JP2005158814A - 電子回路ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】 生産性が良く、安価で、且つ、電極とランド部の接続の確実な電子回路ユニットを提供する。
【解決手段】 本発明の電子回路ユニットにおいて、回路基板１の裏面１ｂ側には、半導体部品４を収容可能な凹部１ｃが設けられ、半導体部品４の下部が凹部１ｃの下端から外方に突出しない状態で、半導体部品４が凹部１ｃ内に配置されたため、回路基板１の下端部を治具７に当接して、回路基板１を安定して支持した状態で、回路基板１の表面１ａ側に半導体部品３を熱圧着でき、従って、半導体部品３側の接続導体５のランド部への付着状態が良好で、確実なものが得られ、また、回路基板１自体で支持の安定したものが得られるため、種々の機種に対応した治具を用意する必要が無く、従って、安価で、生産性の良好なものが得られる。
【選択図】 図３

Description

本発明は送受信機等の電子機器に使用して好適な電子回路ユニットに関する。
従来の電子回路ユニットの図面を説明すると、図７は従来の電子回路ユニットの一部分における断面図、図８は従来の電子回路ユニットの要部の断面図、図９は従来の電子回路ユニットに係り、半導体部品の組み込みの第１工程を示す説明図、図１０は従来の電子回路ユニットに係り、半導体部品の組み込みの第２工程を示す説明図である。
次に、従来の電子回路ユニットの構成を図７に基づいて説明すると、平板状の回路基板５１の一面（表面）には、ランド部５２ａを有する配線パターン５２が設けられている。
半導体部品５３は、その下面に複数の電極５４が設けられると共に、電極５４には、金属バンプ５５が設けられており、加熱、加圧（熱圧着）される金属バンプ５５を介して、電極５４がランド部５２ａに接続され、回路基板５１の一面に半導体部品５３が配置された構成となっている。
また、ここでは図示しないが、回路基板５１の一面側に種々の電子部品が搭載され、回路基板５１に所望の電気回路が形成されることによって、従来の電子回路ユニットが構成されている。（例えば、特許文献１参照）
このように、回路基板５１の一面側に半導体部品５３が搭載されたものでは、電子回路ユニットの小型化が図れないため、これを解決するために、従来の電子回路ユニットは、図８に示すように、平板状の回路基板５１の表面５１ａと裏面５１ｂの表裏両面には、複数の半導体部品５３ａ，５３ｂを分散して配設することによって、電子回路ユニットの小型化を図るようになっている。
そして、このような電子回路ユニットにおける半導体部品５３ａ，５３ｂの組み込み方法は、先ず、第１工程では図９に示すように、回路基板５１の裏面５１ｂ側が第１の治具５６の平坦な表面上に載置され、次に、第１の半導体部品５３ａの電極５４に設けた金属バンプ５５が回路基板５１の表面５１ａに設けられたランド部５２ａ上に載置される。
次に、金属バンプ５５を加熱した状態で、第２の治具５７によって第１の半導体部品５３ａを加圧すると、金属バンプ５５がランド部５２ａに付着して、金属バンプ５５を介して、電極５４とランド部５２ａが接続される。
次に、第２工程として、図１０に示すように、第１の半導体部品５３ａの組み込みが完了した回路基板５１を裏返して、第１の半導体部品５３ａの平坦面を第１の治具５６上に載置する。
次に、第２の半導体部品５３ｂの電極５４に設けた金属バンプ５５が回路基板５１の裏面５１ｂに設けられたランド部５２ａ上に載置され、しかる後、金属バンプ５５を加熱した状態で、第２の治具５７によって第２の半導体部品５３ｂを加圧すると、金属バンプ５５がランド部５２ａに付着して、金属バンプ５５を介して、電極５４とランド部５２ａが接続される。
このようにして、回路基板５１の表裏両面への半導体部品５３ａ、５３ｂの組み込みが完了するが、図１０に示す第２工程では、第１の半導体部品５３ａが第１の治具５６上に当接した状態となっているため、第２の半導体部品５３ｂが加圧された際、回路基板５１が傾いたりして、その支持が不安定となり、第２の半導体部品５３ｂ側の金属バンプ５５のランド部５２ａへの付着状態にバラツキが生じる。
また、回路基板５１の傾きを無くするために、回路基板５１を支持するための押さえ部を第１の治具５６に設けることが考えられるが、この場合、回路基板５１は、種々の機種によって多種類存在し、この多種類の回路基板５１に対応した多数の第１の治具５６を用意する必要が生じて、高価になるばかりか、生産性が悪くなる。
特開２００１−６０６０２号公報
従来の電子回路ユニットにおいて、平板状の回路基板５１の表裏両面には、第１，第２の半導体部品５３ａ、５３ｂが熱圧着によってランド部５２ａに接続されているため、第２の半導体部品５３ｂを組込する第２工程では、第１の半導体部品５３ａが第１の治具５６上に当接した状態となっているため、第２の半導体部品５３ｂが加圧された際、回路基板５１が傾いたりして、その支持が不安定となり、第２の半導体部品５３ｂ側の金属バンプ５５のランド部５２ａへの付着状態にバラツキが生じ、その結果、金属バンプ５５による接続不良が発生するという問題がある。
また、回路基板５１の傾きを無くするために、回路基板５１を支持するための押さえ部を第１の治具５６に設けることが考えられるが、この場合、回路基板５１は、種々の機種によって多種類存在し、この多種類の回路基板５１に対応した多数の第１の治具５６を用意する必要が生じて、高価になるばかりか、生産性が悪くなるという問題がある。
