JP2003110083A - 半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一括封止後の多数個取り基板の分割を容易に
する。 【解決手段】 多層セラミック基板11の各デバイス領
域に半導体チップ2やチップ部品などの表面実装部品を
搭載した後、シリコーン樹脂などの柔らかな低弾性樹脂
によって一括封止を行い、その後、予め一括封止部13
のみを区画ライン11bに沿って切断しておいてから多
層セラミック基板11の分割を行ってデバイス領域単位
に個片化することにより、基板分割を容易に行うことが
できる。
する。 【解決手段】 多層セラミック基板11の各デバイス領
域に半導体チップ2やチップ部品などの表面実装部品を
搭載した後、シリコーン樹脂などの柔らかな低弾性樹脂
によって一括封止を行い、その後、予め一括封止部13
のみを区画ライン11bに沿って切断しておいてから多
層セラミック基板11の分割を行ってデバイス領域単位
に個片化することにより、基板分割を容易に行うことが
できる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造技術に
関し、特に、多数個取り基板上で柔らかい樹脂によって
一括封止を行った後、個片化される半導体モジュールの
製造方法に適用して有効な技術に関する。
関し、特に、多数個取り基板上で柔らかい樹脂によって
一括封止を行った後、個片化される半導体モジュールの
製造方法に適用して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】チップコンデンサやチップ抵抗などの表
面実装形のチップ部品と、ベアチップ実装用の半導体チ
ップとが搭載されたモジュール製品(半導体装置)の一
例として、リチウム電池監視用モジュールと呼ばれるも
のが開発されており、チップ部品と半導体チップは半田
接続によってモジュール基板に搭載され、両者とも、絶
縁性の高弾性樹脂によって覆われて保護されている。
面実装形のチップ部品と、ベアチップ実装用の半導体チ
ップとが搭載されたモジュール製品(半導体装置)の一
例として、リチウム電池監視用モジュールと呼ばれるも
のが開発されており、チップ部品と半導体チップは半田
接続によってモジュール基板に搭載され、両者とも、絶
縁性の高弾性樹脂によって覆われて保護されている。
【0003】また、リチウム電池監視用モジュールの組
み立てでは、そのデバイス領域が複数形成された多数個
取り基板を用いて各デバイス領域に所定の表面実装部品
を搭載した後、一括封止を行い、その後、個片化を行っ
ている。
み立てでは、そのデバイス領域が複数形成された多数個
取り基板を用いて各デバイス領域に所定の表面実装部品
を搭載した後、一括封止を行い、その後、個片化を行っ
ている。
【0004】なお、複数の半導体チップを絶縁性の樹脂
によって一括して被覆し、その後、個片化する方法につ
いては、例えば、特開2000−124167号公報に
その記載がある。
によって一括して被覆し、その後、個片化する方法につ
いては、例えば、特開2000−124167号公報に
その記載がある。
【0005】すなわち、特開2000−124167号
公報には、一括で被覆した樹脂層の表面と、これと反対
側の基板の裏面とに分割溝を形成しておき、樹脂層の表
面側からローラを押し付けながら基板と樹脂層とをその
表裏両面の分割溝からなる軸に沿って一緒に破断して個
片化する技術が記載されている。
公報には、一括で被覆した樹脂層の表面と、これと反対
側の基板の裏面とに分割溝を形成しておき、樹脂層の表
面側からローラを押し付けながら基板と樹脂層とをその
表裏両面の分割溝からなる軸に沿って一緒に破断して個
片化する技術が記載されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記リチウ
ム電池監視用モジュールのように、チップ部品(表面実
装部品)と半導体チップとが搭載され、かつ両者が樹脂
によって覆われた構造の半導体装置に関し、本発明者は
以下の問題点を見出した。
ム電池監視用モジュールのように、チップ部品(表面実
装部品)と半導体チップとが搭載され、かつ両者が樹脂
によって覆われた構造の半導体装置に関し、本発明者は
以下の問題点を見出した。
【0007】すなわち、前記半導体装置(モジュール製
品など)は、2次実装リフローによってプリント配線基
板などの実装基板に半田付けされるものであり、その
際、モジュール内の半田付け部品(表面実装部品)にお
いて半田再溶融が起こり、これにより、短絡などの不具
合が発生する。
品など)は、2次実装リフローによってプリント配線基
板などの実装基板に半田付けされるものであり、その
際、モジュール内の半田付け部品(表面実装部品)にお
いて半田再溶融が起こり、これにより、短絡などの不具
合が発生する。
【0008】この現象は、半田が再溶融すると、その溶
融膨張圧力が、部品とレジン(樹脂)の界面、またはレ
ジンとモジュール基板の界面を剥離させ、そこに半田が
フラッシュ状に流れ込み、表面実装部品の両端の端子が
繋がって短絡に至るものである。
融膨張圧力が、部品とレジン(樹脂)の界面、またはレ
ジンとモジュール基板の界面を剥離させ、そこに半田が
フラッシュ状に流れ込み、表面実装部品の両端の端子が
繋がって短絡に至るものである。
【0009】なお、前記短絡の対策手段としては、2次
実装リフローにおいて内部半田が溶融しない構造とする
か、もしくは溶融しても半田の溶融膨張圧力を緩和して
前記部品とレジンの界面やレジンとモジュール基板の界
面での剥離を引き起こさない構造とするなどが考えられ
る。
実装リフローにおいて内部半田が溶融しない構造とする
か、もしくは溶融しても半田の溶融膨張圧力を緩和して
前記部品とレジンの界面やレジンとモジュール基板の界
面での剥離を引き起こさない構造とするなどが考えられ
る。
【0010】そこで、前者の対策として、内部半田に高
融点半田を用いることが考えられるが、この場合、表面
実装部品の端子に予めSn−Pb半田が形成されてお
り、さらに、ワイヤボンディングが行われるモジュール
ではモジュール基板の端子には金めっきが施されてお
り、したがって、Snや金などの不純物が内部半田に混
ざることにより、高融点半田を用いてもモジュールの2
次実装リフロー時の融点が降下して内部半田が溶融し、
その結果、高融点半田の使用は効果的でないことが分か
った。
融点半田を用いることが考えられるが、この場合、表面
実装部品の端子に予めSn−Pb半田が形成されてお
り、さらに、ワイヤボンディングが行われるモジュール
ではモジュール基板の端子には金めっきが施されてお
り、したがって、Snや金などの不純物が内部半田に混
ざることにより、高融点半田を用いてもモジュールの2
次実装リフロー時の融点が降下して内部半田が溶融し、
その結果、高融点半田の使用は効果的でないことが分か
った。
【0011】一方、後者の対策として、硬度(弾性率)
が低いゲル状のレジンなどを用いて、溶融された内部半
田の溶融膨張圧力を緩和することが考えられるが、モジ
ュール内部に対しての保護力(機械的強度)が小さいこ
とが問題となる。
が低いゲル状のレジンなどを用いて、溶融された内部半
田の溶融膨張圧力を緩和することが考えられるが、モジ
ュール内部に対しての保護力(機械的強度)が小さいこ
とが問題となる。
【0012】また、モジュールの2次実装リフロー時
に、低融点半田を使用することも考えられるが、低融点
半田は、その寿命が短いため、温度サイクル試験での信
頼性が低いことが問題となる。
に、低融点半田を使用することも考えられるが、低融点
半田は、その寿命が短いため、温度サイクル試験での信
頼性が低いことが問題となる。
【0013】したがって、適度に弾性率が低く、かつ保
護力を有した樹脂で覆うことが望ましい。
護力を有した樹脂で覆うことが望ましい。
【0014】ところが、前記特開2000−12416
7号公報には、一括で被覆する樹脂層の弾性率について
の記載は全く無く、さらに、樹脂層の表面側からローラ
を押し付けながら基板と樹脂層とを表裏両面の分割溝か
らなる軸に沿って一緒に破断する方法では、特に樹脂層
が弾性率の低い樹脂の場合、樹脂と基板の硬度に大幅な
差が生じるため、基板と樹脂層とを一緒に破断するのは
非常に困難であることが問題となる。
7号公報には、一括で被覆する樹脂層の弾性率について
の記載は全く無く、さらに、樹脂層の表面側からローラ
を押し付けながら基板と樹脂層とを表裏両面の分割溝か
らなる軸に沿って一緒に破断する方法では、特に樹脂層
が弾性率の低い樹脂の場合、樹脂と基板の硬度に大幅な
差が生じるため、基板と樹脂層とを一緒に破断するのは
非常に困難であることが問題となる。
【0015】本発明の目的は、一括封止後の多数個取り
基板の分割を容易にする半導体装置およびその製造方法
を提供することにある。
基板の分割を容易にする半導体装置およびその製造方法
を提供することにある。
【0016】また、本発明の他の目的は、静電破壊の防
止を図る半導体装置およびその製造方法を提供すること
にある。
止を図る半導体装置およびその製造方法を提供すること
にある。
【0017】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【0018】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0019】すなわち、本発明は、表面実装部品と、表
面実装部品が搭載される配線基板と、表面実装部品と配
線基板とを接続する半田接続部と、表面実装部品および
半田接続部を覆い、かつ150℃以上の温度において2
00MPa以下の弾性率の絶縁性の弾性樹脂によって形
成された封止部と、封止部の表面上に配置され、かつ平
坦面を備えたキャップ部材とを有するものである。
面実装部品が搭載される配線基板と、表面実装部品と配
線基板とを接続する半田接続部と、表面実装部品および
半田接続部を覆い、かつ150℃以上の温度において2
00MPa以下の弾性率の絶縁性の弾性樹脂によって形
成された封止部と、封止部の表面上に配置され、かつ平
坦面を備えたキャップ部材とを有するものである。
【0020】また、本発明は、(a)複数のデバイス領
域が形成された多数個取り基板を準備する工程と、
(b)半田接続によって表面実装部品をそれぞれのデバ
イス領域に搭載する工程と、(c)半田接続部と表面実
装部品とを絶縁性の弾性樹脂によって覆って一括封止部
を形成する工程と、(d)一括封止部のみを各デバイス
領域単位に切断する工程と、(e)前記(d)工程後、
多数個取り基板をデバイス領域単位に分割する工程とを
有するものである。
域が形成された多数個取り基板を準備する工程と、
(b)半田接続によって表面実装部品をそれぞれのデバ
イス領域に搭載する工程と、(c)半田接続部と表面実
装部品とを絶縁性の弾性樹脂によって覆って一括封止部
を形成する工程と、(d)一括封止部のみを各デバイス
領域単位に切断する工程と、(e)前記(d)工程後、
多数個取り基板をデバイス領域単位に分割する工程とを
有するものである。
【0021】
【発明の実施の形態】以下の実施の形態では特に必要な
とき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰
り返さない。
とき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰
り返さない。
【0022】また、以下の実施の形態において、要素の
数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場
合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に
限定される場合などを除き、その特定の数に限定される
ものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとす
る。
数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場
合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に
