JP2006173337A

JP2006173337A - 電子モジュール構造

Info

Publication number: JP2006173337A
Application number: JP2004363328A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Maeyama; 一彦前山
Original assignee: Daisho Denshi Co Ltd
Current assignee: Daisho Denshi Co Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-29

Abstract

【課題】短絡や接触不良の発生を抑えて、チップの電極と配線電極との電気的接続を良好に確保することで、小型化したチップの実装に寄与することができる電子モジュール構造を提供する。
【解決手段】基板上に配設される配線電極と、チップが備えるチップ電極とを導電性接合部材を介して接合される構成を有する電子モジュール構造である。前記配線電極に接合されたチップの外側には、前記配線電極よりも突出形成されてなるソルダレジストが設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板上に配設される配線電極と、チップが備えるチップ電極とを導電性接合部材を介して接合される構成を有する電子モジュール構造であって、特に小型化したチップの実装に好適な電子モジュール構造に関するものである。

近年、コンデンサや抵抗等の機能を有するチップを基板に装着してなる電子モジュールが開発されている。図５は従来における電子モジュールの要部断面図である。同図に示す電子モジュール４０は、基板４２上の所定位置に銅を材料とする配線電極４３や配線パターン４４が配設されてなる構造を有している。そして、配線電極４３、４３は、チップ４５の両端部に形成されているチップ電極４６、４６とクリーム半田４７、４７を介して接合され、該クリーム半田４７、４７によりチップ電極４６、４６と配線電極４３、４３とが電気的に接続される。配線パターン４４は、チップ４５との絶縁を確保するためにソルダレジスト４９により覆われている。また、基板４２上には、搭載された隣合うチップ４５、４５の間の部位に、ソルダレジスト４８が設けられている。

この種の技術として、例えば、特許文献１には、絶縁性基材上に導体層をパターニングして形成された配線パターンを有すると共に、その所要箇所に、導電化されたスルーホールを有し、チップ部品実装部分に、配線パターンから延びるランドが同じく導体層にて形成され、ランド以外の部分にソルダーレジストが形成された配線基板において、ランド上に凹凸形状を有する半田層を形成して構成する技術が提案されている。
特開平５−３７１４６号公報

ところで、近年より、電子機器の小型化、高性能化が求められており、これらの要請に応えるべく、基板やこれに搭載されるチップの小型化も進められている。例えば、図５に示した電子モジュールに使用されるチップとしては、１００５型のサイズのものが広く使用されている。１００５型のチップは、縦方向の長さを１．０ｍｍ、横方向の長さを０．５ｍｍに形成したものである。

これに対し、近年より、１００５型よりも小型の０６０３型のチップが使用されつつある。０６０３型のチップは、縦方向の長さを０．６ｍｍ、横方向の長さを０．３ｍｍに形成したものである。これについて、図６を用いて説明する。
図６に示した電子モジュール５０は、基板５２に配設された配線電極５３、５３に、チップ５５の両端部に形成されているチップ電極５６、５６とクリーム半田５７、５７を介して接合されている。また、配線パターン５４は、チップ５５との絶縁を確保するためにソルダレジスト５９により覆われている。

同図に示すように、チップ５５のサイズは、図５に示したチップ４５よりも小さくなっており、チップ５５、５５間のピッチも小さくなっている。その結果、図５に示すようなソルダレジストをチップ５５、５５間に設けることが困難となる。これにより、図７に示すように、互いに隣合うチップ５５、５５を接合するクリーム半田５７ａ、５７ｂがリフロー工程によりチップ５５の外周側に変形して互いに接触すると、チップ５５、５５間で短絡が発生してしまう。また、このような短絡を防止するためにクリーム半田５７ｃの量を抑えると、配線電極５３とチップ電極５６との間に隙間が生じたり、あるいは接触が不十分となってしまい、電気的な接続を確保することができない。

このように、短絡や接触不良が発生すると、小型化された電子モジュールの性能低下を招き、信頼性を損なう結果となるため、短絡を抑えるとともに電気的接触を確保することが非常に重要である。ことに、近年においては、０６０３型よりもさらに小型の０４０２型のサイズのチップも開発されつつあり、かかる問題を解決することが非常に重要になってくる。

