【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモジュール部品に関し、特に配線基板の上部に電子部品が配置され、これを絶縁樹脂で被ったモジュール部品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のモジュール部品１は図８の断面図に示すように回路パターン１１や電極３を配線基板２の表面に形成し、その表面をオーバーコート樹脂６で被っている。そして電極３は配線基板２の内部に形成したインナービア８や回路パターン９を通して裏面電極１０と接続している。電子部品４と電極３とをはんだ５で接続した後、電子部品４を包み込むように配線基板２の表面上を外層樹脂７で被った構成である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来のモジュール部品１では、電子部品４と配線基板２をはんだ５で接続しその上から外層樹脂７で被った構成としているが、特に最近の小型化された電子部品において電子部品４と配線基板２とのクリアランスが小さく外層樹脂７がこのクリアランスに確実に充填されないため電子部品４の絶縁が不十分でマザー基板とのはんだ接合時に上記はんだ５が再溶融した際に電子部品４の電極間がショートしモジュール部品１の機能を害するものとなっていた。
【０００４】
本発明は上記問題を解決し接続信頼性に優れたモジュール部品を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の請求項１に記載の発明は、表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と、少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間を埋めるように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と、少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品であり、接続電極またはオーバーコート樹脂間を埋めるように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂により再溶融で膨張したはんだをショート防止樹脂で封止することにより電子部品の電極間の短絡を防止することができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、配線基板として電子部品を接続する接続電極が複数対設けられ、この隣接する対の接続電極またはオーバーコート樹脂間にも溶融はんだによるショート防止樹脂を設けた請求項１に記載のモジュール部品であり電子部品の電極間および電子部品間の電極の短絡を防止することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、表面に接続電極および配線パターンを形成するとともに配線パターンおよび接続電極の接続部を除いた部分にオーバーコート樹脂を形成した配線基板と、上記接続電極の接続部にはんだにて接続される電子部品と少なくとも上記接続電極またはオーバーコート樹脂間および接続電極に接続した電子部品のはんだ付け部を被うように設けられた溶融はんだによるショート防止樹脂と少なくとも電子部品を実装した配線基板の面を被う外層樹脂とからなるモジュール部品であり、電子部品の電極間および電子部品間の電極の短絡を防止することができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、溶融はんだによるショート防止樹脂が実装された電子部品を埋設するように配線基板の表面全体に設けた請求項３に記載のモジュール部品であり、電子部品の電極間および電子部品間の電極の短絡を防止することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、溶融はんだによるショート防止樹脂として外層樹脂より曲げ弾性率の低いものを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品であり、再溶融によって膨張したはんだをショート防止樹脂が膨張したはんだの体積を吸収するため各種電極間のショートを防止することができる。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、実装する電子部品として能動部品のトランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体および受動部品のチップ状の抵抗、コンデンサ、インダクタを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品であり、小型の電子部品をはんだ実装する場合の電極間のショートを防止することができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、溶融はんだによるショート防止樹脂をエポキシ樹脂とした請求項１または３に記載のモジュール部品であり、小さな隙間でも確実に素早く充填することができ電極間のショートを防止するとともに生産性を向上することができる。
【００１２】
請求項８に記載の発明は、外層樹脂を無機フィラーを５０％以上含有したエポキシ樹脂とした請求項１または３に記載のモジュール部品であり、電子部品から発生する熱を速やかに放熱することができる。
【００１３】
請求項９に記載の発明は、溶融はんだの溶融温度を２２０度以上とした請求項１または３に記載のモジュール部品であり、耐熱性に優れたモジュール部品を提供することができる。
【００１４】
請求項１０に記載の発明は、ショート防止樹脂としてガラス転移温度が溶融はんだの溶融温度よりも低いものを用いた請求項１または３に記載のモジュール部品であり、溶融はんだの体積膨張を緩和し電極間のはんだによるショートを防止し信頼性を向上することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は本発明のモジュール部品１２の断面図である。回路パターン２１や接続電極１４を配線基板１３の表面に形成し、配線基板１３の内部に形成したインナービア２０や回路パターン２２を通して裏面電極２３と接続している。その回路パターン２１や接続電極１４の接続部を除いた表面をオーバーコート樹脂１７で被っている。図２にオーバーコート樹脂１７で被った配線基板１３の平面図を示す。前述した回路パターン２１は電子部品１５の電極に対応する部分を残して、接続電極１４として接続する部分の外周をオーバーコート樹脂１７で被っている。この接続電極１４は図１に示す配線基板１３の内部に形成したインナービア２０や回路パターン２２を通して裏面電極２３と接続している。さらに図３で示すように配線基板１３に電子部品１５をはんだ１６で接続した平面状態を示している。
