CN103140102B - 确定电路基板的加固位置的方法及基板组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及确定电路基板的加固位置的方法及基板组件。提供一种确定电路板的加固位置的方法,包括:建立电路板的数值模型,在该电路板中电子部件通过凸点安装在前表面上并且加固构件附接至背表面中的与位于电子部件的拐角部位中的凸点对应的位置;并入关于位于电子部件的外围并且将电路板固定到电子设备的机壳的螺柱的信息;执行模拟以获得当从电路板的背面给电子部件施加力时在拐角部位的凸点中所产生的应力值;以及基于通过上述模拟获得的应力值来根据螺柱的位置确定加固构件的布置。
Description
技术领域
这里所描述的实施例的某一方面涉及确定电路板的加固(reinforcement)位置的方法及基板组件。
背景技术
当在基板上安装电子部件时,通过凸点(bump)来进行倒装芯片安装。此时,凸点具有以下功能:获得电子部件与电路板之间的电气连接并且将电子部件机械地固定到电路板。此外,在凸点之间设置有底部填充物,从而加固电子部件与电路板的接合部。例如,在日本特许公开No.2007-88293和No.2007-12695中公开了加固。
但是,在使用底部填充物时,存在难以移除部件的情况。如果不可能移除部件,则对安装有昂贵部件的电路板的整个的使用变得不可能。
因此,越来越多地在不使用底部填充物的情况下将电子部件凸点安装在电路板上。但是,当不使用底部填充物时,存在不能充分地确保机械强度的情况,并且在这种情况下,用于补偿机械强度的对策变得必要。例如,已经提出了:通过焊料将翘曲减小构件接合至安装有半导体器件的电路板的背面以加固安装有半导体器件的部分。
上述翘曲减小构件的目的是抑制由焊接、操作等中产生的热所导致的电路板的翘曲。但是,电路板翘曲的原因不局限于这样的热产生。除热产生之外,当施加来自外界的压力(外力)时,也会发生翘曲。在这种情况下,电路板的翘曲状态取决于电路板到机壳的固定状态的程度。
最近几年中,在小型电子设备比如移动电话中,需要非常高密度的部件安装。在这些设备中,需要使用所必需的最少数目的翘曲减小构件以及加固电路板上安装有部件的区域。即,最高优先级是固定电路板上安装有部件的大区域。因此,需要灵活设计,例如,确定翘曲减小构件的最少布置并且然后确定将电路板固定到机壳的螺柱的位置。
但是,由于通常难以根据螺柱的位置来检验什么类型的减小翘曲的对策变得必要,所以难以进行灵活设计。
发明内容
从而,本说明书所公开的确定电路板的加固位置的方法及基板组件具有以下目的:容易地确定用于减小其中螺柱布置在电子部件外围的电路板的翘曲的最少对策。
根据本发明的一个方面,提供了一种确定电路板的加固位置的方法,包括:建立电路板的数值模型,在该电路板中电子部件通过凸点安装在前表面中并且加固构件附接至背表面中的与位于电子部件的拐角部位中的凸点对应的位置;并入关于螺柱的信息,该螺柱位于电子部件的外围并且将电路板固定到电子设备的机壳;执行模拟以获得当从电路板的背面给电子部件施加力时在拐角部位的凸点中所产生的应力值;以及基于通过上述模拟获得的应力值来根据螺柱的位置确定加固构件的布置。
根据本发明的一个方面,提供了一种基板组件,该基板组件固定至机壳,该基板组件包括:电路板,电子部件通过在前表面上按矩形形状布置的凸点安装到该电路板;螺柱,位于电子部件的外围并且将电路板固定到机壳;以及加固构件,附接至电路板背表面中的与电子部件的拐角部位的一部分对应的位置,其中当电子部件的中心位置位于连接螺柱和加固构件的线上时,加固构件位于与除了其中当从电路板的背面给电子部件施加压力时所产生的应力最小的拐角部位以外的拐角部位对应的位置中。
本发明的目的和优点将借助于权利要求所具体指出的要素和组合来实现和获得。应当理解,前面的总体性描述和后续的详细描述两者都是示例性的和说明性的并且不是所要求保护的发明的限制。
附图说明
图1是其中并入基板组件的电子设备的横截面图;
图2是示出在基板组件中所产生的应力的说明图;
图3是示出在根据一种实施例的确定加固位置的方法中所使用的信息处理设备的框图;
图4是示出该实施例的电路板的每个部分的尺寸的说明图;
图5A和图5B示出对确定该实施例的基板组件的加固位置的方法进行说明的流程图;
图6A和图6B是示意性地示出模拟中所用的模型的说明图,图6A是横截面图,图6B是平面图;
图7是示出将电子部件的外围划分成多个区域的示例的说明图;
图8是示出基于模拟No.1.2来加固的电路板的说明图;
图9是示出基于模拟No.2.2来加固的电路板的说明图;
图10是示出基于模拟No.3.2来加固的电路板的说明图;
图11是示出基于模拟No.4.2来加固的电路板的说明图;
图12是示出基于模拟No.5.2来加固的电路板的说明图;
图13是示出模拟No.6.0中的螺柱布置的说明图;
图14是示出模拟No.7.0中的螺柱布置的说明图;
图15是示出模拟No.8.0中的螺柱布置的说明图;
图16是示出模拟No.9.0中的螺柱布置的说明图;
图17是示出基于模拟No.10.2来加固的电路板的说明图;
图18是示出基于模拟No.11.2来加固的电路板的说明图;
图19是示出基于模拟No.12.2来加固的电路板的说明图;
图20是示出基于模拟No.13.2来加固的电路板的说明图;
图21是示出模拟No.14.0中的螺柱布置的说明图;
图22是示出模拟No.15.0中的螺柱布置的说明图;
图23是示出模拟No.16.0中的螺柱布置的说明图;
图24是示出模拟No.17.0中的螺柱布置的说明图;
图25是示出模拟No.18.0中的螺柱布置的说明图;
图26是示出模拟No.19.0中的螺柱布置的说明图;以及
图27是示出模拟No.20.0中的螺柱布置的说明图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图描述本发明的实施例。但是,为了便于说明,在图中,每一部分的大小和比例等可能不会示出为与实际部分的大小和比例等完全对应。例如,图中示出的凸点的数目不同于实际的凸点的数目。
参考图1,将对包括基板组件1的电子设备的外形结构给出描述。假定电子设备100是作为便携式电子设备的示例的个人计算机,但可以是其它设备如便携式电话。电子设备100包括处于机壳101内的基板组件1。基板组件1包括安装有电子部件4的电路板2。在本实施例中,假定电子部件是BGA(Ballgridarray,球栅阵列)型封装的CPU(中央处理器),但是也可以使用其它电子部件。放热构件3堆叠并且设置在电子部件4上。电子部件4经由凸点(焊料凸点)5倒装芯片(flip-chip)安装在电路板2上。如图4及其它图所示,凸点5按矩形形状布置。电路板2的外围的一部分由机壳101夹住并保持并且在多个位置处经由螺柱6通过螺钉7固定。螺柱6位于电子部件4的外围。螺柱6用来将电路板2固定到电子设备的机壳101。如上所述,通过机壳101夹住并保持的部位以及通过螺柱6固定的部位就成为电路板2的固定部位。电子部件4具有矩形形状并且具有四个拐角部位。即,如图4和其它图所示,在电子部件4中形成四个拐角部位:拐角部位A、拐角部位B、拐角部位C和拐角部位D。电路板2具有柔韧性,而电子部件4可以被认为是刚体。
