DE102019125262A1

DE102019125262A1 - Verfahren zum herstellen einer elektronischen platine und montagefolie

Info

Publication number: DE102019125262A1
Application number: DE102019125262.8A
Authority: DE
Inventors: Tadashi Kosuga; Tin-Lup Wong
Original assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Current assignee: Lenovo Singapore Pte Ltd
Priority date: 2018-11-18
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2020-05-20
Also published as: GB2579269A; CN111200913B; US20200163227A1; GB201913517D0; CN111200913A; US10660216B1

Abstract

Es wird ein Verfahren bereitgestellt, das in der Lage ist, eine elektronische Platine, in der eine Verbindungsstärke zwischen einer elektronischen Komponente und einem Substrat durch Verwendung eines Harzmaterials erhöht ist, effizienter herzustellen. Ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine enthält: Vorbereiten eines Substrats, in dem substratseitige Lötteile an Elektroden bereitgestellt sind; Vorbereiten einer Montagefolie, die eine Harzschicht aufweist, in der eine Mehrzahl von Aussparungen in Übereinstimmung mit Positionen der Elektroden ausgebildet sind; Befestigen der Harzschicht an zumindest einem von einer ersten elektronischen Komponente und dem Substrat, sodass Schnittstellen der ersten elektronischen Komponente oder der substratseitigen Lötteile innerhalb der jeweiligen Aussparungen angeordnet sind; Bewirken, dass die Schnittstellen und die substratseitigen Lötteile an Positionen der jeweiligen Aussparungen einander zugewandt sind; und Schmelzen der substratseitigen Lötteile durch Erhitzen, um die Schnittstellen und die Elektroden zu verbinden.

Description

Feld der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine und eine Montagefolie.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmlicherweise wurde ein Verfahren zum Montieren von elektronischen Komponenten an einem Substrat durch Verwendung von Lötmittel durchgeführt wie in der japanischen ungeprüften Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2007-59600 offenbart. Darüber hinaus wurde ein Verfahren eines Auffüllens von Harzmaterialien zwischen den elektronischen Komponenten und dem Substrat (Unterfüllung/Einkapselung) oder ein Verfahren zum teilweisen Anwenden von Harzmaterialien auf die Ecken etc. der elektronischen Komponenten (Eckenbindung/Eckenfüllung) durchgeführt, um Lötverbindungen zwischen elektronischen Komponenten und einem Substrat oder einer gedruckten Leiterplatte zu verstärken.
Das herkömmliche Verfahren weist eine Möglichkeit auf, dass die Lötverbindungen zwischen den elektronischen Komponenten und dem Substrat nicht effizient und sicher durch eine Verwendung von Harzmaterialien verstärkt werden können.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das obige Problem erzielt und eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, das effektiv und sicher eine Lötverbindung zwischen einer elektronischen Komponente und einem Substrat durch Verwendung eines Harzmaterials verstärken kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Um das Problem zu lösen, enthält ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung: Vorbereiten eines Substrats in dem substratseitige Lötteile an Elektroden bereitgestellt sind; Vorbereiten einer Montagefolie, die eine Harzschicht aufweist, in der eine Mehrzahl von Aussparungen in Übereinstimmung mit Positionen der Elektroden ausgebildet sind; Befestigen der Harzschicht an zumindest einem von einer elektronischen Komponente und dem Substrat, sodass Schnittstellen der ersten elektronischen Komponente oder der substratseitigen Lötteile innerhalb der jeweiligen Aussparungen angeordnet sind; Bewirken, dass die Schnittstellen und die substratseitigen Lötteile an Positionen der jeweiligen Aussparungen einander zugewandt sind; und Schmelzen der substratseitigen Lötteile durch Erhitzen, um die Schnittstellen und die Elektroden zu verbinden.
Darüber hinaus wird eine Montagefolie gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung zum Montieren einer elektronischen Komponente an einem Substrat verwendet, wobei die Montagefolie eine Harzschicht enthält, in der eine Mehrzahl von Aussparungen in Übereinstimmung mit Positionen von Elektroden des zu montierenden Substrats ausgebildet sind, wobei die Aussparungen durch die Harzschicht in einer Dickenrichtung der Harzschicht hindurchdringen.
Effekte der Erfindung
Die oben beschrieben Aspekte der vorliegenden Erfindung können effizient und sicher eine Lötverbindung zwischen einer elektronischen Komponente und einem Substrat durch Verwendung eines Harzmaterials verstärken.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm, das eine elektronische Platine illustriert, die durch ein Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß einer ersten Ausführungsform erlangt wurde;
2A ist eine Aufsicht, die eine Montagefolie gemäß der ersten Ausführungsform illustriert;
2B ist ein Querschnittsdiagramm, das entlang von II-II-Pfeilen in 2A aufgenommen wurde;
3A ist ein Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß der ersten Ausführungsform erläutert;
3B ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 3A folgt, erläutert;
3C ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 3B folgt, erläutert;
3D ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 3C folgt, erläutert;
4A ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß einer zweiten Ausführungsform erläutert;
4B ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 4A folgt, erläutert;
4C ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 4B folgt, erläutert;
4D ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 4C folgt, erläutert;
5A ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß einer dritten Ausführungsform erläutert;
5B ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 5A folgt, erläutert;
6A ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß einer vierten Ausführungsform erläutert;
6B ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 6A folgt, erläutert;
6C ist ein Diagramm, das einen Prozess, der 6B folgt, erläutert;
7A ist eine Aufsicht, die eine Montagefolie gemäß einer fünften Ausführungsform illustriert;
7B ist ein Querschnittsdiagramm, das entlang von VII-VII-Pfeilen in 7A aufgenommen wurde;
8A ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß einem ersten abgewandelten Beispiel der ersten Ausführungsform erläutert;
8B ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß einem zweiten abgewandelten Beispiel der ersten Ausführungsform erläutert; und
8C ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine gemäß einem dritten abgewandelten Beispiel der ersten Ausführungsform erläutert.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Erste Ausführungsform
Im Folgenden wird ein Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine (Montageplatine) und einer Montagefolie, wie sie beim Herstellungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird, unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
Das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann zum Beispiel eine elektronische Platine S wie in 1 illustriert herstellen. Die elektronische Platine S enthält ein Substrat 2 und erste und zweite elektronische Komponenten 3 und 4, die an dem Substrat 2 montiert sind. Das Substrat 2 enthält einen Substratkörper 2a, der aus Isolationsmaterialien gebildet ist und Elektroden 2b, die aus elektrischen Leitern gebildet sind (siehe 3A). Die erste elektronische Komponente 3 und die zweite elektronische Komponente 4 weisen Schnittstellen auf, die elektronisch mit den Elektroden 2b verbunden sind.
Die erste elektronische Komponente 3 und die zweite elektronische Komponente 4 kann einen IC-(Integrated-Circuit-)Chip einsetzen, so wie LSI (Large-Scale-Integration) und SSI (Small-Scale-Integration) einsetzen. Insbesondere kann die erste elektronische Komponente 3 relativ teure Komponenten einsetzen, so wie CPU (Central-Processing-Unit), GPU (Graphic-Processing-Unit), Speicher und SSD (Solid-State-Drive) und die zweite elektronische Komponente 4 kann die anderen Komponenten einsetzen. Der Grund wird später beschrieben.
