CN101728354B - 电子设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子设备及其制造方法，通过实施：在第一电路形成体的电极上配置焊锡材料的工序；将具有助焊剂作用的树脂配置于第二电路形成体的一方的面上，以使覆盖形成于第二电路形成体的一方的面上的焊锡凸块的整体的工序；在第一电路形成体上借助树脂配置第二电路形成体，以使第一电路形成体的电极上所配置的焊锡材料与第二电路形成体的焊锡凸块相接触的工序；和对焊锡材料与焊锡凸块的连接部分以及树脂加热的工序，来制造接合了第一电路形成体与第二电路形成体且由树脂密封了接合部分的电子设备。由此，在电子设备中，能够提高接合的可靠性。

Description

电子设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及通过焊锡凸块(bump)来电连接的电路形成体的层叠构造体的电子设备及其制造方法。特别地，作为焊锡凸块的配置结构而具有球闸阵列封装(ball grid array：BGA)结构的电子设备及其制造方法。
背景技术
对电子部件的电子电路基板的焊接，一般使用助焊剂(flux)。作为助焊剂的主要的作用，是对设置于电路形成体的一个示例即电子电路基板的电极部分、以及位于相同电路形成体的一个示例即电子部件的表面的电极表面(焊锡·凸块)的氧化皮膜进行去除，并提高焊锡的湿润性。上述的助焊剂，在焊接后与所焊接的电子部件的粘结、接合无关。焊锡接合，由焊锡金属的熔融接合来完成。因此，所焊接的金属间的接合强度取决于焊锡接合的面积。
然而，在各种电设备中，随着高密度安装的进步，电子部件被小型化，电子部件的配置间隔被窄间距化。伴随于此，焊锡接合面积的窄小化正在发展。即使现阶段，也已经难以确保充分的焊接强度。而且，安装的高密度化、电子部件的小型化以及电子部件的配置间隔的窄间距化，有更进一步发展的倾向，仅以由焊锡接合面积来确保焊锡接合强度的现有方法来对应该技术动向，有越来越困难的倾向。
一般地，作为确保焊锡接合强度的方法，采用以焊锡形成在电子部件的侧面所形成的角焊缝(fillet)部，并扩大电子部件的电极与电子电路基板的电极的焊锡的接合面积的方法。然而，在高密度安装中，由于角焊缝部的接合面积也会变小，所以也难以采用基于角焊缝部的接合强度的增加方法。
在此，针对安装的高密度化、电子部件的小型化以及电子部件的配置间隔的窄间距化，开发了可对应的且具有充分接合强度的焊接用助焊剂、焊糊，及焊接方法。
图3的(a)至(d)，是针对文献1(日本专利第2589239号公报)以及文献2(日本特开2001-170798号公报)中所记载的安装方法表示的图，针对使用了具有助焊剂作用的树脂3的安装方法进行了说明。
在此安装方法中，通过将具有助焊剂作用的树脂3，在图3(a)所示的具有电极8的电子电路基板7上，采用滴涂(dispense)或丝网(screen)印刷等方法来进行涂敷，从而通过具有助焊剂作用的树脂3，如图3(b)那样被覆盖。具有助焊剂作用的树脂3以包含助焊剂以及固化剂的方式被处理。之后，如图3(c)所示，带有凸块的电子部件，即搭载了Ball GridArray即BGA11之后，通过回流焊炉，作为BGA11的焊锡凸块12与电子电路基板7的电极8的接合，开始具有助焊剂作用的树脂3的固化，最终完成如图3(d)那样的接合，即制造成电子设备。在这样制造成的电子设备中，在BGA11与电子电路基板7之间产生的间隔中所填充的具有助焊剂作用的树脂3，含有粘结性树脂和固化剂，作为粘结性粘结剂具有密封功能。
在图3(a)至(d)中所示的电子部件(BGA11)的安装方法中，采用了在电子电路基板7的电极8上涂敷具有助焊剂作用的树脂3之后搭载电子部件(BGA11)的方法。在此方法中，在具有电极8的电子电路基板7上通过滴涂或丝网印刷等方法涂敷在电子电路基板7上具有助焊剂作用的树脂3之后，搭载电子部件(BGA11)，并通过加热来完成电子电路基板与电子部件之间的接合与密封。
但是，在此方法中，存在由具有助焊剂作用的树脂3引起的如以下那样的问题。
(1)当具有助焊剂作用的树脂3的量很多时，在涂敷具有助焊剂作用的树脂3时，或者在回流焊(热处理)后，在相邻区域树脂会扩散。
此外，若具有助焊剂作用的树脂3的量很多，则在热处理中，存在由于树脂使电子部件会浮起而不能连接的情况。
(2)当具有助焊剂作用的树脂3的量很少时，助焊剂不起作用，电子部件的突起电极表面的氧化膜取不下来，或仅能够部分地补强焊锡接合部，在电子电路基板7与电子部件即BGA11之间，需要注入热固化性粘结剂即所谓的底部填充剂(underfill)，会需要其它工序。
(3)在具有助焊剂作用的树脂3中存在泡进入的问题。即，在图3(c)中，当使电子部件(BGA11)与具有助焊剂作用的树脂3接合时，电子部件(BGA11)的下面的凹部、或凸起部分残留有泡，在热处理时或接合后使连接不稳定。
此外，电子设备伴随电子装置的轻薄短小化，对于构成这些电子设备的封装的小型化、薄型化的要求正在增强。根据这样的要求，使用了裸(bare)状态的半导体芯片(以下简称为芯片)的安装方法正在发展。作为其代表，公知板上芯片(COB)安装法，以及倒装芯片安装法等。
倒装芯片安装法，是将设置于芯片的元件形成表面上的由焊锡等构成的金属凸块(以下简称为凸块)按压在作为主板的布线基板上所形成的布线图案的焊盘等上来进行连接。根据此方法，能够以比需要引线接合(wire bonding)的COB安装高密度地进行安装。然而，布线基板的热膨胀系数大于芯片，所以存在由于该基板的热膨胀而对基板或芯片的连接部分施加应力，使此部分受到损伤而会损害连接的可靠性的问题。
作为改善这样的问题的结构，存在一种使树脂介入于多层布线结构的布线基板与芯片之间，来机械地固定了布线基板与芯片的片面树脂密封型封装，作为其中一个示例，有BGA型封装结构。该结构，有可减轻封装构成要素之一的布线基板与芯片的连接部分的应力的优点。另一方面，由于芯片与保持它的布线基板的热膨胀系数不同而产生热应力，由此布线基板会出现挠曲的现象。因此，布线基板的共面性会降低，使得在主板上安装BGA封装型的电子设备变得困难。
在此，为了极力抑制这样的共面性降低，提出了以下方法：在布线基板的芯片搭载面一侧，避开布线图案等设置与芯片外侧端连接的槽，而且，通过在该槽的面上涂敷分离剂，使对于填充在布线基板与其上搭载的芯片之间的树脂具有剥离性(例如，文献3：日本特开平10-233463)。
此外，对于电子设备的封装的小型化、薄型化的要求越来越强烈，而另一方面，在芯片中，伴随其性能、功能的提高，高容量化与高密度化正在发展，要求能够在布线基板上以更高的密度来安装芯片的封装结构。
作为根据这样的要求的安装结构，提出如以下那样的方案(例如，文献4：日本特表2008-510304号公报)。即，作为布线基板，使用在其一方的面上具有布线图案和与它连接的相互连接用端子，在另一方的面侧具有焊盘的布线基板。该相互连接用端子形成为其高度高于布线基板上搭载的芯片的顶面的位置。而且，为了在布线图案形成面侧搭载芯片，且使相互连接用端子的顶部露出，用树脂密封芯片构成子封装(sub package)。准备多个这样的子封装，形成以一方的子封装的相互连接用端子与另一方的子封装的焊盘连接的方式累积的结构。根据需要，可使用将芯片层叠成栈(stack)状的子封装。
在前者的方法中，在布线基板的芯片搭载面一侧设置槽，通过在其面上涂敷分离剂，期待可改善在芯片搭载时布线基板的共面性降低。
然而，根据该方法，在将布线图案与芯片的凸块连接后，在芯片与布线图案之间填充密封用树脂的同时，必须用树脂覆盖芯片与布线图案的外周部分。布线图案与凸块的连接时，必须去除在成为这些连接地点的区域的表面所形成的氧化皮膜，因此，一般广泛地使用助焊剂。若使用助焊剂，则不可避免其中一部分残留在芯片与布线基板之间。为了将至此用于密封用的树脂无间隙地埋入芯片与布线图案之间，必须在此之前去除芯片与布线图案之间存在的助焊剂的残渣。该去除工序成为电子设备的成本增加的主要原因。