图2是示出在基板组件1中所产生的应力的说明图。从电子部件4的拐角部位A到距拐角部位A最近的成为固定部位的螺柱6之间的距离用L1来表示。从拐角部位C到距拐角部位C最近的成为固定部位的螺柱6之间的距离用L2来表示。然后,假设给电子部件4施加负载P。此时,在拐角部位A中所产生的力矩MA和在拐角部位C中所产生的力矩MC通过以下公式来表示:
MA=L1*P/2
MC=L2*P/2
因此,力矩的比遵照L1与L2的比。即,例如,当L1与L2的比为1:2时,力矩的比变为1:2。使用Z作为截面模量时,力矩和应力值之间的关系通过下式表示:
σ=M/Z
假设电子部件4的厚度是h、宽度是b,则截面模量Z通过下式表示:
Z=bh2/6
因此,在拐角部位A和拐角部位C所产生的应力值取决于从施加负载P的位置到固定部位之间的距离L1和L2。如上所述,翘曲的程度基于电子部件4的每个拐角部位与固定部位之间的距离而变化,并且拐角部位的凸点5中所产生的应力也发生变化。因此,螺柱6的布置影响基板组件1的翘曲程度以及应力值。本实施例的基板组件1使应力值均衡化,并且尽可能使它们一致。
取决于固定部位比如螺柱6与电子部件4之间的位置关系,存在以下情况:因为扭元(torsionelement)的存在,所以只通过简单地对力矩的评估不可能确定合适的加固位置。即使在这样的情况下,根据下文所描述的方法,也可以对合适的位置进行加固并且实现在拐角部位中所产生的应力的均衡化。
建立数值模型,该数值模型考虑电路板2的施加负载P的位置和待加固的拐角部位。数值模型包括关于安装到电路板2上的电子部件4的长度、宽度和厚度的信息。此外,数值模型包括关于电路板2的机械性能如强度的信息。这样的数值模型考虑关于螺柱6的信息,即,关于螺柱6在电路板2的外围如何布置的信息。
现在将描述在制作如图4所示的基板组件1时所进行的确定电路板的加固位置的方法。通过TEG(Testelementgroup,测试元件组)评估来执行模拟。包括在基板组件1内并且构成电路板2的电子部件(BGA封装)4的尺寸为W1×W2=28mm×34mm,并且螺柱6α的中心点与位于拐角部位D的凸点5d的中心点之间的距离为Ld1=10mm和Ld2=2mm。螺柱6β的中心点与位于拐角部位B的凸点5b的中心点之间的距离为Lb1=6mm和Lb2=2mm。凸点的平均直径为0.5mm,并且凸点的平均高度为0.4mm。此外,从电子部件4的背面(电路板2侧)给电子部件4的中心区施加40N的力。
现在将参考图5A和图5B所示的流程图,描述在制作上述基板组件1时所进行的确定电路板的加固位置的流程。可以预先指定作为减小翘曲的对策将加固的部位并且将它作为部件的信息并入用于设计的信息中。在确定本实施例的电路板的加固位置的方法中,作为减小翘曲的对策将加固的电子部件4与位于电子部件4的外围的诸如螺柱之类的固定部位之间的位置关系是重要的要素。
确定电路板的加固位置的方法是通过利用信息处理设备10进行使用数值模型的模拟来执行的,在图3中示出了该信息处理设备10的框图。信息处理设备10包括操作部分11、输入部分12和存储部分13。模拟更具体地意味着:“执行模拟以验证施加到电子部件的四个拐角的凸点5上的应力,该应力是由当从布线基板的背面给电子部件施加预定的压力时电路板的变形导致的”。
表1示出通过图5A和图5B所示的流程图得到的模拟结果。
(表1)
单位:兆帕(MPa)
首先描述步骤S1的处理。在步骤S1中,通过使用其中所有拐角部位(即,4个拐角部位A到D)都附接有加固构件的数值模型来获得每个拐角部位的第一应力值。此时,将关于螺柱6的信息并入并且反映到计算中。获得第一应力值的计算由操作部分11来执行。拐角部位A中的第一应力值是9.75MPa,拐角部位B中的第一应力值是94.62MPa,拐角部位C中的第一应力值是7.84MPa以及拐角部位D中的第一应力值是194.10MPa。将数值模型、关于螺柱6的信息和第一应力值存储在存储部分13中。例如使用以下过程来执行直至此处的处理。首先,建立电路板2的数值模型,在该电路板中电子部件4通过多个凸点5安装在前表面中并且加固构件附接至背表面中的与位于电子部件4的拐角部位A到D中的凸点5对应的位置。更具体地,将上述电路板2的数值模型存储到信息处理设备10的存储部分13中。然后,将关于布置在电子部件4的外围并且将电路板2固定到电子设备100的机壳101上的螺柱6的信息并入到数值模型中。即,将添加有关于螺柱6的信息的数值模型存储在存储部分13中。如上所述,在将关于螺柱6的信息并入到存储部分13中后,对将外力施加到电路板2上的情况执行模拟。更具体地,进行针对以下内容的模拟:计算当从电路板2的背面给电子部件4施加力时在拐角部位A到D中的凸点5所产生的应力值。
在步骤S2中,通过使用以下状态的数值模型来获得每个拐角部位的第二应力值:拐角部位的一部分中的加固构件被移除并且加固构件的一部分保持附接。更具体地,最大应力加固构件保持附接,而其它三个加固构件中的任意一个被移除。这里,最大应力加固构件是与第一应力值最大的凸点对应的加固构件。在本实施例中,因为拐角部位D的第一应力值最大,所以与拐角部位D对应的加固构件成为最大应力加固构件。因此,在步骤S2中,拐角部位D的加固构件保持附接。然后,通过使用其中将拐角部位A的加固构件移除并且将加固构件附接至拐角部位B、拐角部位C和拐角部位D的数值模型来首先获得每个拐角部位的第二应力值。结果,拐角部位A的第二应力值变为21.78MPa,拐角部位B的第二应力值变为85.49MPa,拐角部位C的第二应力值变为5.77MPa以及拐角部位D的第二应力值变为202.90MPa。这些第二应力值被临时存储在存储部分13中。
在步骤S3中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值和第二应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa与第二应力值202.90MPa进行比较。
在步骤S4中,对步骤S3中的比较结果进行判断。更具体地,当第二应力值等于或小于第一应力值并且步骤S4的判断为“是”时,处理移动到步骤S5,以及当步骤S4的判断为“否”时,处理不经过步骤S5而移动到步骤S6。此时,因为步骤S4的判断为“否”,所以在步骤S4之后就进行步骤S6的处理。
在步骤S6中,对使用三种数值模型进行的第二应力值的获取是否完成进行判断。在步骤S2的处理中,选用的是其中将最大应力加固构件保持附接并且将其它三个加固构件中的一个加固构件移除的数值模型。这里,三种数值模型认为是其中将其它三个加固构件中的一个加固构件移除的数值模型。更具体地,三种数值模型包括:其中移除了拐角部位A的加固构件的数值模型、其中移除了拐角部位B的加固构件的数值模型和其中移除了拐角部位C的加固构件的数值模型。在步骤S6中,判断是否对这三种数值模型都进行了模拟。当第一次执行步骤S6的处理时,判断变为“否”并且处理移动到步骤S7。
在步骤S7中,将数值模型改变成另一种数值模型,并且获得每个拐角部位的第二应力值。这里,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第二应力值:拐角部位B的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位A、拐角部位C和拐角部位D。结果,拐角部位A的第二应力值变为7.47MPa,拐角部位B的第二应力值变为133.30MPa,拐角部位C的第二应力值变为5.59MPa以及拐角部位D的第二应力值变为203.00MPa。这些第二应力值临时存储在存储部分13中。