従って、本発明は、短絡や接触不良の発生を抑えて、チップの電極と配線電極との電気的接続を良好に確保することで、小型化したチップの実装に寄与することができる電子モジュール構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、基板上に配設される配線電極と、チップが備えるチップ電極とを導電性接合部材を介して接合される構成を有する電子モジュール構造であって、前記配線電極に接合されたチップの外側には、前記配線電極よりも突出形成されてなるソルダレジストが設けられていることを特徴とする。

この発明によれば、前記配線電極とチップ電極とを前記導電性接合部材を介して接合する際に、前記導電性接合部材が溶着して前記チップ電極の外周側に変形した場合であっても、前記配線電極よりも突出形成されてなるソルダレジストに遮断されて変形が抑制される。従って、互いに隣合うチップの導電性接合部材同士が変形により接触する事態を防止することができる。これにより、前記配線電極とチップ電極との間に必要十分な量の導電性部材を供給することができるので、導電性部材の量が不足して接触不良となる事態を防止することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のものであって、前記チップの外側に設けられたソルダレジストは、チップのチップ電極に接合された配線電極間に設けられたソルダレジストよりも突出形成されてなることを特徴とする。

この発明によれば、前記配線電極間に配線パターンが設けられている場合には、前記配線電極間に設けられたソルダレジストにより配線パターンを覆うことで、該配線パターンを外部から絶縁できる。また、前記配線電極間に設けられた前記ソルダレジストと前記チップとを接触させる場合には、前記チップを前記ソルダレジストにより支持できるので、前記チップの安定性を高めることができる。また、これらの作用効果を奏しつつ、互いに隣合うチップの導電性接合部材同士が変形により接触する事態を防止することができ、導電性部材の量が不足して接触不良となる事態を防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記チップのサイズは、少なくとも０６０３サイズ以下であることを特徴とする。
この発明によれば、前記チップの電極と前記配線電極との電気的接合を良好に確保しつつ、前記基板上に搭載できる前記チップ数を増加でき、また、前記チップ搭載に必要となる基板の面積を小さくすることができるので、電子モジュールの小型化、高性能化の実現に寄与することができる。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載のものであって、前記導電性接合部材は、クリーム半田であることを特徴とする。
この発明によれば、前記チップのチップ電極と前記配線電極とを簡易かつ安価に電気的接合することが可能となる。

請求項１に係る発明によれば、互いに隣合うチップの導電性接合部材同士が変形により接触する事態を防止することができ、導電性部材の量が不足して接触不良となる事態を防止することができるため、短絡や接触不良の発生を抑えて、チップの電極と配線電極との電気的接続を良好に確保することで、小型化したチップの実装に寄与することができる。

請求項２に係る発明によれば、配線パターンを外部から絶縁でき、前記チップの安定性を高めることができ、互いに隣合うチップの導電性接合部材同士が変形により接触する事態を防止することができ、導電性部材の量が不足して接触不良となる事態を防止することができる。

請求項３に係る発明によれば、電子モジュールの小型化、高性能化の実現に寄与することができる。
請求項４に係る発明によれば、前記チップのチップ電極と前記配線電極とを簡易かつ安価に電気的接合することが可能となる。

以下、この発明の実施の形態における電子モジュール構造を図面と共に説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における電子モジュールの要部断面図である。同図に示す電子モジュール１は、エポキシ樹脂等で形成された絶縁基板２表面に、所定パターンで配設された配線電極３や配線パターン４が配設されてなる構造を有している。配線電極３や配線パターン４は、導電性の良い銅で形成されている。

本実施の形態においては、０６０３型のチップ５を使用している。そして、配線電極３、３は、チップ５の両端部に形成されているチップ電極６、６とクリーム半田７、７を介して接合され、該クリーム半田７、７によりチップ電極６、６と配線電極３、３とが電気的に接続される。配線パターン４は、チップ５との絶縁を確保するためにソルダレジスト９ａにより覆われている。また、配線電極３、３間における配線パターン４が形成されていない部位にもソルダレジスト９ｂが設けられている。