Die erste elektronische Komponente 3 und die zweite elektronische Komponente 4 sind an dem Substrat 2 durch Verwendung von Rückflusslöten montiert. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „%“ bei einer Lötlegierungszusammensetzung „Massen-%“, wenn nicht anderweitig spezifiziert.
Zusätzlich kann die elektronische Platine S die zweite elektronische Komponente 4 nicht enthalten. Alternativ kann die elektronische Platine S eine Mehrzahl von den ersten elektronischen Komponenten 3 oder eine Mehrzahl von den zweiten elektronischen Komponenten 4 enthalten.
2A und 2B illustrieren ein Beispiel einer Montagefolie 1A, die in dem Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Die Montagefolie 1A enthält eine Harzschicht 10, die aus einem Harz gebildet ist, einen ersten Abdeckungsfilm 20, der eine obere Oberfläche der Harzschicht 10 abdeckt und einen zweiten Abdeckungsfilm 30, der eine untere Oberfläche der Harzschicht 10 abdeckt.
Definition von Richtung
In der vorliegenden Ausführungsform weist die Dickenrichtung der Harzschicht 10 auf eine vertikale Richtung Z hin. Eine Richtung senkrecht zu der vertikalen Richtung Z weist auf eine horizontale Richtung X hin und eine Richtung senkrecht zu beiden Richtungen, der vertikalen Richtung Z und der horizontalen Richtung X, weist auf eine Vorwärts-Rückwärts-Richtung Y hin. Entlang der vertikalen Richtung Z bedeuten die Seite des Substrats 2 und die Seite der ersten elektronischen Komponente 3 der Harzschicht jeweils die untere und obere Seite. Darüber hinaus bedeutet eine planare Ansicht ein Zielobjekt von der vertikalen Richtung Z zu betrachten.
Die Harzschicht 10 ist ein Teil, der als Unterfüllung der ersten elektronischen Komponente 3 in der elektronischen Platine S dient. Die Harzschicht 10 kann Harzmaterialien (Kompositharz) inklusive Epoxidharz, Acrylharz, Silikonharz, etc. verwenden. Um verschiedene Beständigkeiten so wie Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit zu verbessern, kann den Harzmaterialien der Harzschicht 10 ein Füllstoff so wie Glas beigefügt werden. Die Harzschicht 10 kann eine Haftungseigenschaft aufweisen. Diesbezüglich sind jedoch das spezifische Material, Zusammensetzung und Eigenschaft der Harzschicht 10 nicht auf das obige beschränkt und können deshalb entsprechend geändert werden.
Wie in 2A illustriert ist die Harzschicht 10 in einer planaren Ansicht in einer quadratischen Form ausgebildet. Die äußere Form der Harzschicht 10 kann entsprechend geändert werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass die äußere Form eine Form aufweist, die auf einen Hauptkörper 3a (siehe 3A) der ersten elektronischen Komponente 3 zugeschnitten ist. Das bedeutet, dass, wenn der der Hauptkörper 3a der ersten elektronischen Komponente 3 in einer planaren Ansicht eine quadratische Form aufweist, die Harzschicht 10 eine quadratische Form aufweisen kann, wie in 2A illustriert. Alternativ kann, wenn der Hauptkörper 3a der ersten elektronischen Komponente 3 in einer planaren Ansicht eine rechteckige Form aufweist, die Harzschicht 10 eine rechteckige Form aufweisen.
Eine Mehrzahl von Aussparungen 11 sind in der Harzschicht 10 ausgebildet. In dem Beispiel von 2A und 2B ist jede von den Aussparungen 11 ein zylindrisches Durchgangsloch und dringt durch die Harzschicht 10 in der vertikalen Richtung Z hindurch. Aus diesem Grund sind die Aussparungen 11 sowohl nach oben als auch nach unten offen. Diesbezüglich kann jedoch die Form der Aussparungen 11 in Übereinstimmung mit Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 oder substratseitigen Lötteilen 2c (später beschrieben) des Substrats 2 entsprechend geändert werden.
In dem Beispiel von 2A und 2B sind die Aussparungen 11 in Intervallen in der horizontalen Richtung X und der Vorwärts-Rückwärts-Richtung Y angeordnet. Mit anderen Worten sind die Lötteile 12 in einem Gittermuster angeordnet.
Die Anordnung der Aussparungen 11 kann entsprechend geändert werden, aber es ist bevorzugt, dass die Aussparungen in Übereinstimmung mit den Positionen der Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 angeordnet sind. Zum Beispiel illustriert 3A den Fall, in dem die erste elektronische Komponente 3 ein BGA (Ball-Grid-Array) ist und halbkugelförmige Lötkugeln (Hügel) sind als die Schnittstellen 3b an der unteren Oberfläche des Hauptkörpers 3a nebeneinander in einem Gittermuster angeordnet. Der Durchmesser der Lötkugel kann entsprechend geändert werden, es ist aber bevorzugt, dass der Durchmesser zum Beispiel ungefähr 100 bis 1000 µm beträgt.
Wenn die erste elektronische Komponente 3 wie in 3A illustriert ein BGA ist, kann die Anordnung Aussparungen 11 wie in 2A illustriert eingesetzt werden.
Obwohl es nicht illustriert ist können die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 Führungsrahmen (Elektroden) sein, die sich von dem Hauptkörper 3a in der horizontalen Richtung X oder in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung Y erstrecken und sich dann nach unten biegen. In diesem Fall kann die Anordnung der Aussparungen 11 in der Harzschicht 10 in Übereinstimmung mit der Platzierungspositionen der Führungsrahmen an dem Substrat 2 ausgewählt werden. Zum Beispiel können die Aussparungen 11 in einer planaren Ansicht entlang der äußeren Form des Hauptkörpers 3a der ersten elektronischen Komponente 3 in Abständen zueinander angeordnet sein.
Zusätzlich kann die erste elektronische Komponente 3 Elektrodenanschlüsse davon an der unteren Oberfläche des Hauptkörpers 3a freilegen, ohne Lötkugeln und/oder Führungsrahmen aufzuweisen. In diesem Fall dienen die freigelegten Elektrodenanschlüsse der ersten elektronischen Komponente 3 als die Schnittstellen 3b und die Elektroden 2b des Substrats 2 und die Elektrodenanschlüsse der ersten elektronischen Komponente 3 sind nur durch die substratseitigen Lötteile 2c elektronisch miteinander verbunden.
Wie in 3A illustriert wird in dem Zustand bevor die erste elektronische Komponente 3 montiert wird, eine Mehrzahl der substratseitigen Lötteile 2c an der oberen Oberfläche des Substrats 2 bereitgestellt. Die substratseitigen Lötteile 2c decken die Elektroden 2b von oben ab.
Die substratseitigen Lötteile 2c enthalten eine Lötlegierung. Die Materialien der substratseitigen Lötteile 2c können zum Beispiel Lötpaste einsetzen. Insbesondere wenn die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 Lötkugeln sind, ist eine Lötlegierung, deren Schmelzpunkt niedriger ist als der der Lötkugeln als die Materialien der substratseitigen Lötteile 2c geeignet. Die substratseitigen Lötteile 2c können einen Lötbeschleuniger so wie ein Flussmittel enthalten.
Eine Harzfolie etc. kann als die Abdeckungsfilme 20 und 30 verwendet werden. Die spezifischen Materialien der Abdeckungsfilme 20 und 30 enthalten PET (Polyethylene-Terephthalate) und dergleichen.