在再次执行的步骤S3中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值与第二应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa与第二应力值203.00MPa进行比较。
在再次执行的步骤S4中,对步骤S3中的比较结果进行判断。更具体地,当第二应力值等于或小于第一应力值并且步骤S4的判断为“是”时,处理移动到步骤S5,以及当步骤S4的判断为“否”时,处理不经过步骤S5而移动到步骤S6。在本实施例中,因为步骤S4中的判断再次变为“否”,所以在步骤S4之后就进行步骤S6的处理。
在再次执行的步骤S6中,对使用三种数值模型进行的第二应力值的获取是否完成进行判断。此时,尚未进行使用以下数值模型的模拟:其中拐角部位C的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位A、拐角部位B和拐角部位D。因此,步骤S6的判断再次变为“否”。
在再次执行的步骤S7中,将数值模型再次改变为另一种数值模型,并且获得每个拐角部位的第二应力值。这里,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第二应力值:其中拐角部位C的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位A、拐角部位B和拐角部位D。结果,拐角部位A的第二应力值变为9.67MPa,拐角部位B的第二应力值变为87.47MPa,拐角部位C的第二应力值变为20.36MPa以及拐角部位D的第二应力值变为194.50MPa。这些第二应力值被临时存储在存储部分13中。
在再次执行的步骤S3中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值与第二应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa与第二应力值194.50MPa进行比较。
在再次执行的步骤S4中,对步骤S3中的比较结果进行判断。更具体地,当第二应力值等于或小于第一应力值并且步骤S4的判断为“是”时,处理移动到步骤S5,以及当步骤S4的判断为“否”时,处理不经过步骤S5而移动到步骤S6。在本实施例中,步骤S4中的判断再次变为“否”,在步骤S4之后就进行步骤S6的处理。
在再次执行的步骤S6中,对使用三种数值模型进行的第二应力值的获取是否完成进行判断。此时,获得根据三种数值模型的第二应力值。所以,步骤S6中的判断变为“是”。然后,处理移动到步骤S8。
在步骤S8中,通过使用以下状态的数值模型来获得每个拐角部位的第三应力值:其中拐角部位的另一部分的加固构件被移除并且加固构件的一部分保持附接。更具体地,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第三应力值:其中最大应力加固构件保持附接并且其它三个加固构件中的两个加固构件被移除。在本实施例中,如上所述,因为拐角部位D的第一应力值最大,所以与拐角部位D对应的加固构件成为最大应力加固构件。因此在步骤S8中,拐角部位D的加固构件保持附接。然后,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第三应力值:其中拐角部位A和拐角部位B的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位C和拐角部位D。结果,拐角部位A的第三应力值变为4.22MPa,拐角部位B的第三应力值变为125.20MPa,拐角部位C的第三应力值变为5.28MPa以及拐角部位D的第三应力值变为202.60MPa。这些第三应力值被临时存储在存储部分13中。
在步骤S9中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值和第三应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa和第三应力值202.60MPa进行比较。
在步骤S10中,对步骤S9中的比较结果进行判断。更具体地,当第三应力值等于或小于第一应力值并且步骤S10的判断为“是”时,处理移动到步骤S11,以及当步骤S10的判断为“否”时,处理不经过步骤S11而移动到步骤S12。此时,因为步骤S10的判断变为“否”,所以在步骤S10之后就进行步骤S12的处理。
在步骤S12中,对使用三种数值模型进行的第三应力值的获取是否完成进行判断。在步骤S8的处理中,选用的是其中将最大应力加固构件保持附接并且将其它三个加固构件中的两个加固构件移除的数值模型。这里,三种数值模型认为是其中其它三个加固构件中的两个加固构件被移除的数值模型。更具体地,三种数值模型包括其中移除了拐角部位A和拐角部位B的加固构件的数值模型、其中移除了拐角部位A和拐角部位C的加固构件的数值模型以及其中移除了拐角部位B和拐角部位C的加固构件的数值模型。在步骤S12中,判断是否对这三种数值模型都进行了模拟。当第一次执行步骤S12的处理时,判断变为“否”并且处理移动到步骤S13。
在步骤S13中,将数值模型改变成另一种数值模型,并且获得每个拐角部位的第三应力值。这里,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第三应力值:其中拐角部位A和拐角部位C的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位B和拐角部位D。结果,拐角部位A的第三应力值变为31.42MPa,拐角部位B的第三应力值变为103.70MPa,拐角部位C的第三应力值变为12.50MPa以及拐角部位D的第三应力值变为201.30MPa。这些第三应力值被临时存储在存储部分13中。
在再次执行的步骤S9中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值与第三应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa与第三应力值201.30MPa进行比较。
在再次执行的步骤S10中,对步骤S9中的比较结果进行判断。更具体地,当第三应力值等于或小于第一应力值并且步骤S10的判断为“是”时,处理移动到步骤S11,以及当步骤S10的判断为“否”时,处理不经过步骤S11而移动到步骤S12。在本实施例中,步骤10中的判断再次变为“否”,在步骤S10之后就进行步骤S12的处理。
在再次执行的步骤S12中,对使用三种数值模型进行的第三应力值的获取是否完成进行判断。此时,尚未进行使用以下数值模型的模拟:其中拐角部位B和拐角部位C的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位A和拐角部位D。因此,步骤S12的判断再次变为“否”。
