模块及其制造方法与流程

本发明涉及模块及其制造方法。

背景技术：

公知一种在布线板的两面安装了电子部件的模块。例如能够列举一种模块，其具有用于将电子部件与布线板的两面进行连接的连接片和将这些进行连接的布线模式，并且具有用于相互连接两面各自的连接片以及布线模式的贯穿布线部。该模块在布线板的背面侧具备外部连接用的柱(post)电极(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5605222号

技术实现要素：

发明要解决的课题

但是，在上述结构中，柱电极比安装在布线板的背面侧的电子部件高，因此妨碍了模块的薄型化。

本发明是鉴于以上的点而提出的，其课题为提供一种能够薄型化的模块。

用于解决问题的手段

本模块(1)是安装在电路板(100)上的模块，具有布线板(10)、安装在上述布线板(10)的第一面(10a)上的电子部件(20)、设置在上述布线板(10)的第二面(10b)上的外部连接用电极(40)、与上述外部连接用电极(40)连接的焊料凸点(50)、面朝下地安装在上述布线板(10)的第二面(10b)上的裸芯片(30)、在上述布线板(10)的第二面(10b)侧覆盖上述裸芯片(30)的表面以及侧面和上述焊料凸点(50)的侧面的树脂(94)，要件为，上述裸芯片(30)的背面与上述焊料凸点(50)的连接面以位于同一平面上的方式从上述树脂(94)露出，并且上述裸芯片(30)的背面与上述焊料凸点(50)的连接面以面对上述电路板(100)的方式安装在上述电路板(100)上。

另外，上述括号内的参照标记是为了容易理解而标注的，不过是一例，不限于图示的方式。

发明的效果

根据公开的技术能够提供可薄型化的模块

附图说明

图1是例示第一实施方式的模块的截面图。

图2是例示模块1被安装在电路板上的状态的截面图。

图3是例示能够适用于模块1的电路的图。

图4是例示第一实施方式的模块的制造工序的图(之一)。

图5是例示第一实施方式的模块的制造工序的图(之二)。

图6是例示第一实施方式的模块的制造工序的图(之三)。

图7是例示第一实施方式的模块的制造工序的图(之四)。

图8是例示第一实施方式的模块的制造工序的图(之五)。

图9是例示第一实施方式的模块的制造工序的图(之六)。

图10是例示第一实施方式的变形例1的模块的截面图。

图11是例示第一实施方式的变形例2的模块的截面图。

图12是例示第一实施方式的变形例3的模块的截面图。

图13是例示第一实施方式的变形例4的模块的截面图。

具体实施方式

以下，参照附图说明用于实施发明的方式。在各个附图中，对相同结构部分标注相同标记，有时会省略重复的说明。

<第一实施方式>

图1是例示第一实施方式的模块的截面图。参照图1，第一实施方式的模块1具有布线板10、电子部件20、裸芯片30、外部连接用电极40以及焊料凸点50。模块1的厚度t例如能够设为500～800μm左右。以下，说明各个结构部。

布线板10是成为用于安装电子部件20等的基体的部分，例如能够使用使玻璃布浸渍了环氧树脂等绝缘树脂的所谓玻璃环氧基板。作为布线板10，例如可以使用陶瓷基板和硅基板等。另外，布线板10也可以是积层印制电路板等多层布线板。布线板10的厚度例如能够设为100～300μm左右。

电子部件20包括半导体集成电路21、半导体集成电路21的外置部件22以及23。半导体集成电路21例如经由焊料凸点91面朝下地被倒装在布线板10的第一面10a上。外置部件22以及23经由焊料或导电膏(未图示)被安装在布线板10的第一面10a的半导体集成电路21的周围。外置部件22以及23例如是电阻、电容器、感应器等。另外，也可以在布线板10的第一面10a上安装其他的能动部件和被动部件。

电子部件20被设置在布线板10的第一面10a上的铸模树脂92覆盖。作为铸模树脂92例如能够使用刚性优良的环氧类绝缘树脂等。但是，根据需要设置铸模树脂92即可。

裸芯片30例如经由金属凸点93面朝下地倒装在布线板10的第二面10b上。

外部连接用电极40设置在布线板10的第二面10b上。外部连接用电极40例如由铜(cu)等导电体构成，膜的厚度为5～20μm左右。外部连接用电极40也可以使用在膜厚5μm左右的铜(cu)上通过电镀层压了5μm左右的镍(ni)、膜厚2μm左右的钯(pd)、膜厚0.5μm左右的金(au)的电极。通过该构造，外部连接用电极40的焊接性提高。

外部连接用电极40的平面形状例如能够设为圆形和正方形等。外部连接用电极40的个数和配置可以适当决定，但是例如能够将多个外部连接用电极40圆周状地配置在裸芯片30的周围。焊料凸点50与外部连接用电极40连接。

在布线板10的第二面10b侧，裸芯片30的表面(电路形成面)以及侧面、焊料凸点50的侧面被树脂94(包括底部填充树脂95以及铸模树脂96)覆盖。

更详细地，在裸芯片30的表面与布线板10的第二面10b之间填充底部填充树脂95，向包括裸芯片30的侧面的裸芯片30的周围延伸。作为底部填充树脂95例如能够使用流动性优良的环氧类绝缘树脂等。