而且，将芯片的凸块与布线图案连接，而且为了使流入芯片与布线图案之间的密封树脂固化，必须分别在连接工序和树脂固化工序中进行加热。如此，在安装中至少必须两次加热也成为提高电子设备的成本的主要原因。
在后者的方法中，作为用于连接各子封装之间的相互连接端子使用导电性的金属球。作为这样的连接端子的金属球的直径中若有偏差，则搭载下一个子封装，即使通过回流焊法连接，在其间也恐怕会产生不能可靠连接的地方。此外，为了将多个子封装之间可靠地使一方的相互连接端子与另一方的焊盘连接，必须使金属球的顶部部分露出，以使其不被埋入密封树脂中。另一方面，在连接后若连接部分是露出状态，则恐怕会使电子设备的可靠性降低。为了维持连接的可靠性，优选在子封装的层叠后，在它们的间隙整个区域填充树脂，包括连接部分进行密封，但为此而需要填充密封工序，这成为电子设备的成本增加的主要原因。
发明内容
因此，本发明的目的，为了解决上述问题，提供一种在通过焊锡凸块而被电连接的电路形成体的层叠构造体即电子设备中，提高了连接可靠性的电子设备及其制造方法。
为了达到上述目的，本发明构成为如下。
根据本发明的第一方式，提供一种电子设备，具有：
第一电路形成体，其具有电极；
第二电路形成体，其与第一电路形成体的电极形成面对置配置，并具有与电极电连接的焊锡凸块；和
树脂，其配置于第一电路形成体与第二电路形成体之间，接合第一电路形成体与第二电路形成体，并且密封相互连接的电极和焊锡凸块，
至少含有焊锡凸块用的助焊剂成分的两种以上的助焊剂成分相混合而分散于树脂中。
根据本发明的第二方式，提供第一方式中记载的电子设备，其中，第二电路形成体具有在其凸块形成面的背面侧所形成的电极，
所述电子设备还具有：第三电路形成体，其与第二电路形成体的电极形成面对置配置，并具有与电极电连接的焊锡凸块；和
树脂，其配置于第二电路形成体与第三电路形成体之间，接合第二电路形成体与第三电路形成体，并且密封相互连接的电极和焊锡凸块。
根据本发明的第三方式，提供第一方式中记载的电子设备，其中，作为助焊剂成分，在树脂中含有熔点相互不同的两种以上的有机酸。
根据本发明的第四方式，提供第三方式中记载的电子设备，其中，树脂中所含有的一助焊剂成分的熔点的范围与其它助焊剂成分的熔点的范围，具有互相重叠的温度范围。
根据本发明的第五方式，提供第三方式中记载的电子设备，其中，作为熔点相互不同的两种以上的有机酸，在树脂中含有二甘醇酸和戊二酸。
根据本发明的第六方式，提供第一方式中记载的电子设备，其中，在树脂中分散地含有1～20wt％的范围的量的助焊剂成分。
根据本发明的第七方式，提供一种电子设备的制造方法，具有：
在第一电路形成体的电极上配置焊锡材料的工序；
将具有助焊剂作用的树脂配置于第二电路形成体的一方的面上，以使覆盖形成于第二电路形成体的一方的面上的焊锡凸块的整体的工序；
在第一电路形成体上借助树脂配置第二电路形成体，以使配置于第一电路形成体的电极上的焊锡材料与第二电路形成体的焊锡凸块相接触的工序；
对焊锡材料与焊锡凸块的连接部分以及树脂进行加热的工序，
该制造方法制造一种接合了第一电路形成体与第二电路形成体，且由树脂密封了接合部分的电子设备。
根据本发明的第八方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，在加热工序中，在不对第一电路形成体与第二电路形成体之间进行加压的状态下，对接合部分以及树脂进行加热。
根据本发明的第九方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，在加热工序中，通过对具有助焊剂作用的树脂进行加热，去除焊锡凸块的表面的氧化被膜，并将焊锡凸块与第一电路形成体的电极电连接。
根据本发明的第十方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，在加热工序中，通过对具有助焊剂作用的树脂进行加热，树脂固化。
根据本发明的第十一方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，在将具有助焊剂作用的树脂配置于第二电路形成体的一方的面上的工序中，通过使第二电路形成体的一方的面接触到按照焊锡凸块的高度以上的厚度所形成的树脂层，从而树脂层转印到第二电路形成体上。
根据本发明的第十二方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，还具有：在第二电路形成体的其它方的面所形成的电极上配置焊锡材料的工序；
将具有助焊剂作用的树脂配置于第三电路形成体的一方的面上，以使覆盖第三电路形成体的一方的面上所形成的焊锡凸块的整体的工序；
在第二电路形成体上借助树脂配置第三电路形成体，以使第二电路形成体的电极上所配置的焊锡材料与第三电路形成体的焊锡凸块相接触的工序，
该制造方法制造一种在加热工序中对第一电路形成体、第二电路形成体及第三电路形成体之间的焊锡材料与焊锡凸块的连接部分以及树脂进行加热后，接合了第一电路形成体、第二电路形成体及第三电路形成体，并且由树脂密封了各个接合部分的电子设备。
根据本发明的第十三方式，提供第三方式中记载的电子设备的制造方法，其中，形成于第二电路形成体的焊锡凸块具有BGA结构。
根据本发明的第十四方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，在将具有助焊剂作用的树脂配置于第二电路形成体的一方的面上的工序中，将含有由树脂材料构成的主剂、主剂的固化剂以及含有具有助焊剂作用的有机酸的树脂配置于第二电路形成体的一方的面上。
根据本发明的第十五方式，提供第十四方式中记载的电子设备的制造方法，其中，作为具有助焊剂作用的树脂，至少含有熔点不同的两种以上的有机酸。
根据本发明的第十六方式，提供第十五方式中记载的电子设备的制造方法，其中，配置于第一电路形成体的电极上的焊锡材料含有助焊剂成分，
焊锡材料的助焊剂成分的软化点的范围与树脂中所含有的两种以上的有机酸的熔点的范围，具有相互重叠的温度范围。
根据本发明的第十七方式，提供第十五方式中记载的电子设备的制造方法，其中，作为熔点相互不同的两种以上的有机酸，在树脂中含有二甘醇酸和戊二酸。
根据本发明的第十八方式，提供第七方式中记载的电子设备的制造方法，其中，树脂中含有1～20wt％的范围的量的助焊剂成分。
根据本发明的第十九方式，提供一种电子设备的制造方法，具有：
在电路基板的基板电极上配置焊锡材料的工序；
在芯片部件的电极上配置具有助焊剂作用的树脂的工序；
在电路基板上借助树脂来搭载芯片部件，以使配置于电路基板的基板电极上的焊锡材料与芯片部件的电极相接触的工序；和
对焊锡材料以及树脂进行加热的工序，
该制造方法制造一种在电路基板的基板电极上借助焊锡材料电连接了芯片部件的电极，并由树脂密封了连接部分的电子设备。
根据本发明，以覆盖第二电路形成体的焊锡凸块的整体的方式，在第二电路形成体上配置了具有助焊剂作用的树脂之后，在该电极上将配置了焊锡材料的第一电路形成体与第二电路形成体进行层叠，通过加热，能够将基于焊锡的熔融·固化的电接合、基于树脂的固化的接合部分的树脂的密封统一于同一时间。此外，通过具有助焊剂作用的树脂，通过覆盖焊锡凸块的整体，通过加热，能够在焊锡凸块的表面整体去除氧化被膜，能够稳定并确保焊锡材料与焊锡凸块的接合的导电性。此外，在第二电路形成体上预先配置树脂后，由于第一电路形成体与第二电路形成体层叠，在接合时，泡(空隙)等难以混入。而且，在第二电路形成体中，由于以覆盖焊锡凸块整体的方式所配置的树脂具有助焊剂作用，所以能够阻止在焊锡凸块与焊锡材料的连接部分使用助焊剂单体时那样的残渣的产生。因此，在层叠了第一电路形成体与第二电路形成体的电子设备中，可实现稳定的接合，可提高接合的可靠性。
