DE102010024119A1

DE102010024119A1 - Halbleitervorrichtung, Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung und elektronisches Gerät

Info

Publication number: DE102010024119A1
Application number: DE102010024119A
Authority: DE
Inventors: Keiichi Kawasaki Yamamoto; Takashi Kawasaki Fukuda
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2011-01-13
Also published as: CN101944513A; TW201110279A; JP2011018677A; KR20110004297A; KR101061092B1; JP5453962B2; US20110006405A1

Abstract

Eine Halbleitervorrichtung enthält ein Substrat, ein elektronisches Bauelement und ein Harzglied. Das elektronische Bauelement ist auf dem Substrat vorgesehen und hat eine zweite Elektrode, die mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden ist. Das Harzglied mildert eine äußere Belastung auf der zweiten Elektrode des elektronischen Bauelementes. Das Harzglied ist auf dem Substrat in einer Region angeordnet, die von dem elektronischen Bauelement getrennt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung basiert auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2009-160552 , eingereicht am 7. Juli 2009, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme inkorporiert ist, und beansprucht deren Priorität.
GEBIET
Hierin diskutierte Ausführungsformen beziehen sich auf eine Halbleitervorrichtung, ein Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung und ein elektronisches Gerät.
HINTERGRUND
In gewissen Situationen kann eine äußere Belastung auf ein Substrat (z. B. eine gedruckte Schaltungsplatte) mit einem darauf montierten elektronischen Bauelement angewendet werden, während das Substrat mit Schrauben oder anderen Befestigungsmitteln an ein Gehäuse oder dergleichen installiert wird. Die äußere Belastung kann sich auf dem Substrat ausbreiten und zu einer kontinuierlichen Kriechbelastung an einem Lötverbindungsabschnitt zwischen dem elektronischen Bauelement und dem Substrat führen.
Als Resultat können ein Bruch in dem Lötverbindungsabschnitt und/oder das Abplatzen einer leitenden Anschlussstelle auf dem Substrat nach der Installation in dem Gehäuse auftreten. Das Kugelgitter-Array (Ball Grid Array: BGA) ist als Verfahren zum Montieren eines elektronischen Bauelementes auf ein Substrat bekannt geworden. Da ein elektronisches Bauelement mit einer BGA-Konfiguration im Allgemeinen einen kurzen Anschluss hat, könnte besonders das elektronische Bauelement solch einer äußeren Belastung nicht hinlänglich standhalten.
Zum Reduzieren des Bruchs eines Lötverbindungsabschnittes und/oder des Abplatzens einer Anschlussstelle wird oft eine Unterfüllungsanwendung vorgenommen, um Harz in einen Raum zwischen einem elektronischen Bauelement und einer gedruckten Schaltungsplatte zu gießen. Ferner kann eine Bearbeitung zum Erreichen der Konfigurationszuverlässigkeit nach der Montage des elektronischen Bauelementes ausgeführt werden. Zum Beispiel ist die Konfiguration eines Montagesubstrates bekannt, das ein Versteifungsmittel mit vorbestimmter Dicke enthält, welches Versteifungsmittel auf der oberen Fläche und/oder der unteren Fläche des Montagesubstrates unter Verwendung von Klebstoff und/oder Schrauben fixiert wird, so dass derselbe Effekt wie bei der Verwendung eines Unterfüllungsmaterials erreicht wird.
Die oben beschriebenen Techniken sind zum Beispiel in den japanischen offengelegten Patentanmeldungen 1-105593 und 2007-227550 offenbart.
Sobald aber die Unterfüllungsanwendung auf dem Substrat vorgenommen ist, kann der Austausch des elektronischen Bauelementes schwierig werden. Falls ein Substrat, auf das die Unterfüllung vor einer elektrischen Prüfung aufgebracht worden ist, die elektrische Prüfung nicht besteht, wird deshalb das Substrat typischerweise zurückgezogen oder ausgesondert, was zu einer Substratvergeudung führen kann.
Ferner kann in dem Fall, wenn das Versteifungsmittel verwendet wird, ein Austausch des elektronischen Bauelementes gegen ein anderes auch schwierig sein, was auch zu einer Substratvergeudung führen kann.
ZUSAMMENFASSUNG
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Halbleitervorrichtung mit einem Substrat, einem elektronischen Bauelement und einem Harzglied versehen. Das Substrat hat eine erste Elektrode. Das elektronische Bauelement ist auf dem Substrat vorgesehen, und eine zweite Elektrode ist mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden. Das Harzglied mildert eine äußere Belastung auf der zweiten Elektrode des elektronischen Bauelementes. Das Harzglied ist auf dem Substrat in einer Region angeordnet, die von dem elektronischen Bauelement getrennt ist.
Es versteht sich, dass sowohl die obige allgemeine Beschreibung als auch die folgende eingehende Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und die Erfindung nicht beschränken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben beschriebenen und andere Merkmale der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor, in denen:
1A eine Substrateinheit gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt;
1B auch die Substrateinheit gemäß der ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine äußere Belastung zeigt, die in einem Substrat auf Grund einer auf einen Anwendungspunkt der äußeren Belastung angewendeten äußeren Belastung auftritt;
3 ein verschiedenes Muster zum Anordnen eines Harzgliedes zeigt;
4 ein verschiedenes Muster zum Anordnen eines Harzgliedes zeigt;
5 ein verschiedenes Muster zum Anordnen eines Harzgliedes zeigt;
6 eine Substrateinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt;
7A eine Form eines Harzes bei der Messung zeigt;
7B eine andere Form des Harzes bei der Messung zeigt; und
7C eine andere Form des Harzes bei der Messung zeigt;
8 ein Graph ist, der das Messresultat zeigt;
9 ein Verfahren zum Herstellen einer Subtrateinheit zeigt;
10 auch das Verfahren zum Herstellen der Substrateinheit zeigt;
11 eine beispielhafte Belastung zeigt, die in einer Substrateinheit auftritt, die auf der Basis eines Herstellungsverfahrens gemäß einer zweiten Ausführungsform hergestellt wurde;
12A ein Verfahren zum Bestimmen der Positionen zeigt, wo die Harzglieder angeordnet werden;
12B ein anderes Verfahren zum Bestimmen der Positionen zeigt, wo die Harzglieder angeordnet werden;
12C ein anderes Verfahren zum Bestimmen der Positionen zeigt, wo die Harzglieder angeordnet werden;
13 eine beispielhafte Hardwarekonfiguration einer Simulationsvorrichtung zeigt; und
14 das an einem Monitor angezeigte Simulationsresultat zeigt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachfolgend sind Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eingehend beschrieben.
1A und 1B zeigen eine Substrateinheit 1 gemäß einer ersten Ausführungsform.
1A ist eine Draufsicht, die die Substrateinheit 1 zeigt, die ein flexibles Substrat 2 enthält, ein elektronisches Bauelement 3, das auf dem Substrat 2 vorgesehen ist, und Harzglieder oder -strukturen 401, 402, 403, 404, 405, 406, 407 und 408, die einfach als Harzglied 4 bezeichnet sein können. Hier sind die Harzglieder oder -strukturen 401 bis 408 mit verschiedenen Bezugszeichen zum Identifizieren des an den verschiedenen Positionen angeordneten Harzgliedes versehen.
Das elektronische Bauelement 3 enthält eine Packung des Lead-Insertion-Typs, eine Packung des Surface-Mount-Typs, etc., und auch eine Vielzahl von Elektroden, die in einem vorbestimmten Format angeordnet sind. Jede der oben beschriebenen Elektroden ist mit einer Elektrode (nicht gezeigt), die auf dem Substrat 2 zum Beispiel gemäß dem Aufschmelzlötverfahren vorgesehen ist, elektrisch verbunden.