在底部填充树脂95周围设置覆盖焊料凸点50的侧面的铸模树脂96。作为铸模树脂96，能够使用刚性优良的环氧类绝缘树脂等。

另外，图1中，裸芯片30的表面以及侧面被底部填充树脂95覆盖，焊料凸点50的侧面被铸模树脂96覆盖，但是裸芯片30的一部分直接被铸模树脂96覆盖。

裸芯片30的背面和焊料凸点50的连接面(与电路板等连接的面)从树脂94露出。裸芯片30的背面与焊料凸点50的连接面位于相同平面上。焊料凸点50的连接面的平面形状例如能够设为圆形、正方形等。裸芯片30的背面从树脂94露出，从而能够提高模块1的散热性。

图2是例示模块1被安装在电路板上的状态的截面图。参照图2，模块1以布线板10的第二面10b的裸芯片30的背面以及焊料凸点50的连接面与电路板100面对的方式被安装在电路板100上。此时，焊料凸点50的连接面直接或经由其他焊料与电路板100的电极110接合。

图3是例示能够适用于模块1的电路的图。图3所示的模块1是调节器，能够将输入到vcc的电压转换为预定的电压vout并输出。另外，cont是切换模块1的动作/不动作的端子，例如如果将cont设为“h”则模块1为能够动作状态，如果设为“l”则为不能动作状态。

图3中，ic1是功率控制用半导体集成电路，相当于图1的半导体集成电路21。另外，c1以及c2是ic1的外置部件，相当于图1的外置部件22以及23。另外，q1是功率控制元件(例如功率晶体管)，相当于图1的裸芯片30。另外，vcc、vout、cont以及gnd相当于图1的外部连接用电极40。

接着，说明模块1的制造方法。图4～图9是例示第一实施方式的模块制造工序的图。

首先，在图4所示的工序中，准备具有第一面10a以及第二面10b且在第二面10b具备了外部连接用电极40的布线板10，在布线板10的第一面10a上安装电子部件20。

具体地说，在布线板10的第一面10a的预定位置通过焊料打印等来形成成为焊料凸点91等的焊料，通过芯片安装机等将半导体集成电路21以及外置部件22和23装载到预定位置。之后，通过回流等使焊料熔融后凝固，并在布线板10的第一面10a上安装半导体集成电路以及外置部件22和23。安装后，根据需要进行助溶剂残留物的去除。

接着，在图5所示的工序中，在布线板10的第一面10a上形成覆盖电子部件20的铸模树脂92。具体地说，通过压铸模(transfermold)和压模(compressionmold)等，以覆盖电子部件20的方式使刚性优良的环氧类绝缘树脂等流入布线板10的第一面10a，之后使之硬化而形成铸模树脂92。

接着，在图6所示的工序中，通过焊料打印或板载等，在布线板10的第二面10b的外部连接用电极40形成焊料凸点50。焊料凸点50例如能够形成为大略半球状。之后，根据需要进行助溶剂残留物的去除。另外，为了方便，在图6～图9中，与图4以及图5上下反转地描绘。

接着，在图7所示的工序中，准备形成了金属凸点93且单片化的裸芯片30。在布线板10的第二面10b上面朝下地倒装裸芯片30。另外，在该工序中，裸芯片30的厚度例如为200～300μm左右。

之后，在裸芯片30的表面与布线板10的第二面10b之间填充流动性优良的环氧类绝缘树脂等，之后使之硬化而形成底部填充树脂95。底部填充树脂95在包括裸芯片30的侧面的裸芯片30的周围延伸。

接着，在图8所示的工序中，在布线板10的第二面10b形成裸芯片30、底部填充树脂95以及覆盖焊料凸点50的铸模树脂96。关于铸模树脂96的形成方法，能够与图5所示的工序相同。在该工序中，完成包括底部填充树脂95以及铸模树脂96的树脂94。

接着，在图9所示的工序中，在布线板10的第二面10b侧，使用背景研磨机等研磨预定量的裸芯片30、焊料凸点50以及树脂94。这样，裸芯片30的背面与焊料凸点50的连接面在相同平面上从树脂94露出。焊料凸点50的连接面的平面形状例如能够设为圆形、正方形等。研磨后的裸芯片30的厚度例如能够为40～60μm左右。

图9的工序后，能够适当设置标记产品批量和产品名的工序以及进行电气检查和外观检测的工序等。通过以上的工序完成图1所示的模块1。

另外，这里说明了制作单体模块1的工序，但是从制造效率的点来看最好是使用基片同时制作多个模块1，并最后单片化的工序。此时，在基片上的成为各个布线板10的区域中，执行与图4～图9同样的工序，制作集成化后的多个模块1。之后，通过切片等将集成化后的多个模块1进行单片化，制作多个模块1。