而且，能够制造如下的多层层叠结构的电子设备：以覆盖第三电路形成体的焊锡凸块的整体的方式在第三电路形成体上配置了具有助焊剂作用的树脂之后，在第二电路形成体上层叠配置第三电路形成体，对第一电路形成体、第二电路形成体及第三电路形成体的各个连接部分以及树脂统一进行加热，从而层叠了第一、第二及第三电路形成体，并且密封了连接部分。此外，能够提高这样的多层层叠结构的电子设备的接合的可靠性。
附图说明
本发明的这些方式与特征，通过以下与针对附图的优选的实施方式相关的记述而得到阐明。
图1是用于说明本发明的第一实施方式的实施例1的焊接电子部件的安装方法的工序的图。
图2是用于说明第一实施方式的实施例2的带有凸块的电子部件的安装方法的工序的图。
图3是表示针对现有例的安装方法的图。
图4是与作为现有例的比较例1的焊接电子部件的安装方法相关的图。
图5是与现有例的比较例2的焊接电子部件的安装方法相关的图。
图6是与现有例的比较例3的带有凸块的电子部件的安装方法相关的图。
图7以现有比较例3所制成的构造体的截面放大图。
图8是以第一实施方式的实施例2所制成的构造体的截面放大图。
图9是以第一实施方式的实施例所制成的构造体的截面放大图。
图10是以现有例所制成的构造体的截面放大图。
图11是用于说明本发明的第二实施方式的前阶段的工序的图。
图12是用于说明第二实施方式的后阶段的工序的图。
图13是用于说明比较例5的工序的主要部分的图。
图14是基于第二实施方式的电子设备的部分截面放大图。
图15是基于比较例4的电子设备的部分截面放大图。
图16是基于比较例5的电子设备的部分截面放大图。
图17是用于说明本发明的第三实施方式的工序的图。
图18是用于说明比较例6的工序的主要部分的图。
图19是表示将第三实施方式与基于比较例7的电子设备通过X线透射法调查后的结果进行对比的图。
具体实施方式
继续本发明的记述之前，在附图中针对相同部件赋予了相同参照符号。
以下，将本发明的实施方式根据附图来详细地进行说明。
(第一实施方式)
本发明的第一实施方式的电子设备的制造方法，具有：在电路基板的基板电极上配置焊锡材料的工序；在芯片部件的电极上，配置具有助焊剂作用的树脂的工序；在电路基板上借助树脂搭载芯片部件，以使配置于电路基板的基板电极上的焊锡材料与芯片部件的电极接触的工序；和对焊锡材料以及树脂加热的工序，该制造方法是制造一种在电路基板的基板电极上通过焊锡材料电连接了芯片部件的电极，并且连接部分通过树脂被密封的电子设备。作为该电子设备的制造方法，以下以实施例1为具体的示例来进行说明。
此外，该第一实施方式的另一电子设备的制造方法，具有：在第一电路形成体的电极上配置焊锡材料的工序；在第二电路形成体的一方的面上配置具有助焊剂作用的树脂，以使覆盖形成于第二电路形成体的一方的面上的焊锡凸块的整体的工序；在第一电路形成体上借助树脂配置第二电路形成体，以使配置于第一电路形成体的电极上的焊锡材料与第二电路形成体的焊锡凸块接触的工序；和对焊锡材料与焊锡凸块的连接部分、以及树脂加热的工序，该制造方法是制造接合第一电路形成体与第二电路形成体，并且接合部分由树脂所密封的电子设备。作为该电子设备的制造方法，在以下以实施例2为具体的示例来进行说明。
在此，在这些电子设备的制造方法中，针对共同的概念进行说明。
在本发明中，所谓电路形成体是指形成电子电路的构造体，包括形成电路图案的电子电路基板或IC部件等的电子部件等。
在芯片部件的电极上配置具有助焊剂作用的树脂的工序以及在第二电路形成体的一方的面上配置具有助焊剂作用的树脂以使覆盖形成于第二电路形成体的一边的面上的焊锡凸块的整体的工序，是在以固定的厚度所形成的具有助焊剂作用的树脂层上配置芯片部件或第二电路形成体，将具有需要量的助焊剂作用的树脂进行转印的工序。
在电路基板的基板电极上配置焊锡材料的工序以及在第一电路形成体的电极上配置焊锡材料的工序，使用一般所使用的表面安装用的焊糊印刷机或滴涂等来进行焊锡材料的配置。此外，所使用的焊锡材料是市场上销售的以Sn-3Ag-0.5Cu或Sn-42Bi等焊锡为成分的糊状的焊锡(所谓焊糊)。
在电路基板上借助树脂搭载芯片部件以使配置于电路基板的基板电极上的焊锡材料与芯片部件的电极接触的工序以及在第一电路形成体上借助树脂配置第二电路形成体以使配置于第一电路形成体的电极上的焊锡材料与第二电路形成体的焊锡凸块接触的工序，是使用一般所使用的表面安装用的装配器(mounter)、电子部件安装机来进行的。
对焊锡材料以及树脂加热的工序以及对焊锡材料与焊锡凸块的连接部分以及树脂加热的工序，使用一般所使用的表面安装用的回流焊炉来进行。即，对于搭载芯片部件的电路基板或者被层叠的电路形成体，在对芯片与电路基板或电路形成体之间不加压的状态(即，不附加外力的状态)下，在回流焊炉内进行加热。
此外，具有助焊剂作用的树脂，可采用液状或糊的形态。作为其主剂的树脂材料，优选使用热固化性树脂。作为其具体例，可列举环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚烃硅氧树脂、它们的变性树脂、以及丙烯树脂之中的至少一种。针对使用的树脂材料的种类以及混合量，可根据粘结温度域以及作为目标的皮膜硬度等进行选择。对于该固化剂，可以是使得所使用树脂材料固化的固化剂。
作为用于显现助焊剂作用的成分，可使用带有还原作用的有机酸，以及羧酸等。这样的助焊剂成分，具有去除在焊锡凸块以及布线图案等所形成的金属氧化物被膜的作用。关于助焊剂的含有比率，在具有助焊剂作用的树脂中，优选为1～20wt％。
若助焊剂的含有率小于1wt％，则没有了实质性的助焊剂作用。因此，例如，当电子部件是芯片部件时，通过助焊剂作用不能充分去除电镀的氧化被膜。此外，当电子部件具有BGA构造的焊锡球时，不能充分取下焊锡球的氧化被膜，在基于焊锡球的熔融的没入不充分的状态(即，基于焊锡球的熔融的其形状变化不充分的状态)下进行接合，不能形成稳定的接合。另一方面，若树脂中的助焊剂的含有率大于等于20wt％，则不能得到作为目标的固化物特性(树脂的硬度或绝缘电阻值)。在这样的情况下，与在这种构造中所使用的现有的底部填充剂比较，树脂的规格在热循环试验或耐落下试验中较差。
此外，具有助焊剂作用的树脂，可包含溶剂、可塑剂以及触变(thixo)剂等。溶剂、可塑剂以及触变剂也为了根据涂敷方式来调整粘度而被添加。关于溶剂、可塑剂以及触变剂等的混合比率，适合于使用目的即可。
(实施例1)
针对在电子电路基板上借助焊锡材料安装电阻等的电子部件即不带焊锡凸块的电子部件(芯片部件)的实施例，参照附图进行说明。
图1是与本发明的实施例1的电子部件即芯片部件5的安装方法相关的图。
将具有助焊剂作用的树脂3投入到材料座(pot)1上(图1(a))。接着，使用涂刷器(squeegee)2形成了具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的层(图1(b))。接着，为了转印具有助焊剂作用的树脂3，在具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的层上安装上芯片部件5(图1(c))。通过将安装上的芯片部件5拽起，得到转印了具有需要量的助焊剂作用的树脂3(即，树脂层)的芯片部件5(图1(d))。具体而言，以在芯片部件5的各个电极5a的图示的下表面上配置树脂3的方式，在芯片部件5的图示的下表面上整体地转印树脂3。
此外，准备了电子电路基板7(图1(e))。在电子电路基板7的电极8(基板电极)上通过丝网印刷机，印刷了Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊9(焊锡材料)(图1(f))。