限定される場合などを除き、その特定の数に限定される
ものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとす
る。
【0023】さらに、以下の実施の形態において、その
構成要素(要素ステップなどを含む)は、特に明示した
場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合
などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うま
でもない。
構成要素(要素ステップなどを含む)は、特に明示した
場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合
などを除き、必ずしも必須のものではないことは言うま
でもない。
【0024】同様に、以下の実施の形態において、構成
要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示
した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる
場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類
似するものなどを含むものとする。このことは前記数値
及び範囲についても同様である。
要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示
した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる
場合などを除き、実質的にその形状などに近似または類
似するものなどを含むものとする。このことは前記数値
及び範囲についても同様である。
【0025】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための
全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号
を付し、その繰り返しの説明は省略する。
て詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための
全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号
を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【0026】図1は本発明の実施の形態の半導体装置の
一例であるLiイオン電池監視用モジュールの構造を示
す斜視図、図2は図1に示すLiイオン電池監視用モジ
ュールの構造を示す底面図、図3は図1に示すLiイオ
ン電池監視用モジュールに搭載される各表面実装部品の
配置を示す平面配置図、図4は図3に示すA−A線に沿
った断面の構造示す断面図、図5は図3に示す表面実装
部品におけるチップコンデンサの半田接続構造の一例を
示す断面図、図6は図5のB部を拡大して示す拡大部分
断面図、図7は図1に示すLiイオン電池監視用モジュ
ールの封止部に用いられる低弾性樹脂の温度特性の一例
を示す特性図、図8は図1に示すLiイオン電池監視用
モジュールにおける各表面実装部品の融点の一例を示す
融点データ図、図9は図1に示すLiイオン電池監視用
モジュールの組み立てに用いられる多数個取り基板の一
例である多層セラミック基板の構造を示す斜視図、図1
0は図9の多層セラミック基板の裏面の配線パターンの
一例を示す拡大部分平面図、図11は変形例の多層セラ
ミック基板の裏面の配線パターンを示す拡大部分平面
図、図12は図11のC部を拡大して示す拡大部分平面
図、図13は図12に示すD−D線に沿った断面の構造
を示す部分断面図、図14は図12に示すE−E線に沿
った断面の構造を示す部分断面図、図15は図1に示す
Liイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけるレ
ジン印刷方法の一例を示す斜視図、図16は図1に示す
Liイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけるマ
ーキング方法の一例を示す斜視図、図17は図1に示す
Liイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけるレ
ジンカットの方法の一例を示す側面図、図18は図1に
示すLiイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけ
るレジンカット後の多層セラミック基板の構造の一例を
簡易的に示す部分断面図、図19は図1に示すLiイオ
ン電池監視用モジュールの組み立てにおける基板分割の
方法の一例を示す部分断面図、図20は図1に示すLi
イオン電池監視用モジュールの実装基板への実装状態の
一例を示す斜視図、図21は図1に示すLiイオン電池
監視用モジュールの組み立て方法および顧客実装工程の
実装手順の一例を示す組み立てフロー図と実装フロー
図、図24は図1に示すLiイオン電池監視用モジュー
ルに対する比較例のモジュールにおける半田流れの原理
を示す流れ出し説明図、図25は図24に示す比較例の
モジュールの半田流れの一例を示す斜視図である。
一例であるLiイオン電池監視用モジュールの構造を示
す斜視図、図2は図1に示すLiイオン電池監視用モジ
ュールの構造を示す底面図、図3は図1に示すLiイオ
ン電池監視用モジュールに搭載される各表面実装部品の
配置を示す平面配置図、図4は図3に示すA−A線に沿
った断面の構造示す断面図、図5は図3に示す表面実装
部品におけるチップコンデンサの半田接続構造の一例を
示す断面図、図6は図5のB部を拡大して示す拡大部分
断面図、図7は図1に示すLiイオン電池監視用モジュ
ールの封止部に用いられる低弾性樹脂の温度特性の一例
を示す特性図、図8は図1に示すLiイオン電池監視用
モジュールにおける各表面実装部品の融点の一例を示す
融点データ図、図9は図1に示すLiイオン電池監視用
モジュールの組み立てに用いられる多数個取り基板の一
例である多層セラミック基板の構造を示す斜視図、図1
0は図9の多層セラミック基板の裏面の配線パターンの
一例を示す拡大部分平面図、図11は変形例の多層セラ
ミック基板の裏面の配線パターンを示す拡大部分平面
図、図12は図11のC部を拡大して示す拡大部分平面
図、図13は図12に示すD−D線に沿った断面の構造
を示す部分断面図、図14は図12に示すE−E線に沿
った断面の構造を示す部分断面図、図15は図1に示す
Liイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけるレ
ジン印刷方法の一例を示す斜視図、図16は図1に示す
Liイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけるマ
ーキング方法の一例を示す斜視図、図17は図1に示す
Liイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけるレ
ジンカットの方法の一例を示す側面図、図18は図1に
示すLiイオン電池監視用モジュールの組み立てにおけ
るレジンカット後の多層セラミック基板の構造の一例を
簡易的に示す部分断面図、図19は図1に示すLiイオ
ン電池監視用モジュールの組み立てにおける基板分割の
方法の一例を示す部分断面図、図20は図1に示すLi
イオン電池監視用モジュールの実装基板への実装状態の
一例を示す斜視図、図21は図1に示すLiイオン電池
監視用モジュールの組み立て方法および顧客実装工程の
実装手順の一例を示す組み立てフロー図と実装フロー
図、図24は図1に示すLiイオン電池監視用モジュー
ルに対する比較例のモジュールにおける半田流れの原理
を示す流れ出し説明図、図25は図24に示す比較例の
モジュールの半田流れの一例を示す斜視図である。
【0027】図1および図2に示す本実施の形態の半導
体装置は、Li(リチウム)イオン電池監視用モジュー
ル1と呼ばれるモジュール製品であり、モジュール基板
4に表面実装部品が半田実装されるとともに、前記表面
実装部品が封止用樹脂によって覆われる構造を有し、主
に、携帯用電話機などの小形の携帯用電子機器などに組
み込まれるものである。
体装置は、Li(リチウム)イオン電池監視用モジュー
ル1と呼ばれるモジュール製品であり、モジュール基板
4に表面実装部品が半田実装されるとともに、前記表面
実装部品が封止用樹脂によって覆われる構造を有し、主
に、携帯用電話機などの小形の携帯用電子機器などに組
み込まれるものである。
【0028】なお、Liイオン電池監視用モジュール1
の機能は、例えば、携帯用電話機において短絡や充電の
し過ぎなどによる異常発生時に、直前で回路をオフし、
電池セルにおける電気的傷害を防止するものである。
の機能は、例えば、携帯用電話機において短絡や充電の
し過ぎなどによる異常発生時に、直前で回路をオフし、
電池セルにおける電気的傷害を防止するものである。
【0029】前記Liイオン電池監視用モジュール1の
構成は、図3および図4に示すように、主面2bに複数
のパッド(表面電極)2aが形成された表面実装部品で
ある半導体チップ2と、両端に接続端子3aが形成され
た表面実装部品であるチップ部品3と、半導体チップ2
とチップ部品3とが搭載される配線基板であるモジュー
ル基板4と、チップ部品3とモジュール基板4の基板側
端子4aとを半田によって接続する半田接続部5と、半
導体チップ2のパッド2aとこれに対応するモジュール
基板4の基板側端子4aとを接続するボンディングワイ
ヤである金線8と、半導体チップ2、チップ部品3、半
田接続部5および金線8を覆うとともに絶縁性のシリコ
ーン樹脂や低弾性エポキシ樹脂などの図15に示す低弾
性樹脂(弾性樹脂)6によって形成された図1に示す封
止部7とから成る。
構成は、図3および図4に示すように、主面2bに複数
のパッド(表面電極)2aが形成された表面実装部品で
ある半導体チップ2と、両端に接続端子3aが形成され
た表面実装部品であるチップ部品3と、半導体チップ2
とチップ部品3とが搭載される配線基板であるモジュー
ル基板4と、チップ部品3とモジュール基板4の基板側
端子4aとを半田によって接続する半田接続部5と、半
導体チップ2のパッド2aとこれに対応するモジュール
基板4の基板側端子4aとを接続するボンディングワイ
ヤである金線8と、半導体チップ2、チップ部品3、半
田接続部5および金線8を覆うとともに絶縁性のシリコ
ーン樹脂や低弾性エポキシ樹脂などの図15に示す低弾
性樹脂(弾性樹脂)6によって形成された図1に示す封
止部7とから成る。
【0030】すなわち、モジュール基板4上に半田接続
されるチップ部品3を低弾性樹脂6によって覆うことに
より、顧客リフロー(出荷先における実装基板へのリフ
ロー)時に発生する半田接続部5の半田再溶融膨張圧9
(図24の比較例参照)を緩和して、チップ部品3と封
止部7の界面や、封止部7とモジュール基板4の界面が
剥離するのを防いで半田の前記界面への流れ出し10を
防ぐことが可能なものである。
されるチップ部品3を低弾性樹脂6によって覆うことに
より、顧客リフロー(出荷先における実装基板へのリフ
ロー)時に発生する半田接続部5の半田再溶融膨張圧9
(図24の比較例参照)を緩和して、チップ部品3と封
止部7の界面や、封止部7とモジュール基板4の界面が
剥離するのを防いで半田の前記界面への流れ出し10を
防ぐことが可能なものである。
【0031】さらに、Liイオン電池監視用モジュール
1は、図9に示す多数個取り基板である多層セラミック
基板11を用いて、その各デバイス領域11aに半導体
チップ2やチップ部品3などの表面実装部品を搭載した
後、柔らかな低弾性樹脂6(レジン)によって一括封止
を行い、その後、デバイス領域11a単位に個片化した
ものである。
1は、図9に示す多数個取り基板である多層セラミック
基板11を用いて、その各デバイス領域11aに半導体
チップ2やチップ部品3などの表面実装部品を搭載した
後、柔らかな低弾性樹脂6(レジン)によって一括封止