这样，在第一实施方式的模块1中，设置在布线板10的第二面10b上的焊料凸点50的连接面的高度与安装在布线板10的第二面10b上的裸芯片30的背面的高度相同。即，如现有那样，没有使用高度比安装在布线板上的电子部件要高的柱电极，因此能够使模块1比现有的要薄。

另外，例如如果使用铜柱作为柱电极，则不仅材料费上升，而且由于需要防止铜柱氧化的预处理等，因此还要花费用于安装铜柱的成本。在模块1中没有使用铜柱等，因此能够使模块1比现有的价格更低。

另外，也考虑在布线板上设置孔穴构造并使模块薄型化的方法，但是需要特殊的构造，因此导致模块的成本上升。在模块1中不需要腔孔穴构造等特殊构造，并且能够使用通常所使用的电子部件而薄型化，因此能够使模块1的价格比现有的更低。

另外，在模块1中，使裸芯片30的背面从树脂94露出来提高散热效果，所以能够降低模块1动作时的发热。

<第一实施方式的变形例1>

在第一实施方式的变形例1中表示在布线板10的第二面10b侧形成焊料凸点的例子。另外，在第一实施方式的变形例1中，有时会省略对与已经说明的实施方式相同的结构部的说明。

图10是例示第一实施方式的变形例1的模块的截面图。参照图10，第一实施方式的变形例1的模块2进一步在焊料凸点50的连接面形成焊料凸点60这点与模块1(参照图1)不同。焊料凸点60例如能够通过与焊料凸点50相同的方法形成。

这样，进一步在焊料凸点50的连接面形成焊料凸点60，从而能够与通常的csp(chipscalepackage：芯片级封装)同样地进行处理。

<第一实施方式的变形例2>

在第一实施方式的变形例2中表示在裸芯片30的背面形成金属膜的例子。另外，在第一实施方式的变形例2中，有时会省略对与已经说明的实施方式相同的结构部的说明。

图11是例示第一实施方式的变形例2的模块的截面图。参照图11，第一实施方式的变形例2的模块3在裸芯片30的背面形成金属膜70这点与模块1(参照图1)不同。在研磨树脂94等的工序后，例如通过溅射方法或真空蒸镀法等在裸芯片30的背面能够形成金属膜70。作为金属膜70的材料，例如能够使用铜(cu)或铝(al)等。

这样，在裸芯片30的背面形成金属膜70，从而能够进一步提高散热效果。在将模块3安装到电路基板100等上时，如果通过焊料等将金属膜70与电路基板100等的整体模接合，则模块3的热会漏到电路板100等的整体模侧，所以在效果上能够进一步提高散热效果。

<第一实施方式的变形例3>

在第一实施方式的变形例3中表示将布线板10的第一面10a侧与第二面10b侧设为大概相同结构的例子。另外，在第一实施方式的变形例3中，有时会省略对与已经说明的实施方式相同的结构部的说明。

图12是例示第一实施方式的变形例3的模块的截面图。参照图12，第一实施方式的变形例3的模块4的布线板10的第一面10a侧与第二面10b侧为大概相同结构，这点与模块1(参照图1)不同。即，在布线板10的第一面10a侧也设置裸芯片30、外部连接用电极40以及焊料凸点50等。另外，虽然省略了图示，但是在布线板10的第一面10a侧安装有第一面10a侧的裸芯片30的外置部件(相当于图1的外置部件22以及23)。

这样，可以将布线板10的第一面10a侧与第二面10b侧作为大概相同的结构。此时，在布线板10的第一面10a侧和第二面10b侧两侧研磨裸芯片30等，因此能够是模块进一步薄型化。

<第一实施方式的变形例4>

在第一实施方式的变形例4中表示层叠(stack)结构的例子。另外，在第一实施方式的变形例4中，有时会省略对与已经说明的实施方式相同的结构部的说明。

图13是例示第一实施方式的变形例4的模块的截面图。参照图13，第一实施方式的变形例4的模块5在图12所示的模块4上经由布线板10设置与模块1的布线板10的第一面10a侧相同的结构。

这样，可以将模块1～4作为适当层叠后的结构。此时，能够实现比图3具备更复杂功能的模块。

以上，详细说明了优选实施方式及其变形例，但是不限于上述实施方式及其变形例，能够在不脱离权利要求书所记载的范围内对上述实施方式及其变形例施加各种变形以及置换。

例如，在模块1的制造工序中，可以从布线板10的第一面10a侧和第二面10b侧的任意一侧开始部件的安装。另外，也可以先形成铸模树脂92和铸模树脂96的任意一个，可以在布线板10的两面侧的安装结束后同时形成铸模树脂92以及96(可以两面一并成形)。

本国际申请要求基于2015年8月28日申请的日本国专利申请2015-169523号的优先权，在本国际申请中引用日本国专利申请2015-169523号的所有内容。

附图标记的说明

1、2、3、4、5：模块；10：布线板；10a：布线板的第一面；10b：布线板的第二面；20：电子部件；21：半导体集成电路；22、23：外置部件；30：裸芯片；40：外部连接用电极；50、60、91：焊料凸点；70：金属膜；92、96：铸模树脂；93：金属凸点；94：树脂、95：底部填充树脂；100：电路板；110：电极。