Das elektronische Bauelement 3 kann zum Beispiel eine integrierte Halbleiterschaltung sein, wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), ein Speicher, der einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) enthält, etc., eine periphere Logikschaltung, die Daten des Verarbeitungsresultates an eine CPU sendet und/oder von ihr empfängt, eine Schnittstellenschaltung, die Daten an eine periphere Logikschaltung sendet und/oder von ihr empfängt.
Ferner kann die Packung des Surface-Mount- bzw. Oberflächenmontagetyps zum Beispiel eine Flachpackung mit Knickflügelanschlüssen und/oder geraden Anschlüssen sein, eine J-Anschluss-Packung, eine Packung des BGA-Typs mit oder ohne Lötkugeln, eine Packung des Land-Grid-Array-(LGA)-Typs, eine Quad Flat Non-Leaded-(QFN)-Packung, eine Small-Outline-Non-Leaded-(SON)-Packung, etc. Jede oben beschriebene Packung enthält Keramik, Kunststoff, etc.
Jedes Harzglied 4 hat in der Draufsicht eine rechteckige Form, und das Harzglied 4 ist auf einer Oberfläche des Substrates 2 vorgesehen, welche Oberfläche dieselbe wie jene ist, auf der das elektronische Bauelement 3 vorgesehen ist. In 1A sind acht Harzglieder, die das Harzglied 401 bis 408 enthalten, auf der oben beschriebenen Oberfläche vorgesehen.
Das Harzglied 4 wird auf dem Substrat 2 vorgesehen, indem zum Beispiel ein Harz auf dem Substrat 2 aufgetragen wird. Hier hängen die Abmessungen (die Breite und die Höhe) jedes Harzgliedes 4 von den Abmessungen des Substrates 2, den Abmessungen des elektronischen Bauelementes 3, den Beziehungen zwischen jedem Harzglied 4 und einem verschiedenen elektronischen Bauelement (nicht gezeigt), etc. ab, und sie sind nicht besonders beschränkt. Jedoch kann die Breite jedes Harzgliedes 4 in dem Bereich von 0,5 mm bis einschließlich 5,0 mm liegen. Ferner kann die Höhe jedes Harzgliedes 4 in dem Bereich von 0,5 mm bis einschließlich 3,0 mm liegen.
Das Harzglied 4 ist an vorbestimmten Positionen regelmäßig angeordnet, die auf einem Teil spezifiziert sind, der ein anderer als der Teil ist, auf dem das elektronische Bauelement 3 mit dem Substrat 2 verbunden ist. Mit anderen Worten: das Harzglied 4 ist in einem vorbestimmten Abstand von dem elektronischen Bauelement 3 regelmäßig angeordnet.
In jeder der 1A und 1B ist ein Anwendungspunkt 20 der äußeren Belastung gezeigt. Das Harzglied 4 ist so angeordnet, dass der Belastungsanwendungspunkt 20 und das elektronische Bauelement 3 in der Draufsicht einander gegenüberliegen und zwischen ihnen das Harzglied 4 angeordnet ist.
Ferner ist eine Vielzahl von Stufen der Harzglieder 4, wie etwa drei Stufen, hin zu dem elektronischen Bauelement 3 unter Bezugnahme auf den Belastungsanwendungspunkt 20 (von links nach rechts in 1) angeordnet. Genauer gesagt: die Harzglieder 401, 402 und 403 sind in der ersten Stufe angeordnet, die Harzglieder 404 und 405 sind in der zweiten Stufe angeordnet, und die Harzglieder 406, 407 und 408 sind in der dritten Stufe angeordnet.
Ferner ist das Harzglied 4 alternierend oder versetzt angeordnet, so dass wenigstens Teile des Harzgliedes 4 einander überlappen, so dass in 1 von links gesehen keine Lücken auftreten. Genauer gesagt: das Harz 404 ist zwischen den Harzgliedern 401 und 402 angeordnet, das Harz 405 ist zwischen den Harzgliedern 402 und 403 angeordnet, und das Harz 407 ist zwischen den Harzgliedern 404 und 405 angeordnet, von links in 1 gesehen.
Die oben beschriebene Anordnung gestattet eine Verteilung der Belastung, die an dem Belastungsanwendungspunkt 20 auftritt, so dass verhindert wird, dass die Belastung direkt auf das elektronische Bauelement 3 wirkt. Obwohl das Material jedes Harzgliedes 4 nicht besonders beschränkt ist, kann das Material ein thermisch härtbares Harz sein, das ein Epoxyharz, ein Acrylharz, ein Urethanharz, ein Polyimidharz, ein ungesättigtes Polyesterharz, ein Phenolharz, ein Silikonharz, etc. enthält.
Bei dem oben beschriebenen Harzglied ist das Epoxyharz oder ein Epoxy-Acrylatharz gegenüber den anderen zu bevorzugen. Wenn das Material das Epoxyharz enthält, nehmen die Härte und die Kohäsion (Adhäsion) des oben beschriebenen Materials zu. Wenn das Material ferner das Epoxy-Acrylatharz enthält, trocknet das Material schnell und härtet bei einer niedrigen Temperatur aus, so dass zum Beispiel ein Aushärten bei Raumtemperatur oder die UV-Aushärtung erfolgt.
In 1 ist das Harzglied 4 auf derselben Oberfläche wie jener angeordnet, auf der das elektronische Bauelement 3 angeordnet ist. Ohne auf die oben beschriebene Anordnung beschränkt zu sein, kann das Harzglied 4 jedoch auf einer Oberfläche angeordnet sein, die jener gegenüberliegt, auf der das elektronische Bauelement 3 angeordnet ist. Die oben beschriebene Anordnung gestattet auch das Verteilen der Belastung. In dem Fall ist das Harzglied 4 auch so angeordnet, dass der Belastungsanwendungspunkt 20 und das elektronische Bauelement 3 in der Draufsicht einander gegenüberliegen und das Harzglied 4 zwischen ihnen angeordnet ist.
1B ist eine Seitenansicht der Substrateinheit 1, die durch ein Stützglied 10 in einem auslegerartigen Zustand gehalten wird. In 1B wird eine äußere Belastung auf den Belastungsanwendungspunkt 20 von der oberen Seite zu der unteren Seite der Abbildung angewendet. Demzufolge wird die Substrateinheit 1 gebogen.
Da das Harzglied 4 in der oben beschriebenen Ausführungsform regelmäßig angeordnet ist, wird eine äußere Belastung, die auf das elektronische Bauelement 3 angewendet wird, verringert. Die oben beschriebene Belastung ist kleiner als jene, die auf das elektronische Bauelement 3 angewendet wird, wenn das Harzglied 4 nicht vorgesehen ist. 2 zeigt eine äußere Belastung, die in der Substrateinheit 1 auf Grund der Belastung auftritt, die auf den Belastungsanwendungspunkt 20 angewendet wird.
Da die Substrateinheit 1 durch das Stützglied 10 gehalten wird, erzeugt eine äußere Belastung, die auf den Belastungsanwendungspunkt 20 angewendet wird, eine äußere Belastung, die sich so in einer Richtung ausbreitet, dass sich die erzeugte Belastung von dem Belastungsanwendungspunkt 20 radial hin zu dem Stützglied 10 ausbreitet. 2 zeigt ein Beispiel für die Richtung, in der sich die erzeugte Belastung ausbreitet, in Form von gestrichelten Linien.