Es ist bevorzugt, dass der Schmelzpunkt (T1, wie später beschrieben) der Lötlegierung, die in den substratseitigen Lötteilen 2c ist, ein niedriger Schmelzpunkt ist, zum Beispiel nicht höher als 150°C. Wenn eine Lötlegierung (Niedrigschmelzpunktlötmittel) eingesetzt wird, die einen niedrigen Schmelzpunkt aufweist, kann eine Aufheiztemperatur in einem Rückflussprozess wie später beschrieben niedrig gehalten werden und dadurch ein Effekt, der durch einen Unterschied einer Wärmeausdehnungsrate zwischen dem Substrat 2, der ersten elektronischen Komponente 3 und der Lötlegierung bewirkt wird, reduziert werden. Dadurch ist es möglich, eine Spannungskonzentration an verbundenen Teilen M während eines Abkühlungsprozesses nach dem Rückflussprozess zu unterdrücken. Eine Lötlegierung, die einen Schmelzpunkt von nicht mehr als 150°C aufweist, enthält eine Sn-Bi-basierte Lötlegierung. Das spezifische Beispiel einer Sn-Bi-basierten Lötlegierung enthält eine Sn-Bi-Lötlegierung, eine Sn-Bi-Cu-Lötlegierung, eine Sn-Bi-Ni-Lötlegierung, eine Sn-Bi-Cu-Ni-Lötlegierung, eine Sn-Bi-Ag-Lötlegierung und eine Sn-Bi-Sb-Lötlegierung. Die substratseitigen Lötteile 2c können eine oder zwei oder mehrere Lötlegierungen wie oben beschrieben enthalten oder können eine Lötlegierung enthalten, die eine andere Zusammensetzung aufweist.
Wenn Cu und Ni zu der Sn-Bi-Lötlegierung hinzugefügt wird, ist es wünschenswert, dass es sich um „Cu: 0.1 bis 1.0%“ und es sich um „Ni: 0.01 bis 0.1%“ handelt. Darüber hinaus ist es in der Legierungszusammensetzung wie oben beschrieben bevorzugt, dass eine Bi-haltige Menge 30 bis 80% beträgt. Wenn die Bi-haltige Menge sich innerhalb des obigen Bereichs befindet, kann ein Schmelzpunkt davon zum Beispiel konstant bei 138°C liegen. Durch Verwendung einer Legierung für die substratseitigen Lötteile 2c, die solch eine Bi-haltige Menge aufweist, können in dem Rückflussprozess wie später beschrieben die verbundenen Teile M (die auch Lötverbindungen genannt werden, siehe 3D) ausgebildet werden, während die Schnittstellen 3b die substratseitigen Lötteile 2c durch ihr eigenes Gewicht der ersten elektronischen Komponente 3 niederdrücken. Darüber hinaus ist es durch eine weitere Verringerung des Schmelzpunkts der Lötlegierung der substratseitigen Lötteile 2c möglich, eine Aufheiztemperatur in dem Rückflussprozess zu verringern, um thermische Schäden an der ersten elektronischen Komponente 3 und des Substrats 2 weiter zu reduzieren. Von dem Standpunkt der hinreichenden Verringerung des Schmelzpunkts der Lötlegierung der substratseitigen Lötteile 2c ist es wünschenswert, dass die Bi-haltige Menge 35 bis 70% beträgt und es ist weiter wünschenswert, dass diese 53 bis 61% beträgt.
Zusätzlich können, wenn die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 Lötkugeln sind, die Materialien der Lötkugeln zum Beispiel eine Sn-Cu-Lötlegierung, eine Sn-Ag-Lötlegierung, eine Sn-Ag-Cu-Lötlegierung, eine Sn-Ag-Cu-Ni-Lötlegierung, eine Sn-Ag-Cu-Sb-Lötlegierung, eine Sn-Ag-Cu-Ni-Sb-Lötlegierung und dergleichen einsetzen. Es ist bevorzugt, dass diese Lötlegierungen einen Schmelzpunkt aufweisen, sodass sie nicht während des Rückflussprozess wie später beschrieben schmelzen und diese Lötlegierungen ein Hochschmelzpunktlötmittel sein können, deren Schmelzpunkt zum Beispiel nicht weniger als 200°C beträgt.
Die Zusammensetzungen der Lötlegierung der substratseitigen Lötteile 2c und der Schnittstellen 3b wie oben beschrieben sind ein Beispiel und können deshalb entsprechend geändert werden. Darüber hinaus kann die Zusammensetzung (Niedrigschmelzpunktlötmittel), die für die Lötlegierung der substratseitige Lötteile 2c erläutert wurde, für die Lötlegierung der Schnittstellen 3b verwendet werden. Weiterhin können beide von den Schnittstellen 3b und den substratseitige Lötteilen 2c mit Niedrigschmelzpunktlötmittel ausgebildet sein oder beide können mit Hochschmelzpunktlötmittel ausgebildet sein. Zusätzlich können, ohne Lötmittel an der ersten elektronischen Komponente 3 bereitzustellen, die substratseitigen Lötteile 2c mit Niedrigschmelzpunktlötmittel oder mit Hochschmelzpunktlötmittel ausgebildet sein.
Als nächstes wird das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine unter Verwendung der Montagefolie 1A, die wie oben beschrieben konfiguriert ist, erläutert. Das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Substratvorbereitungsprozess, einen Folienvorbereitungsprozess, einen Befestigungsprozess, einen Überlagerungsprozess und den Rückflussprozess. Im Folgenden wird jeder Prozess spezifisch erläutert.
Substratvorbereitungsprozess
Der Substratvorbereitungsprozess dient dazu, das Substrat 2 vorzubereiten, in dem die substratseitigen Lötteile 2c an den Elektroden 2b bereitgestellt sind. Ein Verfahren zum Bereitstellen der substratseitigen Lötteile 2c an dem Substrat 2 kann zum Beispiel Bildschirmdrucken einsetzen.
Folienvorbereitungsprozess
Der Folienvorbereitungsprozess dient dazu, die Montagefolie 1A aufweisend die Harzschicht 10 vorzubereiten, in der die Mehrzahl von Aussparungen 11 in Übereinstimmung mit den Positionen der Elektroden 2b ausgebildet sind. Die Montagefolie 1A kann die Abdeckungsfilme 20 und 30 wie in 2B illustriert enthalten oder kann diese Abdeckungsfilme nicht enthalten.
Wenn die Montagefolie 1A die Abdeckungsfilme 20 und 30 enthält, dient der vorliegende Prozess dazu, zuvor die Abdeckungsfilme 20 und 30 vor dem Befestigungsprozess zu entfernen und die obere Oberfläche und die untere Oberfläche der Harzschicht 10 freizulegen.
Befestigungsprozess
Der Befestigungsprozess wird nach dem Folienvorbereitungsprozess durchgeführt. Der Befestigungsprozess dient dazu, die Harzschicht 10 an zumindest einem von der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 zu befestigen. In dem Beispiel von 3A ist die Harzschicht 10 an der ersten elektronischen Komponente 3 befestigt. In diesem Fall wird die Positionsanpassung zwischen der Harzschicht 10 und der ersten elektronischen Komponente 3 durchgeführt, sodass die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 innerhalb der Aussparungen 11 angeordnet sind und dann wird die Harzschicht 10 an dem Hauptkörper 3a der ersten elektronischen Komponente 3 befestigt. Wenn die Schnittstellen 3b Elektrodenanschlüsse sind, die an der unteren Oberfläche des Hauptkörpers 3a der ersten elektronischen Komponente 3 freigelegt sind, ist zumindest ein Bereich von jedem der Elektrodenanschlüsse von einer oberen Öffnung der entsprechenden Aussparung 11 umgeben. Die Positionsanpassung kann durch Verwendung von Bildsteuerung etc. durchgeführt werden oder kann durch Verwendung von Positionierungspins etc. durchgeführt werden. Wenn die Harzschicht 10 eine Haftungseigenschaft aufweist, haften die Harzschicht 10 und die erste elektronische Komponente 3 durch Kontaktierung der Harzschicht 10 mit dem Hauptkörper 3a aneinander. Dadurch kann eine Nichtübereinstimmung von relativen Positionen zwischen den Aussparungen 11 und den Schnittstellen 3b in den folgenden Prozessen unterdrückt werden.