接着，将转印了具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的芯片部件5搭载于印刷了Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊9的电子电路基板7上，并使焊糊9与部件5的电极5a接触。这样，在借助树脂4在电子电路基板7上搭载了芯片部件5的状态下，进行回流焊。通过实施回流焊，对树脂4以及焊糊9加热，焊糊9熔融，之后固化，并通过树脂4固化，得到安装构造体(电子设备)(图1(g))。
通过此方法，由在电路基板的电极部分所印刷的Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊9，可确保芯片部件5与电子电路基板7之间充分的接合面积，可得到以助焊剂树脂覆盖其周围的构造体。此外，通过此方法，由在电子部件即芯片部件5的侧面形成角焊缝10，可得到充分的接合面积，所以能够得到稳定的连接电阻。
在上述中，所使用的具有助焊剂作用的树脂3为以下的组成以及物性。相对于环氧树脂：双酚A型环氧树脂(日本环氧树脂(Japan EpoxyResins Co.，Ltd)制)70wt％，固化剂：咪唑固化剂(2P4MZ)(四国化成工业制)15wt％、作为显现还原作用的羧酸的己二酸(关东化学工业制)15wt％，并通过螺旋搅混机将它们进行混炼，制成由E型粘度计表示69Pa·s(1rpm)的粘度的具有助焊剂作用的树脂并进行了使用。
此外，图1(b)中的助焊剂树脂的膜厚为100μm。
此外，为了印刷焊糊9，作为掩模使用100μm的掩模来进行了实施。
对于电子部件(芯片部件5)，使用了松下电子设备制的1608芯片，对于电子电路基板7，使用了对铜布线实施了预涂助焊剂的基板。
这些是一个实施例，不局限于此。
(比较例1)
为了比较，通过下述的安装方法制成了安装结构体(电子设备)。作为比较的安装方法，是从实施例1的安装方法中去除了在电子电路基板7的电极8上印刷焊糊9的工序的安装方法。以下针对比较例1，一边参照附图一边进行说明。图4(a)至图4(f)，是与比较例1的焊接电子部件的安装方法相关的图。而且，与实施例1共同的部分使用了相同的部件。
将具有助焊剂作用的树脂3投入到材料座1上(图4(a))。接着，使用涂刷器2形成了具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的层(图4(b))。接着，为了转印具有助焊剂作用的树脂3，在具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的层上安装上芯片部件5(图4(c))。通过将安装上的芯片部件5拽起，得到转印了具有需要量的助焊剂作用的树脂3(即，树脂层)的芯片部件5(图4(d))。接着，准备了未印刷Sn-3Ag-0.5Cu焊糊的电子电路基板7(图4(e))。在未印刷Sn-3Ag-0.5Cu焊糊的电子电路基板7上搭载转印了具有需要量的助焊剂作用的树脂3的芯片部件5，并通过回流焊，得到了安装结构体(图4(f))。
各条件与实施例1相同。
(比较例2)
为了比较，通过下述的安装方法制成了安装结构体(电子设备)。作为比较的安装方法，是从实施例1的安装方法中去除了在焊锡表面涂敷具有助焊剂作用的树脂3的工序的安装方法。以下针对比较例2，一边参照附图一边进行说明。图5是与比较例2的焊接电子部件的安装方法相关的图。而且，与实施例1共同的部分使用相同的部件。
首先，最初准备了电子电路基板7(图5(b))。接着，使用丝网印刷机在电子电路基板7的电极8上印刷了Sn-3Ag-0.5Cu焊糊(图5(c))。接着，准备了芯片部件5(图5(a))。在印刷了Sn-3Ag-0.5Cu焊糊的电路基板7上搭载芯片部件，并通过回流焊得到了安装构造体(图5(d))。
(试验)
表1表示实施例1与由比较例1、比较例2所制作的10个安装结构体的连接电阻值。与实施例1比较，在比较例1中，在芯片部件5与电子电路基板7之间不能确保充分的接合面积，形成比印刷了焊锡时高的电阻值，之中，还产生了不能接合的情况。即，表明了在比较例1中，与实施例1不同，不能得到稳定的连接电阻。
由此，可知在本发明的电子电路基板的基板电极上印刷了焊锡之后，通过在基板电极上印刷了焊锡的电子电路基板上搭载在电极上配置了具有助焊剂作用的树脂的电子部件，可得到稳定的连接电阻，可提高接合的可靠性。
此外，若将实施例1与比较例2进行比较，则表明了通过在电子电路基板的电极部印刷焊锡，可形成基于含有焊锡的金属接合的圆角(fillet)10，并可得到与焊锡接合相同的连接电阻值，可易于得到基于焊锡的金属接合的圆角形成和用树脂覆盖其周围的安装体。即，比较例2的角焊缝10，虽然只是焊锡成分，但在实施例1中，由焊锡成分和树脂成分两方构成，强度优于比较例2，并且可确保电阻值也与比较例2程度相同。
[表1]
Figure G200910207342XD00141
(实施例2)
以下作为本发明的实施例2，针对在第一电路形成体的一个示例即电子电路基板上安装第二电路形成体的一个示例即焊接电子部件的方法，一边参照附图一边进行说明。图2(a)至图2(g)是与本发明的实施例2的带有凸块的电子部件的安装方法相关的图。
将具有助焊剂作用的树脂3投入到材料座1上(图2(a))。接着，使用涂刷器2形成了具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的层(图2(b))。接着，为了转印具有助焊剂作用的树脂3，在具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的层上安装上带有凸块的电子部件(BGA11)(图2(c))。通过将安装上的带有凸块的电子部件拽起，得到转印了有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4(即，树脂层)的带有凸块的电子部件(BGA11)(图2(d))。此时，在电子部件11的图示下面所转印树脂4，以使覆盖形成于电子部件11的图示下面的各个凸块12(例如，焊锡凸块)的整体。
此外，准备了电子电路基板7(图2(e))。在通过电子电路基板7的电极8上通过丝网印刷机，印刷了Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊9(焊锡材料)(图2(f))。
接着，将转印了具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4的带有凸块的电子部件(BGA11)搭载于印刷了Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊的电子电路基板7上，形成使电子部件11的凸块12与电子电路基板7的焊糊9接触的状态。通过在此状态下进行回流焊，对凸块12、焊糊9、以及树脂4加热，凸块12以及焊糊9熔融，之后固化，并且树脂4固化，得到了安装构造体(电子设备)(图2(g))。
根据此方法，对于带有凸块的电子部件(BGA11)与电子电路基板7而言，由印刷于电子电路基板7的电极8的焊糊9能够在带有凸块的电子部件(BGA11)与电子电路基板7之间确保充分的接合面积，可得到以助焊剂树脂的角焊缝10覆盖其周围的构造体。
带有凸块的电子部件(BGA11)时，虽然由于凸块12中所使用的焊锡球的大小的偏差以及电子电路基板7的挠曲，会在凸块12与电子电路基板的电极8间产生间隙，有产生连接不良的情况，但这次，通过导入在电子电路基板7的电极8上导入印刷Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊9的工序，防止了未接合。
此外，在该安装方法中，由于在电子部件的凸块12的表面涂敷具有助焊剂作用的树脂3的工序中，能够提供将电子部件(BGA11)与电子电路基板7之间可充分密封的具有助焊剂作用的树脂4，所以消除电子部件与电子电路基板间的空隙(void)15成为可能。