そこで、本発明は生産性が良く、安価で、且つ、電極とランド部の接続の確実な電子回路ユニットを提供することを目的とする。
上記課題を解決するための第１の解決手段として、複数枚の基板が積層されて形成された回路基板と、この回路基板の表裏両面に設けられたランド部を有する配線パターンと、前記回路基板の表裏両面に配置され、熱圧着による接続導体を介して前記ランド部に接続される半導体部品とを備え、前記回路基板の裏面側には、前記半導体部品を収容可能な凹部が設けられ、前記半導体部品の下部が前記凹部の下端から外方に突出しない状態で、前記半導体部品が前記凹部内に配置された構成とした。
また、第２の解決手段として、前記回路基板の裏面には、少なくとも互いに対向した状態で間隔を持って配設された一対の壁部を有し、前記凹部が一対の前記壁部間に形成された構成とした。
また、第３の解決手段として、前記回路基板の裏面には、前記凹部の外周を囲むように、環状の壁部が設けられた構成とした。
また、第４の解決手段として、前記半導体部品がフリップチップからなる構成とした。
また、第５の解決手段として、前記接続導体が金属バンプで形成された構成とした。
本発明の電子回路ユニットは、複数枚の基板が積層されて形成された回路基板と、この回路基板の表裏両面に設けられたランド部を有する配線パターンと、回路基板の表裏両面に配置され、熱圧着による接続導体を介してランド部に接続される半導体部品とを備え、回路基板の裏面側には、半導体部品を収容可能な凹部が設けられ、半導体部品の下部が凹部の下端から外方に突出しない状態で、半導体部品が凹部内に配置された構成とした。
このように、回路基板の凹部内には、裏面側の半導体部品が収容されるようにしたため、回路基板の下端部を治具に当接して、回路基板を安定して支持した状態で、回路基板の表面側に半導体部品を熱圧着でき、従って、回路基板の表面側に位置する半導体部品側の接続導体のランド部への付着状態が良好で、確実なものが得られる。
また、回路基板自体で支持の安定したものが得られるため、種々の機種に対応した治具を用意する必要が無く、従って、安価で、生産性の良好なものが得られる。
また、回路基板の裏面には、少なくとも互いに対向した状態で間隔を持って配設された一対の壁部を有し、凹部が一対の壁部間に形成されたため、その構成が簡単であると共に、裏面側の面積の大きなものが得られる。
また、回路基板の裏面には、凹部の外周を囲むように、環状の壁部が設けられたため、回路基板の裏面側における治具での支持が一層安定し、且つ、確実なものが得られる。
また、半導体部品がフリップチップからなるため、安価な半導体部品となり、安価なものが得られる。
また、接続導体が金属バンプで形成されたため、接続の確実なものが得られる。
本発明の電子回路ユニットの図面を説明すると、図１は本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係る斜視図、図２は本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係り、裏面側から見た斜視図、図３は本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係る要部断面図である。
また、図４は本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係り、半導体部品の組み込みの第１工程を示す説明図、図５は本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係り、半導体部品の組み込みの第２工程を示す説明図、図６は本発明の電子回路ユニットの第２実施例に係り、裏面側から見た斜視図である。
次に、本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係る構成を図１〜図３に基づいて説明すると、複数枚の基板が積層されて形成された回路基板１は、平坦状の表面（一面）１ａと、裏面（他面）１ｂ側に設けられた凹部１ｃと、この凹部１ｃの外周を囲むように設けられた回路基板１の一部からなる環状の壁部１ｄを有する。
そして、この回路基板１の表面１ａ、裏面１ｂ、及び積層間には、配線パターン２が設けられると共に、回路基板１の表面１ａと裏面１ｂに設けられた配線パターン２には、ランド部２ａが設けられている。
フリップチップ等からなる複数の第１，第２の半導体部品３、４は、本体部３ａ、４ａと、この本体部３ａ、４ａの下面に設けられた複数の電極３ｂ、４ｂを有し、電極３ｂ、４ｂには、金属バンプやボールグリッドアレー等からなる接続導体５が設けられている。
そして、回路基板１の表面１ａ側には、加熱、加圧（熱圧着）される接続導体５を介して、複数の第１の半導体部品３の電極３ｂがランド部２ａに接続され、また、回路基板１の裏面１ｂ側には、凹部１ｃ内に少なくとも１個の第２の半導体部品４が収容され、加熱、加圧（熱圧着）される接続導体５を介して、第２の半導体部品４の電極４ｂがランド部２ａに接続されている。
この時、凹部１ｃ内に収容された第２の半導体部品４の下部（本体部４ａの下部）は、凹部１ｃの下端から外方に突出しない状態、即ち、壁部１ｄの下端から下方に突出しない状態となっている。
