JP2005032742A - Electronic component packaging structure and method for packaging electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に実装された電子部品の上方に更に電子部品を重ねて実装して成る電子部品実装構造および電子部品実装方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年電子機器の小型化・高機能化の進展に伴い、電子機器に組み込まれる実装基板の実装密度を更に高密度化することが求められている。このような高密度実装に対応するための実装形態として、複数の電子部品を重ね合わせた積層構造が採用されるようになっている(例えば特許文献1参照)。この文献例では、表面に回路パターンが形成された2つの電子部品を回路パターンの裏側同士を張り合わせて一体化することにより積層構造が実現されており、これにより、基板サイズを増大することなく高機能の実装基板を製造することが可能となる。
【0003】
【特許文献1】
特開平6−177322号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで基板に実装される電子部品には、実装過程や基板に実装された後の使用状態において様々な力が作用する。例えば実装後の使用状態においては、環境温度が変動する際の熱サイクルによって電子部品と基板との間には熱応力が作用する。また上述のような積層構造を形成する実装過程において、第1段の電子部品上に第2段の電子部品を搭載する際には、第1段の電子部品には上側からの押圧荷重が作用する。
【0005】
ところが、上述の従来技術による積層構造においては、1段目の電子部品は基板と接合用電極を介して接続されているのみで何ら補強が為されておらず、実装後の接合信頼性が確保され難いとともに、第1段の電子部品に上側から押圧荷重が作用することによる破損が生じやすいという問題点があった。そしてこのような課題は、積層構造を構成する電子部品が薄型化するに伴い特に顕著となっており、実装後の信頼性を損なう結果となっていた。
【0006】
そこで本発明は、実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の電子部品実装構造は、接続用電極が複数形成された基板に第1の電極が複数形成された第1段の電子部品を実装して前記第1の電極を前記接続用電極に電気的に接続し、前記第1段の電子部品の上方に少なくとも第2段の電子部品を含む上段の電子部品を重ねて実装して成る積層構造の電子部品実装構造であって、第1段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第1段の電子部品を補強する補強部が形成されている。
【0008】
請求項2記載の電子部品実装構造は、請求項1記載の電子部品実装構造であって、前記接続用電極または前記第1の電極が導電性金属より成る突出電極である。
【0009】
請求項3記載の電子部品実装方法は、接続用電極が複数形成された基板に第1の電極が複数形成された第1段の電子部品を実装して前記第1の電極を前記接続用電極に電気的に接続し、前記第1段の電子部品の上方に少なくとも第2段の電子部品を含む上段の電子部品を重ねて積層構造を形成する電子部品実装方法であって、前記基板上の電子部品実装位置に樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記第1段の電子部品を前記基板に搭載する第1段搭載工程と、前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記第1段の電子部品の上方に前記上段の電子部品を搭載して前記積層構造を形成する積層工程とを含み、前記第1段搭載工程に先立って前記樹脂供給工程を実行し、前記積層工程に先立って前記樹脂硬化工程を実行して第1段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に前記樹脂が硬化した補強部を形成する。
【0010】
請求項4記載の電子部品実装方法は、請求項3記載の電子部品実装方法であって、前記接続用電極または前記第1の電極が導電性金属より成る突出電極である。
【0011】
本発明によれば、電子部品の上方に更に電子部品を重ねて実装して成る電子部品実装構造において、第1段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第1段の電子部品を補強する補強部を形成することにより、第1段の電子部品を補強して実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造を実現することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1の電子部品実装構造の断面図、図2、図3は本発明の一実施の形態1の電子部品実装方法の工程説明図である。まず図1を参照して電子部品実装構造1について説明する。電子部品実装構造1は、基板2上に第1の電子部品4を実装し、更に第1の電子部品4上に第2の電子部品6を重ねて実装した積層構造の電子部品実装構造である。第1の電子部品4,第2の電子部品6はいずれも薄型部品であり、厚みt1,t2は100μm以下となっている。
【0013】
図1において、基板2の上面には第1の接続用電極2a、第2の接続用電極2bが複数形成されている。第1の電子部品4の下面には、導電性金属より成る突出電極である第1の電極4aが形成されており、第1の接続用電極2aには、第1の電極4aが電気的に接続されている。第1の電子部品4は基板2の上面との間に、15〜50μmの実装隙間d1で実装されており、第1の電子部品4の電極形成面と基板2の電極形成面との隙間の中央部分には、熱硬化性樹脂が硬化した樹脂補強部3が、第1の接続用電極2aと第1の電極4aとの接合部に接触しない範囲で形成されている。樹脂補強部3は、第1の電子部品4を補強する補強部として機能する。