使用的具有助焊剂作用的树脂3，使用了以下的组成以及物性的树脂。相对于环氧树脂：双酚A型环氧树脂(日本环氧树脂会社(Japan EpoxyResins Co.，Ltd)制)70wt％，固化剂：咪唑固化剂(2P4MZ)(四国化成工业制)15wt％、作为显现还原作用的羧酸的己二酸(关东化学工业制)15wt％，并通过螺旋搅混机将它们进行混炼，制成由E型粘度计表示69Pa·s(1rpm)的粘度的具有助焊剂作用的树脂。
图2(b)的助焊剂树脂的膜厚是150μm。加上图1(b)的助焊剂树脂的膜厚，被认为是凸块12的厚度。作为这样的助焊剂树脂的膜厚，优选设定为覆盖凸块12的整体的膜厚，即从树脂4不露出凸块12。助焊剂树脂的膜厚，例如，更优选相对于凸块12的高度尺寸，设定在100％～110％的范围内。此外，对更厚的膜厚的助焊剂树脂进行转印之后，可使用涂刷器等的方法，将树脂整形为适当的膜厚。
此外，为了印刷焊糊，关于掩模(mask)厚，掩模使用了掩模厚120μm的掩模来进行了实施。
对于电子部件(BGA11)，使用了松下电器产业半导体会社制的BGA封装(封装的尺寸：□8.0mm球径：0.3mm球间距：0.5mm球数：441个)，对于电子电路基板7，使用了在铜布线中实施了预涂助焊剂的基板。
(比较例3)
比较例3是使用了底部填充剂的电子电路基板与电子部件的密封。为了比较，通过下述的安装方法制成了安装结构体。作为比较的焊接方法构成为：在电子电路基板的电极部分印刷焊锡的工序；在电子电路基板的电极部分印刷了焊锡的电子电路基板上搭载电子部件的工序；对电子部件的凸块与印刷了焊锡的电子电路基板的电极部分加热的工序；在电子电路基板与电子部件的间隙涂敷底部填充剂的工序；和对在电子电路基板与电子部件的间隙存在的底部填充剂加热的工序。与通常进行的安装方法同样，其后在基板与电子部件之间插入密封用的底部填充材料，即树脂材料。而且，与实施例2共同的部分(即电子部件、凸块、电子电路基板以及焊糊)使用了相同的部件。
在比较例3中使用的电子电路基板的电极部涂敷焊锡的工序，是基于一般所使用的表面安装用的焊糊印刷机或滴涂等的方法。此外，所使用的焊锡是市场上销售的Sn-3Ag-0.5Cu或Sn-42Bi等糊状的焊锡。
在电子电路基板的电极部分涂敷了焊锡的电子电路基板上搭载比较例3中使用的电子部件的工序，使用一般所使用的表面安装用的装配器、安装机。
对在比较例3中使用的电子部件的凸块和印刷了焊锡的电子电路基板的电极部分加热的工序，使用一般所使用的表面安装用的回流焊炉。
对在比较例3中使用的电子部件与电子电路基板的间隙进行填充的底部填充剂是一般所使用的热固化性树脂，涂敷底部填充剂的微滴涂器(micro-dispenser)是使用一般所使用的表面安装用的微滴涂器。
对比较例3中使用的底部填充剂加热的工序，是一般所使用的表面安装用的烤炉(oven)。
以下针对比较例3，一边参照附图一边进行说明。
图6是与比较例3的带有凸块的电子部件的安装方法相关的图。
首先，最初准备了电子电路基板7(图6(a))。接着，在电子电路基板7的电极8上，通过丝网印刷机，印刷了Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊9(图6(b))。接着，在印刷了电子电路基板的电极8的Sn-3Ag-0.5Cu的焊糊的电子电路基板7上搭载带有凸块的电子部件、BGA11，通过回流焊炉，使带有凸块的电子部件、BGA11与电子电路基板7(图6(c))接合。接着，使用微滴涂器，在带有凸块的电子部件、BGA11与电子电路基板7之间，利用毛细管现象填充底部填充剂13，使其通过烤炉，从而可得到带有凸块的电子部件、BGA11与电子电路基板7之间被底部填充剂所填充的安装结构体(图6(d))。
接着，观察由比较例3的安装方法所得到的安装结构体的截面。图7是表示由比较例3的安装方法所得到的安装体的截面观察结果(放大图)。
针对BGA11与电子电路基板7间所填充的底部填充剂13的状态以及凸块12详细地观察了安装体的截面。其结果，与本发明的实施例2比较，观察到两个不同点。
第一个是：在比较例3中，确认了在电子电路基板7侧的凸块12周围有焊糊的助焊剂残渣14，并形成了底部填充剂13覆盖其周边的形状。即，可知在液状的底部填充剂浸透过来时，助焊剂残渣14未溶入底部填充剂13。也就是说，焊糊的助焊剂残渣14与底部填充剂13的固化物分离成两层而存在。
第二个是：认为已被底部填充剂13充分填充的电子电路基板7与BGA11间产生了空隙15。此暗示了在底部填充剂13填充时应该被排出的存在于电子电路基板7、BGA11间的空气由于助焊剂残渣的影响而未被排出。
接着，观察利用实施例2的安装方法所得到的安装构造体的截面(放大图)。图8表示利用实施例2的安装方法所得到的安装体的截面观察结果。
针对在BGA11与电子电路基板7间所填充的具有助焊剂作用的树脂3的状态以及凸块12附近详细地观察了安装结构体的截面。其结果，与比较例3进行比较，观察到两个不同点。
第一个是：在实施例2中，在凸块12周边，观察具有助焊剂作用的树脂4，未观察到焊糊9中所包含的助焊剂的分离。即，通过在第一次的加热工序中处理BGA11与电子电路基板的电极8的接合和密封，使具有助焊剂作用的树脂4与焊糊的助焊剂相混合，并在树脂4中均匀地分散助焊剂成分，以具有助焊剂作用的树脂4覆盖凸块周边成为可能。
在此，在本发明中，所谓助焊剂成分在树脂中“均匀地分散”，是指树脂未由于助焊剂成分的种类而被分离成多层的状态。即，是指在树脂中除了与凸块12或BGA11等的接触界面以外不存在其它界面的状态。如图7所示的比较例3，在比较例3中，为了分别进行凸块12与电极8的结合，和BGA11与电子电路基板7之间的密封，接合时，助焊剂残渣14作为固体成分会粘着于凸块12以及电极8的表面，即使在底部填充剂13的固化时加热，残渣14也不移动，因此，底部填充剂13与残渣14被分为两层，会在两者之间存在界面。相对于此，在实施例2中，这样的两层分离的界面不存在，能够在树脂4中形成助焊剂成分被均匀分散的状态。
第二个是：在作为BGA11与电子电路基板7之间的密封剂而使用的具有助焊剂作用的树脂4中没有空隙15。这个是由于在使用了比较例3的底部填充剂的电子电路基板7与BGA11的密封中，焊锡的助焊剂残渣14，阻碍了基于毛细管现象的底部填充剂的浸透，并阻碍了BGA11与电子电路基板7之间的空气的排出。此外，针对文献1或文献2的方法中所制成的安装体观察截面时，观察到空隙15。这个被认为从涂敷具有助焊剂作用的树脂4的电子电路基板7上搭载BGA11开始，因而在该工序中带入空气，由于加热，因而空气未被向外部排出而作为空隙15残留。
在本发明中，认为由于在电子电路基板的电极8上搭载在涂敷了焊锡的电子电路基板7上涂敷了具有需要量的助焊剂作用的树脂3的BGA11之后进行加热，因而在固化后的具有助焊剂作用的树脂4中未产生空隙15。
以下，实际地，对本发明的实施例2所制成的安装结构体，与由文献1及文献2中所记载的安装方法所得到的安装结构体的截面进行了观察和比较。
图9表示由实施例2的安装方法所得到的安装体的截面观察结果。图10表示由文献1及文献2的安装方法所得到的安装体的截面观察结果。即，由图3(a)至图3(d)所示的方法制成的安装体。所使用的具有助焊剂作用的树脂3、具有固定膜厚的具有助焊剂作用的树脂4、电子电路基板7、电子电路基板的电极8、带有凸块的电子部件(BGA11)与实施例2相同。具有图3(b)的助焊剂作用的树脂3的厚度与实施例2的图2(b)同样地被设为150μm。
由图9的实施例2所制成的安装结构体，电子电路基板7与BGA11的接合牢固，并在电子电路基板7与BGA11之间被具有助焊剂作用的树脂4填充。此时，在固化的具有助焊剂作用的树脂4中没有空隙15，此外，树脂很好地覆盖了凸块的外周。