を行い、その後、デバイス領域11a単位に個片化した
ものである。
【0032】なお、低弾性樹脂6は、内部部品を保護可
能な保護力(機械的強度)と、図24に示す半田再溶融
膨張圧9を緩和可能な柔軟性とを兼ね備えた低弾性かつ
絶縁性の樹脂であり、図7に示す弾性率特性を有したシ
リコーン樹脂(シリコーンゴム)Aや低弾性エポキシ樹
脂B, C,Dが好ましく、従来の高弾性エポキシ樹脂T
は好ましくない。
能な保護力(機械的強度)と、図24に示す半田再溶融
膨張圧9を緩和可能な柔軟性とを兼ね備えた低弾性かつ
絶縁性の樹脂であり、図7に示す弾性率特性を有したシ
リコーン樹脂(シリコーンゴム)Aや低弾性エポキシ樹
脂B, C,Dが好ましく、従来の高弾性エポキシ樹脂T
は好ましくない。
【0033】そこで、本実施の形態の低弾性樹脂6(図
7に示す樹脂A,B,C,D)の弾性率の許容範囲は、
高温時すなわち顧客リフローの温度(一般的には、約2
30℃)や温度サイクルテスト(例えば、−40〜+1
25℃)の高温印加時の条件を考慮して、150℃以上
の温度において200MPa以下の弾性率であることが
好ましい。
7に示す樹脂A,B,C,D)の弾性率の許容範囲は、
高温時すなわち顧客リフローの温度(一般的には、約2
30℃)や温度サイクルテスト(例えば、−40〜+1
25℃)の高温印加時の条件を考慮して、150℃以上
の温度において200MPa以下の弾性率であることが
好ましい。
【0034】これは、図7によって、150℃以上の高
温時、内部の半田接続部5の半田が溶融した際の半田再
溶融膨張圧9を緩和可能な弾性率を導き出したものであ
り、図7中、樹脂A,B,C,Dは範囲内であるが、樹
脂Tは、範囲外で好ましくない。
温時、内部の半田接続部5の半田が溶融した際の半田再
溶融膨張圧9を緩和可能な弾性率を導き出したものであ
り、図7中、樹脂A,B,C,Dは範囲内であるが、樹
脂Tは、範囲外で好ましくない。
【0035】さらに、低弾性樹脂6は、150℃以上の
温度において1MPa以上の弾性率を有していることが
好ましく、図7に示すように樹脂A,B,C,Dは範囲
内である。
温度において1MPa以上の弾性率を有していることが
好ましく、図7に示すように樹脂A,B,C,Dは範囲
内である。
【0036】これは、封止部7の内部の表面実装部品を
保護するテストを行った結果、少なくとも1MPa以上
の弾性率を有していれば、保護可能という結果を考慮し
てのものである。
保護するテストを行った結果、少なくとも1MPa以上
の弾性率を有していれば、保護可能という結果を考慮し
てのものである。
【0037】また、実使用時(常温25℃)の温度とし
ても、前記同様、少なくとも1MPa以上の弾性率を有
していることが条件となり、図7に示すように樹脂A,
B,C,Dは範囲内である。
ても、前記同様、少なくとも1MPa以上の弾性率を有
していることが条件となり、図7に示すように樹脂A,
B,C,Dは範囲内である。
【0038】さらに、実使用時(常温25℃)の温度
で、表面実装部品の保護効果を高めるために、200M
Pa以上の弾性率を有していることが一層好ましく、図
7に示すように樹脂B,C,Dは範囲内であるが、樹脂
Aは、範囲外である。
で、表面実装部品の保護効果を高めるために、200M
Pa以上の弾性率を有していることが一層好ましく、図
7に示すように樹脂B,C,Dは範囲内であるが、樹脂
Aは、範囲外である。
【0039】ただし、樹脂Aも、1MPa以上の弾性率
は有しているため、特に問題はない。
は有しているため、特に問題はない。
【0040】なお、図7において、各樹脂の半田流れ出
し発生率とは、260℃でリフローを行った際の、チッ
プ部品3の電気的ショートテストを実施した際の不良数
とその%とを示したものであり、分母はテスト数を表
し、一方、分子は不良数を表している。
し発生率とは、260℃でリフローを行った際の、チッ
プ部品3の電気的ショートテストを実施した際の不良数
とその%とを示したものであり、分母はテスト数を表
し、一方、分子は不良数を表している。
【0041】これによれば、樹脂A,B,C,Dでは、
不良発生率が0〜2%と極めて低いのに対して、樹脂T
は、70%と非常に不良発生率が高い。
不良発生率が0〜2%と極めて低いのに対して、樹脂T
は、70%と非常に不良発生率が高い。
【0042】また、温度サイクルによる信頼性テストで
は、樹脂A,B,C,Dは、特に問題は、発生していな
い。
は、樹脂A,B,C,Dは、特に問題は、発生していな
い。
【0043】以上のことから、低弾性樹脂6として、例
えば、シリコーン樹脂(樹脂A)を採用する場合、モジ
ュールリフロー温度マージンおよび機械的強度(保護
力)を総合的に考慮すると、その弾性率は、2〜4MP
aが最も良好な範囲である。
えば、シリコーン樹脂(樹脂A)を採用する場合、モジ
ュールリフロー温度マージンおよび機械的強度(保護
力)を総合的に考慮すると、その弾性率は、2〜4MP
aが最も良好な範囲である。
【0044】言い換えると、例えば、シリコーン樹脂
(樹脂A)を採用する場合、モジュールリフロー温度マ
ージンおよび機械的強度(保護力)を総合的に考慮する
と、そのゴム硬度は、ショアー硬度A70〜80が最も
良好な範囲である。
(樹脂A)を採用する場合、モジュールリフロー温度マ
ージンおよび機械的強度(保護力)を総合的に考慮する
と、そのゴム硬度は、ショアー硬度A70〜80が最も
良好な範囲である。
【0045】なお、図7において、領域P(斜線部)
は、図9に示す多数個取り基板である多層セラミック基
板11を分割して個片化する際の低弾性樹脂6の分割性
における最適領域を示すものであり、さらに、領域Q
(斜線部)は、低弾性樹脂6の耐リフロー性の安全領域
を示すものである。
は、図9に示す多数個取り基板である多層セラミック基
板11を分割して個片化する際の低弾性樹脂6の分割性
における最適領域を示すものであり、さらに、領域Q
(斜線部)は、低弾性樹脂6の耐リフロー性の安全領域
を示すものである。
【0046】また、図7に示す低弾性エポキシ樹脂B,
C,Dでは、それぞれに含まれる例えば、シリカなどの
含有量が異なっており、これによってそれぞれの特性が
少し異なっている。
C,Dでは、それぞれに含まれる例えば、シリカなどの
含有量が異なっており、これによってそれぞれの特性が
少し異なっている。
【0047】また、Liイオン電池監視用モジュール1
のモジュール基板4は、例えば、アルミナセラミックに
よって形成され、その裏面には、図2に示すように、複
数の信号電極用の端子Sやグラウンド電極用の端子Gな
どの外部端子1aが設けられている。外部端子1aのう
ち、グラウンド電極用の端子Gは、内部ではベタ配線と
なっているが、裏面への露出は、絶縁膜であるオーバー
コートガラス4e(斜線部)によって部分的に絶縁され
ており、さらに、4辺それぞれの縁まで延在した配線パ
ターン4fを備えている。
のモジュール基板4は、例えば、アルミナセラミックに
よって形成され、その裏面には、図2に示すように、複
数の信号電極用の端子Sやグラウンド電極用の端子Gな
どの外部端子1aが設けられている。外部端子1aのう
ち、グラウンド電極用の端子Gは、内部ではベタ配線と
なっているが、裏面への露出は、絶縁膜であるオーバー
コートガラス4e(斜線部)によって部分的に絶縁され
ており、さらに、4辺それぞれの縁まで延在した配線パ
ターン4fを備えている。
【0048】したがって、図3に示すように、モジュー
ル基板4の表面にも、4辺それぞれの縁まで延在した配
線パターン4fが設けられており、表面および裏面の配
線パターン4f相互が、図4に示すように、スルーホー
ル配線4gによって電気的に接続されている。
ル基板4の表面にも、4辺それぞれの縁まで延在した配
線パターン4fが設けられており、表面および裏面の配
線パターン4f相互が、図4に示すように、スルーホー
ル配線4gによって電気的に接続されている。
【0049】次に、Liイオン電池監視用モジュール1
に搭載される表面実装部品について説明する。
に搭載される表面実装部品について説明する。
【0050】前記Liイオン電池監視用モジュール1に
は、そのモジュール基板4に、表面実装部品として、図
3に示すように、トランジスタやコントローラなどの半
導体チップ2と、コンデンサ、抵抗あるいはサーミスタ
などのチップ部品3とが搭載されており、両者とも、図
4に示すように、半田を用いた半田接続部5でモジュー
ル基板4の基板側端子4aに固定されている。
は、そのモジュール基板4に、表面実装部品として、図
3に示すように、トランジスタやコントローラなどの半
導体チップ2と、コンデンサ、抵抗あるいはサーミスタ
などのチップ部品3とが搭載されており、両者とも、図
4に示すように、半田を用いた半田接続部5でモジュー
ル基板4の基板側端子4aに固定されている。
【0051】すなわち、半導体チップ2およびチップ部
品3は、両者ともダイボンド材として半田を用いて基板
側端子4aに半田接続されている。
品3は、両者ともダイボンド材として半田を用いて基板
側端子4aに半田接続されている。
【0052】その際、チップ部品3は、その両端に接続
端子3aを有しており、それぞれの接続端子3aと、モ
ジュール基板4の基板側端子4aとが半田接続部5で半
田接続されている。
端子3aを有しており、それぞれの接続端子3aと、モ
ジュール基板4の基板側端子4aとが半田接続部5で半
田接続されている。
【0053】なお、図5に示すように、半導体チップ2
が金線8を用いてワイヤボンディングされるため、各基
板側端子4aの表面には、図6に示すように、金めっき
層4bが形成されており、したがって、チップ部品3
も、表面に金めっき層4bが形成された基板側端子4a
と半田接続される。
が金線8を用いてワイヤボンディングされるため、各基
板側端子4aの表面には、図6に示すように、金めっき
層4bが形成されており、したがって、チップ部品3
も、表面に金めっき層4bが形成された基板側端子4a
と半田接続される。
【0054】図6に示すように、チップ部品3の接続端
子3aは、下層から順番に、例えば、Ag/Pd電極3
bとNi下地めっき層3cと半田めっき層3dとからな
り、また、基板側端子4aは、下層から順番に、Cu導
体4cとNi下地めっき層4dと金めっき層4bとから
なり、さらに、基板側端子4aの半田接続部5形成箇所
以外の領域は、絶縁膜(ソルダレジスト膜)であるオー
バーコートガラス4eによって覆われて絶縁されてい
る。
子3aは、下層から順番に、例えば、Ag/Pd電極3
bとNi下地めっき層3cと半田めっき層3dとからな
り、また、基板側端子4aは、下層から順番に、Cu導
体4cとNi下地めっき層4dと金めっき層4bとから
なり、さらに、基板側端子4aの半田接続部5形成箇所
以外の領域は、絶縁膜(ソルダレジスト膜)であるオー
バーコートガラス4eによって覆われて絶縁されてい
る。
【0055】したがって、モジュール基板4では、全て
の基板側端子4aの表面に金めっき層4bが形成されて
おり、チップ部品3は、その接続端子3aにおいて金め
っき層4bと半田接続されるとともに、半導体チップ2
は、そのパッド2aが金線8と接続され、さらに金線8
が基板側端子4aの表面の金めっき層4bと接続されて
いる。
の基板側端子4aの表面に金めっき層4bが形成されて
おり、チップ部品3は、その接続端子3aにおいて金め
っき層4bと半田接続されるとともに、半導体チップ2
は、そのパッド2aが金線8と接続され、さらに金線8
が基板側端子4aの表面の金めっき層4bと接続されて
いる。
【0056】なお、モジュール基板4に搭載された各表
面実装部品における各半田接続部5の半田と単独の半田
の融点を示したものが図8であり、これによれば、チッ
プ部品3(セラミックチップコンデンサ、チップ抵抗、
チップサーミスタ)の融点が低くなっていることがわか
る。
面実装部品における各半田接続部5の半田と単独の半田
の融点を示したものが図8であり、これによれば、チッ
プ部品3(セラミックチップコンデンサ、チップ抵抗、
チップサーミスタ)の融点が低くなっていることがわか
る。
【0057】次に、本実施の形態の半導体装置(Liイ