在再次执行的步骤S13中,将数值模型再次改变成另一个数值模型,并且获得每个拐角部位的第三应力值。这里,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第三应力值:其中拐角部位B和拐角部位C的加固构件被移除并且加固构件被附接到拐角部位A和拐角部位D。结果,拐角部位A的第三应力值变为13.06MPa,拐角部位B的第三应力值变为75.79MPa,拐角部位C的第三应力值变为16.58MPa以及拐角部位D的第三应力值变为194.20MPa。这些第三应力值被临时存储在存储部分13中。
在再次执行的步骤S9中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值与第三应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa与第三应力值194.20MPa进行比较。
在再次执行的步骤S10中,对步骤S9中的比较结果进行判断。更具体地,当第三应力值等于或小于第一应力值并且步骤S10的判断为“是”时,处理移动到步骤S11,以及当步骤S10的判断为“否”时,处理不经过步骤S11而移动到步骤S12。在本实施例中,步骤S10中的判断再次变为“否”,在步骤S10之后就进行步骤S12中的处理。
在再次执行的步骤S12中,对使用三种数值模型进行的第三应力值的获取是否完成进行判断。此时,获得根据三种数值模型的第三应力值。所以,步骤S12的判断变为“是”。然后,处理移动到步骤S14。
在步骤S14中,通过使用以下状态的数值模型来获得每个拐角部位的第四应力值:其中拐角部位的另一部分的加固构件被移除并且加固构件的一部分保持附接。更具体地,通过使用以下数值模型来获得每个拐角部位的第四应力值:其中只有最大应力加固构件保持附接并且其它三个加固构件都被移除。在本实施例中,如上所述,因为拐角部位D的第一应力值最大,所以与拐角部位D对应的加固构件成为最大应力加固构件。因此,在步骤S14中,通过使用以下数值模型来计算每个拐角部位的第四应力值:其中只有拐角部位D的加固构件保持附接,而拐角部位A到拐角部位C的加固构件被移除。结果,拐角部位A的第四应力值变为12.22MPa,拐角部位B的第四应力值变为122.80MPa,拐角部位C的第四应力值变为19.60MPa以及拐角部位D的第四应力值变为175.40MPa。这些第四应力值被临时存储在存储部分13中。
在步骤S15中,将附接有最大应力加固构件的拐角部位的第一应力值与第四应力值进行比较。这里,因为拐角部位D是附接有最大应力加固构件的拐角部位,所以将拐角部位D的第一应力值194.10MPa与第四应力值175.40MPa进行比较。
在步骤S16中,对步骤S15中的比较结果进行判断。更具体地,当第四应力值等于或小于第一应力值并且步骤S16的判断为“是”时,处理移动到步骤S17,以及当步骤S16的判断为“否”时,处理不经过步骤S17而终止(结束)。此时,因为步骤S16的判断变为“是”,所以在步骤S16之后进行步骤S17的处理。
在步骤S17中,在此时之前作为第一应力值存储的194.10MPa被在步骤S14中获得的第四应力值取代。在到达步骤S17前,进行步骤S5和步骤S11。在步骤S5和步骤S11中,当执行第一应力值的取代时,取代当时作为第一应力值存储的值。
当步骤S17的处理完成时被存储为第一应力值的值成为最终被采用的第一应力值。此外,表现出上述最终被采用的第一应力值的加固构件所在的位置成为作为加固构件所在的位置而被最终采用的位置。
在本实施例的情况下,其中加固构件只附接到拐角部位D的基板组件1是最有效地实现针对翘曲的对策的一种设计。表1也示出在作为参考的加固构件没有附接到四个拐角部位中的任一个的状态下所进行的模拟的结果。当只有拐角部位D被加固时,相比四个拐角部位被加固的情况而言,总的应力值几乎相等,但是拐角部位的应力值被均衡化。当不附接加固构件时,四个拐角部位中的拐角部位D具有最大应力值,并且测量为250.80MPa。通过在根据本实施例确定加固位置的方法所确定的加固位置设置加固构件,拐角部位D的应力值可以被减小到175.40MPa。另一方面,关注拐角部位B,虽然在没有附接加固构件的情况下的应力值为116.80MPa,但在加固构件只附接到拐角部位D的情况下该应力值增大到122.80MPa。但是,减小了最受压的拐角部位D的应力值。即,根据本实施例的确定加固位置的方法,可以采用最少的用于减小翘曲的对策使得在拐角部位产生的应力值均衡化。当拐角部位的一部分的应力值与其它拐角部位的应力值相比很大时,负载就只被施加到应力值很大的拐角部位。可以通过采用根据本实施例的确定加固位置的方法作为减小翘曲的对策来使在拐角部位产生的应力均衡化。
实际上对加固的基板组件进行压力测试,并且当加固四个拐角部位时会使凸点中产生裂纹,而当仅加固拐角部位D时不会产生裂纹。
通过预先进行上述模拟,可以容易地确定将根据螺柱6的位置加固的拐角部位。
图5A和图5B所示的流程图是确定加固位置的方法的示例。在图5A和图5B所示的流程图中,首先进行加固构件被一个接一个地移除的模拟,但是也可以先进行两个加固构件被移除的模拟,或者也可以先进行三个加固构件被移除的模拟。换言之,只要最终对加固位置的所有组合都进行了模拟就足够了,而从哪一个数值模型起执行模拟并不重要。
下文中,参考表2以及图6到图27,将对当将确定加固位置的方法应用到螺柱的各种布置图案时的结果进行描述。
通过使用在图6中示意性地示出的基板组件的数值模型,来计算在拐角部位A、拐角部位B、拐角部位C和拐角部位D中产生的应力值。通过TEG(测试元件组)评估来执行模拟。在本实施例中,使用厚度t为1.0mm的110mm×110mm电路板2,其包括23mm×23mm的电子部件(BGA部件)4和大约600个凸点。然后将40N的负载施加到电子部件背面的中心区域。此外,在与位于电子部件4的最外侧区的凸点5相距5mm的位置上设置与固定部位对应的支承点。
表2示出,在没有进行加固的情况下每一个拐角部位的应力和进行加固的情况下每一个拐角部位的应力。应力值的单位是MPa(兆帕)。作为在进行加固的情况下的比较示例,示出了在拐角部位A到拐角部位D被加固的情况下的应力值。省略了在进行加固的情况下的结果的一部分。尽管能够通过任何常规已知的方法来进行加固,但是在本实施例中,采用通过焊料把加固构件10接合到待加固位置的背面的方法。粗框栏表示需要加固的拐角部位,画阴影线的栏表示已经进行了加固的拐角部位。
(表2)
现在将描述成为固定点的螺柱6的布置。这是弄清楚成为固定点的螺柱6存在于图7所示的区域中的哪一个区域。这里,将描述对区域的分割。粗略地将这些区域分成三个区域:表示为区域1x的区域、表示为区域2xx的区域和表示为区域3xx的区域。
区域1x是两个边由通过延长形成拐角部位的边所形成的线组成的矩形区域。例如,将由边AB的延长线和边DA的延长线围绕并且包括拐角部位A的区域表示为区域1a。其它拐角部位以相同的方式表示。为了方便起见,X方向和Y方向被限定为在图7中用箭头所示的方向。此外,在每个X方向和Y方向中限定正(+)方向和负(-)方向。例如当通过关注边AB和拐角部位A来描述区域1a时,区域1a是在X方向和Y方向上的正(+)区域。
区域2xx是与区域1x邻近的区域。更具体地,区域2xx是从区域1x沿着电子部件4的边移动到该边的中心点侧的区域。例如,从区域1a沿着边AB移动的区域表示为区域2ab。区域2ab表示为从拐角部位A在X方向为正(+)并且在Y方向为负(-)的区域。