Darüber hinaus kann die Harzschicht 10 in dem Befestigungsprozess an dem Substrat 2 befestigt sein. In diesem Fall wird die Positionsanpassung zwischen der Harzschicht 10 und dem Substrat 2 durchgeführt, sodass die substratseitigen Lötteile 2c innerhalb der Aussparungen 11 angeordnet sind und dann wird die Harzschicht 10 an dem Substratkörper 2a befestigt. Die Positionsanpassung kann durch Verwendung von Bildsteuerung etc. durchgeführt werden oder kann durch Verwendung von Positionierungspins etc. durchgeführt werden. Wenn die Harzschicht 10 eine Haftungseigenschaft aufweist, haften die Harzschicht 10 und das Substrat 2 durch Kontaktierung der Harzschicht 10 mit dem Substratkörper 2a aneinander. Dadurch kann eine Nichtübereinstimmung von relativen Positionen zwischen den Aussparungen 11 und den substratseitigen Lötteilen 2c in den folgenden Prozessen unterdrückt werden.
Zusätzlich kann, vor dem Befestigen der Harzschicht 10 an der ersten elektronischen Komponente 3 in dem Befestigungsprozess oder vor dem Kontaktieren der Harzschicht 10, die an dem Substrat 2 befestigt ist, mit der ersten elektronischen Komponente 3 in dem Überlagerungsprozess, Lötpaste sekundär an den Oberflächen der Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 bereitgestellt werden.
Überlagerungsprozess
Der Überlagerungsprozess wird nach dem Befestigungsprozess durchgeführt. Wie in 3C illustriert dient der Überlagerungsprozess dazu, die Harzschicht 10 zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 einzuschichten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Positionsanpassung zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 durchgeführt, sodass die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 und die substratseitigen Lötteile 2c an den Positionen der jeweiligen Aussparungen 11 einander zugewandt sind.
Hierin enthält der Zustand, in dem „die Schnittstellen 3b und die substratseitigen Lötteile 2c an den Positionen der jeweiligen Aussparungen 11 einander zugewandt sind“ zumindest die folgenden zwei Fälle. Der erste Fall weist darauf hin, dass die Schnittstellen 3b und die substratseitigen Lötteile 2c einander zugewandt sind oder sich in Kontakt miteinander durch die jeweiligen Aussparungen 11 befinden. Der zweite Fall weist darauf hin, dass eine von den Schnittstellen 3b und den substratseitigen Lötteilen 2c durch die jeweiligen Aussparungen 11 und Bereiche davon, die von den Aussparungen 11 vorstehen, durchdringen und die andere von den Schnittstellen 3b und den substratseitigen Lötteilen 2c einander zugewandt sind oder sich in Kontakt miteinander befinden.
Die Positionsanpassung zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 kann in dem Überlagerungsprozess durch Verwendung von Bildsteuerung etc. durchgeführt werden oder kann durch Verwendung von Positionierungspins etc. durchgeführt werden. Wenn die Schnittstellen 3b Lötkugeln sind, weisen die Lötkugeln Kontakt mit den oberen Oberflächen der substratseitigen Lötteile 2c auf. Wenn die Schnittstellen 3b Führungsrahmen sind, können die Führungsrahmen Kontakt mit den oberen Oberflächen der substratseitigen Lötteile 2c aufweisen oder Bereiche der Führungsrahmen können in die substratseitigen Lötteile 2c eingeführt sein. Zusätzlich weisen in 3C die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 und die substratseitigen Lötteile 2c innerhalb der jeweiligen Aussparungen 11 Kontakt miteinander auf, aber die vorliegende Ausführungsform ist nicht darauf beschränkt. Wenn die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 und die substratseitigen Lötteile 2c in dem später beschriebenen Rückflussprozess verbunden werden, können diese einander zugewandt sein oder können sich nicht in Kontakt miteinander befinden in einem Zustand, in dem einer von den Schnittstellen 3b und der substratseitigen Lötteile 2c außerhalb der Aussparungen 11 angeordnet ist.
Wenn die Harzschicht 10 eine Haftungseigenschaft aufweist, haften die erste elektronische Komponente 3 und das Substrat 2 durch Verwendung der Harzschicht 10 nach dem Überlagerungsprozess aneinander. Dadurch kann eine Nichtübereinstimmung von relativen Positionen zwischen den Schnittstellen 3b und den substratseitigen Lötteilen 2c in den folgenden Prozessen unterdrückt werden.
Rückflussprozess
Der Rückflussprozess wird nach dem Überlagerungsprozess durchgeführt. Zusätzlich kann vor dem Durchführen des Rückflussprozesses eine Vorlaufüberhitzung von z.B. ungefähr 50 bis 100°C durchgeführt werden, um ein Lösungsmittel, das in den substratseitigen Lötteilen 2c enthalten ist, zu entfernen. In dem Rückflussprozess wird das Substrat 2 in einem Rückflussofen platziert, um in den Zustand aufgeheizt zu werden, in dem die Harzschicht 10 zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 eingeschichtet wird. Als Ergebnis werden, wie in 3D illustriert, die verbundenen Teile M (Lötverbindungen) zwischen den Schnittstellen 3b und die substratseitigen Lötteile 2c durch Schmelzen der substratseitigen Lötteile 2c ausgebildet. In der vorliegenden Beschreibung wird die maximale Temperatur in dem Rückflussprozess durch „Tr“ repräsentiert. „Tr“ ist zum Beispiel 150 bis 180°C. Darüber hinaus werden in 3D die Formen der Schnittstellen 3b verändert, aber die Formen der Schnittstellen 3b können nicht verändert werden, wenn die Schnittstellen 3b Führungsrahmen sind oder Elektrodenanschlüsse an der unteren Oberfläche des Hauptkörpers 3a freiliegen.
Zusätzlich ist der Montageprozess der ersten elektronischen Komponente 3 in 3A bis 3D illustriert, aber es ist ausreichend, dass derselbe Befestigungsprozess und Überlagerungsprozess auch an der zweiten elektronischen Komponente 4 durchgeführt wird und der Rückflussprozess an der zweiten elektronischen Komponente gleichzeitig mit der ersten elektronischen Komponente 3 durchgeführt wird.
Darüber hinaus wird in dem Rückflussprozess die Harzschicht 10 auch aufgeheizt und weist dadurch eine gewisse Fließfähigkeit auf. Aus diesem Grund wird die Form der Harzschicht 10 auch verändert, um die verbundenen Teile M zu umgeben.
