基板の接続電極の上面は、前記電子部品の端子電極の下面よりも面積を小さくし、これら接続電極と端子電極を導電性接着剤により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、前記接続電極上面の輪郭は、前記端子電極下面の輪郭内にて納められている電子部品内蔵モジュール。
【請求項２】
接続電極設置部以外の基板上面にソルダーレジストを有する請求項１記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項３】
ソルダーレジストの一部に穴を設け、その穴に絶縁樹脂が充填されている請求項２記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項１】
基板と、この基板の上面に設けた接続電極と、この接続電極に電気的に接続する端子電極を下面に有する電子部品と、この電子部品の前記端子電極下面を前記接続電極上面に固定する導電性接着剤と、前記電子部品を覆うように前記基板の上面をモールドする絶縁樹脂とを備えた電子部品内蔵モジュールであって、前記基板の接続電極の上面は、前記電子部品の端子電極の下面よりも面積を小さくし、これら接続電極と端子電極を導電性接着剤により固定した状態において、この電子部品内蔵モジュールを上から見たときに、前記接続電極上面の輪郭は、前記端子電極下面の輪郭内にて納められている電子部品内蔵モジュール。
【請求項２】
接続電極設置部以外の基板上面にソルダーレジストを有する請求項１記載の電子部品内蔵モジュール。
【請求項３】
ソルダーレジストの一部に穴を設け、その穴に絶縁樹脂が充填されている請求項２記載の電子部品内蔵モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１４７７４７（Ｐ２００６−１４７７４７Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３４１２２（Ｐ２００４−３３４１２２）
【出願日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１８日（２００４．１１．１８）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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