区域3xx是与区域2xx邻近的区域。更具体地,区域3xx是包括有边的中心点并且由区域2xx所夹的区域。例如,由区域2ab和区域2ba所夹的区域表示为区域3ab。区域3ab是沿着边AB与拐角部位A的距离几乎等于与拐角部位B的距离的区域。当将边AB二等分的线段与螺柱6交叉时,螺柱6位于区域3ab内。区域3xx的宽度被设置为与螺柱6的直径相等。例如,当螺柱6的直径为5mm时,区域3xx的宽度被设置为5mm。(模拟No.1.0,图8)
模拟No.1.0是单个螺柱6α被布置成如图8所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位C的应力值为1533.0MPa并且是最大的。拐角部位C的应力值之所以变成最大值是因为着力点(effortpoint)、支点(fulcrum)和负载点(loadpoint)存在于连接拐角部位A到拐角部位C的直线(下文中,缩写为“线AC”)上。螺柱6α的固定部位成为支点,电子部件4的中心附近的位置成为着力点以及拐角部位C的位置成为负载点。应力集中在拐角部位C上,当上述关系成立时,拐角部位C的力矩变大。尽管由于电子部件4可以看作是刚体而在拐角部位B和拐角部位D中也产生应力,但是,由于拐角部位B和拐角部位D位于与螺柱6α的距离几乎相等并且产生的应力被平分的位置中,所以在拐角部位B和拐角部位D中所产生的应力变小。根据上述原因,要被加固的位置变为拐角部位C。然后,表现出最小应力值的拐角部位A是与支撑电路板2的螺柱6α的距离最短的拐角部位。如上所述,当着力点、支点和负载点存在于一条直线上时,通过移除表现出最小应力值的拐角部位A的加固构件来减小在表现出最大应力值的拐角部位C中产生的应力值。因此,在这样的情况下,加固构件10至少不被附接在拐角部位A。
(模拟No.1.1,图8)
模拟No.1.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.1.0中的螺柱布置对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力值都被均匀地减小。但是,相比其它拐角部位的应力值而言,拐角部位C的应力值表现出非常大的值。因此认为,相比其它拐角部位而言,拐角部位C的疲劳进行得快。
(模拟No.1.2,图8)
模拟No.1.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法仅对拐角部位C进行加固。在这样的情况下,相比对四个拐角部位都进行加固的情况而言,拐角部位B的应力值增大,但是其它拐角部位的应力值减小。根据上述结果,应力值在拐角部位间被均衡化。从而,预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。
(模拟No.2.0,图9)
模拟No.2.0是单个螺柱6α被布置成如图9所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。当不进行加固时,即,当不附接加固构件10时,拐角部位A的应力值为1299.9MPa并且是最大的。在这种情况下,与模拟No.1.0相比,集中在拐角部位C上的应力被分散到拐角部位D。然后,因为要成为支点的螺柱6α与拐角部位C之间的距离变短,所以相比模拟No.1.0而言,拐角部位C的应力减小。在拐角部位A中产生压缩应力。其原因被认为如下:支点(螺柱6α)、着力点和负载点(拐角部位A)不存在直线关系,并且位于距离电子部件4足够远的固定点和螺柱6α都成为支点,因而产生扭力。此时,由于电子部件4是刚体,并且试图保持它的形状,所以它试图通过基板的变形来挤压凸点5。由于螺柱6α试图抑制该基板变形,所以螺柱6α周围的电路板2的应变变大。因此,认为Y方向的应变集中在螺柱6α附近的拐角部位A上,并且应力值变大。
(模拟No.2.1,图9)
模拟No.2.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.2.0中的螺柱布置对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,除了拐角部位C外每个拐角部位的应力值都减小。但是,拐角部位C的应力值上升。与应力值最小的拐角部位B的应力值存在很大的差别。因此认为,相比其它拐角部位而言,拐角部位C的疲劳进行得快。
(模拟No.2.2,图9)
模拟No.2.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法来仅对拐角部位A进行加固。在这样的情况下,相比对四个拐角部位都进行加固的情况而言,拐角部位B和拐角部位D的应力值增大,但是其它拐角部位的应力值减小。根据上述结果,应力值在拐角部位间被均衡化。从而,预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。同样在这种情况下,也没有对应力值最小的拐角部位B进行加固。
(模拟No.3.0,图10)
模拟No.3.0是单个螺柱6α被布置成如图10所示的情况。螺柱6α位于区域3ab中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位C的应力值和拐角部位D的应力值分别为849.4Mpa和797.6Mpa并且较大。在这种情况下,拐角部位C的应力值和拐角部位D的应力值几乎相等,并且拐角部位A的应力值和拐角部位B的应力值变得几乎相等。但是认为,由于接近螺柱6α的拐角部位A和拐角部位B彼此远离,所以在扭力方向上的应力变得小到可以被忽略而具有大力矩的拐角部位C和拐角部位D的应力变大。因此,认为对拐角部位C和拐角部位D的加固是有效的。
(模拟No.3.1,图10)
模拟No.3.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.3.0中的螺柱布置来对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力值都减小。因此,认为对拐角部位A到拐角部位D的加固是有效的。但是,认为对四个拐角部位的加固在制造过程的成本和简化方面具有缺点。
(模拟No.3.2,图10)
模拟No.3.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法对拐角部位C和拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力都减小,并且应力值在拐角部位间被均衡化。从而,预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。此外,相比模拟No.3.1中对四个拐角部位进行加固的情况而言,由于加固位置的数目小,所以在制造过程的简化和成本方面具有优势。
(模拟No.4.0,图11)