Durch das Durchführen des Abkühlungsprozesses nach dem Rückflussprozess werden die verbundenen Teile M und die Harzschicht 10 ausgehärtet, um die jeweiligen Formen zu stabilisieren. Zu diesem Zeitpunkt sind, da die Harzschicht 10 als eine Unterfüllung fungiert, die erste elektronische Komponente 3 und das Substrat 2 haftend durch die Harzschicht 10 fixiert, um die elektronische Platine S zu erlangen.
Wie oben beschrieben enthält das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß der vorliegenden Ausführungsform: den Substratvorbereitungsprozess zum Vorbereiten des Substrats 2, in dem die substratseitigen Lötteile 2c an den Elektroden 2b bereitgestellt werden; den Folienvorbereitungsprozess zum Vorbereiten der Montagefolie 1A aufweisend die Harzschicht 10 in der die Mehrzahl von Aussparungen 11 in Übereinstimmung mit den Positionen der Elektroden 2b ausgebildet werden; den Befestigungsprozess zum Befestigen der Harzschicht 10 an zumindest einem von der elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2, sodass die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 oder der substratseitigen Lötteile 2c innerhalb der Aussparungen 11 angeordnet sind; den Überlagerungsprozess zum einander Zuwenden der Schnittstellen 3b und der substratseitigen Lötteile 2c an den Positionen der Aussparungen 11; und den Rückflussprozess zum Schmelzen der substratseitigen Lötteile 2c durch Erhitzen, um die Schnittstellen 3b und die Elektroden 2b zu verbinden.
Dann verbindet der Rückflussprozess die substratseitigen Lötteile 2c und die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3, um die verbundenen Teile M auszubilden und bindet den Hauptkörper 3a der ersten elektronischen Komponente 3 durch Verwendung der Harzschicht 10 an das Substrat 2. Dadurch ist es nicht nötig, die verbundenen Teile M und die Unterfüllung in separaten Prozessen auszubilden und die elektronische Platine S, die die erhöhte Verbindungsstärke zwischen der elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 aufweist, kann effizienter hergestellt werden.
Darüber hinaus können, wenn die vorliegende Ausführungsform eingesetzt wird, die verbundenen Teile M ohne eine Ausnehmung abgedeckt werden und dadurch können die verbundenen Teile M durch Optimierung der Dicke der Harzschicht 10 der Montagefolie 1A und der Menge von Lötmittel der substratseitigen Lötteile 2c sicher verstärkt werden.
Darüber hinaus enthält die Montagefolie 1A gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Harzschicht 10 in der die Mehrzahl von Aussparungen 11 in Übereinstimmung mit den Positionen der Elektroden 2b des zu montierenden Substrats 2 ausgebildet und die Aussparungen 11 dringen durch die Harzschicht 10 in der vertikalen Richtung Z hindurch. Das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine wie oben beschrieben kann durch Verwendung der Montagefolie 1A ausgeführt werden.
Darüber hinaus kann die Montagefolie 1A den ersten Abdeckungsfilm 20, der die obere Oberfläche der Harzschicht 10 abdeckt, und den zweiten Abdeckungsfilm 30, der die untere Oberfläche der Harzschicht 10 abdeckt. Durch diese Konfiguration kann die Montagefolie 1A einfach verteilt und gelagert werden, selbst wenn die Harzschicht 10 eine Haftungseigenschaft aufweist.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden, aber die Basiskonfiguration der zweiten Ausführungsform ist ähnlich der der ersten Ausführungsform. Aus diesem Grund weisen dieselben Komponenten dieselben Bezugszeichen auf und deren Erläuterungen werden ausgelassen und eine Erläuterung wird nur über davon verschiedene Punkte bereitgestellt.
Die vorliegende Ausführungsform ist von der ersten Ausführungsform insoweit verscheiden, dass sie einen vorläufigen Montageprozess enthält, der später erläutert werden wird.
Vorläufiger Montageprozess
Der vorläufige Montageprozess dient dazu, die zweite elektronische Komponente 4 zuvor an dem Substrat 2 zu montieren, vor dem Montieren der ersten elektronischen Komponente 3 an dem Substrat 2. Wie in 4A illustriert ist die zweite elektronische Komponente 4 mit den Elektroden 2b des Substrats 2 durch verbundene Teile M (Lötverbindungen) elektronisch verbunden. In dem vorläufigen Montageprozess ist es bevorzugt, dass die zweite elektronische Komponente 4 an dem Substrat 2 mittels Rückflusslöten montiert ist. Darüber hinaus kann ein Verfahren zum Montieren der zweiten elektronischen Komponente 4 an dem Substrat 2 mittels Rückflusslöten das in der obigen ersten Ausführungsform beschriebene Verfahren verwenden oder kann das bestehende Verfahren zum Anwenden und ein Rückfließen von Lötpaste auf die Elektroden 2b des Substrats 2 verwenden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden wie in 4A bis 4D illustriert die Prozesse zum Montieren der ersten elektronischen Komponente 3 in dem Zustand durchgeführt, in dem die zweite elektronische Komponente 4 vorher an dem Substrat 2 montiert wird.
Der Substratvorbereitungsprozess, der Folienvorbereitungsprozess, der Befestigungsprozess, der Überlagerungsprozess und der Rückflussprozess zum Montieren der ersten elektronischen Komponente 3 sind dieselben wie in der ersten Ausführungsform.
Die vorliegende Ausführungsform ist bevorzugt, wenn zum Beispiel die erste elektronische Komponente 3 relativ teuer ist oder vergleichsweise schwierig zu erlangen ist und die zweite elektronische Komponente 4 relativ günstig ist oder vergleichsweise einfach zu erlangen ist. Der Grund dafür ist, dass die relativ günstige oder vergleichsweise einfach zu erlangende zweite elektronische Komponente 4 zuvor an dem Substrat 2 montiert wird und dann die erste elektronische Komponente 3 in Übereinstimmung mit dem Bedarf der elektronischen Platine S montiert wird. Darüber hinaus ist die vorliegende Ausführungsform auch bevorzugt, wenn es unnötig ist, Unterfüllung zwischen der zweiten elektronischen Komponente 4 und dem Substrat 2 bereitzustellen und/oder wenn die Zuverlässigkeit dieser Unterfüllung niedriger sein kann als die Zuverlässigkeit der Unterfüllung zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2.
In der vorliegenden Ausführungsform ist es unter Annahme, dass der Schmelzpunkt der Lötlegierung der substratseitigen Lötteile 2c „T1“ ist und der Schmelzpunkt der Lötlegierung, die für das Rückflusslöten der zweiten elektronischen Komponente 4 verwendet wird, „T2“ ist, bevorzugt, dass „T2“ höher ist als „T1“ (T2>T1). Zum Beispiel ist es, wenn für die substratseitigen Lötteile 2c eine Niedrigschmelzpunkt-Lötlegierung, deren „T1“ wie in der ersten Ausführungsform erläutert nicht mehr als 150°C beträgt, verwendet wird, bevorzugt, dass „T2“ ungefähr 180°C beträgt. Durch Auswählen einer Lötlegierung, deren Schmelzpunkt höher ist als „T1“ als eine Lötlegierung, die für das Rückflusslöten der zweiten elektronischen Komponente 4 verwendet wird, können die verbundenen Teile M (Lötverbindungen) der zweiten elektronischen Komponente 4 verhindert werden, dass sie in dem Rückflussprozess erneut geschmolzen werden.