Wenn die erzeugte Belastung auf das Harzglied 402 wirkt, wird ein Teil der sich ausbreitenden Belastung durch das Harzglied 402 absorbiert, wie in 2 gezeigt, so dass die sich ausbreitende Belastung reduziert wird und sich entlang der Oberfläche des Harzgliedes 402 bewegt. Nachdem die Belastung die Ecke des Harzgliedes 402 erreicht, wirkt ein Teil der Belastung auf die Harzglieder 404 und 405.
Wenn die Belastung auf die Harzglieder 404 und 405 wirkt, wird ein Teil der sich ausbreitenden Belastung durch die Harzglieder 404 und 405 absorbiert, so dass die sich ausbreitende Belastung reduziert wird und sich entlang der Oberfläche jedes der Harzglieder 404 und 405 bewegt. Wenn die Belastung danach die Ecke des Harzes 404 erreicht, wirkt ein Teil der Belastung auf das Harz 406. Wenn die Belastung die Ecke des Harzes 405 erreicht, wirkt ein Teil der Belastung auf das Harz 408.
Wenn die Belastung auf die Harzglieder 406 und 408 wirkt, wird ein Teil der sich ausbreitenden Belastung durch die Harzglieder 406 und 408 absorbiert, so dass die sich ausbreitende Belastung reduziert wird und sich entlang der Oberfläche jedes Harzgliedes 406 und 408 bewegt. Dann erreicht die Belastung die Ecke jedes der Harzglieder 406 und 408 und breitet sich hin zu einer Seite des Substrates 2 aus.
Gemäß der oben beschriebenen Substrateinheit 1 ist das Harzglied 4 zwischen dem Belastungsanwendungspunkt 20 und dem elektronischen Bauelement 3 angeordnet. Selbst wenn die Belastung auf das elektronische Bauelement 3 wirkt, wird die Belastung deshalb niedriger als in der Vergangenheit sein, wodurch es möglich wird, das elektronische Bauelement 3 mit Leichtigkeit vor der Belastung zu schützen.
Ferner ist das Harzglied 4 entfernt von dem elektronischen Bauelement 3 angeordnet, so dass das elektronische Bauelement 3 leicht auf das Substrat 2 montiert werden kann oder von ihm demontiert werden kann. Ferner wird der Verbindungsabschnitt zwischen dem elektronischen Bauelement 3 und dem Substrat 2 mit dem Harzglied 4 indirekt verstärkt, so dass die auf den Verbindungsabschnitt wirkende Belastung reduziert wird.
Des Weiteren sind wenigstens zwei Harzglieder 4 mit einer vorbestimmten dazwischenliegenden Lücke angeordnet, so dass die Belastung gleichmäßiger als in dem Fall verteilt wird, wenn ein einzelnes Harz angeordnet ist. Zudem kann zum Beispiel im Vergleich zu dem Fall, wenn die Anwendung der Unterfüllung erfolgt, die Temperaturzyklustest-Eigenschaft (bei einem durch die Temperatur beschleunigten Lebensdauertest) in Abhängigkeit von der Unterfüllungsanwendungseigenschaft verschlechtert werden. Durch die Anordnung, die in der oben beschriebenen Ausführungsform erreicht wird, kann die Eigenschaftsverschlechterung jedoch vermieden werden.
Ferner können Eigenschaftsvariationen eines spezifizierten Bauelementes und/oder eines peripheren Bauelementes auf Grund eines Unterfüllungskontaktes auftreten. Deshalb kann es schwierig sein, den Verbindungsabschnitt zwischen dem spezifizierten Bauelement und dem Substrat 2 gemäß einer Unterfüllungsanwendung zu verstärken. Andererseits gestattet die Anordnung des Harzgliedes 4, die in der oben beschriebenen Ausführungsform erreicht wird, mit Leichtigkeit das Reduzieren der Belastung, die in dem elektronischen Bauelement 3 auftritt, auch wenn das spezifizierte Bauelement auf dem Substrat 2 montiert ist.
Weiterhin wird unten der Fall, bei dem ein Versteifungsmittel verwendet wird, mit der oben beschriebenen Ausführungsform verglichen. In jenem Fall ist das Versteifungsmittel als Struktur vorgesehen, die das elektronische Bauelement 3 enthält, so dass die Anzahl von Komponenten zunimmt. Folglich wird der Schaltungsbereich vergrößert. Die Anordnung des Harzgliedes 4, die in der oben beschriebenen Ausführungsform erreicht wird, gestattet es jedoch, eine Vergrößerung des Schaltungsbereiches zu verhindern.
Obwohl in 2 nicht gezeigt, brauchen die Breiten des Harzgliedes 4 (die Dicken, die längs einer horizontalen Richtung in 2 definiert sind) nicht gleich zu sein. Zum Beispiel können die Breiten der Harzglieder 401 bis 403 größer als jene der Harzglieder 404 bis 408 sein. Die Breiten des Harzgliedes 4 können nämlich auf der Basis der Größe der Belastung, die auf das Harzglied 4 wirkt, variieren.
Wenn die Breiten der Harzglieder 401 bis 403 größer als jene der Harzglieder 404 bis 408 sind, kann die Belastung, die auf die letzteren Harzglieder 404 bis 408 wirkt, niedriger als jene sein, die in 2 gezeigt ist.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist jedes Harzglied 4 in rechteckiger Form gebildet. Ohne auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt zu sein, kann jedoch ein Teil und/oder die gesamte Seite jedes Harzgliedes 4 gekrümmt und/oder gebogen sein. Wenn ferner ein verschiedenes elektronisches Bauelement nahe dem elektronischen Bauelement 3 angeordnet ist, kann das Harzglied 4 auf dem verschiedenen elektronischen Bauelement angeordnet sein.
Als Nächstes werden verschiedene beispielhafte Anordnungen des Harzgliedes 4 beschrieben (die nachfolgend als Anordnungsmuster bezeichnet sind). Jede der 3, 4 und 5 zeigt ein verschiedenes Harzanordnungsmuster.
Auf einer Substrateinheit 1a, die in 3 gezeigt ist, sind die Harzglieder 409, 410, 411, 414, 415 und 416, die oft als Harzglied 4 bezeichnet sind, angeordnet und in einem vorbestimmten Winkel bezüglich einer senkrechten Richtung (einer in 3 definierten vertikalen Richtung) nach links geneigt. Ferner sind die Harzglieder 412 und 413 angeordnet und in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der senkrechten Richtung nach rechts geneigt.
Jedes der oben beschriebenen Harzglieder 409, 410, 411, 414, 415 und 416 ist an einer Position angeordnet, die bestimmt wurde, um eine äußere Belastung, die an dem Belastungsanwendungspunkt 20 auftritt, zu verteilen und die auf das elektronische Bauelement 3 wirkende Belastung zu reduzieren. In 3 wird zum Beispiel die auf das Harz 409 wirkende Belastung durch das Harz 409 verteilt und durch die Harzglieder 410, 413 und 411 weiter verteilt. Ferner wird die auf das Harz 412 wirkende Belastung durch das Harz 412 verteilt und durch die Harzglieder 410, 413 und 411 weiter verteilt. Ferner wird die auf das Harz 415 wirkende Belastung durch das Harz 415 verteilt und zu dem Rand des Substrates 2 geführt.
Das oben beschriebene Muster zum Anordnen des Harzgliedes 4 reduziert auch die Belastung, die auf das elektronische Bauelement 3 wirkt. Auf einer Substrateinheit 1b, die in 4 gezeigt ist, sind die Harzglieder 417 und 418 anstelle der Harzglieder 404 und 405 angeordnet, die auf der Substrateinheit 1 angeordnet sind. Die Harzglieder 417 und 418 sind an Positionen angeordnet, wo die Harzglieder 404 und 405 angeordnet wären, wenn die Harzglieder 404 und 405 um 90° um die jeweiligen Mitten der rechteckigen Formen der Harzglieder 404 und 405 rotiert würden.