【００１７】
図４は図３の斜視図を示し複数個の電子部品１５の電極間および回路部品間の電極間に形成した構成を示している。
【００１８】
図１に示すように電子部品１５と接続電極１４とがはんだ１６で接続され電子部品１５と配線基板１３との間にはショート防止樹脂１９を形成している。このショート防止樹脂１９を充填するのに配線基板１３上の接続電極１４の電極間にはショート防止樹脂１９を塗布せず略４５μｍ程度の隙間を確保することによりショート防止樹脂１９が電子部品１５と配線基板１３の間および接続電極１４間に流れ込むことで確実に封止することができる。さらに電子部品１５の側面に露出しているはんだ１６もショート防止樹脂１９で被った構成としている。
【００１９】
そして配線基板１３の表面および電子部品１５を含むショート防止樹脂１９を外層樹脂１８で被いその表面を平坦にすることで、その表面を機械吸着することが容易となりマザー基板へのモジュール部品の搭載効率を高めることができる。
【００２０】
このように、ショート防止樹脂１９を用いてはんだ１６を被って封止することにより図５に示すリフロー後の接続抵抗変化のグラフにおいて従来のモジュール部品の構成ではＡに示すようなリフロー後に接続抵抗値が０になっており、断面を分解すると配線基板と回路部品との間にはんだが流出し電極間が導通している。本発明の構成ではＢで示すように初期値とリフロー後の接続抵抗値に変化は見られず、良好な特性を示している。これは電子部品１５を被覆するようにショート防止樹脂１９によってはんだ１６の再溶融時にはんだ１６が体積膨張してもショート防止樹脂１９の曲げ弾性率の小さい材料を用いることにより体積膨張したはんだ１６による応力をショート防止樹脂１９で緩和させることで電子部品１５とショート防止樹脂１９との界面には亀裂が発生しないため、従来この亀裂に溶融したはんだが入り込み電極間の短絡していたことを防ぐことができる。
【００２１】
図６は電子部品１５の天面を残しショート防止樹脂１９で被っておりその上から外層樹脂１８で被った構成である。図７は図６の電子部品１５の天面を残しショート防止樹脂１９で配線基板１３を被ったものの斜視図である。
【００２２】
配線基板１３は、無機フィラーと熱硬化性樹脂とを含む混合物からなっている。無機フィラーとしては、Ａｌ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＢＮ，ＡｌＮ，ＳｉＯ２およびＢａＴｉＯ３などを用いることができる。無機フィラーは混合物に対して７０重量％から９５重量％であることが望ましい。熱硬化性樹脂には、たとえば耐熱性が高いエポキシ樹脂、フェノール樹脂、またはシアネート樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は耐熱性が高いので特に好ましい。
【００２３】
回路パターン２１，２２は電気導電性を有する物質からなりたとえば銅箔や導電性樹脂組成物からなる。本発明において回路パターン２１，２２は銅箔を用いている。
【００２４】
電子部品１５はたとえば能動部品を含む。能動部品としては、たとえばトランジスタ、ＩＣ、ＬＳＩなどの半導体素子が用いられる。受動部品としてはチップ状の抵抗、コンデンサ、インダクタなどが用いられる。なお電子部品１５は能動部品または受動部品を含まない場合であっても良い。
【００２５】
はんだ１６はたとえば共晶はんだや高温はんだあるいは鉛フリーはんだを用いることができる。
【００２６】
インナービア２０は、たとえば熱硬化性の導電物質としてたとえば金属粒子と熱硬化性樹脂とを混合した導電性樹脂組成物を用いることができる。
【００２７】
金、銀または銅は導電性が高いために好ましい。熱硬化性樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、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に特に好ましい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電子部品からなる電子部品と表面に回路パターンや接続電極の少なくとも一部をオーバーコート樹脂で被った配線基板と前記電子部品、はんだで接続しこれらをショート防止樹脂で被いさらに外層樹脂でショート防止樹脂を被う構成にすることにより電子部品と配線基板の接続抵抗が安定し信頼性の優れたモジュール部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるモジュール部品の一実施の形態の断面図
【図２】本発明によるモジュール部品の配線基板の平面図
【図３】本発明によるモジュール部品の配線基板に回路部品を接続した状態の平面図
【図４】本発明によるリフロー後の接続抵抗の変化のグラフ
【図５】本発明によるモジュール部品の配線基板に回路部品を搭載した斜視図
【図６】本発明によるモジュール部品の他の例の断面図
【図７】本発明によるモジュール部品の配線板に外層樹脂を塗布した斜視図
【図８】従来のモジュール部品の断面図
【符号の説明】
１２ モジュール部品
１３ 配線基板
１４ 接続電極
１５ 電子部品
１６ はんだ
１７ オーバーコート樹脂
１８ 外層樹脂
１９ ショート防止樹脂
２０ インナービア
２１，２２ 回路パターン
２３ 裏面電極[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a module component, and more particularly to a module component in which an electronic component is disposed on a wiring board and covered with an insulating resin.
[0002]
[Prior art]