【0014】
第1の電子部品4の上面には、第2の電子部品6が第2の電極6aを上向きにしたフェイスアップ姿勢で接着材5を介して実装されている。第2の電子部品6と第1の電子部品4との間の実装隙間d2は、10μm程度に設定される。第2の電極6aは、基板2の第2の接続用電極2bとボンディングワイヤ7を介して接続されている。
【0015】
電子部品実装構造1において、樹脂補強部3は実装後の使用状態における熱サイクルによって発生する熱応力を緩和するとともに、実装過程において第1の電子部品4上に第2の電子部品6を搭載する際に、第1の電子部品4に負荷される上側からの押圧荷重に対して第1の電子部品4を補強する機能を有している。
【0016】
次に図2、図3を参照して電子部品実装構造1を形成するための電子部品実装方法について説明する。まず図2(a)に示すように、基板2上面に設定された電子部品実装位置の第1の接続用電極2aの間に、ディスペンサ8によって熱硬化性の樹脂3aを供給する(樹脂供給工程)。このとき、樹脂3aは電子部品実装位置の中央をねらって適正量が吐出される。この適正量は、第1の電子部品4を実装した状態において、押し広げられた樹脂3aが第1の接続用電極2aの外側まで拡がらないような樹脂量に設定される。
【0017】
次いで図2(b)に示すように、第1の電子部品4を搭載ツール9によって第1の電極4aを下向きにしたフェイスダウン姿勢で保持し、基板2上の電子部品実装位置に搭載する(第1段搭載工程)。そして搭載ツール9によって第1の電子部品4を押圧することにより、第1の電極4aと第1の接続用電極が接合され、図2(c)に示すように、第1の電極4aが第1の接続用電極2aに電気的に接続される。なお、接合の際に第1の電子部品4に超音波振動を印加してもよい。
【0018】
この後、図2(d)に示すように、樹脂3aを加熱して樹脂3aを硬化させる(樹脂硬化工程)。これにより、基板2の電極形成面と第1の電子部品4の電極形成面との間に、樹脂3aが熱硬化した樹脂補強部3が形成される。この樹脂硬化工程は、加熱手段を備えた搭載ツール9によって第1の電子部品4を介して樹脂3aを加熱してもよく、または他の加熱手段で全体を加熱するようにしてもよい。
【0019】
この後、第1の電子部品4の上方に更に上段の電子部品を重ねて搭載して積層構造を形成する(積層工程)。図3(a)に示すように、第1の電子部品4の上面(回路形成面の裏側)にディスペンサ10によって接着材5を塗布し、次いで図3(b)に示すように、第2の電子部品6を電極6aを上向きにしたフェイスアップ姿勢で第1の電子部品4上に搭載し、第2の電子部品6を第1の電子部品4に接着材5によって接着する。
【0020】
そしてこの後基板2はワイヤボンディング工程に送られ、電極6aと第2の接続用電極2bとをボンディングワイヤ7によって接続する。これにより、図1に示す電子部品実装構造1が完成する。なお上述例では、上段の電子部品として第2の電子部品6のみを第2段の電子部品として積層する例を示したが、第2段の電子部品の上に更に電子部品を重ねて多層の積層構造としてもよい。
【0021】
上述の電子部品実装方法においては、第1段搭載工程に先立って樹脂供給工程を実行するようにしている。これにより、第1の電子部品4と基板2との間に樹脂3aを供給する際に、適正量の樹脂3aを電子部品実装位置の中央に正確に供給することが可能となる。
【0022】
このため、供給された樹脂3aが第1の電子部品4の実装後に電子部品の外側にはみ出すことがなく、したがって薄型の第1の電子部品4を実装対象とする場合にあっても、外側にはみ出した樹脂が第1の電子部品4の側面を這い上って上面に付着することによる不具合、すなわち搭載ツール9に樹脂3aが付着することによる汚損や、第1の電子部品4の上面で硬化した樹脂3aが第2の電子部品6の搭載動作を妨げることなどの不具合を防止することができる。
【0023】
また上述の電子部品実装方法においては、積層工程に先立って樹脂硬化工程を実行して、第1の電子部品4と基板2との間に樹脂3aが硬化した樹脂補強部3を形成するようにしている。これにより、積層工程において第1の電子部品4の上面に、上段の電子部品を搭載する際の上方からの押圧荷重を樹脂補強部3によって支持することができ、薄型の第1の電子部品4を第1段の電子部品として用いて積層構造を形成する場合にあっても、第1段の電子部品の破損を有効に防止することができる。
【0024】
(実施の形態2)
図4は本発明の実施の形態2の電子部品実装構造の断面図である。実施の形態2は、実施の形態1と同様の積層構造の電子部品実装構造において、第2段の電子部品として、フェイスダウン姿勢で実装されるフリップチップを用いたものである。本実施の形態2においても、第1の電子部品14,第2の電子部品16はいずれも薄型部品であり、厚みt3,t4は100μm以下となっている。
【0025】
図4において、基板12の上面には、第1の接続用電極12aが形成されている。第1の電子部品14の下面には、導電性金属より成る突出電極である第1の電極14aが形成されており、第1の接続用電極12aには、第1の電極14aが電気的に接続されている。第1の電子部品14は基板2の上面との間に、15〜50μmの実装隙間d3で実装されており、第1の電子部品14の電極形成面と基板12の電極形成面との間には、実施の形態1の樹脂補強部3と同様形状・同様機能の樹脂補強部13が形成されている。第1の電子部品14の下面側には機能回路14bが形成されている。
【0026】