オン電池監視用モジュール1)の製造方法を、図21に
示すモジュール組み立て手順に沿って説明する。
オン電池監視用モジュール1)の製造方法を、図21に
示すモジュール組み立て手順に沿って説明する。
【0058】まず、ステップS1に示すように、表面実
装部品をそれぞれに搭載可能な複数のデバイス領域11
aがスクライブラインとも呼ばれる区画ライン(V字状
の溝)11bによって区画形成された図9および図10
に示す多数個取り基板である多層セラミック基板11を
準備する。
装部品をそれぞれに搭載可能な複数のデバイス領域11
aがスクライブラインとも呼ばれる区画ライン(V字状
の溝)11bによって区画形成された図9および図10
に示す多数個取り基板である多層セラミック基板11を
準備する。
【0059】すなわち、V字状の溝である区画ライン1
1bが形成された多層セラミック基板11を準備する。
1bが形成された多層セラミック基板11を準備する。
【0060】なお、多層セラミック基板11は、ガラス
エポキシ樹脂基板などであってもよい。
エポキシ樹脂基板などであってもよい。
【0061】ここで、多層セラミック基板11は、各々
のデバイス領域11aにおいて、その表面および裏面に
相互が電気的に接続されて配置された図18に示すよう
な複数の配線パターン4fを有するとともに、複数の配
線パターン4fのそれぞれの一部がV字状の溝である区
画ライン11bに掛かるように形成されている。
のデバイス領域11aにおいて、その表面および裏面に
相互が電気的に接続されて配置された図18に示すよう
な複数の配線パターン4fを有するとともに、複数の配
線パターン4fのそれぞれの一部がV字状の溝である区
画ライン11bに掛かるように形成されている。
【0062】なお、図18は、例えば、半導体チップ2
の裏面をグラウンド電極の配線パターン4fに接続し、
この配線パターン4fの一部すなわち端部を区画ライン
11bに掛かるように配置した構造の配線パターン4f
の引き回しを簡易的に示したものである。
の裏面をグラウンド電極の配線パターン4fに接続し、
この配線パターン4fの一部すなわち端部を区画ライン
11bに掛かるように配置した構造の配線パターン4f
の引き回しを簡易的に示したものである。
【0063】さらに、図18に示す配線パターン4f
は、区画ライン11bを跨いでその両側の配線パターン
4fを電気的に接続する場合(図13参照)のものを示
している。
は、区画ライン11bを跨いでその両側の配線パターン
4fを電気的に接続する場合(図13参照)のものを示
している。
【0064】すなわち、例えば、Liイオン電池監視用
モジュール1の裏面の配線パターン4fが、図11に示
すようなパターンの場合に、各デバイス領域11aの縁
部に配置された複数の配線パターン4fは、それぞれ区
画ライン11bに掛かっているものの、図12および図
13に示すように、区画ライン11bの両側に跨がって
配線パターン4fが電気的に接続しているものと、図1
2および図14に示すように、区画ライン11bの両側
には跨がらずに区画ライン11bの両側で電気的に接続
していない配線パターン4fとがあり、その際、区画ラ
イン11bの両側に跨がって両側の配線パターン4fを
電気的に接続している配線パターンをグラウンド配線と
し、区画ライン11bの両側には跨がらずに区画ライン
11bの両側で電気的に接続していない配線パターン4
fを信号配線とする。
モジュール1の裏面の配線パターン4fが、図11に示
すようなパターンの場合に、各デバイス領域11aの縁
部に配置された複数の配線パターン4fは、それぞれ区
画ライン11bに掛かっているものの、図12および図
13に示すように、区画ライン11bの両側に跨がって
配線パターン4fが電気的に接続しているものと、図1
2および図14に示すように、区画ライン11bの両側
には跨がらずに区画ライン11bの両側で電気的に接続
していない配線パターン4fとがあり、その際、区画ラ
イン11bの両側に跨がって両側の配線パターン4fを
電気的に接続している配線パターンをグラウンド配線と
し、区画ライン11bの両側には跨がらずに区画ライン
11bの両側で電気的に接続していない配線パターン4
fを信号配線とする。
【0065】さらに、図10に示すように、四角形のデ
バイス領域の4つの各辺に区画ライン11bを跨がった
配線パターン4fを少なくとも1つは形成しておく。
バイス領域の4つの各辺に区画ライン11bを跨がった
配線パターン4fを少なくとも1つは形成しておく。
【0066】これにより、多層セラミック基板11にお
いて、各デバイス領域11aに搭載された半導体チップ
2と電気的に接続されたグラウンド電位が、区画ライン
11bを跨がった配線パターン4fとして全て繋がった
状態となるため、グラウンド強化を図ることができ、そ
の結果、多層セラミック基板11の搬送途中などで発生
する静電破壊を防止できる。
いて、各デバイス領域11aに搭載された半導体チップ
2と電気的に接続されたグラウンド電位が、区画ライン
11bを跨がった配線パターン4fとして全て繋がった
状態となるため、グラウンド強化を図ることができ、そ
の結果、多層セラミック基板11の搬送途中などで発生
する静電破壊を防止できる。
【0067】なお、区画ライン11bを跨がった配線パ
ターン4fは、四角形のデバイス領域11aの4辺全て
に設けられていなくてもよいが、2つ以上の複数の辺に
設けられている方がよりグラウンド強化を図ることがで
き、4辺全てに設けられていることが好ましい。
ターン4fは、四角形のデバイス領域11aの4辺全て
に設けられていなくてもよいが、2つ以上の複数の辺に
設けられている方がよりグラウンド強化を図ることがで
き、4辺全てに設けられていることが好ましい。
【0068】ここで、多層セラミック基板11における
V字状の溝である区画ライン11bの形成方法について
説明すると、まず、図13、図14に示すように、配線
パターン4fのメタライズである銅−タングステン導体
11c(図6に示すCu導体4cのこと)を区画ライン
11bに掛かるように施す。
V字状の溝である区画ライン11bの形成方法について
説明すると、まず、図13、図14に示すように、配線
パターン4fのメタライズである銅−タングステン導体
11c(図6に示すCu導体4cのこと)を区画ライン
11bに掛かるように施す。
【0069】その際、図13に示す区画ライン11bを
跨がる配線パターン4fのメタライズと、図14に示す
区画ライン11bを跨がらない配線パターン4fのメタ
ライズとをそれぞれ分けて形成する。
跨がる配線パターン4fのメタライズと、図14に示す
区画ライン11bを跨がらない配線パターン4fのメタ
ライズとをそれぞれ分けて形成する。
【0070】その後、刃物などにより区画ライン11b
としてV字状の溝を形成する。
としてV字状の溝を形成する。
【0071】さらに、V字状の溝を形成した後、多層セ
ラミック基板11の焼成処理を行い、その後、メタライ
ズである銅−タングステン導体11c上にニッケル−金
層11d(図6に示すNi下地めっき層4dおよび金め
っき層4bのこと)をめっきして区画ライン11bを跨
がった配線パターン4f(図13)と、区画ライン11
bを跨がらない配線パターン4f(図14)とを形成す
る。
ラミック基板11の焼成処理を行い、その後、メタライ
ズである銅−タングステン導体11c上にニッケル−金
層11d(図6に示すNi下地めっき層4dおよび金め
っき層4bのこと)をめっきして区画ライン11bを跨
がった配線パターン4f(図13)と、区画ライン11
bを跨がらない配線パターン4f(図14)とを形成す
る。
【0072】なお、多層セラミック基板11にV字状の
溝である区画ライン11bを形成する際には、図18に
示すように、多層セラミック基板11の表面および裏面
の両面に形成することが好ましく、両面に区画ライン1
1bを形成することにより、多層セラミック基板11の
分割(クラッキング)を容易に行うことができる。
溝である区画ライン11bを形成する際には、図18に
示すように、多層セラミック基板11の表面および裏面
の両面に形成することが好ましく、両面に区画ライン1
1bを形成することにより、多層セラミック基板11の
分割(クラッキング)を容易に行うことができる。
【0073】その後、図21に示すステップS2に示す
半田ペースト印刷を行い、印刷後、多層セラミック基板
11の各デバイス領域11aに半田接続によって複数の
表面実装部品を搭載する(ステップS3)。
半田ペースト印刷を行い、印刷後、多層セラミック基板
11の各デバイス領域11aに半田接続によって複数の
表面実装部品を搭載する(ステップS3)。
【0074】すなわち、各基板側端子4aに半田ペース
トを印刷した後、各チップ部品3および半導体チップ2
などの表面実装部品を所定の基板側端子4a上に配置
し、その後、ステップS4に示すように、リフローを行
って、これにより、各表面実装部品を半田接続する。
トを印刷した後、各チップ部品3および半導体チップ2
などの表面実装部品を所定の基板側端子4a上に配置
し、その後、ステップS4に示すように、リフローを行
って、これにより、各表面実装部品を半田接続する。
【0075】なお、半田接続部5の半田は、図6に示す
ように、フィレット形状となる。
ように、フィレット形状となる。
【0076】その後、ステップS5に示す洗浄を行い、
続いて、ステップS6に示すワイヤボンディングを行
う。
続いて、ステップS6に示すワイヤボンディングを行
う。
【0077】ここでは、半導体チップ2のパッド2a
と、モジュール基板4の表面に金めっき層4bが形成さ
れた基板側端子4aとを金線8を用いてワイヤボンディ
ングする。
と、モジュール基板4の表面に金めっき層4bが形成さ
れた基板側端子4aとを金線8を用いてワイヤボンディ
ングする。
【0078】その後、ステップS7に示すレジン(弾性
樹脂)印刷塗布を行う。
樹脂)印刷塗布を行う。
【0079】ここでは、半田接続によって形成された複
数のモジュール基板4の半田接続部5と、半導体チップ
2およびチップ部品3を、図7に示すシリコーン樹脂ま
たは低弾性エポキシ樹脂などの絶縁性の低弾性樹脂6を
用いて一括で覆うように、図15に示すようにスキージ
12を用いて印刷して多層セラミック基板11上に一括
封止部13を形成する。
数のモジュール基板4の半田接続部5と、半導体チップ
2およびチップ部品3を、図7に示すシリコーン樹脂ま
たは低弾性エポキシ樹脂などの絶縁性の低弾性樹脂6を
用いて一括で覆うように、図15に示すようにスキージ
12を用いて印刷して多層セラミック基板11上に一括
封止部13を形成する。
【0080】すなわち、図15に示すように、部品搭載
とワイヤボンディングが終了した多層セラミック基板1
1に対して、メタルマスク14とスキージ12とを使用
してシリコーン樹脂または低弾性エポキシ樹脂などの低
弾性樹脂6を用い、この低弾性樹脂6によって複数のデ
バイス領域11aを一括で覆うように印刷方式で塗布し
て一括封止部13を形成する。
とワイヤボンディングが終了した多層セラミック基板1
1に対して、メタルマスク14とスキージ12とを使用
してシリコーン樹脂または低弾性エポキシ樹脂などの低
弾性樹脂6を用い、この低弾性樹脂6によって複数のデ
バイス領域11aを一括で覆うように印刷方式で塗布し
て一括封止部13を形成する。
【0081】なお、一括封止部13の厚さは、例えば、
2mm以下に形成する。
2mm以下に形成する。
【0082】その後、ステップS8に示すベーク・レジ
ン硬化を行って、レジン塗布済み基板15を形成する。
ン硬化を行って、レジン塗布済み基板15を形成する。
【0083】すなわち、印刷方式によって形成された一
括封止部13をベーク処理して硬化させ、レジン塗布済
み基板15を形成する。
括封止部13をベーク処理して硬化させ、レジン塗布済
み基板15を形成する。
【0084】その後、ステップS9に示すレジンカット
を行う。
を行う。
【0085】ここでは、図18に示すように、多層セラ
ミック基板11は切断せず、区画ライン11bに沿って
レジンのみ(一括封止部13のみ)を各デバイス領域1
1a単位に切断する。