Als Nächstes werden Verarbeitungsprozeduren beschrieben, die in dem Fall ausgeführt werden, wenn eine äußere Belastung in der Substrateinheit 1b auftritt. Wenn eine äußere Belastung auf den Belastungsanwendungspunkt 20 angewendet wird, wird eine äußere Belastung in dem Substrat 2 erzeugt und durch das Substrat 2 radial ausgebreitet.
Wenn die erzeugte Belastung auf das Harzglied 402 wirkt, wird ein Teil der sich ausbreitenden Belastung durch das Harzglied 402 absorbiert, so dass die sich ausbreitende Belastung reduziert wird und entlang der Oberfläche des Harzgliedes 402 bewegt wird. Danach erreicht die sich ausbreitende Belastung die Ecke des Harzgliedes 402, und ein Teil der sich ausbreitenden Belastung wirkt auf jedes der Harzglieder 417 und 418.
Wenn die Belastung auf jedes der Harzglieder 417 und 418 wirkt, wird ein Teil der sich ausbreitenden Belastung durch die Harzglieder 417 und 418 absorbiert, so dass die sich ausbreitende Belastung reduziert wird und entlang der Oberfläche jedes Harzgliedes 417 und 418 bewegt wird. Danach erreicht die Belastung die Ecke des Harzes 417, und Teile der Belastung werden kombiniert und wirken auf das Harz 406. Wenn die Belastung ferner die Ecke des Harzes 418 erreicht, werden Teile der Belastung kombiniert und wirken auf das Harz 408.
Wenn die Belastung auf die Harzglieder 406 und 408 wirkt, wird ein Teil der sich ausbreitenden Belastung durch die Harzglieder 406 und 408 absorbiert, so dass die sich ausbreitende Belastung reduziert wird und entlang der Oberfläche jedes der Harzglieder 406 und 408 bewegt wird. Dann wird die Belastung an den Rand des Substrates 2 geführt.
Das oben beschriebene Muster zum Anordnen des Harzgliedes 4 reduziert auch die Belastung, die auf das elektronische Bauelement 3 wirkt. Gemäß einer Substrateinheit 1c, die in 5 gezeigt ist, werden das Muster zum Anordnen des Harzgliedes 4, das in 2 gezeigt ist, und das Muster zum Anordnen des Harzgliedes 4, das in 3 gezeigt ist, in Kombination verwendet.
Und zwar sind von den Harzgliedern 4, die auf der Substrateinheit 1 angeordnet sind, die drei Harzglieder 409, 412 und 414, die auf der Seite des Belastungsanwendungspunktes 20 angeordnet sind, vorgesehen und in einem vorbestimmten Winkel bezüglich einer senkrechten Richtung geneigt. Ferner sind die drei Harzglieder 406, 407 und 408, die auf der Seite des elektronischen Bauelementes 3 angeordnet sind, längs der senkrechten Richtung angeordnet.
In 5 wird zum Beispiel eine äußere Belastung, die auf das Harz 409 wirkt, durch das Harz 409 verteilt und ferner durch die Harzglieder 412 und 407 verteilt. Ferner wird die Belastung, die auf das Harz 408 wirkt, durch das Harz 408 verteilt und an den Rand des Substrates 2 geführt.
Das oben beschriebene Muster zum Anordnen des Harzgliedes 4 reduziert auch die Belastung, die auf das elektronische Bauelement 3 wirkt. In der oben beschriebenen Ausführungsform ist beispielhaft nur die Belastung beschrieben worden, die ausgehend von der Seite des Belastungsanwendungspunktes 20 auftritt. Jedoch tritt auch eine äußere Belastung ausgehend von der Seite des Stützgliedes 10 auf. Deshalb kann das Harzglied 4 zwischen dem Stützglied 10 und dem elektronischen Bauelement 3 angeordnet werden. In dem Fall können die oben beschriebenen Anordnungsmuster zum Anordnen des Harzgliedes 4 zweckmäßig selektiert werden.
Als Nächstes wird unten eine Substrateinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Nachfolgend wird hauptsächlich die Differenz zwischen der Substrateinheit der zweiten Ausführungsform und jener der ersten Ausführungsform beschrieben, und Einzelheiten, die dieselben wie in der ersten Ausführungsform sind, werden weggelassen.
6 zeigt die Substrateinheit gemäß der zweiten Ausführungsform. Eine äußere Belastung kann an einer Vielzahl von Positionen auf Grund der Produktverwendungsbedingung auftreten. Deshalb ist auf der Substrateinheit 1d das Harzglied 4 angeordnet, um das elektronische Bauelement 3 zu umgeben. Und zwar ist auf der Substrateinheit 1d das Harzglied 4 auf der Seite des Stützgliedes 10 des elektronischen Bauelementes 3 angeordnet.
Ferner kann jedes Harzglied 4 L-förmig (hakenförmig) sein und angeordnet sein, um eine Ecke des elektronischen Bauelementes 3 abzudecken. Demzufolge wird die Belastungsverteilung verändert (siehe die Richtung, in der die Belastung auftritt), um die Belastung zu lindern, die auf die Ecke wirkt, und die erzeugte Belastung zu reduzieren, die auf die Ecken des elektronischen Bauelementes 3 angewendet wird.
Ferner können die Dicke und/oder die Höhe jedes Harzgliedes 4 verändert werden, um den Verzerrungsbetrag desselben zu reduzieren. Des Weiteren kann jedes Harzglied 4 eine verschiedene Form haben, ohne auf die in 6 gezeigte L-Form beschränkt zu sein. Nachfolgend sind beispielhaft gemessene Verzerrungsbeträge gezeigt, die erreicht werden, wenn die Dicke und/oder die Höhe jedes Harzgliedes 4 verändert werden und wenn die Form jedes Harzgliedes 4 in eine verschiedene Form verändert wird.
Wie in 6 gezeigt, wird eine äußere Belastung auf den Belastungsanwendungspunkt 20 angewendet, während die Substrateinheit 1d durch das Stützglied 10 so gehalten wird, dass eine Last auf die Substrateinheit 1d angewendet wird. Dann wird der Verzerrungsbetrag bezüglich des Versetzungsbetrages des Substrates 2 gemessen. Die Form jedes Harzgliedes 4 wird jedoch verändert, wie unten erläutert.
Jede der 7A, 7B und 7C zeigt die Form von jedem Harzglied 4 bei der Messung. Wie in 7A gezeigt, sind die Breite und der Innendurchmesser jedes Harzgliedes 4 mit den Zeichen W bzw. L1 gekennzeichnet. Ferner ist die Distanz zwischen einer Endfläche des elektronischen Bauelementes 3 und jedem Harzglied 4 mit dem Zeichen L2 gekennzeichnet.
Die Beträge der Verzerrung, die in der Nähe des elektronischen Bauelementes 3 angewendet wird, werden miteinander verglichen, wobei die Verzerrungsbeträge gemäß den folgenden Anordnungsmustern erreicht werden. Ferner wird eine BGA-Packung mit den Abmessungen 34,0 × 34,0 × 1,5 als elektronisches Bauelement 3 verwendet.
Anordnungsmuster (a): Das Harzglied 4 wird nicht verwendet.
Anordnungsmuster (b): Vier der L-förmigen Harzglieder 4 sind angeordnet, um das elektronische Bauelement 3 zu umgeben. Die Breite und die Höhe jedes Harzgliedes 4 sind durch die Ausdrücke W = 5,0 mm bzw. H = 2,5 mm angegeben.