第1の電子部品14にはスルーホール14dが設けられており、スルーホール14dは第1の電子部品14の下面および上面にそれぞれ形成された回路電極14c、14eを電気的に連結している。第2の電子部品16の下面には、導電性金属より成る突出電極である第2の電極16aが形成されている。第2の電子部品16は第1の電子部品14の上面との間に、15〜50μmの実装隙間d4で実装され、回路電極14eには第2の電極16aが接続される。これにより第2の電子部品16は、第1の電子部品14のバンプ14aを介して基板12に電気的に接続される。
【0027】
この電子部品実装構造11においても、樹脂補強部13は実装後の熱サイクルによって発生する熱応力を緩和するとともに、実装過程において第1の電子部品14上に第2の電子部品16を搭載する際に、第1の電子部品14に負荷される押圧荷重を樹脂補強部13によって支持して、第1の電子部品14の破損を防止することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明によれば、第1段の電子部品の上方に電子部品を重ねて実装して成る電子部品実装構造において、第1段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第1段の電子部品を補強する補強部を形成するようにしたので、第1段の電子部品を補強して、実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1の電子部品実装構造の断面図
【図2】本発明の一実施の形態1の電子部品実装方法の工程説明図
【図3】本発明の一実施の形態1の電子部品実装方法の工程説明図
【図4】本発明の実施の形態2の電子部品実装構造の断面図
【符号の説明】
1,11 電子部品実装構造
2,12 基板
3,13 樹脂補強部
4,14 第1の電子部品
6,16 第2の電子部品[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electronic component mounting structure and an electronic component mounting method in which an electronic component is further stacked and mounted above an electronic component mounted on a substrate.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the progress of miniaturization and higher functionality of electronic devices, it is required to further increase the mounting density of a mounting board incorporated in the electronic device. As a mounting form to cope with such high-density mounting, a stacked structure in which a plurality of electronic components are stacked is adopted (for example, see Patent Document 1). In this example, a laminated structure is realized by integrating two electronic components having a circuit pattern formed on the surface by bonding the back sides of the circuit pattern together, thereby increasing the size without increasing the substrate size. It becomes possible to manufacture a functional mounting board.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-177322 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, various forces act on the electronic components mounted on the substrate in the mounting process and in the usage state after being mounted on the substrate. For example, in a use state after mounting, a thermal stress acts between the electronic component and the substrate due to a thermal cycle when the environmental temperature varies. In the mounting process for forming the laminated structure as described above, when the second-stage electronic component is mounted on the first-stage electronic component, a pressing load from above acts on the first-stage electronic component. To do.