ミック基板11は切断せず、区画ライン11bに沿って
レジンのみ(一括封止部13のみ)を各デバイス領域1
1a単位に切断する。
【0086】その際、図17に示すように、ローラカッ
タ25を用いたローラ切断によって一括封止部13のみ
を区画ライン11bに沿って切断することにより、一括
封止部13に、区画ライン11bに対応した図18に示
すカット部13aが形成される。
タ25を用いたローラ切断によって一括封止部13のみ
を区画ライン11bに沿って切断することにより、一括
封止部13に、区画ライン11bに対応した図18に示
すカット部13aが形成される。
【0087】すなわち、多層セラミック基板11上で一
括封止部13のみがデバイス領域11a単位に切断され
た状態となる。
括封止部13のみがデバイス領域11a単位に切断され
た状態となる。
【0088】ここで、図17に示すように、ローラカッ
タ25は、ホルダ24によって回転自在に支持されると
ともに、ホルダ24には加圧スプリング23によって所
定の荷重が掛けられており、この状態で、一括封止済み
の多層セラミック基板11を配置したXYテーブル22
を移動させることにより、一括封止部13の切断を行
う。
タ25は、ホルダ24によって回転自在に支持されると
ともに、ホルダ24には加圧スプリング23によって所
定の荷重が掛けられており、この状態で、一括封止済み
の多層セラミック基板11を配置したXYテーブル22
を移動させることにより、一括封止部13の切断を行
う。
【0089】その際、樹脂残りが無いように切断する。
【0090】なお、一括封止部13の切断は、ローラ切
断に限らず、ダイシングやレーザあるいはカッタ切断な
どによって行ってもよいが、弾性樹脂がシリコーン樹脂
などの柔らかな低弾性樹脂6の場合、ローラカッタ25
の刃によってその両側に被加工物を押し退ける切断が可
能なローラ切断が好ましい。
断に限らず、ダイシングやレーザあるいはカッタ切断な
どによって行ってもよいが、弾性樹脂がシリコーン樹脂
などの柔らかな低弾性樹脂6の場合、ローラカッタ25
の刃によってその両側に被加工物を押し退ける切断が可
能なローラ切断が好ましい。
【0091】ただし、レーザを用いて一括封止部13を
切断する場合には、ステップS9のレジンカット工程
で、製品(Liイオン電池監視用モジュール1)に設け
るべき図16に示す製品番号などの認識マーク17を同
一のレーザで各デバイス領域11a(図9参照)ごとに
描画することができる。
切断する場合には、ステップS9のレジンカット工程
で、製品(Liイオン電池監視用モジュール1)に設け
るべき図16に示す製品番号などの認識マーク17を同
一のレーザで各デバイス領域11a(図9参照)ごとに
描画することができる。
【0092】なお、低弾性樹脂6が、シリコーン樹脂の
場合には、レーザによって付された認識マーク17は、
鮮明に形成することができ、判読良好な認識マーク17
を付すことができる。
場合には、レーザによって付された認識マーク17は、
鮮明に形成することができ、判読良好な認識マーク17
を付すことができる。
【0093】これは、シリコーン樹脂の表面が光沢面で
あるのに対し、レーザによって形成された認識マーク1
7は、焼かれ、かつ彫られて黒っぽくなり、したがっ
て、明暗によって認識マーク17が鮮明になることによ
るものである。
あるのに対し、レーザによって形成された認識マーク1
7は、焼かれ、かつ彫られて黒っぽくなり、したがっ
て、明暗によって認識マーク17が鮮明になることによ
るものである。
【0094】また、ローラ切断の場合、その切断用装置
の構造を、図17に示すような簡単な構造にすることが
できる。
の構造を、図17に示すような簡単な構造にすることが
できる。
【0095】ただし、弾性樹脂がエポキシ樹脂などの場
合には、ダイシングによる切断が好ましい。
合には、ダイシングによる切断が好ましい。
【0096】その後、ステップS10に示す分割を行っ
て多層セラミック基板11を個片化する。
て多層セラミック基板11を個片化する。
【0097】ここでは、予め、ステップS9でレジンの
みのカットが行われているため、多層セラミック基板1
1のみを区画ライン11bに沿って分割してデバイス領
域11a単位に個片化する。
みのカットが行われているため、多層セラミック基板1
1のみを区画ライン11bに沿って分割してデバイス領
域11a単位に個片化する。
【0098】その際、図19に示すようなクラッキング
方法で、多層セラミック基板11を一括封止部13と反
対側に折って割る。
方法で、多層セラミック基板11を一括封止部13と反
対側に折って割る。
【0099】すなわち、支持ブロック26と支持ブロッ
ク27との間に一括封止部13が形成された多層セラミ
ック基板11を配置し、これにコの字型のクラック用ブ
ロック28を係合させた後、このクラック用ブロック2
8を回転させて多層セラミック基板11の区画ライン1
1bに荷重を付与して基板を区画ライン11bで割る。
ク27との間に一括封止部13が形成された多層セラミ
ック基板11を配置し、これにコの字型のクラック用ブ
ロック28を係合させた後、このクラック用ブロック2
8を回転させて多層セラミック基板11の区画ライン1
1bに荷重を付与して基板を区画ライン11bで割る。
【0100】クラック用ブロック28の回転方向は、多
層セラミック基板11が一括封止部13の無い側に折れ
るように回転させる。
層セラミック基板11が一括封止部13の無い側に折れ
るように回転させる。
【0101】すなわち、一括封止部13が無い側に基板
を折ることで、一括封止部13が邪魔にならずにスムー
ズに基板を割ることができる。
を折ることで、一括封止部13が邪魔にならずにスムー
ズに基板を割ることができる。
【0102】また、一括封止部13が予め区画ライン1
1bに沿って切断されているため、多層セラミック基板
11を容易に割ることができる。
1bに沿って切断されているため、多層セラミック基板
11を容易に割ることができる。
【0103】特に、一括封止部13を形成する弾性樹脂
がシリコーン樹脂などの柔らかな低弾性樹脂6の場合に
は、予め基板分割の前に一括封止部13のみを区画ライ
ン11bに沿って切断しておくことにより、基板の分割
工程でのクラッキング処理の効率化を図ることができ
る。
がシリコーン樹脂などの柔らかな低弾性樹脂6の場合に
は、予め基板分割の前に一括封止部13のみを区画ライ
ン11bに沿って切断しておくことにより、基板の分割
工程でのクラッキング処理の効率化を図ることができ
る。
【0104】また、本実施の形態の多層セラミック基板
11では、その表裏両面にV字状の溝である区画ライン
11bが形成されていることにより、クラック用ブロッ
ク28を回転させて区画ライン11bに荷重を付与した
際に、さらに容易に基板を割ることができる。
11では、その表裏両面にV字状の溝である区画ライン
11bが形成されていることにより、クラック用ブロッ
ク28を回転させて区画ライン11bに荷重を付与した
際に、さらに容易に基板を割ることができる。
【0105】基板分割後、ステップS11に示す電気的
特性テストを行って、ステップS12に示すモジュール
完成となる。
特性テストを行って、ステップS12に示すモジュール
完成となる。
【0106】その結果、図1に示すLiイオン電池監視
用モジュール1を組み立てることができる。
用モジュール1を組み立てることができる。
【0107】次に、図21に示すモジュール2次実装工
程について説明する。
程について説明する。
【0108】図2に示すように、Liイオン電池監視用
モジュール1のモジュール基板4の裏面には、図20に
示す顧客での実装基板であるプリント配線基板16に実
装可能なように、半田接続用の外部端子1aが形成され
ている。
モジュール1のモジュール基板4の裏面には、図20に
示す顧客での実装基板であるプリント配線基板16に実
装可能なように、半田接続用の外部端子1aが形成され
ている。
【0109】そこで、Liイオン電池監視用モジュール
1の顧客への出荷後は、まず、ステップS21に示すよ
うに、PCB基板である実装用のプリント配線基板16
を準備し、その後、ステップS22に示すようにプリン
ト配線基板16に半田ペーストを印刷する。
1の顧客への出荷後は、まず、ステップS21に示すよ
うに、PCB基板である実装用のプリント配線基板16
を準備し、その後、ステップS22に示すようにプリン
ト配線基板16に半田ペーストを印刷する。
【0110】さらに、ステップS23に示すようにLi
イオン電池監視用モジュール1をプリント配線基板16
上に配置(ステップS23に示すモジュール搭載)した
後、ステップS24に示すようにリフローを行う。
イオン電池監視用モジュール1をプリント配線基板16
上に配置(ステップS23に示すモジュール搭載)した
後、ステップS24に示すようにリフローを行う。
【0111】すなわち、図20に示すように、半田リフ
ローによって半田接続部5を形成してLiイオン電池監
視用モジュール1をプリント配線基板16にリフロー実
装する。
ローによって半田接続部5を形成してLiイオン電池監
視用モジュール1をプリント配線基板16にリフロー実
装する。
【0112】その後、ステップS25に示すように、電
気的特性テストを行って、ステップS26に示す実装完
成となる。
気的特性テストを行って、ステップS26に示す実装完
成となる。
【0113】本実施の形態のLiイオン電池監視用モジ
ュール1の組み立てでは、複数のデバイス領域11aの
半導体チップ2やチップ部品3などの表面実装部品を絶
縁性の低弾性樹脂6によって一括封止した後に個片化す
る際に、予め一括封止部13のみを区画ライン11bに
沿って切断しておき、その後、多層セラミック基板11
をデバイス領域11a単位に分割して個片化することに
より、多層セラミック基板11の分割をスムーズに容易
に行うことができる。
ュール1の組み立てでは、複数のデバイス領域11aの
半導体チップ2やチップ部品3などの表面実装部品を絶
縁性の低弾性樹脂6によって一括封止した後に個片化す
る際に、予め一括封止部13のみを区画ライン11bに
沿って切断しておき、その後、多層セラミック基板11
をデバイス領域11a単位に分割して個片化することに
より、多層セラミック基板11の分割をスムーズに容易
に行うことができる。
【0114】特に、本実施の形態のように、低弾性樹脂
6としてシリコーン樹脂を用いた場合、一括封止部13
を予め切断しておくことによって、多層セラミック基板
11の分割を容易に、かつ素早く行うことができる。
6としてシリコーン樹脂を用いた場合、一括封止部13
を予め切断しておくことによって、多層セラミック基板
11の分割を容易に、かつ素早く行うことができる。
【0115】これによって、多層セラミック基板11の
分割工程での作業効率の向上を図ることができる。
分割工程での作業効率の向上を図ることができる。
【0116】また、Liイオン電池監視用モジュール1
において、表面実装部品である半導体チップ2およびチ
ップ部品3とそれぞれの半田接続部5とが、150℃以
上の温度で200MPa以下の弾性率の低弾性樹脂6に
よって覆われることにより、2次実装リフローでLiイ
オン電池監視用モジュール1を実装する際に、内部の半
田接続部5が再溶融しても、その溶融膨張による圧力
(図24に示す半田再溶融膨張圧9)を低弾性樹脂6に
よって緩和することができる。
において、表面実装部品である半導体チップ2およびチ
ップ部品3とそれぞれの半田接続部5とが、150℃以
上の温度で200MPa以下の弾性率の低弾性樹脂6に
よって覆われることにより、2次実装リフローでLiイ
オン電池監視用モジュール1を実装する際に、内部の半
田接続部5が再溶融しても、その溶融膨張による圧力
(図24に示す半田再溶融膨張圧9)を低弾性樹脂6に
よって緩和することができる。
【0117】その結果、前記表面実装部品とレジン(低
弾性樹脂6)との界面もしくはレジンとモジュール基板
4との界面が剥離するのを防ぐことができる。
弾性樹脂6)との界面もしくはレジンとモジュール基板
4との界面が剥離するのを防ぐことができる。
【0118】これにより、半田の前記界面への流れ出し