Weiterhin ist es in dem Fall wünschenswert, dass die maximale Temperatur Tr in dem Rückflussprozess die Beziehung „T1<Tr<T2“ erfüllt und eine Temperatur ist, bei der die verbundenen Teile M der zweiten elektronischen Komponente 4 nicht während des Rückflussprozesses geschmolzen werden. Wenn „Tr“ innerhalb dieser Temperaturregion liegt, kann unterdrückt werden, dass die Lötverbindung der zweiten elektronischen Komponente 4 während des Rückflussprozesses instabil wird.
Zusätzlich ist, wenn die maximale Temperatur in dem Rückflussprozess (hiernach „vorläufiger Rückflussprozess“ genannt), der in dem vorläufigen Montageprozess enthalten ist, durch „Tp“ repräsentiert wird, „Tp“ nicht niedriger als „T2“ ist und zum Beispiel „Tp“ nicht niedriger ist als 190°C. Zusammenfassend ist es bevorzugt, dass „T1<Tr<T2<Tp“ gilt.
Wie oben beschrieben enthält das Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine gemäß der vorliegenden Ausführungsform zuvor das Montieren der zweiten elektronischen Komponente 4 an dem Substrat 2 durch Rückflusslöten. Es ist bevorzugt, dass der Schmelzpunkt T2 der Lötlegierung, die die zweite elektronische Komponente 4 und das Substrat 2 verbindet, ist höher als der Schmelzpunkt T1 der Lötlegierung der substratseitigen Lötteile 2c. Durch diese Konfiguration wie oben beschrieben ist es, selbst wenn die erste elektronische Komponente 3 und die zweite elektronische Komponente 4 an dem Substrat 2 in separaten Prozessen montiert werden, möglich, die Zuverlässigkeit der elektronischen Platine S zu sichern.
Darüber hinaus wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die elektronische Platine S erlangt, die enthält: das Substrat 2; die erste elektronische Komponente 3, die an dem Substrat 2 mittels Rückflusslöten montiert ist; die zweite elektronische Komponente 4, die an dem Substrat 2 mittels Rückflusslöten montiert ist; und die Unterfüllung, die zumindest zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 aufgefüllt ist. Darüber hinaus wird die elektronische Platine S erlangt, in der es unterdrückt wird, dass die verbundenen Teile M (Lötverbindungen) der zweiten elektronischen Komponente 4 in dem Rückflussprozess wie oben beschrieben erneut geschmolzen werden, das der Schmelzpunkt T2 der Lötlegierung, die die zweite elektronische Komponente 4 und das Substrat 2 verbindet, höher ist als der Schmelzpunkt T1 der Lötlegierung, die die erste elektronische Komponente 3 und das Substrat 2 verbindet.
Dritte Ausführungsform
Als nächstes wird die dritte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden, aber die Basiskonfiguration der dritten Ausführungsform ist ähnlich der der ersten Ausführungsform. Aus diesem Grund weisen dieselben Komponenten dieselben Bezugszeichen auf und deren Erläuterungen werden ausgelassen und eine Erläuterung wird nur über davon verschiedene Punkte bereitgestellt.
Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Harzschichten 10 sowohl an dem Substrat 2 als auch der ersten elektronischen Komponente 3 befestigt sind.
In der vorliegenden Ausführungsform dient der Folienvorbereitungsprozess dazu, zumindest die zwei Montagefolien 1A vorzubereiten. Dann dient wie in 5A illustriert der Befestigungsprozess dazu, die Harzschichten 10 sowohl an der ersten elektronischen Komponente 3 als auch dem Substrat 2 zu befestigen.
Wie in 5B illustriert dient der Überlagerungsprozess dazu, die zwei Harzschichten 10 zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 einzuschichten. Zu diesem Zeitpunkt wird die Positionsanpassung zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 durchgeführt, sodass die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 und der substratseitigen Lötteile 2c an den Positionen der Aussparungen 11 (durch die zwei Aussparungen 11) einander zugewandt sind. Die anderen Punkte sind der ersten Ausführungsform ähnlich. Zum Beispiel können zu dem Zeitpunkt des Überlagerungsprozesses die Schnittstellen 3b und die substratseitigen Lötteile 2c keinen Kontakt miteinander aufweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform können dadurch, dass zumindest eine der zwei Harzschichten 10 eine Haftungseigenschaft aufweisen, die zwei Harzschichten 10 in dem Überlagerungsprozess miteinander gebunden werden.
Die elektronische Platine S kann dadurch erlangt werden, dass derselbe Rückflussprozess wie der der ersten Ausführungsform nach dem Überlagerungsprozess durchgeführt wird. Zusätzlich werden die zwei Harzschichten 10 in dem Rückflussprozess weich gemacht und die Harzschichten 10 vereinen sich in dem nachfolgenden Abkühlungsprozess. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die Harzschicht 10, die an der ersten elektronischen Komponente 3 befestigt ist, dem oberen Bereich der Unterfüllung und die Harzschicht 10, die an dem Substrat 2 befestigt ist, entspricht dem unteren Bereich der Unterfüllung.
Gemäß der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform können die oberen und unteren Bereiche der Unterfüllung einfach verschiedene Materialien aufweisen, zum Beispiel in dem die zwei Harzschichten 10 voneinander verschiedene Materialien aufweisen.
Vierte Ausführungsform
Als nächstes wird die vierte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden, aber die Basiskonfiguration der vierten Ausführungsform ist ähnlich der der ersten Ausführungsform. Aus diesem Grund weisen dieselben Komponenten dieselben Bezugszeichen auf und deren Erläuterungen werden ausgelassen und eine Erläuterung wird nur über davon verschiedene Punkte bereitgestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die erste elektronische Komponente 3 wie in 6A illustriert vorbereitet. Es ist bevorzugt, dass die Schnittstellen 3b der ersten elektronischen Komponente 3 von dem Hauptkörper 3a in der vertikalen Richtung vorstehen. Zum Beispiel ist es bevorzugt, dass die Schnittstellen Lötkugeln oder Führungsrahmen sind.
Als nächstes wird wie in 6B illustriert eine komponentenseitige Harzschicht 3c an der unteren Oberfläche (die Oberfläche, an der die Schnittstellen 3b bereitgestellt sind) des Hauptkörpers 3a der ersten elektronischen Komponente 3 bereitgestellt. Die Dicke der komponentenseitigen Harzschicht 3c ist geringer als die vertikale Richtungsdimension der Schnittstellen 3b. Aus diesem Grund wird ein Bereich von jeder der Schnittstellen 3b von der komponentenseitigen Harzschicht 3c freigelegt.
In der elektronischen Platine S entspricht die komponentenseitige Harzschicht 3c dem oberen Bereich der Unterfüllung der ersten elektronischen Komponente 3. Ein Verfahren zum Bereitstellen der komponentenseitigen Harzschicht 3c enthält zum Beispiel ein Verfahren zum Anwenden von unausgehärteten Harzmaterialien an der unteren Oberfläche der ersten elektronischen Komponente 3 und dann Aushärten der Harzmaterialien (Durchführen von Voraushärten). Bei der Anwendung von unausgehärteten Harzmaterialien ist es gut, dass die erste elektronische Komponente 3 umgedreht wird, wie in 6A und 6B illustriert.