接着，当观察由图10的文献1及文献2所记载的安装方法所得到的安装结构体(不良样品)的截面时，可知在电子电路基板7与BGA11之间存在未充分填充具有助焊剂作用的树脂3的地方。此外，可知在固化后的具有助焊剂作用的树脂3中含有空隙15。
由此，可知在电子电路基板的电极8上搭载在涂敷了焊锡的电子电路基板7上涂敷了具有需要量的助焊剂作用的树脂4的电子部件之后进行加热的本发明的安装方法是有用的。
(第二实施方式)
以下，作为本发明的第二实施方式，针对将彼此尺寸不同的BGA封装型的半导体设备(即电路形成体的一个示例)作为子设备来使用，并将这些子设备作为多段结构的电子设备的示例进行说明。而且，作为本发明的第三实施方式，针对使用相同尺寸的多个子设备，作为多段结构的电子设备的示例分别进行说明。同时，针对这些实施方式各自对应的比较例进行说明。
在这些实施方式中，子设备分别分担并保有用于实现作为电子设备所要求的功能的各个子功能，它们通过彼此连接作为集合体而发挥作为目标的功能。在这些子设备中，能够使用在具有BGA的多层布线基板上搭载芯片的设备，或在电路元件形成面一侧具有BGA的芯片来代替BGA封装型的设备。针对在最下层和中间层配置的子设备，在与设置BGA的下面平行的上面侧使用形成布线图案的设备。针对在最上层配置的子设备，使用在下面侧具有BGA的设备。当然，也可使用在其上面侧设置了与电子设备所要求的用途相对应的布线图案的设备。
在此方式中，针对使用彼此尺寸不同的三种BGA封装的子设备，将最大尺寸的子设备作为最下层，在其上是中间尺寸的子封装，在更上面是最小尺寸的子设备，以此顺序层叠，来制作作为目标的电子设备的情况进行说明。
构成最下层和中间层的子设备，分别在其下面侧具有凸块且在上面侧具有布线图案。此外，成为最上层的子设备，在其下面侧具有凸块。
针对成为最上层及中间层的子设备，在各个凸块侧的面上按照填充子设备间的间隙所足够的规定厚度涂敷具有助焊剂作用的树脂。此外，针对构成中间层以及最下层的子设备，在各个布线图案上印刷焊糊等的焊锡。而且，在最下层的子设备上将成为中间层的子设备，进而在其上将最上层的子设备以位于凸块所对应的布线图案上的方式顺序搭载。对如此制成的层叠体加热，焊接凸块与布线盘。
在对子设备的凸块面侧涂敷具有助焊剂作用的树脂的工序中，可使用以下方法：首先将该树脂印刷为固定的厚度的层状，使该树脂层与子设备的凸块面侧相接而进行若干加压等，而后转印需要量的树脂。该树脂的转印以凸块整体由树脂所覆盖的方式进行。
在子设备的布线图案上涂敷焊锡的工序中，使用了一般所使用的表面安装用的焊糊印刷机的丝网印刷法或滴涂法等。
焊锡，优选使用在Sn-3Ag-0.5Cu或Sn-42Bi等的组成的焊锡粉末中添加助焊剂而成为糊状的焊糊。
在将涂敷了具有助焊剂作用的树脂的子设备搭载到在布线图案上涂敷了焊锡的子设备的工序中，可使用一般所使用的表面安装用的装配器。
在加热的工序中，可使用一般所使用的表面安装用的回流焊炉。
具有助焊剂作用的树脂，可使用液状或糊的形态的树脂。对于成为其主剂的树脂材料，优选使用热固化性树脂。作为其具体示例，可列举环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂、聚烃硅氧树脂、它们的变性树脂、以及丙烯树脂之中的至少一种。针对使用的树脂材料的种类以及混合量，根据粘结温度带以及作为目标的皮膜硬度等进行选择。对于该固化剂，可以是使得所使用树脂材料固化的固化剂。
作为用于显现助焊剂作用的成分，可使用带有还原作用的有机酸，以及羧酸等。这样的助焊剂成分，表示去除在子设备的凸块以及布线图案上所形成的金属氧化物皮膜的作用。关于助焊剂的含有比率，在具有助焊剂作用的树脂中，优选为1～20wt％。
此外，具有助焊剂作用的树脂，可包含溶剂、可塑剂以及触变剂等。溶剂、可塑剂以及触变剂也为了根据涂敷方式来调整粘度而被添加。关于溶剂、可塑剂以及触变剂等的混合比率，适合于使用目的即可。
以下，针对本第二实施方式的详细，使用图11以及图12进行说明。图11及图12是用于说明该第二实施方式的制造工序的图。
首先，准备用于通过有机地结合而统一来发挥作为电子设备的功能的子设备。在该第二实施方式中，如图11(c)、图11(f)以及图12(b)所示，使用具有彼此尺寸不同的三种BGA的子设备51、52和53。这其中，图11(c)所示的子设备51是中间尺寸，在完成设备中形成中间层。图11(f)所示的子设备52是最大尺寸，在完成设备中形成最下层。此外，图12(c)所示的子设备53是最小尺寸，形成最上层。子设备51、52在各自的下面侧形成由焊锡球构成的凸块54、55(焊锡凸块)。此外，在各自的上面侧形成布线图案56、57(电极)。成为最上层的子设备53，在其一方的面侧具有凸块58。
对于最大尺寸的子设备52，使用了以下的规格。
BGA布线基板尺寸： 15.0mm平方
构成凸块的球径：  0.3mm
凸块间距：        0.5mm
凸块数：          625个
对于中间尺寸的子设备51，使用了以下的规格。
BGA布线基板尺寸： 8.0mm平方
构成凸块的球径：  0.3mm
凸块间距：        0.5mm
凸块数：          441个
对于最小尺寸的子设备53，使用了以下的规格。
BGA布线基板尺寸： 5.0mm平方
构成凸块的球径：  0.3mm
凸块间距：        0.5mm
凸块数：          121个
对于具有助焊剂作用的树脂，使用了作为树脂材料将双酚A型环氧树脂(日本环氧树脂会社制)70wt％，作为固化剂将咪唑固化剂(四国化成工业制2P4MZ)15wt％，以及作为用于显现助焊剂作用的材料的羧酸(关东化学株式会社制的己二酸)15wt％进行混合，通过螺旋搅混机进行混炼，并由E型粘度计调制为表示69Pa·s(1rpm)的粘度的树脂。
首先，如图11(a)所示，在材料座59上投入具有上述的助焊剂作用的树脂60，一边相对于材料座59保持规定的间隔，一边向图面右方向移动涂刷器61，在材料座59上形成具有助焊剂作用的厚度150μm的树脂层62。(图11(b))。
接着，在该材料座59上保持的树脂层62上，按接上图11(c)所示的子设备51，并将凸块54按入树脂层62中(图11(d))，通过由此拽起，在子设备51中转印需要量的树脂层62(图11(e))。在此，所谓树脂层62的需要量，是指由树脂层62覆盖各个凸块54的整体的量。
另一方面，在成为最下层的图11(f)所示的子设备52的布线图案57上，通过丝网印刷法选择性地涂敷焊糊，形成焊锡层63(图11(g))。然后，在该子设备52上，将具备具有助焊剂作用的树脂层62的子设备51以位于其凸块54所对应的布线图案57上的方式进行对位来搭载(图11(h))。此时，根据需要通过对子设备52按压子设备51，可使凸块54与布线图案57的接触状态更好。
接着，在子设备51的布线图案56上，选择性地印刷焊糊，形成焊糊层64(图12(a))。
另一方面，在成为最上层的图12(b)的子设备53的凸块58侧的面上，将具有助焊剂作用的树脂以与上述相同的步骤进行转印，形成树脂层65(图12(c))。
然后，在图12(a)所示的结构体的子设备51上，将布线图案56与凸块58进行对位，来搭载该子设备53(图12(d))。
搭载之后，将子设备51、52、53通过一般所使用的表面安装用的回流焊炉进行加热，加热后使焊锡层63、64熔融，使凸块54、58与布线图案56、57分别连接，并使具有助焊剂作用的树脂层62、65固化。由此，子设备51、52之间以及子设备52、53之间被统一接合，并被树脂密封(图12(e))。
在本第二实施方式中，虽然作为一个示例针对制造三段结构的电子设备的情况进行了说明，但不言而喻，对于两段结构或四段以上的多段结构的电子设备的制造也同样适用该方式的方法。
(比较例4)