また、回路基板１の表裏面１ａ、１ｂに位置するランド部２ａには、チップ型のコンデンサや抵抗等からなる種々の電子部品６が搭載され、回路基板１に所望の電気回路が形成されることによって、本発明の電子回路ユニットが構成されている。
次に、このような電子回路ユニットにおける第１，第２の半導体部品３，４の組み込み方法を図４，図５に基づいて説明すると、先ず、第１工程では、図４に示すように、回路基板１の表面１ａ側が第１の治具７の平坦な表面上に載置され、次に、第２の半導体部品４の電極４ｂに設けた接続導体５が回路基板１の裏面１ｂに設けられたランド部２ａ上に載置される。
次に、接続導体５を加熱した状態で、第２の治具８によって第２の半導体部品４をの本体部４ａを加圧すると、接続導体５がランド部２ａに付着して、接続導体５を介して、電極４ｂとランド部２ａが接続される。
次に、第２工程として、図５に示すように、第２の半導体部品４の組み込みが完了した回路基板１を裏返して、回路基板１の壁部１ｄの下端部を第１の治具７上に載置する。
次に、第１の半導体部品３の電極３ｂに設けた接続導体５が回路基板１の表面１ａに設けられたランド部２ａ上に載置され、しかる後、接続導体５を加熱した状態で、第２の治具８によって第１の半導体部品３の本体部３ａを加圧すると、接続導体５がランド部２ａに付着して、接続導体５を介して、電極３ｂとランド部２ａが接続される。
このようにして、回路基板１の表裏両面への第１，第２の半導体部品３，４の組み込みが完了するが、この組み工程の図４に示す第１工程、及び、図５に示す第２工程では、回路基板１の表面１ａ、或いは壁部１ｄの下端部が熱圧着時の支持となって、第１，第２の半導体部品３，４の確実な接続ができるようになる。
従って、多種類の回路基板１に対応した多数の第１の治具７を用意する必要が無く、安価で、生産性の良好なものが得られる。
また、図６は本発明の電子回路ユニットの第２実施例を示し、この第２実施例は、回路基板１の裏面１ｂにおいて、少なくとも互いに対向した状態で間隔を持って配設された一対の壁部１ｄを設け、凹部１ｃが一対の壁部１ｄ間に形成されたものである。
その他の構成は、上記第１実施例と同様であるので、同一部品に同一番号を付し、ここではその説明を省略する。
そして、この第２実施例においても、上記第１実施例における第１，第２の半導体部品３，４の組み込みと同様な方法で、第１，第２の半導体部品３，４の組み込みが可能となる。
本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係る斜視図。 本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係り、裏面側から見た斜視図。 本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係る要部断面図。 本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係り、半導体部品の組み込みの第１工程を示す説明図。 本発明の電子回路ユニットの第１実施例に係り、半導体部品の組み込みの第２工程を示す説明図。 本発明の電子回路ユニットの第２実施例に係り、裏面側から見た斜視図。 従来の電子回路ユニットの一部分における断面図。 従来の電子回路ユニットの要部の断面図。 従来の電子回路ユニットに係り、半導体部品の組み込みの第１工程を示す説明図。 従来の電子回路ユニットに係り、半導体部品の組み込みの第２工程を示す説明図。
符号の説明
１：回路基板
１ａ：表面
１ｂ：裏面
１ｃ：凹部
１ｄ：壁部
２：配線パターン
２ａ：ランド部
３：第１の半導体部品
３ａ：本体部
３ｂ：電極
４：第２の半導体部品
４ａ：本体部
４：電極
５：接続導体
６：電子部品
７：第１の治具
８：第２の治具

Claims (5)

  1. 複数枚の基板が積層されて形成された回路基板と、この回路基板の表裏両面に設けられたランド部を有する配線パターンと、前記回路基板の表裏両面に配置され、熱圧着による接続導体を介して前記ランド部に接続される半導体部品とを備え、前記回路基板の裏面側には、前記半導体部品を収容可能な凹部が設けられ、前記半導体部品の下部が前記凹部の下端から外方に突出しない状態で、前記半導体部品が前記凹部内に配置されたことを特徴とする電子回路ユニット。
  2. 前記回路基板の裏面には、少なくとも互いに対向した状態で間隔を持って配設された一対の壁部を有し、前記凹部が一対の前記壁部間に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電子回路ユニット。
  3. 前記回路基板の裏面には、前記凹部の外周を囲むように、環状の壁部が設けられたことを特徴とする請求項１記載の電子回路ユニット。
  4. 前記半導体部品がフリップチップからなることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電子回路ユニット。
  5. 前記接続導体が金属バンプで形成されたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の電子回路ユニット。
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