Das Material der komponentenseitigen Harzschicht 3c kann dasselbe sein wie die Harzschicht 10 der Montagefolie 1A oder davon verschieden. Spezifisch kann die komponentenseitige Harzschicht 3c Harzmaterialien (Kompositharz) verwenden, die Epoxidharz, Acrylharz, Silikonharz und dergleichen enthalten. Um verschiedene Beständigkeiten so wie Haltbarkeit und Hitzebeständigkeit zu verbessern, kann den Harzmaterialien der komponentenseitige Harzschicht 3c ein Füllstoff so wie Glas beigefügt werden. Die komponentenseitige Harzschicht 3c kann eine Haftungseigenschaft aufweisen. Diesbezüglich sind jedoch das spezifische Material, Zusammensetzung und Eigenschaft der komponentenseitigen Harzschicht 3c nicht auf das obige beschränkt und können deshalb entsprechend geändert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird die Harzschicht 10 an dem Substrat 2 in dem Befestigungsprozess befestigt. Die Details entsprechen zu diesem Zeitpunkt denen der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus wird in der vorliegenden Ausführungsform wie in 6C illustriert bewirkt, dass die komponentenseitige Harzschicht 3c und die Harzschicht 10 der Montagefolie 1A in der vertikalen Richtung einander zugewandt sind. In dem Überlagerungsprozess sind die Harzschicht 10 und die komponentenseitige Harzschicht 3c zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 eingeschichtet. Zu diesem Zeitpunkt wird die Positionsanpassung zwischen der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2 durchgeführt, sodass die Schnittstellen 3b von der komponentenseitigen Harzschicht 3c freigelegt und substratseitige Lötteile 2c an den Positionen der jeweiligen Aussparungen 11 der Harzschicht 10 (durch die Aussparungen 11) einander zugewandt sind. Die anderen Punkte sind der ersten Ausführungsform ähnlich. Zum Beispiel können zu dem Zeitpunkt des Überlagerungsprozesses die Schnittstellen 3b und die substratseitigen Lötteile 2c keinen Kontakt miteinander aufweisen.
In der vorliegenden Ausführungsform können, da zumindest eine von der Harzschicht 10 und der komponentenseitigen Harzschicht 3c eine Haftungseigenschaft aufweist, die Harzschicht 10 und die komponentenseitige Harzschicht 3c in dem Überlagerungsprozess aneinander gebunden werden.
Die elektronische Platine S kann dadurch erlangt werden, dass derselbe Rückflussprozess wie der der ersten Ausführungsform nach dem Überlagerungsprozess durchgeführt wird. Zusätzlich werden die komponentenseitige Harzschicht 3c und die Harzschicht 10 in dem Rückflussprozess weich gemacht und die Harzschicht 10 und die komponentenseitige Harzschicht 3c vereinen sich in dem nachfolgenden Abkühlungsprozess. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht die komponentenseitige Harzschicht 3c dem oberen Bereich der Unterfüllung und die Harzschicht 10 entspricht dem unteren Bereich der Unterfüllung.
Wie oben beschrieben wird in der vorliegenden Ausführungsform die Harzschicht 10 an dem Substrat 2 in dem Befestigungsprozess befestigt. Dann enthält die vorliegende Ausführungsform einen Prozess zum Bereitstellen der komponentenseitigen Harzschicht 3c an der ersten elektronischen Komponente 3, sodass die Schnittstellen 3b durch die komponentenseitige Harzschicht 3c freigelegt sind. Gemäß dieser Konfiguration können die oberen und unteren Bereiche der Unterfüllung verschiedene Materialien aufweisen, verschiedene Materialien aufweisen, zum Beispiel in dem die komponentenseitige Harzschicht 3c und die Harzschicht 10 voneinander verschiedene Materialien aufweisen.
Fünfte Ausführungsform
Als nächstes wird die fünfte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung erläutert werden, aber die Basiskonfiguration der fünften Ausführungsform ist ähnlich der der ersten Ausführungsform. Aus diesem Grund weisen dieselben Komponenten dieselben Bezugszeichen auf und deren Erläuterungen werden ausgelassen und eine Erläuterung wird nur über davon verschiedene Punkte bereitgestellt.
Wie in 7A und 7B illustriert enthält eine Montagefolie 1B gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Ausnehmung 12 und einen Verbindungsteil 13, die in der Harzschicht 10 ausgebildet sind. Die Ausnehmung 12 ist ein konkaver Bereich, der von der oberen Oberfläche der Harzschicht 10 nach unten vertieft ist und in einer planaren Ansicht in einer Kreuzform ausgebildet ist. Der Verbindungsteil 13 ist unterhalb der Ausnehmung 12 bereitgestellt. Mit anderen Worten blockiert der Verbindungsteil 13 die Ausnehmung 12 von unten.
Die Montagefolie 1B gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann auch ähnlich der Montagefolie 1A gemäß der ersten bis vierten Ausführungsformen verwendet werden. Darüber hinaus kann, wenn die Montagefolie 1B verwendet wird, eine selektive Bereitstellung von Unterfüllung in den Ecken des Hauptkörpers 3a der elektronischen Komponente 3 (sogenanntes Durchführen einer Eckenbindung) mit einem einfachen Herstellungsverfahren realisiert werden.
Die erste bis vierte Ausführungsformen haben gemeinsam, dass die Harzschicht 10 eine Form aufweist, die konfiguriert ist, um zumindest die Positionen an dem Substrat 2, die den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 in einer planaren Ansicht entsprechen, abzudecken.
Diesbezüglich unterscheidet sich jedoch die fünfte Ausführungsform von den ersten und vierten Ausführungsformen dadurch, dass die Harzschicht 10 die Ausnehmung 12 in einem anderen Bereich als die Positionen an dem Substrat 2, die den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 in einer planaren Ansicht entsprechen, bereitstellt.
In 7A sind im Wesentlichen quadratisch geformte Flächen (Bereiche exklusive die Ausnehmung 12), die in den vier Ecken der Harzschicht 10 bereitgestellt. Die Form der Flächen, die in den vier Ecken bereitgestellt sind, kann jedoch entsprechend geändert werden. Zum Beispiel kann die Form kann eine dreieckige Form, etc. sein. In diesem Fall kann die Ausnehmung 11a keine Kreuzform in einer planaren Ansicht sein.
Zusätzlich ist der technische Umfang der vorliegenden Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt und verschiedene Modifikationen können ausgeübt werden, ohne von dem Geist oder dem Umfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts abzuweichen.
Zum Beispiel wird in der fünften Ausführungsform eine Eckenbindung an der ersten elektronischen Komponente 3 dadurch durchgeführt, dass die Ausnehmung 12 in der einen Montagefolie 1B ausgebildet wird. Eckenbindung kann durch Verwendung von den vier Montagefolien 1A durchgeführt werden, deren Fläche kleiner ist als der des Hauptkörpers 3a der ersten elektronischen Komponente 3. In diesem Fall enthält der Folienvorbereitungsprozess ein Vorbereiten der vier Montagefolien 1A deren Fläche in einer planaren Ansicht kleiner ist als der des Hauptkörpers 3a. Dann enthält der Befestigungsprozess ein Befestigen der Harzschichten 10 der vier Montagefolien 1A an den Positionen, die den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 entsprechen, an zumindest einem von der ersten elektronischen Komponente 3 und dem Substrat 2.
In dem Befestigungsprozess wird der Zustand wie in 8A illustriert ist erlangt, wenn die Harzschichten 10 der vier Montagefolien 1A an dem Substrat 2 befestigt werden. Dann werden in dem Überlagerungsprozess die vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 jeweils an den Harzschichten 10 platziert.
Auf der anderen Seite können in dem Befestigungsprozess die Harzschichten 10 der vier Montagefolien 1A an den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 befestigt werden. Darüber hinaus können durch Anwenden der dritten Ausführungsform die Harzschichten 10 sowohl an den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 als auch den Positionen on dem Substrat 2, die den Ecken entsprechen, bereitgestellt werden.