10(図24参照)を防ぐことができ、これにより、前
記表面実装部品における接続端子3a間のショート(短
絡)の発生を防ぐことができる。
10(図24参照)を防ぐことができ、これにより、前
記表面実装部品における接続端子3a間のショート(短
絡)の発生を防ぐことができる。
【0119】ここで、図24および図25の比較例に示
すように、従来、チップ部品18の半田実装では、図2
5に示す接続端子18aは、90%Sn/10%Pb半
田でめっきされており、半田濡れ性を良好にしてある。
すように、従来、チップ部品18の半田実装では、図2
5に示す接続端子18aは、90%Sn/10%Pb半
田でめっきされており、半田濡れ性を良好にしてある。
【0120】その半田接続部18bは、融点(固相線)
が245℃のPb系高温半田を使用しており、2次実装
リフローにおいて再溶融し難い材料選択となっている。
が245℃のPb系高温半田を使用しており、2次実装
リフローにおいて再溶融し難い材料選択となっている。
【0121】しかしながら、モジュール組み立てリフロ
ーにおいて、接続端子18aのめっきのSnが半田接続
部18bに溶け込み、Pb−Sn共晶相を形成し、この
Pb系高温半田の融点を降下させている。
ーにおいて、接続端子18aのめっきのSnが半田接続
部18bに溶け込み、Pb−Sn共晶相を形成し、この
Pb系高温半田の融点を降下させている。
【0122】その結果、顧客実装リフロー時には、図2
4に示すように、半田接続部18bは再溶融状態とな
り、さらに、高硬度レジン20が用いられているため、
半田接続部18bの半田再溶融膨張圧9がレジン圧力1
9よりも高くなり、高硬度レジン20とチップ部品18
との界面が剥離状態になるとともに、その隙間に、フラ
ッシュ状に半田の流れ出し10が発生して短絡不良とな
る。
4に示すように、半田接続部18bは再溶融状態とな
り、さらに、高硬度レジン20が用いられているため、
半田接続部18bの半田再溶融膨張圧9がレジン圧力1
9よりも高くなり、高硬度レジン20とチップ部品18
との界面が剥離状態になるとともに、その隙間に、フラ
ッシュ状に半田の流れ出し10が発生して短絡不良とな
る。
【0123】これに対して、本実施の形態のLiイオン
電池監視用モジュール1では、半田の界面への流れ出し
10を防ぐことができるため、顧客リフローに対応にさ
せることができる。
電池監視用モジュール1では、半田の界面への流れ出し
10を防ぐことができるため、顧客リフローに対応にさ
せることができる。
【0124】さらに、低弾性樹脂6が、25℃の温度で
1MPa以上の弾性率を備えている場合には、機械的保
護力(機械的強度)を十分に確保することができる。
1MPa以上の弾性率を備えている場合には、機械的保
護力(機械的強度)を十分に確保することができる。
【0125】したがって、半田の再溶融による界面への
流れ出し10を防ぎつつ、かつ封止部7内の保護を十分
に行うことができる。
流れ出し10を防ぎつつ、かつ封止部7内の保護を十分
に行うことができる。
【0126】なお、低弾性樹脂6としてシリコーン樹脂
を用いることにより、多層セラミック基板11の状態で
レジン印刷塗布や印刷後のレジンカット、さらに機械的
分割を行うことができるため、廉価な方法で封止や個片
化を行うことができる。
を用いることにより、多層セラミック基板11の状態で
レジン印刷塗布や印刷後のレジンカット、さらに機械的
分割を行うことができるため、廉価な方法で封止や個片
化を行うことができる。
【0127】したがって、Liイオン電池監視用モジュ
ール1の製造においてコスト低減化を図ることができ
る。
ール1の製造においてコスト低減化を図ることができ
る。
【0128】また、半田の再溶融による界面への流れ出
し10の発生を防止できるため、Liイオン電池監視用
モジュール1に半田実装される半導体チップ2やチップ
部品3などの表面実装部品の電極仕様と適用半田の組み
合わせによって生じる内部半田の融点降下を考慮する必
要がなくなり、表面実装部品の電極仕様を半田めっきと
してもよく、また、Snめっきとしてもよく、どちらで
も採用することができる。
し10の発生を防止できるため、Liイオン電池監視用
モジュール1に半田実装される半導体チップ2やチップ
部品3などの表面実装部品の電極仕様と適用半田の組み
合わせによって生じる内部半田の融点降下を考慮する必
要がなくなり、表面実装部品の電極仕様を半田めっきと
してもよく、また、Snめっきとしてもよく、どちらで
も採用することができる。
【0129】これにより、Pbフリー化に関し、部品メ
ーカでのPbフリー化の進行状況に応じたフレキシブル
な対応が可能になり、したがって、市場ニーズ対応範囲
を大幅に広げることができる。
ーカでのPbフリー化の進行状況に応じたフレキシブル
な対応が可能になり、したがって、市場ニーズ対応範囲
を大幅に広げることができる。
【0130】なお、Liイオン電池監視用モジュール1
の組み立てに用いられる半田は、必ずしも高温半田であ
る必要はなく、60%Sn/40%Pb(共晶半田)の
使用でも問題なく、何らかの理由によりモジュール組み
立て時に基板に高温をかけられない場合であってもLi
イオン電池監視用モジュール1としての特徴を失うこと
なく対応することができる。
の組み立てに用いられる半田は、必ずしも高温半田であ
る必要はなく、60%Sn/40%Pb(共晶半田)の
使用でも問題なく、何らかの理由によりモジュール組み
立て時に基板に高温をかけられない場合であってもLi
イオン電池監視用モジュール1としての特徴を失うこと
なく対応することができる。
【0131】また、低弾性樹脂6としてシリコーン樹脂
を採用する際に、シリコーン樹脂のフィラー含有率を調
整することにより、封止部7の熱伝導率を向上させるこ
とができ、Liイオン電池監視用モジュール1としての
重要な特性の1つである熱抵抗を低減できる。
を採用する際に、シリコーン樹脂のフィラー含有率を調
整することにより、封止部7の熱伝導率を向上させるこ
とができ、Liイオン電池監視用モジュール1としての
重要な特性の1つである熱抵抗を低減できる。
【0132】また、Liイオン電池監視用モジュール1
の内部半田は、部品端子めっきの半田への溶融による融
点降下ではなく、もともと融点の低い半田、例えば、ビ
スマス入り半田などのPbフリー対応半田を用いてもよ
く、Liイオン電池監視用モジュール1を顧客でリフロ
ー実装する温度よりも低い融点のものでも問題なく適用
できる。
の内部半田は、部品端子めっきの半田への溶融による融
点降下ではなく、もともと融点の低い半田、例えば、ビ
スマス入り半田などのPbフリー対応半田を用いてもよ
く、Liイオン電池監視用モジュール1を顧客でリフロ
ー実装する温度よりも低い融点のものでも問題なく適用
できる。
【0133】また、低弾性樹脂6としてシリコーン樹脂
を採用することにより、シリコーン樹脂(シリコーンゴ
ム)は、柔らかいため、モジュール基板4がセラミック
基板であっても、あるいはガラス入りエポキシ基板であ
ってもその反りを低減することができ、したがって、モ
ジュール組み立て工程での基板反りに起因する製造装置
でのトラブルのポテンシャルを低減できる。
を採用することにより、シリコーン樹脂(シリコーンゴ
ム)は、柔らかいため、モジュール基板4がセラミック
基板であっても、あるいはガラス入りエポキシ基板であ
ってもその反りを低減することができ、したがって、モ
ジュール組み立て工程での基板反りに起因する製造装置
でのトラブルのポテンシャルを低減できる。
【0134】さらに、低弾性樹脂6としてシリコーン樹
脂を採用することにより、モジュール基板4がセラミッ
ク基板であっても、また、ガラス入りエポキシ基板であ
ってもその反りを低減することができるため、基板材料
の選択性を向上できる。
脂を採用することにより、モジュール基板4がセラミッ
ク基板であっても、また、ガラス入りエポキシ基板であ
ってもその反りを低減することができるため、基板材料
の選択性を向上できる。
【0135】以上、本発明者によってなされた発明を発
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言う
までもない。
【0136】例えば、前記実施の形態では、弾性樹脂が
低弾性樹脂6であり、かつこの低弾性樹脂6が、シリコ
ーン樹脂または低弾性エポキシ樹脂の場合を一例として
取り上げて説明したが、低弾性樹脂6は、前記実施の形
態で説明した弾性率の許容範囲のものであれば、ゲル状
のものなどであってもよい。
低弾性樹脂6であり、かつこの低弾性樹脂6が、シリコ
ーン樹脂または低弾性エポキシ樹脂の場合を一例として
取り上げて説明したが、低弾性樹脂6は、前記実施の形
態で説明した弾性率の許容範囲のものであれば、ゲル状
のものなどであってもよい。
【0137】さらに、弾性樹脂は、低弾性のものに限ら
ず、比較的硬質なエポキシ系樹脂などであってもよい。
ず、比較的硬質なエポキシ系樹脂などであってもよい。
【0138】また、前記実施の形態では、図1に示すL
iイオン電池監視用モジュール1のように、封止部7の
表面には何も設けられていない構造のものを説明した
が、図22の変形例に示すように、封止部7の表面上に
平坦面21aを有したキャップ部材21が配置されてい
てもよい。
iイオン電池監視用モジュール1のように、封止部7の
表面には何も設けられていない構造のものを説明した
が、図22の変形例に示すように、封止部7の表面上に
平坦面21aを有したキャップ部材21が配置されてい
てもよい。
【0139】これにより、個片化されたLiイオン電池
監視用モジュール1を、図20に示すようにプリント配
線基板16などに実装する際に、封止部7の表面が凹凸
である場合でもキャップ部材21の平坦面21aがある
ため、この平坦面21aを真空吸着することにより、L
iイオン電池監視用モジュール1を確実に吸着保持する
ことができ、プリント配線基板16への実装性を向上で
きる。
監視用モジュール1を、図20に示すようにプリント配
線基板16などに実装する際に、封止部7の表面が凹凸
である場合でもキャップ部材21の平坦面21aがある
ため、この平坦面21aを真空吸着することにより、L
iイオン電池監視用モジュール1を確実に吸着保持する
ことができ、プリント配線基板16への実装性を向上で
きる。
【0140】また、図23の変形例の多層セラミック基
板11のように、基板の耳部11eに、区画ライン11
bの両側または片側もしくは近傍などに位置認識パター
ン11fを設けてもよい。
板11のように、基板の耳部11eに、区画ライン11
bの両側または片側もしくは近傍などに位置認識パター
ン11fを設けてもよい。
【0141】この位置認識パターン11fは、配線パタ
ーン4fなどと同じ工程で形成可能なものであり、区画
ライン11bの位置を検出する際に認識するものであ
る。
ーン4fなどと同じ工程で形成可能なものであり、区画
ライン11bの位置を検出する際に認識するものであ
る。
【0142】この位置認識パターン11fを用いた認識
方法では、配線の認識が容易であるとともに、その形成
についても配線形成と同工程でできるため、容易に形成
でき、かつ高精度に認識できる。
方法では、配線の認識が容易であるとともに、その形成
についても配線形成と同工程でできるため、容易に形成
でき、かつ高精度に認識できる。
【0143】また、位置認識パターン11fは、多層セ
ラミック基板11の耳部11eの表面、裏面、表裏両面
および側面のいずれに設けてもよいが、耳部11eにレ
ジン(弾性樹脂)が掛からないようにレジンの粘度を高
めておく必要がある(例えば、15Pa・s以上)。
ラミック基板11の耳部11eの表面、裏面、表裏両面
および側面のいずれに設けてもよいが、耳部11eにレ
ジン(弾性樹脂)が掛からないようにレジンの粘度を高
めておく必要がある(例えば、15Pa・s以上)。
【0144】なお、位置認識パターン11fを設けず
に、区画ライン11bを直接認識してもよい。
に、区画ライン11bを直接認識してもよい。
【0145】また、前記実施の形態では、半導体装置
が、Liイオン電池監視用モジュール1の場合を説明し
たが、前記半導体装置は、多数個取り基板の複数のデバ