The conventional module component 1 has a circuit pattern 11 and electrodes 3 formed on the surface of a wiring board 2 as shown in the cross-sectional view of FIG. The electrode 3 is connected to the back electrode 10 through an inner via 8 and a circuit pattern 9 formed inside the wiring board 2. After connecting the electronic component 4 and the electrode 3 with the solder 5, the surface of the wiring board 2 is covered with the outer layer resin 7 so as to surround the electronic component 4.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional module component 1 has a configuration in which the electronic component 4 and the wiring board 2 are connected with the solder 5 and covered with the outer layer resin 7 from above, but especially in a recent miniaturized electronic component, the electronic component 4 and the wiring board 2 are connected. Since the clearance with the substrate 2 is small and the outer layer resin 7 is not reliably filled in the clearance, the insulation of the electronic component 4 is insufficient, and when the solder 5 is re-melted at the time of solder joining with the mother substrate, the gap between the electrodes of the electronic component 4 is reduced. Is short-circuited and the function of the module component 1 is impaired.
[0004]
An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a module component having excellent connection reliability.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 of the present invention provides a wiring in which a connection electrode and a wiring pattern are formed on a surface and an overcoat resin is formed in a portion except for a connection portion of the wiring pattern and the connection electrode. The board and the electronic component connected to the connection portion of the connection electrode by solder, and at least the electronic component was mounted, with at least the connection electrode or short-circuit prevention resin by molten solder provided so as to fill the space between the overcoat resins. A module component consisting of an outer layer resin that covers the surface of the wiring board.The solder that has expanded by re-melting is sealed with the short-circuit prevention resin. By stopping, it is possible to prevent a short circuit between electrodes of the electronic component.
[0006]
According to a second aspect of the present invention, a plurality of pairs of connection electrodes for connecting electronic components are provided as a wiring board, and a short-circuit preventing resin by molten solder is provided between the adjacent pair of connection electrodes or overcoat resin. The module component according to 1, wherein a short circuit between electrodes of the electronic component and between the electronic components can be prevented.