作为比较例4，除了省略了第二实施方式的向布线图案57、56上的焊锡层形成工序(图11(g)、图12(a))，其它步骤、条件与第二实施方式的方法相同地制作了电子设备。
(比较例5)
作为其它比较例，代替具有助焊剂作用的树脂而使用了一般所使用的热固化性树脂作为底部填充剂。对于子设备的层叠，以与第二实施方式相同的步骤、条件，层叠后，进行加热，并加热来进行了焊锡接合。然后，在子设备间的间隙中填充底部填充剂，并通过加热使其固化，来进行树脂密封。即，基于上述第二实施方式的方法与基于比较例5的方法的不同点是使用不同种类的底部填充剂，以及相对于在第二实施方式中以一次的加热处理进行了子设备之间的接合和底部填充剂的固化，而在该比较例5中是在独立的工序中对它们进行加热。
若针对比较例5的方法进行更具体的描述，则如图13(a)所示，在子设备52上顺序层叠子设备51、53后，将凸块54与布线图案57、及凸块58与布线图案56进行焊锡接合。接着，在所得到的层叠结构体上使用微滴涂器31滴下热固化性树脂32，使其浸透于子设备51、52间以及51、53间的间隙中。然后，通过表面安装用的烤炉加热固化，形成热固化树脂层33，进行了树脂密封(图13(b))。
(第二实施方式与比较例4的对比)
将基于上述第二实施方式的方法的电子设备在厚度方向上切断，针对基于树脂的密封状态和焊锡接合状态使用显微镜详细地进行了观察。其结果，通过第二实施方式的方法所得到的电子设备，如图14放大其一部分所示，确认了凸块54与布线图案57、及凸块58与布线图案56已全部可靠地被接合。此外，树脂层62、65分别将子设备51、52之间以及51、53之间填满。而且，在树脂层62、65中没有看到空隙或助焊剂的残渣，确认了密封状态极其良好。
相对于此，在基于比较例4的电子设备中，如图15所示，确认了具有助焊剂作用的树脂在布线图案57与凸块58之间形成齿合形态而固化，产生了接合不良。在该图中，虽然示出了在子设备51、52之间产生未接合的地方的示例，但在子设备51、53之间也确认到由于树脂层65的介入而产生了同样的接合不良的示例。
由此，根据本发明的第二实施方式，可认为通过在布线图案56上形成焊锡层64，此外在布线图案57上形成焊锡层63，使凸块58、54与焊锡层64、63的熔融时间一致，由此能够容易且可靠地将彼此接合。
而且，即使布线图案面与其上搭载的子设备的凸块的共面性(coplanarity)出现偏差，也能够在布线图案上印刷焊糊等时，通过调整印刷层的厚度，可靠且容易地接合凸块与布线图案，可得到具有任意的多段结构的电子设备。
(第二实施方式与比较例5的对比)
根据本发明的第二实施方式，在具有子设备的凸块的面上形成具有助焊剂作用的树脂层后，由于将该子设备进行层叠，所以对于树脂材料不产生损失，经济性也出色。
另一方面，在基于比较例5的方法中，如图13(a)所示，由于对子设备的层叠结构体滴下底部填充剂32后，使其浸透在子设备53、51间以及51、52间的间隙中，所以需要比密封所需的量更多的树脂材料。因此，材料损失变多，不可避免电子设备的制造成本的提高。而且，在不希望粘结的地方粘结底部填充剂并残留下来的频度变高，产生基于外观不良等的成品率降低。
而且，针对基于比较例5的方法的树脂层33的填充状态，使用显微镜详细地进行了观察。其结果，与上述第二实施方式进行比较，确认到以下两点不同。
其第一个是：在基于比较例5的电子设备中，如图16中放大其中一部分所示，以相当大的比率在凸块54、58的周围存在助焊剂的残渣34，有的被树脂层33所覆盖。由此可认为其原因在于，液状的底部填充剂32浸透到子设备51、52之间以及53、51之间时，助焊剂的残渣没有全部溶入底部填充剂32中，至少一部分残留下来。即，在由该比较例5的方法所得到的电子设备中，确认到焊锡的助焊剂残渣与具有助焊剂作用的树脂的固化物分离而存在。根据本发明的第二实施方式，树脂层62、65能分别覆盖了凸块54、58，可推测其原因在于，在同一热处理工序中进行了子设备的凸块与布线图案的接合、以及具有助焊剂作用的树脂的固化，此时焊锡的助焊剂(即，焊糊所包含的助焊剂成分)与具有助焊剂作用的树脂(即，树脂中所包含的助焊剂成分)相混合，由此防止了助焊剂残渣的产生。
第二个是：在基于比较例5的电子设备中，确认到在通过填充底部填充剂形成的子设备51、52间或53、51间的树脂层中产生空隙35。这个暗示了在填充底部填充剂时没有全部排出子设备51、52间或子设备53、51间的空气，由于助焊剂残渣而残留下其中一部分，由此形成了空隙。即，认为其原因可能在于，在滴下底部填充剂，并利用毛细管现象使其浸透到子设备51、52间或53、51间的间隙时，助焊剂的残渣不仅阻碍其浸透，也阻碍了其间隙中存在的空气的排出。
在本发明的第二实施方式中，认为由于在密封材料中使用具有助焊剂作用的树脂，因而在其固化树脂层中未产生空隙。
由此，可知对于制造层叠结构的电子设备，上述第二实施方式的方法是极其有用的。
(第三实施方式)
接着，在本发明的第三实施方式中，使用相同尺寸的子设备，并以与上述第二实施方式相同的步骤顺序层叠它们，制作多段结构的电子设备。
对于子设备，使用了上述中间尺寸的子设备。对于焊糊，使用了市场上销售的Sn-3Ag-0.5Cu的糊状焊锡，并在布线图案上以层状将其涂敷的工序中，使用了一般所使用的表面安装用的焊糊印刷机。此外，对于具有助焊剂作用的树脂材料，使用了混合有对环氧树脂和由咪唑固化剂构成的热固化性树脂具有还原作用的己二酸的树脂材料。
以下，针对本发明的第三实施方式，参照图17的工序图进行说明。
在本第三实施方式中，在成为第一层的子设备71的布线图案72上通过丝网印刷法以固定厚度印刷焊糊，形成焊锡层73。而且，该子设备71在其另一面侧具有以BGA状配置的凸块74(焊锡凸块)。
对于在该子设备71上用于作为中间层层叠的子设备75、76，通过与图11(a)至(e)所示的工序中的方法相同的方法，将具有助焊剂作用的树脂层77、78形成在各自的凸块79、80侧的面上。然后，首先，将成为第二层的子设备75，在成为第一层的子设备71上，以其布线图案72与配合凸块79对位的方式，以规定的施加压力进行按接，层叠于子设备71上。接着，在子设备75的布线图案81上形成焊糊层82后，进而在该子设备75上以相同步骤将成为第三层的子设备76进行层叠，在其布线图案83上形成焊糊层84(图17(a))。
针对成为最上层的图17(b)所示的第四层的子设备85，在其凸块86侧的面上同样地形成具有助焊剂作用的树脂层87(图17(b))，将它层叠于第三层的子设备76上(图17(c))。
接着，通过回流焊炉进行加热处理，并统一进行密封，该密封基于相邻的子设备的布线图案与凸块的接合以及具有助焊剂作用的树脂的固化(图17(d))。
在此，虽然针对制作四段结构的电子设备的情况进行了描述，但当想要得到更多的段数的电子设备时，通过反复上述步骤，能够容易地制作希望的段数的电子设备。当然，针对两段结构或三段结构的电子设备，也同样能够容易地制造。
如上所述，根据该第三实施方式，即使在使用相同尺寸的子设备时，也不会产生空隙，能够可靠且容易地对其间的间隙进行树脂密封。而且，不必担心在树脂层内助焊剂的一部分作为残渣而残留。
(比较例6)
为了比较，不使用具有助焊剂作用的树脂，通过与第三实施方式相同的步骤层叠了子设备71、75、76、85。然后，如图18所示，使用表面安装用的微滴涂器91，尝试了在相邻的子设备间的间隙填充底部填充剂。
然而，在此方法中，由于相邻的子设备是相同的尺寸，所以未能遍及子设备间的间隙的整个区域填充底部填充剂。
(比较例7)
而且，为了比较，除了将具有助焊剂作用的树脂层转印到子设备上并形成的工序以外，以与第三实施方式相同条件、相同步骤制作了电子设备。
针对基于该比较例7的电子设备与基于本发明的第三实施方式的方法制作的电子设备，通过X射线透射法对各个接合部的状态进行了调查。