イス領域11aに搭載された複数の表面実装部品を低弾
性樹脂6によって一括で樹脂封止した後、個片化される
半導体装置であれば、Rfモジュールと呼ばれる高周波
モジュール(高周波電力増幅装置)などの他の半導体装
置であってもよい。
が、Liイオン電池監視用モジュール1の場合を説明し
たが、前記半導体装置は、多数個取り基板の複数のデバ
イス領域11aに搭載された複数の表面実装部品を低弾
性樹脂6によって一括で樹脂封止した後、個片化される
半導体装置であれば、Rfモジュールと呼ばれる高周波
モジュール(高周波電力増幅装置)などの他の半導体装
置であってもよい。
【0146】また、表面実装部品は、チップ部品や半導
体チップに限定されずに、半田実装される表面実装部品
であれば、他の電子部品などであってもよい。
体チップに限定されずに、半田実装される表面実装部品
であれば、他の電子部品などであってもよい。
【0147】また、前記半導体装置は、半導体チップと
配線基板とを対向して配置して、半導体チップの表面電
極と、表面に金めっき層、Snめっき層またはPb−S
n系半田めっき層が形成された基板側端子とを金バンプ
または半田バンプを介してバンプ接続するものであって
もよい。
配線基板とを対向して配置して、半導体チップの表面電
極と、表面に金めっき層、Snめっき層またはPb−S
n系半田めっき層が形成された基板側端子とを金バンプ
または半田バンプを介してバンプ接続するものであって
もよい。
【0148】また、多層セラミック基板11に形成され
る区画ライン11bは、溝であればよく、その形状は、
必ずしもV字状でなくてもよい。
る区画ライン11bは、溝であればよく、その形状は、
必ずしもV字状でなくてもよい。
【0149】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【0150】複数のデバイス領域の表面実装部品を絶縁
性の弾性樹脂によって一括封止した後に個片化する際
に、一括封止後、予め一括封止部のみを区画ラインに沿
って切断しておき、その後、多数個取り基板を分割する
ことにより、基板の分割を容易に行うことができる。
性の弾性樹脂によって一括封止した後に個片化する際
に、一括封止後、予め一括封止部のみを区画ラインに沿
って切断しておき、その後、多数個取り基板を分割する
ことにより、基板の分割を容易に行うことができる。
【図1】本発明の実施の形態の半導体装置の一例である
Liイオン電池監視用モジュールの構造を示す斜視図で
ある。
Liイオン電池監視用モジュールの構造を示す斜視図で
ある。
【図2】図1に示すLiイオン電池監視用モジュールの
構造を示す底面図である。
構造を示す底面図である。
【図3】図1に示すLiイオン電池監視用モジュールに
搭載される各表面実装部品の配置を示す平面配置図であ
る。
搭載される各表面実装部品の配置を示す平面配置図であ
る。
【図4】図3に示すA−A線に沿った断面の構造示す断
面図である。
面図である。
【図5】図3に示す表面実装部品におけるチップコンデ
ンサの半田接続構造の一例を示す断面図である。
ンサの半田接続構造の一例を示す断面図である。
【図6】図5のB部を拡大して示す拡大部分断面図であ
る。
る。
【図7】図1に示すLiイオン電池監視用モジュールの
封止部に用いられる低弾性樹脂の温度特性の一例を示す
特性図である。
封止部に用いられる低弾性樹脂の温度特性の一例を示す
特性図である。
【図8】図1に示すLiイオン電池監視用モジュールに
おける各表面実装部品の融点の一例を示す融点データ図
である。
おける各表面実装部品の融点の一例を示す融点データ図
である。
【図9】図1に示すLiイオン電池監視用モジュールの
組み立てに用いられる多数個取り基板の一例である多層
セラミック基板の構造を示す斜視図である。
組み立てに用いられる多数個取り基板の一例である多層
セラミック基板の構造を示す斜視図である。
【図10】図9の多層セラミック基板の裏面の配線パタ
ーンの一例を示す拡大部分平面図である。
ーンの一例を示す拡大部分平面図である。
【図11】変形例の多層セラミック基板の裏面の配線パ
ターンを示す拡大部分平面図である。
ターンを示す拡大部分平面図である。
【図12】図11のC部を拡大して示す拡大部分平面図
である。
である。
【図13】図12に示すD−D線に沿った断面の構造を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図14】図12に示すE−E線に沿った断面の構造を
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図15】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の組み立てにおけるレジン印刷方法の一例を示す斜視図
である。
の組み立てにおけるレジン印刷方法の一例を示す斜視図
である。
【図16】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の組み立てにおけるマーキング方法の一例を示す斜視図
である。
の組み立てにおけるマーキング方法の一例を示す斜視図
である。
【図17】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の組み立てにおけるレジンカットの方法の一例を示す側
面図である。
の組み立てにおけるレジンカットの方法の一例を示す側
面図である。
【図18】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の組み立てにおけるレジンカット後の多層セラミック基
板の構造の一例を簡易的に示す部分断面図である。
の組み立てにおけるレジンカット後の多層セラミック基
板の構造の一例を簡易的に示す部分断面図である。
【図19】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の組み立てにおける基板分割の方法の一例を示す部分断
面図である。
の組み立てにおける基板分割の方法の一例を示す部分断
面図である。
【図20】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の実装基板への実装状態の一例を示す斜視図である。
の実装基板への実装状態の一例を示す斜視図である。
【図21】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
の組み立て方法および顧客実装工程の実装手順の一例を
示す組み立てフロー図と実装フロー図である。
の組み立て方法および顧客実装工程の実装手順の一例を
示す組み立てフロー図と実装フロー図である。
【図22】変形例のLiイオン電池監視用モジュールの
組み立てにおけるキャップ部材取り付け後の構造を示す
部分断面図である。
組み立てにおけるキャップ部材取り付け後の構造を示す
部分断面図である。
【図23】変形例の多層セラミック基板の裏面の位置認
識マークを示す拡大部分平面図である。
識マークを示す拡大部分平面図である。
【図24】図1に示すLiイオン電池監視用モジュール
に対する比較例のモジュールにおける半田流れの原理を
示す流れ出し説明図である。
に対する比較例のモジュールにおける半田流れの原理を
示す流れ出し説明図である。
【図25】図24に示す比較例のモジュールの半田流れ
の一例を示す斜視図である。
の一例を示す斜視図である。
1 Liイオン電池監視用モジュール(半導体装置)
1a 外部端子
2 半導体チップ(表面実装部品)
2a パッド
2b 主面
3 チップ部品(表面実装部品)
3a 接続端子
3b Ag/Pd電極
3c Ni下地めっき層
3d 半田めっき層
4 モジュール基板(配線基板)
4a 基板側端子
4b 金めっき層
4c Cu導体
4d Ni下地めっき層
4e オーバーコートガラス
4f 配線パターン
4g スルーホール配線
5 半田接続部
6 低弾性樹脂(弾性樹脂)
7 封止部
8 金線
9 半田再溶融膨張圧
10 流れ出し
11 多層セラミック基板(多数個取り基板)
11a デバイス領域
11b 区画ライン(V字状の溝)
11c 銅−タングステンメタライズ
11d ニッケル−金層
11e 耳部
11f 位置認識パターン
12 スキージ
13 一括封止部
13a カット部
14 メタルマスク
15 レジン塗布済み基板
16 プリント配線基板
17 認識マーク
18 チップ部品
18a 接続端子
18b 半田接続部
19 レジン圧力
20 高硬度レジン
21 キャップ部材
21a 平坦面
22 XYテーブル
23 加圧スプリング
24 ホルダ
25 ローラカッタ
26 支持ブロック
27 支持ブロック
28 クラック用ブロック
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小林 義彦
群馬県高崎市西横手町1番地1 日立東部
セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 菊池 栄
東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株
式会社日立製作所半導体グループ内
(72)発明者 根岸 幹夫
群馬県高崎市西横手町1番地1 日立東部
セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 中嶋 浩一
群馬県高崎市西横手町1番地1 日立東部
セミコンダクタ株式会社内
(72)発明者 遠藤 恒雄
東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株
式会社日立製作所半導体グループ内
Fターム(参考) 5E338 AA03 BB47 EE32
Claims (21)
- 【請求項1】 半田実装される表面実装部品と、 前記表面実装部品が搭載される配線基板と、 前記表面実装部品と前記配線基板とを接続する半田接続
部と、 前記表面実装部品および前記半田接続部を覆い、150
℃以上の温度において200MPa以下の弾性率の絶縁
性の弾性樹脂によって形成された封止部と、 前記封止部の表面上に配置され、平坦面を備えたキャッ
プ部材とを有することを特徴とする半導体装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置であって、前
記弾性樹脂が、シリコーン樹脂であることを特徴とする
半導体装置。 - 【請求項3】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載可
能な複数のデバイス領域が形成された多数個取り基板を
準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを絶縁性の弾性樹脂によって覆って一
括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部のみを各デバイス領域単位に切断
する工程と、 (e)前記(d)工程後、前記多数個取り基板を前記デ
バイス領域単位に分割して個片化する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項4】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載可
能な複数のデバイス領域が形成された多数個取り基板を
準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを、150℃以上の温度において弾性
率が200MPa以下の絶縁性の弾性樹脂によって覆っ
て一括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部のみを各デバイス領域単位に切断
する工程と、 (e)前記(d)工程後、前記多数個取り基板を前記デ
バイス領域単位に分割して個片化する工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記弾性樹脂が、シリコーン樹脂であることを
特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記(d)工程において、前記一括封止部をロ