[0007]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a wiring board in which a connection electrode and a wiring pattern are formed on a surface and an overcoat resin is formed in a portion excluding a connection part of the wiring pattern and the connection electrode, and a connection part of the connection electrode. At least an electronic component and a short-circuit preventing resin by molten solder provided so as to cover a soldered portion of the electronic component connected with the solder and at least the connection electrode or the overcoat resin and the electronic component connected to the connection electrode. And an outer layer resin covering the surface of the wiring board thus formed, and it is possible to prevent short-circuiting between electrodes of electronic components and between electrodes of electronic components.
[0008]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the module component according to the third aspect, wherein the electronic component on which the short-circuit preventing resin made of the molten solder is mounted is embedded on the entire surface of the wiring board. In addition, it is possible to prevent a short circuit of an electrode between electronic components.
[0009]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the module component according to the first or third aspect, wherein a resin having a lower flexural modulus than the outer layer resin is used as a short-circuit preventing resin by molten solder. Since the resin absorbs the volume of the expanded solder, a short circuit between various electrodes can be prevented.
[0010]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a module component according to the first or third aspect, wherein a chip-shaped resistor, capacitor, or inductor of a semiconductor such as an active component, an IC, an LSI, or a passive component is used as an electronic component to be mounted. Thus, a short circuit between electrodes when a small electronic component is mounted by soldering can be prevented.
[0011]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the module component according to the first or third aspect, wherein the resin for preventing short-circuit due to the molten solder is an epoxy resin. And improve productivity.
[0012]
The invention according to claim 8 is the module component according to claim 1 or 3, wherein the outer layer resin is an epoxy resin containing 50% or more of an inorganic filler, and the heat generated from the electronic component can be quickly radiated. it can.
[0013]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the module component according to the first or third aspect, wherein the melting temperature of the molten solder is set to 220 ° C. or more, and a module component excellent in heat resistance can be provided.
[0014]
The invention according to claim 10 is the module component according to claim 1 or 3, wherein a resin having a glass transition temperature lower than the melting temperature of the molten solder is used as the short-circuit preventing resin. Short circuit due to solder between the electrodes can be prevented and reliability can be improved.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
[0016]
FIG. 1 is a sectional view of the module component 12 of the present invention. The circuit pattern 21 and the connection electrode 14 are formed on the surface of the wiring board 13, and are connected to the back electrode 23 through the inner via 20 and the circuit pattern 22 formed inside the wiring board 13. The surface excluding the connection portion of the circuit pattern 21 and the connection electrode 14 is covered with the overcoat resin 17. FIG. 2 shows a plan view of the wiring board 13 covered with the overcoat resin 17. The circuit pattern 21 described above covers the outer periphery of the portion connected as the connection electrode 14 with the overcoat resin 17 except for the portion corresponding to the electrode of the electronic component 15. The connection electrode 14 is connected to the back electrode 23 through an inner via 20 and a circuit pattern 22 formed inside the wiring board 13 shown in FIG. Further, as shown in FIG. 3, a planar state in which the electronic component 15 is connected to the wiring board 13 by solder 16 is shown.
[0017]
FIG. 4 is a perspective view of FIG. 3, showing a configuration formed between electrodes of a plurality of electronic components 15 and between electrodes of circuit components.
[0018]
As shown in FIG. 1, the electronic component 15 and the connection electrode 14 are connected by solder 16, and a short prevention resin 19 is formed between the electronic component 15 and the wiring board 13. The filling of the short-circuit preventing resin 19 does not apply the short-circuit preventing resin 19 between the electrodes of the connection electrodes 14 on the wiring board 13, but secures a gap of about 45 μm so that the short-circuit preventing resin 19 and the electronic component 15 are separated. By flowing between the wiring boards 13 and between the connection electrodes 14, the sealing can be surely performed. Further, the solder 16 exposed on the side surface of the electronic component 15 is covered with the short-circuit preventing resin 19.