模拟No.4.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图11所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域1c中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别为382.8Mpa和386.6Mpa并且较大。在这种情况下,实现所谓的两端支承梁结构。因此,由于着力点、支点和负载点为直线关系,所以应力集中到拐角部位A和拐角部位C上。
(模拟No.4.1,图11)
模拟No.4.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.4.0中的螺柱布置来对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,拐角部位B和拐角部位D的应力值明显地减小。相应地,拐角部位间应力值的可变性增大。因此,相比拐角部位B和拐角部位D而言,拐角部位A和拐角部位C的疲劳进行得快。
(模拟No.4.2,图11)
模拟No.4.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法对拐角部位A和拐角部位C进行加固。在这样的情况下,拐角部位A和拐角部位C的应力值减小,并且拐角部位B和拐角部位D的应力值减小很少。但是,拐角部位间应力值的可变性变小,并且向均衡化方向移动。从而,预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。
(模拟No.5.0,图12)
模拟No.5.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图12所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域2cd中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位A的应力值为595.5MPa并且较大。此外,拐角部位D的应力值为11.2MPa并且较小,并且应力值的可变性大。因为有两个螺柱,所以与模拟No.4.0一样,形成两端支承梁结构。但是,因为拐角部位附近的螺柱接近边,所以位于连接两个螺柱的线上的凸点5的应变变大,并且应力集中。这里,因为电子部件4能够被看作几乎是刚体,所以更接近边的螺柱6β的应变由多个凸点5来支承,并且接近拐角部位A的螺柱6α通过拐角部位A的单个凸点5来支承该应变。相应地,在接近拐角部位A的凸点5中产生大的应力。
(模拟No.5.1,图12)
模拟No.5.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.5.0中的螺柱布置来对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,拐角部位A和拐角部位B的应力值减小,并且拐角部位C和拐角部位D的应力值增大。
(模拟No.5.2,图12)
模拟No.5.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法对拐角部位A进行加固。在这样的情况下,与模拟No.5.1的情况一样,拐角部位A和拐角部位B的应力值减小,并且拐角部位C和拐角部位D的应力值增大。但是,相比模拟No.5.1中对四个拐角部位进行加固的情况而言,由于加固位置的数目少,所以在制造过程的简化和成本方面具有优势。
(模拟No.6.0,图13)
模拟No.6.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图13所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域3cd中。这种情况可以作为与模拟No.5.0类似的情况来估计。从而,认为拐角部位A将被加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.7.0,图14)
模拟No.7.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图14所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。螺柱6β位于区域2cb中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别为106.5MPa和107.2MPa并且较大。从而,拐角部位A和拐角部位C将被加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.8.0,图15)
模拟No.8.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图15所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。螺柱6β位于区域3cd中。拐角部位A的应力值为226.2MPa并且较大。从而,拐角部位A将被加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.9.0,图16)
模拟No.9.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图16所示的情况。螺柱6α位于区域3ab中。螺柱6β位于区域3cd中。在这种情况下,因为达到对称状态,所以实现两端支承梁结构。但是,因为位于边中心的螺柱通过多个凸点5承受应变,所以可以评估并未产生拐角部位的应力。相应地,在这种情况下,不需要进行加固。
(模拟No.10.0,图17)
模拟No.10.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图17所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域1d中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位B的应力值和拐角部位C的应力值分别为902.1MPa和835.5MPa并且较大。在这种情况下,实现与悬臂类似的结构。从而,应力集中在远离螺柱6α和6β而定位的拐角部位B和拐角部位C上。
(模拟No.10.1,图17)
模拟No.10.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.10.0中的螺柱布置对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力值都减小并且被均衡化。从而,认为对拐角部位A到拐角部位D进行加固也是有效的。但是,对四个拐角部位的加固在制造过程的成本和简化方面具有缺点。
(模拟No.10.2,图17)
模拟No.10.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法对拐角部位B和拐角部位C进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力值都减小,并且应力值在拐角部位间被均衡化。从而,预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。此外,相比模拟No.10.1中对四个拐角部位进行加固的情况而言,由于加固位置的数目少,所以在制造过程的成本和简化方面具有优势。