Anordnungsmuster (c): Vier der L-förmigen Harzglieder 4 sind anordnet, um das elektronische Bauelement 3 zu umgeben. Die Breite und die Höhe jedes Harzgliedes 4 sind durch die Ausdrücke W = 2,5 mm bzw. H = 2,5 mm angegeben.
Anordnungsmuster (d): Vier der L-förmigen Harzglieder 4 sind angeordnet, um das elektronische Bauelement 3 zu umgeben. Die Breite und die Höhe jedes Harzgliedes 4 sind durch die Ausdrücke W = 5,0 mm bzw. H = 1,5 mm angegeben. Gemäß jedem der oben beschriebenen Anordnungsmuster (1) bis (4) sind die Längen L1 und L2 jedes Harzgliedes 4 auf 15 mm bzw. 4,0 mm festgelegt.
Ferner wird das Beispiel untersucht, wo das Harz 4 angeordnet ist, um den gesamten Rand des elektronischen Bauelementes 3 abzudecken, wie in 7B gezeigt.
Anordnungsmuster (e): Die Breite und die Höhe des Harzes 4 sind durch die Ausdrücke W = 2,5 mm bzw. H = 1,5 mm angegeben.
Ferner wird das Beispiel untersucht, wo jedes Harzglied 4 punktförmig ist und eine Vielzahl der Harzglieder 4vorgesehen ist, wie in 7C gezeigt. Wenn das Harz 4 als punktförmiges Harz vorgesehen ist, kann das Harz 4 leicht geformt werden.
Anordnungsmuster (f): Der Punktdurchmesser und die Höhe jedes Harzgliedes 4 sind durch die Ausdrücke ϕ = 2,5 mm bzw. H = 1,5 mm angegeben.
8 ist ein Diagramm (ein Graph), das die Messresultate zeigt.
Die vertikale Achse gibt den Verzerrungsbetrag (με) eines Substrates 2a an, und die horizontale Achse gibt den Versetzungsbetrag des Substrates 2a in Millimetern an. Der Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (a) ist mit Kreisen eingezeichnet. Der Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (b) ist mit Quadraten eingezeichnet. Der Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (c) ist mit Rauten eingezeichnet. Der Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (d) ist mit Dreiecken eingezeichnet. Der Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (e) ist mit Kreuzen eingezeichnet. Der Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (f) ist mit Sternen eingezeichnet.
Im Vergleich zu dem Verzerrungsbetrag entsprechend dem Anordnungsmuster (a) wird eine Erfolgsquote bei jedem der Anordnungsmuster (2) bis (6) erhalten. Zum Beispiel werden die Verzerrungsbeträge entsprechend den jeweiligen Anordnungsmustern miteinander verglichen, wobei jeder Verzerrungsbetrag an der Position erhalten wird, wo der Substratversetzungsbetrag 5 mm beträgt.
Der Versetzungsbetrag des Anordnungsmusters (b) ist um etwa 70% in Bezug auf jenen des Anordnungsmusters (a) verringert. Der Versetzungsbetrag des Anordnungsmusters (c) ist um etwa 60% in Bezug auf jenen des Anordnungsmusters (a) verringert. Der Versetzungsbetrag des Anordnungsmusters (d) ist um etwa 40% in Bezug auf jenen des Anordnungsmusters (a) verringert. Der Versetzungsbetrag des Anordnungsmusters (e) ist um etwa 20% in Bezug auf jenen des Anordnungsmusters (a) verringert. Der Versetzungsbetrag des Anordnungsmusters (f) ist um etwa 20% in Bezug auf jenen des Anordnungsmusters (a) verringert.
Ferner können, auch wenn das Harzglied 4 dieselbe Form hat, die Breite und die Höhe jedes Harzgliedes 4 zur Zeit des Auftragens des Harzes verändert werden, so dass die erreichten Effekte variieren. Genauer gesagt: es bestätigt sich, dass der Verzerrungsbetrag einhergehend mit einer Vergrößerung jeder Breite W und Höhe H verringert wird.
Ferner wird die Beziehung zwischen den Anordnungsmustern (2) und (3) mit jener zwischen den Anordnungsmustern (2) und (4) verglichen. Demzufolge bestätigt es sich, dass ein Verzerrungsbetrag, der erhalten wird, wenn die Höhe H verdoppelt (vergrößert) wird, kleiner als jener ist, der erhalten wird, wenn die Breite W verdoppelt (vergrößert) wird. Genauer gesagt: es bestätigt sich, dass das Verdoppeln der Höhe H den Effekt zum Reduzieren (Verteilen) der Belastung um etwa 30% hat. Ferner bestätigt es sich, dass ein Verdoppeln der Breite W den Effekt zum Reduzieren (Verteilen) der Belastung um etwa 10% hat.
Ferner braucht das Muster zum Anordnen des Harzgliedes 4 nicht auf die Anordnungsmuster (2) bis (6) beschränkt zu werden, sondern wenigstens zwei der Anordnungsmuster (2) bis (6) können in Kombination verwendet werden. Zum Beispiel können die Anordnungsmuster (5) und (6) in Kombination verwendet werden.
Ferner können die Anordnungsmuster der zweiten Ausführungsform und jene der ersten Ausführungsform in Kombination verwendet werden. Zum Beispiel kann eine Vielzahl von Stufen der Harzglieder 4, die gemäß dem Anordnungsmuster (b) angeordnet sind, in einer Richtung vorgesehen sein, die von dem elektronischen Bauelement 3 hin zu dem Rand des Substrates 2 definiert ist.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 9 und 10 ein Verfahren zum Herstellen der Substrateinheit beschrieben.
[Schritt S1] Zuerst wird das mit Löchern zum Aufnehmen von Schrauben versehene Substrat 2a vorbereitet. Dann werden die elektronischen Bauelemente 3a, 3b, 3c, 3d und 3e auf das vorbereitete Substrat 2a gelötet und montiert.
[Schritt S2] Da das Substrat 2a an ein Gehäuse 9 geschraubt wird, stellt jede Schraubposition die Belastungsquelle dar und tritt eine äußere Belastung in dem Substrat 2 auf.
Deshalb wird temporär ein Verzerrungsmesselement 7 auf eine Region, wo die Belastungskonzentration erwartet wird (z. B. an einem Eckabschnitt von jedem der elektronischen Bauelemente 3a bis 3e) unter Verwendung von Klebstoff oder dergleichen geklebt. Dann wird der Anschlussdraht von jedem Verzerrungsmesselement 7 unter Verwendung von Klebeband 8 an dem Substrat 2a fixiert. Danach wird eine Schraube in das Schraubloch eingeführt, und das Substrat 2a wird an das Gehäuse 9 geschraubt. 9 zeigt den Zustand, wenn das Substrat 2a unter Verwendung der Schrauben 6a bis 6f an das Gehäuse 9 geschraubt ist.
Das Substrat 2a ist an das Gehäuse 9 geschraubt, so dass eine äußere Belastung in dem Substrat 2a auftritt. In jenem Zustand wird durch das Verzerrungsmesselement 7 tatsächlich eine äußere Belastung gemessen, die an einer Ecke oder dergleichen jedes elektronischen Bauelementes 3a bis 3e auftritt.
[Schritt S3] Als Nächstes werden, wie in 10 gezeigt, Punkte, wo das Harzglied 4 angeordnet wird, auf der Basis eines Resultates der tatsächlichen Messung der auf Grund der Schrauben auftretenden Belastungen detektiert. Ferner wird eine zweckmäßige Form (die Position, die Breite, die Höhe usw.) jedes Harzgliedes 4 für jeden der Anordnungspunkte bestimmt. Ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen der oben beschriebenen Form wird später beschrieben. Ferner zeigt 10 Schraublöcher 5a, 5b, 5c, 5d, 5e und 5f.