ーラ切断によって切断することを特徴とする半導体装置
の製造方法。 - 【請求項7】 請求項3記載の半導体装置の製造方法で
あって、前記(e)工程において、前記多数個取り基板
を前記一括封止部と反対側に折って割ることを特徴とす
る半導体装置の製造方法。 - 【請求項8】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載可
能な複数のデバイス領域がV字状の溝によって区画形成
され、表面および裏面に相互が電気的に接続されて配置
された複数の配線パターンを有し、前記配線パターンの
一部が前記溝に掛かるように形成された多数個取り基板
を準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを絶縁性の弾性樹脂によって覆って一
括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部および前記多数個取り基板を前記
溝に沿って分割して各デバイス領域単位に個片化する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項9】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載可
能な複数のデバイス領域がV字状の溝によって区画形成
され、表面および裏面に相互が電気的に接続されて配置
された複数の配線パターンを有し、前記配線パターンの
一部が前記溝に掛かるように形成された多数個取り基板
を準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを、150℃以上の温度において弾性
率が200MPa以下の絶縁性の弾性樹脂によって覆っ
て一括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部および前記多数個取り基板を前記
溝に沿って分割して各デバイス領域単位に個片化する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項10】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
であって、前記弾性樹脂が、シリコーン樹脂であること
を特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項11】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
であって、前記デバイス領域が四角形であり、この四角
形のデバイス領域の各辺に前記溝を跨がった配線パター
ンが少なくとも1つ形成された多数個取り基板を用いて
組み立てることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項12】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
であって、前記(a)工程で準備する多数個取り基板の
前記V字状の溝は、前記配線パターンのメタライズであ
る銅−タングステン導体を施した後に形成したものであ
り、その後、基板の焼成処理を行い、さらに、前記メタ
ライズ上にニッケル−金めっき層をめっきして前記配線
パターンを形成した基板であることを特徴とする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項13】 請求項8記載の半導体装置の製造方法
であって、前記(a)工程で準備する多数個取り基板の
前記溝に掛かる配線パターンには、前記溝を跨いでその
両側の配線パターンを電気的に接続しているものと、前
記溝の両側の配線パターンを電気的に接続していないも
のとがあり、電気的に接続している配線パターンはグラ
ウンド配線であり、電気的に接続していない配線パター
ンは信号配線であることを特徴とする半導体装置の製造
方法。 - 【請求項14】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載
可能な複数のデバイス領域が形成され、前記複数のデバ
イス領域を区画するV字状の溝が表面および裏面に形成
された多数個取り基板を準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを絶縁性の弾性樹脂によって覆って一
括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部および前記多数個取り基板を前記
溝に沿って分割して各デバイス領域単位に個片化する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項15】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載
可能な複数のデバイス領域が形成され、前記複数のデバ
イス領域を区画するV字状の溝が表面および裏面に形成
された多数個取り基板を準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを、150℃以上の温度において弾性
率が200MPa以下の絶縁性の弾性樹脂によって覆っ
て一括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部および前記多数個取り基板を前記
溝に沿って分割して各デバイス領域単位に個片化する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項16】 請求項14記載の半導体装置の製造方
法であって、前記弾性樹脂が、シリコーン樹脂であるこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項17】 (a)表面実装部品をそれぞれに搭載
可能な複数のデバイス領域がV字状の溝によって区画形
成され、表面および裏面に相互が電気的に接続されて配
置された複数の配線パターンを有し、前記配線パターン
の一部が前記溝に掛かるように形成された多数個取り基
板を準備する工程と、 (b)半田接続によって前記表面実装部品をそれぞれの
前記デバイス領域に搭載する工程と、 (c)前記半田接続によって形成された半田接続部と前
記表面実装部品とを、150℃以上の温度において弾性
率が200MPa以下の絶縁性の弾性樹脂によって覆っ
て一括封止部を形成する工程と、 (d)前記一括封止部のみを各デバイス領域単位に切断
する工程と、 (e)前記(d)工程後、前記多数個取り基板を前記溝
に沿って分割して前記デバイス領域単位に個片化する工
程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項18】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法であって、前記(d)工程において前記一括封止部を
ローラ切断によって切断することを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項19】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法であって、前記(e)工程において前記多数個取り基
板を前記一括封止部と反対側に折って割ることを特徴と
する半導体装置の製造方法。 - 【請求項20】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法であって、前記(a)工程で準備する多数個取り基板
の前記V字状の溝は、前記配線パターンのメタライズで
ある銅−タングステン導体を施した後に形成したもので
あり、その後、基板の焼成処理を行い、さらに、前記メ
タライズ上にニッケル−金をめっきして前記配線パター
ンを形成した基板であることを特徴とする半導体装置の
製造方法。 - 【請求項21】 請求項17記載の半導体装置の製造方
法であって、前記(a)工程で準備する多数個取り基板
の前記溝に掛かる配線パターンには、前記溝を跨いでそ
の両側の配線パターンを電気的に接続しているものと、
前記溝の両側の配線パターンを電気的に接続していない
ものとがあり、電気的に接続している配線パターンはグ
ラウンド配線であり、電気的に接続していない配線パタ
ーンは信号配線であることを特徴とする半導体装置の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001302519A JP2003110083A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 半導体装置およびその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001302519A JP2003110083A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 半導体装置およびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003110083A true JP2003110083A (ja) | 2003-04-11 |
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ID=19122749
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001302519A Pending JP2003110083A (ja) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | 半導体装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003110083A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005197422A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Renesas Technology Corp | 半導体装置及び電子装置 |
JP2010238920A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Denso Corp | リアクトル |
US7948059B2 (en) | 2006-03-17 | 2011-05-24 | Hitachi Metals, Ltd. | Dividable semiconductor device having ceramic substrate and surface mount components collectively sealed on principle surface of ceramic substrate |
KR101216188B1 (ko) | 2011-06-14 | 2012-12-27 | (주) 아모엘이디 | 세라믹 기판의 제조 방법 |
JP2015204342A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | シマネ益田電子株式会社 | 電子部品の製造方法 |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001302519A patent/JP2003110083A/ja active Pending
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KR101216188B1 (ko) | 2011-06-14 | 2012-12-27 | (주) 아모엘이디 | 세라믹 기판의 제조 방법 |
JP2015204342A (ja) * | 2014-04-11 | 2015-11-16 | シマネ益田電子株式会社 | 電子部品の製造方法 |
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