(模拟No.11.0,图18)
模拟No.11.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图18所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域2dc中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,只有拐角部位C的应力值小。在这种情况下,因为具有两个支点并且实现两端支承梁结构,所以几乎位于连接螺柱6α和螺柱6β的线上的拐角部位A的应力变大。与此同时,因为拐角部位D附近的凸点通过边承受力,所以包括在该边上的凸点的应力变小。但是拐角部位D的应力变大。此外,在边BC上,由于拐角部位B变成接近于其中两个螺柱成为支撑点的悬臂结构的结构,所以应力被集中。从而,在这种情况下,变得需要对拐角部位A、拐角部位B和拐角部位D进行加固。即,应力值最小的拐角部位C被排除在加固位置之外。
(模拟No.11.1,图18)
模拟No.11.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.11.0中的螺柱布置对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,相比其它拐角部位而言,拐角部位C的应力值小。
(模拟No.11.2,图18)
当基于根据本实施例的确定加固位置的方法来对拐角部位A、拐角部位B和拐角部位D进行加固时,每个拐角部位的应力值都减小,并且应力值在拐角部位间被均衡化。即,相比模拟No.11.1对四个拐角部位进行加固而言,虽然拐角部位C的应力值高,但是因为应力值被均衡化,所以预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。此外,相比模拟No.11.1中对四个拐角部位进行加固的情况而言,由于加固位置的数目少,所以在制造过程的成本和简化方面具有优势。
(模拟No.12.0,图19)
模拟No.12.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图19所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。螺柱6β位于区域2dc中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位A的应力值和拐角部位D的应力值分别为374.4MPa和360.3MPa并且较大。在这种情况下,实现两端支承梁结构,并且位于连接螺柱6α和螺柱6β的线上的凸点5的应力变大。但是,因为螺柱的位置接近边,所以力由多个凸点承受,对边部分的影响小,并且拐角部位A和拐角部位D的凸点的应力变大。
(模拟No.12.1,图19)
模拟No.12.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.12.0中的螺柱布置来对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力值都减小。但是,相比拐角部位A和拐角部位D的应力值而言,拐角部位B和拐角部位C的应力值低。即,应力值的可变性未得到解决。
(模拟No.12.2,图19)
模拟No.12.2是以下情况下的模拟结果:基于根据本实施例的确定加固位置的方法对拐角部位A和拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力都减小,并且应力值在拐角部位间被均衡化。即,相比其中对四个拐角部位进行加固的模拟No.12.1而言,虽然拐角部位B和拐角部位C的应力值高,但是因为应力值被均衡化,所以预期提高基板组件1的抗压性能和基板组件1的长期可靠性。
(模拟No.13.0,图20)
模拟No.13.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图20所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域2ad中。当不进行加固时,即,当没有附接加固构件10时,拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别为1287.0MPa和801.4MPa并且较大。因此,认为有必要对拐角部位A和拐角部位C进行加固。
(模拟No.13.1,图20)
模拟No.13.1是以下情况下的模拟结果:根据模拟No.13.0中的螺柱布置来对拐角部位A到拐角部位D进行加固。在这样的情况下,每个拐角部位的应力值都减小。
(模拟No.13.2,图20)
模拟No.13.2是以下情况下的模拟结果:基于本实施例的设计原理对拐角部位A和拐角部位C进行加固。在这样的情况下,当对拐角部位A和拐角部位C进行加固时,每个拐角部位的应力值减小。具体地,应力值原本大的拐角部位A和拐角部位C的应力值减小得比在模拟No.13.1中的情况下多,此外,这可以在应力值的均衡化的方面进行评估。
(模拟No.14.0,图21)
模拟No.14.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图21所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域3da中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是830.5MPa和951.7MPa并且较大。相应地,认为将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.15.0,图22)
模拟No.15.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图22所示的情况。螺柱6α位于区域1a中。螺柱6β位于区域2da中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是756.7MPa和812.1MPa并且较大。相应地,将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.16.0,图23)
模拟No.16.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图23所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。螺柱6β位于区域2ad中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是2076.0MPa和1088.0MPa并且较大。在这种情况下,因为具有两个支点并且实现两端支承梁结构,所以位于连接螺柱的线上的拐角部位A的应力变大。此外,因为电子部件4附近的变形产生接近悬臂结构的变形,在悬臂结构中拐角部位A附近的位置被固定,所以远离固定位置而定位的拐角部位C的应力变大。从而,将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.17.0,图24)