In 10 wird bestimmt, dass ein Harz 419 angeordnet wird, so dass sich Belastungen nicht auf die obere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3a konzentrieren. Es wird bestimmt, dass ein Harz 420 angeordnet wird, so dass sich die Belastungen nicht auf die obere rechte Ecke des elektronischen Bauelementes 3a konzentrieren. Es wird bestimmt, dass ein Harz 422 angeordnet wird, so dass sich die Belastungen nicht auf die obere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3b konzentrieren. Es wird bestimmt, dass Harzglieder 423, 424 und 425, die Stufen bilden, angeordnet werden, so dass sich die Belastungen nicht auf die obere rechte Ecke des elektronischen Bauelementes 3b konzentrieren. Es wird bestimmt, dass ein Harz 426 angeordnet wird, so dass sich die Belastungen nicht auf die untere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3c konzentrieren. Es wird bestimmt, dass ein Harz 421 angeordnet wird, so dass sich die Belastungen nicht auf die obere rechte Ecke des elektronischen Bauelementes 3d konzentrieren. Es wird bestimmt, dass ein Harz 427 angeordnet wird, so dass sich die Belastungen nicht auf die untere rechte Ecke des elektronischen Bauelementes 3d konzentrieren. Es wird bestimmt, dass ein Harz 428 angeordnet wird, so dass sich die Belastungen nicht auf die untere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3e konzentrieren.
[Schritt S4] Als Nächstes wird ein Harz auf jeden der bestimmten Punkte aufgetragen. Dann wird das aufgetragene Harz gemäß einem zweckmäßigen Verfahren wie etwa durch ein natürliches Trocknungsverfahren, UV-Einstrahlung, Wärmeanwendung, etc. gehärtet. Danach ist die Substrateinheit vollendet.
Damit ist die Beschreibung des Verfahrens zum Herstellen der Substrateinheit abgeschlossen. Jede der oben beschriebenen Substrateinheiten 1 und 1a bis 1d kann auch gemäß dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
11 zeigt ein Beispiel für die Belastung, die in einer Substrateinheit auftritt, die gemäß dem Herstellungsverfahren der zweiten Ausführungsform hergestellt wird. Die Anordnung der Harzglieder 419 bis 428 gestattet das Reduzieren von Belastungen, die sich auf Punkte (in 11 gezeigte gestrichelte Kreise) konzentrieren, die vor der Belastungskonzentration geschützt werden sollten.
Als Nächstes wird ein bei Schritt S3 ausgeführtes Verfahren zum Bestimmen der Positionen beschrieben, wo das Harzglied 4 angeordnet wird. Jede der 12A, 12B und 12C zeigt ein Verfahren zum Bestimmen der Positionen, wo das Harzglied 4 angeordnet wird. Nachfolgend werden die oben beschriebenen Verfahren der Einfachheit halber in Bezug auf das elektronische Bauelement 3 beschrieben, das auf einem Substrat 2b angeordnet ist.
[Schritt S11] Die Anordnungsposition und die Form jedes Harzgliedes 4 werden in Bezug auf jeden der Punkte (die in jeder der 12A bis 12C gezeigten gestrichelten Kreise) des elektronischen Bauelementes 3 bestimmt, wobei die Punkte der Schraubposition am nächsten sind und vor der Belastungskonzentration geschützt werden sollten.
In 12A ist der Punkt, der der Schraubposition für die Schraube 6g am nächsten ist, die obere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3. Deshalb wird bestimmt, dass ein L-förmiges Harz 429 nahe der oberen linken Ecke angeordnet wird. Der Punkt, der der Schraubposition für die Schraube 6h am nächsten ist, ist die obere rechte Ecke des elektronischen Bauelementes 3. Deshalb wird bestimmt, dass ein rechteckiges Harz 430 nahe der oberen rechten Ecke angeordnet wird. Der Punkt, der der Schraubposition für die Schraube 6i am nächsten ist, ist jeweils die untere rechte Ecke und die untere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3. Deshalb wird bestimmt, dass ein U-förmiges Harz 431 nahe der unteren rechten Ecke und der unteren linken Ecke angeordnet wird.
[Schritt S12] Eine Richtung, in der die Belastung auf Grund der Anordnung der Harzglieder 429, 430 und 431 verteilt wird (entweicht), ist vorgegeben.
Wenn die vorgegebene Belastungsverteilungsrichtung hin zu dem Punkt definiert ist, der vor der Belastungskonzentration geschützt werden sollte, werden die Anordnungsposition und die Form des zweiten Harzes 4 bestimmt, so dass das zweite Harz 4 angeordnet wird. Als Resultat der Anordnung des Harzes 4 kann es sein, dass die Belastung zum Beispiel auf Grund des elektronischen Bauelementes 3 und/oder eines verschiedenen elektronischen Bauelementes, das die Belastungsverteilungsrichtung versperrt, unzweckmäßig verteilt wird. Deshalb werden die Anordnungsposition und die Form des Harzes 4 in Anbetracht einer Effizienz eingestellt, mit der das Harz 4 auf das Substrat aufgetragen wird.
Genauer gesagt: es ist vorgegeben, dass die Anordnung des Harzes 429 bewirkt, dass eine äußere Belastung, die auf Grund der in das Substrat 2b geschraubten Schraube 6g auftritt, auf die obere rechte Ecke des elektronischen Bauelementes 3 wirkt. Ferner ist vorgegeben, dass die Anordnung des Harzes 430 bewirkt, dass eine äußere Belastung, die auf Grund der in das Substrat 2b geschraubten Schraube 6h auftritt, auf die obere linke Ecke des elektronischen Bauelementes 3 wirkt. Demzufolge wird bestimmt, dass ein Harz 432 angeordnet wird, um Richtungen zu versperren, in denen die oben beschriebenen Belastungen verteilt werden, wie in 12B gezeigt.
Vorzugsweise werden hier die Harzglieder 429 und 432 in Anbetracht der Anwendungseffizienz integral miteinander gebildet. Deshalb wird bestimmt, dass in Wirklichkeit ein Harz 433 angeordnet wird, wie in 12C gezeigt.
Andererseits ist vorgegeben, dass eine äußere Belastung, die auf Grund der in das Substrat 2b geschraubten Schraube 6i auftritt, durch die Anordnung des Harzes 430 zweckmäßig verteilt wird und die Wirkung der Belastung auf das elektronische Bauelement 3 reduziert wird. Deshalb wird bestimmt, dass das Harz 430 auf der Basis der Bestimmung angeordnet wird.
[Schritt S13] Wenn eine äußere Belastung, die auf einen Punkt wirkt, der vor der Belastungskonzentration geschützt werden sollte, hoch ist, wird bestimmt, die Breite W und/oder die Höhe H jedes Harzgliedes 430, 431 und 433 zu vergrößern.
Damit ist die Beschreibung des Verfahrens zum Bestimmen der Anordnungsposition abgeschlossen. Ferner ist das bei den Schritten S11 bis S13 gezeigte Bestimmungsverfahren nicht nur auf die Verwendung bei der bei Schritt S3 gezeigten Verarbeitung beschränkt, sondern es kann auch in dem Fall verwendet werden, wenn die visuelle Prüfung des Schraubzustandes, die zweite Belastungsmessung, etc., die ausgeführt werden, nachdem das Harz 4 bei Schritt S4 angeordnet ist, ergeben, dass die Form des Harzes 4 modifiziert werden sollte und eine neue Form des Harzes 4 hinzugefügt werden sollte.