[0005]
However, in the multilayer structure according to the above-described conventional technology, the first-stage electronic component is connected to the substrate via the bonding electrode and is not reinforced, and the bonding reliability after mounting is ensured. In addition to being difficult to do so, there is a problem that the first stage electronic component is easily damaged by a pressing load from above. And such a subject becomes remarkable especially as the electronic component which comprises laminated structure thins, and has resulted in impairing the reliability after mounting.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electronic component mounting structure and an electronic component mounting method that are excellent in reliability after mounting.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The electronic component mounting structure according to
[0008]
The electronic component mounting structure according to
[0009]
4. The electronic component mounting method according to
[0010]
The electronic component mounting method according to a fourth aspect is the electronic component mounting method according to the third aspect, wherein the connection electrode or the first electrode is a protruding electrode made of a conductive metal.
[0011]
According to the present invention, in an electronic component mounting structure in which an electronic component is further stacked and mounted above the electronic component, the first electronic component is formed between the electrode forming surface of the first stage electronic component and the electrode forming surface of the substrate. By forming the reinforcing portion that reinforces the electronic component of the step, it is possible to reinforce the electronic component of the first step and realize an electronic component mounting structure having excellent reliability after mounting.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic component mounting structure according to
[0013]
In FIG. 1, a plurality of first connection electrodes 2 a and second connection electrodes 2 b are formed on the upper surface of the
[0014]
On the upper surface of the first
[0015]
In the electronic
[0016]
Next, an electronic component mounting method for forming the electronic
[0017]
Next, as shown in FIG. 2B, the first
[0018]
Thereafter, as shown in FIG. 2D, the resin 3a is heated to cure the resin 3a (resin curing step). Thereby, the
[0019]
Thereafter, an upper electronic component is further stacked and mounted above the first
[0020]
Thereafter, the
[0021]
In the electronic component mounting method described above, the resin supply process is executed prior to the first stage mounting process. Accordingly, when the resin 3a is supplied between the first
[0022]
Therefore, the supplied resin 3a does not protrude to the outside of the electronic component after the first
[0023]
In the electronic component mounting method described above, a resin curing step is performed prior to the laminating step to form the
[0024]
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a sectional view of the electronic component mounting structure according to the second embodiment of the present invention. The second embodiment uses a flip chip mounted in a face-down posture as the second-stage electronic component in the electronic component mounting structure having the same laminated structure as that of the first embodiment. Also in the second embodiment, the first
[0025]
In FIG. 4, a first connection electrode 12 a is formed on the upper surface of the
[0026]
The first
[0027]
Also in this electronic
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, in an electronic component mounting structure in which an electronic component is stacked and mounted above the first-stage electronic component, between the electrode-forming surface of the first-stage electronic component and the electrode-forming surface of the substrate. Since the reinforcing portion for reinforcing the first-stage electronic component is formed, it is possible to reinforce the first-stage electronic component and realize an electronic component mounting structure having excellent reliability after mounting.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electronic component mounting structure according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a process explanatory diagram of an electronic component mounting method according to the first embodiment of the present invention. Process explanatory drawing of the electronic component mounting method of Embodiment 1 [FIG. 4] Cross-sectional view of the electronic component mounting structure of
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JP2003192679A JP2005032742A (en) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | Electronic component packaging structure and method for packaging electronic component |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014045152A (en) * | 2012-08-28 | 2014-03-13 | Panasonic Corp | Component mounting board |
WO2022195800A1 (en) * | 2021-03-18 | 2022-09-22 | 株式会社Fuji | Electronic part mounting method and electronic part mounting device |
-
2003
- 2003-07-07 JP JP2003192679A patent/JP2005032742A/en active Pending
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