模拟No.17.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图24所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。螺柱6β位于区域3da中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是1069.0MPa和672.5MPa并且较大。从而,将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.18.0,图25)
模拟No.18.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图25所示的情况。螺柱6α位于区域2ab中。螺柱6β位于区域2da中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是1127.0MPa和440.2MPa并且较大。从而,将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.19.0,图26)
模拟No.19.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图26所示的情况。螺柱6α位于区域3ab中。螺柱6β位于区域3da中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是377.7MPa和471.8MPa并且较大。从而,将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
(模拟No.20.0,图27)
模拟No.20.0是两个螺柱即螺柱6α和螺柱6β被布置成如图27所示的情况。螺柱6α位于区域2ba中。螺柱6β位于区域2da中。拐角部位A的应力值和拐角部位C的应力值分别是161.4MPa和217.9MPa并且较大。从而,将对拐角部位A和拐角部位C进行加固。省略在进行加固的情况下的模拟结果。
如上所述,依据螺柱的各种布置,可以确定作为最少的减少翘曲对策的加固构件的位置。如上所述设置有加固构件的基板组件包括通过前表面上按矩形布置的凸点5安装有电子部件4的电路板2。此外,包括位于电子部件4的外围并且将电路板2固定到机壳的螺柱6。而且包括附接到位于电路板2的背表面并且与电子部件4的拐角部位A到拐角部位D相对应的位置上的加固构件10。这里,如从表2清楚的那样,加固构件10设置到与除了当从电路板2的背面给电子部件4施加压力时所产生的应力最小的拐角部位之外的拐角部位相对应的位置。换言之,加固构件10不设置在至少应力最小的拐角部位。
相比在电子部件4的所有拐角部位设置加固构件的情况而言,通过上述过程确定加固构件10的加固位置,可以确定移除哪个加固构件10而不增加施加到移除了加固构件10的拐角部位的最大应力值。此外,当电子部件4的中心位置位于连接螺柱6和加固构件10的线上时,可以通过将应力值最小的拐角部位排除在加固位置之外来使拐角部位的应力值均衡化。
这里所列举的所有示例和条件性语言意在于教示目的以帮助读者理解本发明以及发明人所贡献的促进本领域技术的概念,并且应当被解释为不限于这些具体列举的示例和条件,而且本说明书中这些示例的组织也不涉及对本发明优劣性的展示。尽管对本发明的实施例做了详细的描述,但是应当理解,在不背离本发明的精神和范围的情况下,可以对本发明进行各种改变、替代和变更。
Claims (4)
1.一种确定电路板的加固位置的方法,包括:
建立电路板的数值模型,在所述电路板中电子部件通过凸点安装在前表面中并且加固构件附接至背表面中的与位于所述电子部件的拐角部位中的凸点对应的位置;
并入关于螺柱的信息,所述螺柱位于所述电子部件的外围并且将所述电路板固定到电子设备的机壳;
执行模拟以获得当从所述电路板的背面给所述电子部件施加力时在拐角部位的凸点中所产生的应力值;以及
基于通过所述模拟获得的所述应力值来根据所述螺柱的位置通过使在所述拐角部位的凸点中所产生的应力值均衡化来确定所述加固构件的布置。
2.根据权利要求1所述的确定电路板的加固位置的方法,其中
所述模拟包括:
通过使用其中将所述加固构件附接至所有的所述拐角部位的数值模型来获得所述拐角部位的第一应力值;以及
通过使用其中将所述拐角部位中的一部分的加固构件移除并且将所述拐角部位中的其余部分的加固构件保持附接的数值模型来获得所述拐角部位的第二应力值,以及
所述确定电路板的加固位置的方法还包括:
将所述第一应力值的最大值与表现出所述最大值的拐角部位中所表现出的第二应力值进行比较,并且在表现出所述最大值的所述拐角部位中所表现出的所述第二应力值等于或小于所述最大值的情况下,选择使得表现出所述第二应力值的所述加固构件的布置。
3.根据权利要求1所述的确定电路板的加固位置的方法,其中
所述模拟包括:
通过使用其中将加固构件附接至作为所述电子部件的全部拐角部位的四个拐角部位的数值模型来获得所述拐角部位的第一应力值;
通过使用其中将位于与表现出所述第一应力值的最大值的拐角部位对应的位置中的最大应力加固构件保持附接并且将除了所述最大应力加固构件以外的任意一个加固构件移除的三种数值模型来计算关于所述三种数值模型中的每一种数值模型的所述拐角部位的第二应力值,将当时所述第一应力值的最大值与当时表现出所述最大值的所述拐角部位中所表现出的第二应力值进行比较,并且当所述第二应力值等于或小于所述最大值时用所述第二应力值取代所述第一应力值;
通过使用其中将位于与表现出所述第一应力值的最大值的拐角部位对应的位置中的最大应力加固构件保持附接并且将除了所述最大应力加固构件以外的任意两个加固构件移除的三种数值模型来获得关于所述三种数值模型中的每一种数值模型的所述拐角部位的第三应力值,将当时所述第一应力值的最大值与当时表现出所述最大值的所述拐角部分中所表现出的第三应力值进行比较,并且当所述第三应力值等于或小于所述最大值时用所述第三应力值取代所述第一应力值;以及
通过使用其中将位于与表现出所述第一应力值的最大值的拐角部位对应的位置中的最大应力加固构件保持附接并且将除了所述最大应力加固构件以外的三个加固构件移除的数值模型来获得关于所述数值模型的所述拐角部位的第四应力值,将当时所述第一应力值的最大值与当时表现出所述最大值的所述拐角部位中所表现出的第四应力值进行比较,并且当所述第四应力值等于或小于所述最大值时用所述第四应力值取代所述第一应力值,以及
所述确定电路板的加固位置的方法还包括:
选择当所述模拟完成时使得取代所述第一应力值的所述加固构件的布置。
4.一种基板组件,所述基板组件固定到机壳,所述基板组件包括:
电路板,电子部件通过在前表面上按矩形形状布置的凸点安装到所述电路板;
螺柱,位于所述电子部件的外围并且将所述电路板固定到所述机壳;以及
加固构件,附接至所述电路板的背表面中的与所述电子部件的一部分拐角部位对应的位置,其中
当所述电子部件的中心位置位于连接所述螺柱和所述加固构件的线上时,所述加固构件位于与除了当从所述电路板的背面给所述电子部件施加压力时所产生的应力最小的拐角部位以外的拐角部位对应的位置中。
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