Somit gestattet das Herstellungsverfahren der Substrateinheit der oben beschriebenen Ausführungsform das Reduzieren der Belastungen, die sich auf einen Punkt konzentrieren, der vor der Belastungskonzentration geschützt werden sollte. Im Vergleich müsste in dem Fall, wo die Substrateinheit ein Versteifungsmittel enthält, das unter Verwendung von Schrauben mit ihr verbunden ist, eine Lochbearbeitung an dem Substrat ausgeführt werden, obwohl sie durch die im Substrat vorgesehene Verdrahtung beschränkt wird. Ferner besteht die Möglichkeit, dass eine verschiedene Belastung auftritt. Gemäß dem Herstellungsverfahren der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Beschränkung durch die Verdrahtung auf Grund der Verwendung des Harzgliedes 4 jedoch weniger problematisch als in dem Fall, wo die Lochbearbeitung ausgeführt wird. Ferner ist die Möglichkeit gering, dass eine verschiedene Belastung auftreten wird.
Wenn ferner ein Klebstoff verwendet wird, um das Versteifungsmittel mit der Substrateinheit zu verbinden, müsste eine Operation ausgeführt werden, die der Operation zum Anwenden der Unterfüllung fast gleich ist, so dass die Anzahl von Arbeitsstunden für die Herstellung zunimmt. Das Herstellungsverfahren der oben beschriebenen Ausführungsform gestattet auch das Reduzieren einer Zunahme der Anzahl der Arbeitsstunden.
Gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren der Substrateinheit wird die Anordnungsposition jedes Harzgliedes 4 durch tatsächliches Messen der Belastungen unter Verwendung des Verzerrungsmesselementes 7 bestimmt. Ohne auf das oben beschriebene Verfahren beschränkt zu sein, kann eine äußere Belastung, die in einer Region (Lötregion) auftritt, wo jedes elektronische Bauelement 3 mit dem Substrat 2a in Kontakt gelangt, jedoch durch eine Simulationsvorrichtung vorhergesagt werden, so dass die Positionen, wo das Harzglied 4 angeordnet wird, auf der Basis des Vorhersageresultates bestimmt werden.
13 zeigt eine beispielhafte Hardwarekonfiguration einer Simulationsvorrichtung 100. Eine CPU 101 kann die gesamte Simulationsvorrichtung 100 steuern. Ein RAM 102, ein Festplattenlaufwerk (HDD) 103, eine Graphikverarbeitungsvorrichtung 104, eine Eingangsschnittstelle 105, eine externe Hilfsspeichervorrichtung 106 und eine Kommunikationsschnittstelle 107 können mit der CPU 101 über einen Bus 108 verbunden sein.
Wenigstens Teile von Programmen eines Betriebssystems (OS), das durch die CPU 101 ausgeführt wird, und von Anwendungsprogrammen, die zum Beispiel ein Anwendungsprogramm enthalten, das vorgesehen ist, um eine äußere Belastung zu simulieren, werden temporär in dem RAM 102 gespeichert. Ferner werden verschiedene Typen von Daten, die für die durch die CPU 101 ausgeführte Verarbeitung zweckmäßig sind, in dem RAM 102 gespeichert.
Das OS und/oder die Anwendungsprogramme sind in dem HDD 103 gespeichert. Ferner sind Programmdateidaten in dem HDD 103 gespeichert. Ein Monitor 104a ist mit der Graphikverarbeitungsvorrichtung 104 verbunden, die konfiguriert ist, um Bilddaten an dem Bildschirm des Monitors 104a auf der Basis einer von der CPU 101 ausgegebenen Instruktion anzuzeigen. Eine Tastatur 105a und eine Maus 105b sind mit der Eingangsschnittstelle 105 verbunden, die konfiguriert ist, um ein von der Tastatur 105a und/oder der Maus 105b gesendetes Signal über den Bus 108 an die CPU 101 zu senden.
Die externe Hilfsspeichervorrichtung 106 liest Informationen, die auf ein Aufzeichnungsmedium geschrieben sind, und/oder schreibt Informationen auf das Aufzeichnungsmedium. Ein lesbares und beschreibbares Aufzeichnungsmedium, das für die externe Hilfsspeichervorrichtung 106 geeignet ist, kann zum Beispiel eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung, eine optische Platte, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, ein Halbleiterspeicher, etc. sein. Die Magnetaufzeichnungsvorrichtung kann zum Beispiel ein HDD, eine flexible Platte (FD), ein Magnetband, etc. sein. Die optische Platte kann zum Beispiel eine digitale Mehrzweckplatte (DVD), ein DVD-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine CD-ROM (Kompaktplatten-Nur-Lese-Speicher), eine beschreibbare(R)/wiederbeschreibbare(RW) CD, etc. sein. Das magnetooptische Aufzeichnungsmedium kann zum Beispiel eine magnetooptische Platte (MO) sein.
Die Kommunikationsschnittstelle 107 ist mit einem Netz 30 verbunden. Die Kommunikationsschnittstelle 107 sendet und/oder empfängt Daten über das Netz 30 an einen bzw. von einem verschiedenen Computer.
Die oben beschriebene Hardwarekonfiguration gestattet das Erreichen einer Verarbeitungsfunktion der oben beschriebenen Ausführungsform. Als Nächstes wird das Verfahren zum Herstellen einer Substrateinheit unter Verwendung der Simulationsvorrichtung 100 beschrieben.
[Schritt S1a] Zuerst bedient ein Konstrukteur die Simulationsvorrichtung 100 und startet ein Anwendungsprogramm, das vorgesehen ist, um eine äußere Belastung zu simulieren. Dann wird das elektronische Bauelement angeordnet und werden die Schraublöcher gemäß Daten eines Substrates gebildet, welche Substratdaten an dem Monitor 104a angezeigt werden.
[Schritt S2] Es wird bewirkt, dass das Anwendungsprogramm eine Simulation ausführt und Daten einer äußeren Belastung, die in dem Substrat auftritt, an dem Monitor 104a anzeigt.
14 zeigt das Simulationsresultat, dessen Daten an dem Monitor 104a angezeigt werden. Hier entspricht ein Substrat 2c dem Substrat 2a. Elektronische Bauelemente 3f, 3g, 3h, 3i und 3j entsprechen den jeweiligen elektronischen Bauelementen 3a bis 3e. Schrauben 6j, 6k, 6m, 6n und 6q entsprechen den jeweiligen Schrauben 6a bis 6e.
14 zeigt auch jede der erzeugten Belastungen in Form von gestrichelten Linien. Die Intensität jeder Belastung wird zum Beispiel als Gradation ausgedrückt. Demzufolge kann ein Nutzer leicht begreifen, auf welchen Punkt des elektronischen Bauelementes 3 sich die Belastungen konzentrieren.
Danach können die elektronischen Bauelemente 3a bis 3e auf dem tatsächlichen Substrat 2a angeordnet werden, wie im Fall des oben beschriebenen Schrittes S1, und dieselben Verarbeitungsprozeduren wie die oben beschriebenen Schritte S3 bis S5 werden ausgeführt. Dabei wird eine zweckmäßige Form (die Position, die Breite, die Höhe, etc.) des Harzes 4 auf der Basis des Simulationsresultates bestimmt.