Darüber hinaus kann wie in 8B illustriert die Harzschicht 10 an der Position platziert werden, die der Umgebung des Zentrums von jedem von vier Seiten entspricht, zusätzlich zu den Ecken der ersten elektronischen Komponente 3. In diesem Fall sind die Füllorte der Harzschichten 10, die die Montagefolien 1A verwenden, acht Orte.
Zusätzlich sind in 8B die Harzschichten 10 an den Positionen angeordnet, die den zentralen Bereichen von allen Seiten der ersten elektronische Komponente 3 entsprechen, aber die Harzschichten 10 können nur an den Positionen angeordnet sein, die den zentralen Bereichen von einigen der vier Seiten entsprechen. Darüber hinaus können eine Mehrzahl der Harzschichten 10 nebeneinander an den Positionen angeordnet sein, die einer Seite der ersten elektronischen Komponente 3 entsprechen. Das heißt, dass die Anzahl der Harzschichten n10 nicht auf vier (8A) oder acht (8B) beschränkt ist und fünf bis sieben oder neun oder mehr sein kann.
Das heißt, die vorliegende Ausführungsform kann ein Vorbereiten der Montagefolien 1A, sodass sie zumindest die vier unabhängigen Harzschichten 10 aufweisen und ein Befestigen der Harzschichten 10 an den jeweiligen Positionen, die den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 entsprechen, an zumindest einem von der ersten elektronischen Komponente 3 dem Substrat 2 enthalten. Selbst mit diesem Verfahren kann eine Eckenbindung an der ersten elektronischen Komponente 3 durchgeführt werden.
Darüber hinaus kann durch Anwenden der vierten Ausführungsform die komponentenseitigen Harzschichten 3c an den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 bereitgestellt werden.
Darüber hinaus kann die Form der Harzschichten 10 entsprechend geändert werden. Zum Beispiel können wie in 8C illustriert die Harzschichten 10, die eine Dreiecksform aufweisen, an den Positionen, die den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente 3 entsprechen, angeordnet sein. Weiterhin können die Harzschichten 10 eine viereckige oder eine Form aufweisen, die von einem Dreieck verschieden ist.
Zusätzlich können ohne von dem Geist oder dem Umfang des allgemeinen erfinderischen Konzepts abzuweichen die Komponenten in den oben beschrieben Ausführungsformen durch wohlbekannte Komponenten entsprechend ersetzt werden und die oben beschrieben Ausführungsformen und modifizierten Beispiele können entsprechend kombiniert werden.
Zum Beispiel kann ein Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine, das den vorläufigen Montageprozess und den Prozess zum Befestigen der zwei Harzschichten 10 an sowohl der ersten elektronischen Komponente 3 als auch dem Substrat 2 enthält, durch die Kombination der zweiten und dritten Ausführungsformen eingesetzt werden.
Darüber hinaus kann ein Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine, das den vorläufigen Montageprozess und den Prozess zum Bereitstellen der komponentenseitigen Harzschicht 3c on der ersten elektronischen Komponente 3 enthält, durch die Kombination der zweiten und vierten Ausführungsformen eingesetzt werden.
Zusätzlich zu dem obigen können die ersten bis fünften Ausführungsformen und die Konfigurationen von 8A bis 8C entsprechend kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1A, 1B: Montagefolien
2: Substrat
2b: Elektrode
2c: substratseitiger Lötteil
3: erste elektronische Komponente
3b: Schnittstelle
3c: komponentenseitige Harzschicht
4: zweite elektronische Komponente
10: Harzschicht
11: Aussparung
12: Ausnehmung
20: erster Abdeckungsfilm
30: zweiter Abdeckungsfilm

Claims

Verfahren zum Herstellen einer elektronischen Platine, wobei das Verfahren umfasst: - Vorbereiten eines Substrats, in dem substratseitige Lötteile an Elektroden bereitgestellt sind; - Vorbereiten einer Montagefolie, die eine Harzschicht aufweist, in der eine Mehrzahl von Aussparungen in Übereinstimmung mit Positionen der Elektroden ausgebildet sind; - Befestigen der Harzschicht an zumindest einer von einer ersten elektronischen Komponente und dem Substrat, sodass Schnittstellen der ersten elektronischen Komponente oder der substratseitigen Lötteile innerhalb der jeweiligen Aussparungen angeordnet sind; - Bewirken, dass die Schnittstellen und die substratseitigen Lötteile an Positionen der jeweiligen Aussparungen einander zugewandt sind; und - Schmelzen der substratseitigen Lötteile durch Erhitzen, um die Schnittstellen und die Elektroden zu verbinden.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach Anspruch 1, wobei - die elektronische Platine eine zweite elektronische Komponente enthält, die zuvor an dem Substrat durch Rückflusslöten montiert wird, vor dem Vorbereiten des Substrats, und - ein Schmelzpunkt T2 einer Lötlegierung, die die zweite elektronische Komponente und das Substrat verbindet, höher ist als ein Schmelzpunkt T1 einer Lötlegierung der substratseitigen Lötteile.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach Anspruch 2, wobei eine maximale Temperatur Tr, wenn die substratseitigen Lötteile geschmolzen werden, höher ist als T1 und niedriger ist als T2.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei - das Vorbereiten ein Vorbereiten von mindestens zwei Montagefolien inklusive der Montagefolie enthält und - das Befestigen ein Befestigen von Harzschichten von zumindest den zwei Montagefolien an der ersten Komponente und dem Substrat enthält.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei - die Harzschicht an dem Substrat befestigt ist, und - das Verfahren weiter ein Bereitstellen einer komponentenseitigen Harzschicht an der ersten elektronischen Komponente umfasst, sodass die Schnittstellen durch die komponentenseitige Harzschicht freigelegt sind.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Harzschicht eine Form aufweist, die konfiguriert ist, Positionen an dem Substrat abzudecken, die zumindest vier Ecken der ersten Komponente in einer planaren Ansicht entsprechen.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach Anspruch 6, wobei die Harzschicht eine Ausnehmung in einem Bereich aufweist, der von den Positionen an dem Substrat, die den vier Ecken in einer planaren Ansicht entsprechen, verschieden ist.
Verfahren zum Herstellen der elektronischen Platine nach Anspruch 6, wobei - das Vorbereiten ein Vorbereiten der Montagefolie enthält, sodass diese zumindest vier unabhängige Harzschichten aufweist, und - das Befestigen ein Befestigen der Harzschicht in Positionen, die den vier Ecken der ersten elektronischen Komponente entsprechen, an zumindest einem von der ersten elektronischen Komponente und dem Substrat enthält.
Montagefolie, die zum Montieren einer elektronischen Komponente an einem Substrat verwendet wird, wobei die Montagefolie umfasst: - eine Harzschicht, in der eine Mehrzahl von Aussparungen in Übereinstimmung mit Positionen von an dem Substrat zu montierenden Elektroden ausgebildet sind, wobei - die Aussparungen durch die Harzschicht in einer Dickenrichtung der Harzschicht durchdringen.
Montagefolie nach Anspruch 9, weiter umfassend: - einen ersten Abdeckungsfilm, der eine obere Oberfläche der Harzschicht abdeckt; und - einen zweiten Abdeckungsfilm, der eine untere Oberfläche der Harzschicht abdeckt.