さらに、基板２上には、搭載された隣合うチップ５、５の間の部位に、ソルダレジスト８が設けられている。このソルダレジスト８は、同一のチップ５のチップ電極６、６間に配設されるソルダレジスト９ａよりも高く、換言すれば突出するように形成されている。

このように構成された電子モジュール１において、クリーム半田７をリフローして、チップ５と配線電極３とを溶着した状態を図２に示す。同図に示すように、クリーム半田７が溶着してチップ電極６の外周側に変形した場合であっても、前記配線電極３よりも突出形成されてなるソルダレジスト８に遮断されて変形が抑制される。従って、互いに隣合うチップ５、５のクリーム半田７、７同士が変形により接触する事態を防止することができる。これにより、前記配線電極３とチップ電極６との間に必要十分な量のクリーム半田７を供給することができるので、クリーム半田７、７の量が不足して接触不良となる事態を防止することができる。

図３は本発明の第２の実施の形態における電子モジュールの要部断面図である。なお、以下の実施の形態において、上述の実施の形態と同様の部材については同一の符号を付して適宜その説明を省略する。本実施の形態においては、前記配線電極３、３間に設けられたソルダレジスト２９ａ、２９ｂと前記チップ５とを接触させている点が上述の実施の形態と異なっている。このようにすると、前記チップ５を前記ソルダレジスト２９ａ、２９ｂにより支持できるので、前記チップ５の安定性を高めることができる点で好ましい。

図４は本発明の第３の実施の形態における電子モジュールの要部断面図である。同図に示すように、本実施の形態においては、０４０２型のチップ３５を使用している。そして、
配線電極３３、３３は、チップ３５の両端部に形成されているチップ電極３６、３６とクリーム半田３７、３７を介して接合され、該クリーム半田３７、３７によりチップ電極３６、３６と配線電極３３、３３とが電気的に接続される。配線パターン３４は、チップ３３５との絶縁を確保するためにソルダレジスト３９ａにより覆われている。また、配線電極３３、３３間における配線パターン３４が形成されていない部位にもソルダレジスト３９ｂが設けられている。

このようにすると、チップ３５の電極３６と基板３２上の配線電極３３との電気的接合を良好に確保しつつ、前記基板３２上に搭載できる前記チップ３５の数をさらに増加でき、また、前記チップ３５搭載に必要となる基板３２の面積をさらに小さくすることができるので、電子モジュール３０の小型化、高性能化の実現に寄与することができる。

なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものでないことはもちろんである。例えば、導電性部材としてはクリーム半田を用いることが安価かつ汎用性がある点で好ましいが、これに限らず、導電性樹脂等の他の部材であってもよい。

本発明の第１の実施の形態における電子モジュールの要部断面図である。図１に示したクリーム半田をリフローして、チップと配線電極とを溶着した状態の電子モジュールを示す要部断面図である。本発明の第２の実施の形態における電子モジュールの要部断面図である。本発明の第３の実施の形態における電子モジュールの要部断面図である。従来における電子モジュールの要部断面図である。従来における他の電子モジュールの要部断面図である。従来における電子モジュールの問題点を示す説明図である。

符号の説明

１、２０、３０…電子モジュール
２、３２…プリント配線基板
３、３３…配線電極
４、３４…配線パターン
５、３５…チップ
６、３６…チップ電極
７、２７、３７…クリーム半田
８、３８…チップ外ソルダレジスト
９（９ａ、９ｂ）、２９（２９ａ、２９ｂ）、３９（３９ａ、３９ｂ）…チップ間ソルダレジスト

Claims

基板上に配設される配線電極と、チップが備えるチップ電極とを導電性接合部材を介して接合される構成を有する電子モジュール構造であって、
前記配線電極に接合されたチップの外側には、前記配線電極よりも突出形成されてなるソルダレジストが設けられていることを特徴とする電子モジュール構造。
前記チップの外側に設けられたソルダレジストは、チップのチップ電極に接合された配線電極間に設けられたソルダレジストよりも突出形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の電子モジュール構造。
前記チップのサイズは、少なくとも０６０３サイズ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子モジュール構造。
前記導電性接合部材は、クリーム半田であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の電子モジュール構造。