[0019]
By covering the surface of the wiring board 13 and the short-circuit preventing resin 19 including the electronic component 15 with the outer layer resin 18 and flattening the surface, the surface is easily mechanically attracted, and the module component is mounted on the mother board. Efficiency can be increased.
[0020]
As described above, in the graph of the connection resistance change after the reflow shown in FIG. 5, the connection resistance after the reflow as shown by A in the graph of the connection resistance change after the reflow shown in FIG. The value is 0, and when the cross section is disassembled, the solder flows out between the wiring board and the circuit component, and the electrodes are electrically connected. In the configuration of the present invention, as shown by B, there is no change in the initial value and the connection resistance value after reflow, and good characteristics are shown. This is because the short-circuit preventing resin 19 uses a material having a small flexural modulus of the short-circuit preventing resin 19 even when the solder 16 re-melts when the solder 16 re-melts so as to cover the electronic component 15. Since the crack is not generated at the interface between the electronic component 15 and the short-circuit preventing resin 19 by relaxing the stress by the short-circuit preventing resin 19, it is necessary to prevent the solder melted in the crack from entering the crack and short-circuiting between the electrodes. Can be.
[0021]
FIG. 6 shows a configuration in which the top surface of the electronic component 15 is covered with a short-circuit prevention resin 19 except for the top surface, and the electronic component 15 is covered with an outer layer resin 18 from above. FIG. 7 is a perspective view of the electronic component 15 shown in FIG.
[0022]
The wiring board 13 is made of a mixture containing an inorganic filler and a thermosetting resin. As the inorganic filler, Al 2 O 3 , MgO, BN, AlN, SiO 2, BaTiO 3 and the like can be used. Preferably, the inorganic filler is from 70% to 95% by weight of the mixture. As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, or a cyanate resin having high heat resistance is preferable. Epoxy resins are particularly preferred because of their high heat resistance.
[0023]
The circuit patterns 21 and 22 are made of a substance having electrical conductivity, for example, a copper foil or a conductive resin composition. In the present invention, the circuit patterns 21 and 22 use copper foil.
[0024]
Electronic component 15 includes, for example, an active component. As the active component, for example, a semiconductor element such as a transistor, an IC, and an LSI is used. Chip-shaped resistors, capacitors, inductors, and the like are used as passive components. The electronic component 15 may not include an active component or a passive component.
[0025]
As the solder 16, for example, eutectic solder, high-temperature solder, or lead-free solder can be used.
[0026]
For the inner via 20, for example, a conductive resin composition obtained by mixing metal particles and a thermosetting resin as a thermosetting conductive material can be used.
[0027]
Gold, silver or copper is preferable because of its high conductivity. As the thermosetting resin, for example, an epoxy resin, a phenol resin, and a cyanate resin can be used. Epoxy resins are particularly preferred because of their high heat resistance.
[0028]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION As mentioned above, according to this invention, the electronic component which consists of an electronic component and the wiring board which covered at least one part of the circuit pattern and the connection electrode with the overcoat resin on the surface, and the said electronic component and solder are connected, and these are prevented from short circuit. By employing a structure in which the resin is covered with a resin and the short-circuit prevention resin is covered with an outer layer resin, a highly reliable module component having stable connection resistance between the electronic component and the wiring board can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an embodiment of a module component according to the present invention. FIG. 2 is a plan view of a wiring board of the module component according to the present invention. FIG. FIG. 4 is a graph showing a change in connection resistance after reflow according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing a circuit component mounted on a wiring board of the module component according to the present invention. FIG. 7 is a cross-sectional view of another example. FIG. 7 is a perspective view in which an outer layer resin is applied to a wiring board of a module component according to the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of a conventional module component.
REFERENCE SIGNS LIST 12 module component 13 wiring board 14 connection electrode 15 electronic component 16 solder 17 overcoat resin 18 outer layer resin 19 short prevention resin 20 inner via 21, 22 circuit pattern 23 back electrode