其结果，在基于第三实施方式的设备中，确认到如图19(a)所示，相对于布线图案，凸块101没有位置偏差地被接合。
相对于此，根据比较例7，确认到相对于布线图案，如图19(b)所示，凸块102有0.1～0.2mm的位置偏差。而且，在图19(b)中，示出凸块的列相对于基准线产生向旋转方向偏差了角度θ的示例。
得到这样的结果被认为是基于以下的理由。
根据本发明的第二实施方式，在加热工序中进行加热，在布线图案上的焊锡层熔融之前，通过具有助焊剂作用的树脂被包含于其中的固化剂进行凝胶化，在树脂中产生粘结性。由该树脂的粘结力，保持子设备的多段结构，防止或抑制产生焊锡接合部的位置偏差。而且，在维持树脂的粘结性的状态下，通过印刷于布线图案的焊锡熔融，且凸块的一部分或全部熔融，来进行子设备间的布线图案与凸块的接合。由此，防止由子设备间的位置偏差引起的接合不良以及未接合的现象的发生。
如此，根据本发明的实施方式，将具有多个段的结构的电子设备，通过一次热处理，能够进行子设备之间的焊锡结合、以及用树脂填满子设备之间，并用树脂无间隙且容易地覆盖构成BGA的凸块，能够制作高功能且可靠性高的电子设备。
此外，在本发明的各个实施方式中，具有助焊剂作用的树脂优选至少含有两种以上不同熔点的助焊剂成分(对焊锡凸块的助焊剂成分：例如，有机酸)。作为具体的示例，使用含有戊二酸(熔点：97℃)以及二甘醇酸(熔点：141～145℃)的两种助焊剂成分的树脂。在焊糊中，一般含有助焊剂成分(焊糊用)，例如，将松脂A(软化点：80～87℃)、松脂B(软化点：80～90℃)、松脂C(软化点：84～94℃)以及松脂D(软化点：122～134℃)相混合来使用。优选使用各自的助焊剂成分，以使该焊糊用的助焊剂成分的软化点的范围(80～134℃)与凸块用的助焊剂成分的熔点的范围(97～141℃)具有互相重叠的温度范围。通过这样，在回流焊中的相同的温度曲线图(profile)中，焊糊中所含有的助焊剂成分与树脂中所含有的凸块用的助焊剂成分，在相同温度域起作用，在这样的温度域中可提高金属氧化皮膜的去除效果，并使焊糊与凸块的接合状态良好。此外，在使用这样的助焊剂成分所制造的树脂中，焊糊所包含的助焊剂成分与本来树脂中所包含的凸块用的助焊剂成分，通过被加热的树脂的对流在树脂中形成均匀地混合而分散的状态。而且，当电子部件是芯片部件时，作为助焊剂成分，例如可使用己二酸，当电子部件是BGA等时，作为助焊剂成分，可使用二甘醇酸以及戊二酸。
根据本发明的电子设备的制造方法(即，安装方法)，在下层的子设备的布线图案上形成焊锡层后，配置上层的子设备，所以即使下层子设备在对其构成时加热的工序中产生挠曲，也能够通过对焊锡层的厚度进行调整来吸收其挠曲量。因此，即使子设备中有挠曲，也能够对子设备之间进行连接。除此之外，由构成凸块的焊锡等形成的金属球的大小即使有偏差，通过根据其来调整焊锡层的厚度，也能够容易地消除基于该偏差的影响。
此外，在成为上层的子设备的凸块侧的面上形成具有助焊剂作用的树脂层，层叠成多层结构，加热时，在布线图案上所涂敷形成的焊锡层熔融之前，在子设备间树脂层凝胶化。由此，能够在树脂中产生粘结性，通过该粘结力保持子设备的多段结构，可抑制子设备间的焊锡接合部分的位置偏差的产生。
而且，作为填充子设备间的间隙的树脂使用了具有助焊剂作用的树脂，所以加热时，可通过该树脂去除子设备的凸块表面所形成的金属氧化物皮膜。特别地，由于以覆盖各个凸块的整体的方式配置了树脂，所以能够在由树脂所覆盖的凸块的表面整体上去除金属氧化物皮膜。因此，能够以良好的状态熔融凸块，能够在布线图案上所形成的焊锡层之间得到良好的导电性。
通过如此实质性地解除基于挠曲或位置偏差的影响，进而在密封时去除阻碍凸块与布线图案的连接的凸块表面的金属氧化物皮膜，从而能够提高子设备之间的连接的可靠性。
并且，根据本发明的方法，通过使用于密封子设备间的树脂具有助焊剂作用，并以可充分填充子设备间的间隙的量涂敷该树脂，不仅能够覆盖凸块与布线图案的连接部分，还能够阻止使用助焊剂单体时的残渣的产生。
因此，不会产生助焊剂残渣或空隙，能够将子设备间用树脂密封，能够提高密封的可靠性。
而且，根据本发明的方法，由于能够在共同的加热工序中进行子设备之间的连接和它们的密封，所以使制造工序数的削减、使用设备的简单化等成为可能。由此，能够非常容易且低成本地制造多段结构的电子设备。
而且，通过适当地组合上述各种实施方式的任意实施方式，能够取得分别具有的效果。
本发明，参照附图针对优选的实施方式充分地进行了记载，但对于熟悉该技术的人员而言，各种的变形或修正是显而易见的。应该理解这样的变形和修正，只要不脱离基于所附加的技术方案的本发明的范围，则包含于其中。
2008年10月27日所申请的日本专利申请No.2008-275108号的说明书、附图以及专利技术方案的公开内容，及2009年2月10日所申请的日本专利申请No.2009-028818号的说明书、附图以及专利技术方案的公开内容，作为整体被参照，并在本说明书中被引用。

Claims (3)

1.一种电子设备的制造方法，具有：
在电路基板的基板电极上配置含有助焊剂的糊状焊锡的工序；
将具有助焊剂作用的树脂配置于电子部件上，以使覆盖形成于电子部件的部件电极上的焊锡凸块的整体的工序；
以使电路基板的基板电极与电子部件的焊锡凸块电连接的方式，对电路基板的基板电极借助糊状焊锡和树脂来按压电子部件的焊锡凸块，从而在电路基板上配置电子部件的工序；和
对基板电极、部件电极、焊锡凸块、糊状焊锡以及树脂进行加热的工序，
该制造方法制造一种电子设备，该电子设备接合了电路基板与电子部件，且由树脂密封了接合部分，
在将具有助焊剂作用的树脂配置于电子部件的工序中，将树脂配置为相对于焊锡凸块的高度具有100％至110％的范围的厚度。
2.一种电子设备的制造方法，具有：
在电路基板的基板电极上配置含有助焊剂的糊状焊锡的工序；
将具有助焊剂作用的树脂配置于第一电子部件的一个面上，以使覆盖形成于第一电子部件的一个面上的第一焊锡凸块的整体的工序；
以使电路基板的基板电极与第一电子部件的第一焊锡凸块电连接的方式，对电路基板的基板电极借助糊状焊锡和树脂来按压第一电子部件的第一焊锡凸块，从而在电路基板上配置第一电子部件的工序；
在第一电子部件的另一个面上所形成的部件电极上配置含有助焊剂的糊状焊锡的工序；
将具有助焊剂作用的树脂配置于第二电子部件的一个面上，以使覆盖在第二电子部件的一个面上所形成的第二焊锡凸块的整体的工序；
以使第一电子部件的部件电极与第二电子部件的第二焊锡凸块电连接的方式，对第一电子部件的部件电极借助糊状焊锡和树脂来按压第二电子部件的第二焊锡凸块，从而在第一电子部件上配置第二电子部件的工序；和
对基板电极、部件电极、第一焊锡凸块、第二焊锡凸块、糊状焊锡以及树脂进行加热的工序，
该制造方法制造一种电子设备，该电子设备接合了彼此具有相同尺寸的电路基板、第一电子部件及第二电子部件，且由树脂密封了各自的接合部分，并且在电路基板与第一电子部件之间、以及第一电子部件与第二电子部件之间填充了树脂。
3.一种电子设备的制造方法，具有：
在电路基板的基板电极上配置包含多种助焊剂的糊状焊锡的工序；
以覆盖未形成焊锡凸块的芯片部件的部件电极的方式配置具有助焊剂作用的树脂的工序；
以使电路基板的基板电极与芯片部件的部件电极电连接的方式，对电路基板的基板电极借助糊状焊锡和树脂来按压芯片部件的部件电极，从而在电路基板上搭载芯片部件的工序；和
对基板电极、部件电极、糊状焊锡以及树脂进行加热的工序，
该制造方法制造一种电子设备，该电子设备在电路基板的基板电极上电连接了芯片部件的部件电极，并由树脂密封了连接部分，
在将具有助焊剂作用的树脂配置于芯片部件的部件电极上的工序中，通过使芯片部件的部件电极与按一定厚度形成的树脂层相接触，从而将具有助焊剂作用的树脂转印到芯片部件上。
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