Ferner kann das Harz auf dem Substrat 2c, dessen Daten an dem Monitor 104a angezeigt werden, unter Verwendung einer Harzanordnungsfunktion des Anwendungsprogramms angeordnet werden, und die Simulation kann wieder ausgeführt werden. Daher wird es möglich, eine äußere Belastung, die auf jedes der elektronischen Bauelemente 3f bis 3j wirkt, mit Leichtigkeit in dem Zustand zu erkennen, wenn das Harz angeordnet ist.
Damit sind die Halbleitervorrichtung, das Verfahren zum Herstellen der Halbleitervorrichtung und das elektronische Gerät der vorliegenden Erfindung auf der Basis der gezeigten Ausführungsformen beschrieben. Ohne auf die Ausführungsformen beschränkt zu sein, kann die Konfiguration jeder Komponente jedoch durch eine Komponente ersetzt werden, die willkürlich konfiguriert ist, um dieselbe Funktion wie die oben beschriebene Komponente zu haben. Ferner kann die vorliegende Erfindung eine zusätzliche verschiedene willkürliche Struktur und/oder einen zusätzlichen verschiedenen willkürlichen Prozess enthalten.
Ferner kann die vorliegende Erfindung eine Kombination von wenigstens zwei willkürlichen Strukturen oder Charakteristiken sein, die in den oben beschriebenen Ausführungsformen enthalten sind. Obwohl die Verwendung der offenbarten Substrateinheit nicht besonders beschränkt ist, kann die Substrateinheit zum Beispiel als Substrateinheit vorgesehen sein, die an ein Gehäuse montiert wird, das in einem elektronischen Gerät enthalten ist, das in der Größe kompakt sein sollte, wie etwa ein mobiles Endgerät, und/oder als Substrateinheit, die für ein Flachkabel vorgesehen ist.
Ferner kann das Herstellungsverfahren der Halbleitervorrichtung gemäß der Ausführungsform für eine integrierte Schaltung verwendet werden. Übrigens kann die oben beschriebene Simulationsfunktion durch einen Computer erreicht werden. In jenem Fall ist ein Programm vorgesehen, das die Details der durch die Funktion der Simulationsvorrichtung 100 ausgeführten Verarbeitung beschreibt. Das Programm wird durch einen Computer ausgeführt, so dass die oben beschriebene Verarbeitungsfunktion durch den Computer erreicht wird. Das Programm, das die Verarbeitungsdetails beschreibt, kann in einem computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert sein, das zum Beispiel eine Magnetaufzeichnungsvorrichtung, eine optische Platte, ein magneto-optisches Aufzeichnungsmedium, ein Halbleiterspeicher, etc. sein kann. Die Magnetaufzeichnungsvorrichtung kann zum Beispiel ein Festplattenlaufwerk (HDD), eine flexible Platte (FD), ein Magnetband, etc. sein. Die optische Platte kann zum Beispiel eine digitale Mehrzweckplatte (DVD), ein DVD-Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), eine CD-ROM (Kompaktplatten-Nur-Lese-Speicher), eine beschreibbare (R)/wiederbeschreibbare(RW) CD, etc. sein. Das magneto-optische Aufzeichnungsmedium kann zum Beispiel eine magneto-optische Platte (MO) sein.
Zum Vertreiben eines Programms wird ein tragbares Aufzeichnungsmedium verkauft, auf dem ein Programm gespeichert ist, welches tragbare Aufzeichnungsmedium eine DVD, eine CD-ROM, etc. sein kann. Ferner kann das Programm in dem Speicher eines Server-Computers gespeichert sein, so dass das Programm von dem Server-Computer über ein Netz zu einem verschiedenen Computer übertragen wird.
Ein Computer, der ein Simulationsprogramm ausführt, speichert ein Programm, das auf einem tragbaren Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet ist, und/oder ein Programm, das von einem Server-Computer in den Speicher des Computers übertragen wird. Dann liest der Computer das Programm von seinem Speicher und führt die Verarbeitung auf der Basis des Programms aus. Ferner kann der Computer das Programm direkt von dem tragbaren Aufzeichnungsmedium lesen und eine Verarbeitung auf der Basis des Programms ausführen. Ferner kann der Computer immer dann, wenn das Programm von dem Server-Computer übertragen wird, die Verarbeitung nach und nach auf der Basis des übertragenen Programms ausführen.
Alle Beispiele und die bedingte Sprache, die hierin verwendet werden, sollen pädagogischen Zwecken dienen, um den Leser beim Verstehen der Erfindung und der durch die Erfinder beigesteuerten Begriffe zum Fördern der Technik zu unterstützen, und sind so aufzufassen, dass sie nicht auf solche speziell angeführten Beispiele und Bedingungen beschränkt sind, noch soll sich die Anordnung solcher Beispiele in der Beschreibung auf eine Darstellung der Überlegenheit und Unterlegenheit der Erfindung beziehen. Obwohl die Ausführungsformen der Erfindungen eingehend beschrieben worden sind, wird die Fachwelt verstehen, dass an ihr die verschiedensten Veränderungen, Substitutionen und Abänderungen vorgenommen werden könnten, ohne vom Grundgedanken und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den Ansprüchen dargestellt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- JP 2009-160552 [0001]
- JP 1-105593 [0006]
- JP 2007-227550 [0006]

Claims

Halbleitervorrichtung mit: einem Substrat, das eine erste Elektrode enthält; einem elektronischen Bauelement, das auf dem Substrat vorgesehen ist, welches elektronische Bauelement eine zweite Elektrode enthält, die mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden ist; und einem Harzglied, das eine äußere Belastung auf der zweiten Elektrode des elektronischen Bauelementes mildert, welches Harzglied auf dem Substrat in einer Region angeordnet ist, die von dem elektronischen Bauelement getrennt ist.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Harzglied eine Vielzahl von Harzgliedern enthält, die auf dem Substrat alternierend angeordnet sind.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 2, bei der die Vielzahl von Harzgliedern bezüglich des elektronischen Bauelementes alternierend angeordnet ist, so dass die äußere Belastung verteilt wird.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Harzglied angeordnet ist, um einen Eckabschnitt des elektronischen Bauelementes zu umgeben.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Harzglied eine Vielzahl von punktförmigen Teilen enthält.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Harzglied angeordnet ist, um eine Peripherie des elektronischen Bauelementes zu umgeben.
Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Harzglied auf einer Oberfläche des Substrates vorgesehen ist, welche Oberfläche einer Oberfläche gegenüberliegt, auf der das elektronische Bauelement angeordnet ist.
Herstellungsverfahren einer Halbleitervorrichtung, welches Verfahren umfasst: Vorsehen der Halbleitervorrichtung, die ein Substrat und ein darauf angeordnetes elektronisches Bauelement enthält; Anordnen eines Harzgliedes auf dem Substrat in einer Region, die von dem elektronischen Bauelement getrennt ist, um eine äußere Belastung auf einer zweiten Elektrode des elektronischen Bauelementes zu mildern, welche zweite Elektrode mit einer ersten Elektrode des Substrates elektrisch verbunden ist.
Herstellungsverfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Härten des auf dem Substrat aufgebrachten Harzgliedes.
Elektronisches Gerät mit: einem Gehäuse; und einer Halbleitervorrichtung, die in dem Gehäuse installiert ist, bei dem die Halbleitervorrichtung ein Substrat umfasst, das eine erste Elektrode enthält, ein auf dem Substrat vorgesehenes elektronisches Bauelement, welches elektronische Bauelement eine zweite Elektrode enthält, die mit der ersten Elektrode elektrisch verbunden ist, und ein Harzglied, das eine äußere Belastung auf der zweiten Elektrode des elektronischen Bauelementes mildert, welches Harzglied auf dem Substrat in einer Region angeordnet ist, die von dem elektronischen Bauelement getrennt ist.