JP2007165830A - Mounting structure of electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、種々の電気機器や電子回路ユニット等に使用して好適な電子部品の実装構造に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting structure suitable for use in various electrical devices, electronic circuit units, and the like.
従来の電子部品の実装構造に係る図面を説明すると、図16は従来の電子部品の実装構造を示す説明図であり、次に、従来の電子部品の実装構造の構成を図16に基づいて説明すると、絶縁基板51上に設けられた配線パターン52には、バンプ53によって電子部品54が取り付けられる。
FIG. 16 is an explanatory view showing a mounting structure of a conventional electronic component. Next, the configuration of the mounting structure of the conventional electronic component will be described with reference to FIG. Then, the
また、電子部品54の領域を除く絶縁基板51上と配線パターン52上には、絶縁皮膜55が設けられ、この絶縁皮膜55は、電子部品54の領域を含む箇所に皮膜除去部55aが設けられ、この皮膜除去部55aの絶縁基板51と電子部品54との間には、樹脂からなるアンダーフィル56が設けられて、このアンダーフィル56は、皮膜除去部55aの縁部によって流出が防止された構成となっている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、従来の電子部品の実装構造において、アンダーフィル56は、皮膜除去部55aの縁部によって流出が防止されるため、アンダーフィル56の広がりを防止するために絶縁皮膜55を厚膜にする必要があり、この場合、厚膜の絶縁皮膜55の形成が面倒で、コスト高になり、また、アンダーフィル56の広がりを防止するために絶縁皮膜55を薄膜にすると、皮膜除去部55aを広くする必要があり、この場合、絶縁基板51が大型になるという問題がある。
However, in the conventional electronic component mounting structure, the
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、絶縁皮膜上のアンダーフィルが皮膜除去部によって広がりを抑制されて、小型で、安価な電子部品の実装構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a state of the art, and the object thereof is to achieve a compact and inexpensive electronic component mounting structure in which the underfill on the insulating film is suppressed from being spread by the film removing portion. Is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明は、複数の端子が設けられた絶縁基板と、端子を避けた状態で絶縁基板上に設けられた絶縁皮膜と、本体部の下面に設けられた電極が端子に接続された電子部品と、絶縁皮膜と電子部品との間、及び絶縁基板と電子部品との間に設けられた樹脂からなるアンダーフィルとを備え、絶縁皮膜は、本体部の近傍に設けられた皮膜除去部を有し、絶縁皮膜上に設けられたアンダーフィルが皮膜除去部によって広がりを抑制されたことを特徴としている。 To achieve the above object, the present invention provides an insulating substrate provided with a plurality of terminals, an insulating film provided on the insulating substrate while avoiding the terminals, and an electrode provided on the lower surface of the main body. And an underfill made of a resin provided between the insulating film and the electronic component and between the insulating substrate and the electronic component, and the insulating film is disposed in the vicinity of the main body. It has the film removal part provided, The underfill provided on the insulating film was suppressed by the film removal part.
このように構成した本発明は、絶縁皮膜上に設けられたアンダーフィルの広がりが皮膜除去部によって抑制されて、それ以上のアンダーフィルの広がりが無くなり、アンダーフィルの広がりの抑制効果は、皮膜除去部の厚さ、深さ、幅に拘わらないため、皮膜除去部を薄く、浅く、幅狭にでき、安価で、絶縁基板の小型化や薄型化が容易にできる。 In the present invention configured as described above, the spread of the underfill provided on the insulating film is suppressed by the film removal unit, and no further underfill spread is eliminated. Since the thickness, depth, and width of the portion are not concerned, the film removal portion can be made thin, shallow, narrow, inexpensive, and the insulating substrate can be easily reduced in size and thickness.
また、本発明は、上記発明において、皮膜除去部は、本体部を囲むように設けられ、アンダーフィルが皮膜除去部の縁部で止まったことを特徴としている。このように構成した本発明は、本体部を囲む皮膜除去部によって、アンダーフィルの広がりの防止を一層確実にできる。 Further, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the film removal portion is provided so as to surround the main body portion, and the underfill stops at the edge of the film removal portion. In the present invention configured as described above, it is possible to more reliably prevent the underfill from spreading due to the film removal portion surrounding the main body portion.
また、本発明は、上記発明において、電子部品が半導体チップで形成されたことを特徴としている。このように構成した本発明は、アンダーフィルによって取付補強が必要な半導体チップにおいて好適である。 According to the present invention, in the above invention, the electronic component is formed of a semiconductor chip. The present invention configured as described above is suitable for a semiconductor chip that requires mounting reinforcement by underfill.
また、本発明は、上記発明において、皮膜除去部に位置する絶縁皮膜の側面と絶縁基板の表面との間の角度が80度〜90度の範囲で形成されたことを特徴としている。このように構成した本発明は、絶縁皮膜の表面端部でのアンダーフィルの止まりを良好にできて、絶縁皮膜とアンダーフィルとで作られる接触角を大きくできる。 Moreover, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the angle between the side surface of the insulating film located at the film removing portion and the surface of the insulating substrate is formed in the range of 80 degrees to 90 degrees. The present invention configured as described above can satisfactorily stop the underfill at the surface edge portion of the insulating film, and can increase the contact angle formed by the insulating film and the underfill.
また、本発明は、上記発明において、アンダーフィルが液状である時、絶縁皮膜とアンダーフィルとで作られる接触角が90度〜135度にしたことを特徴としている。このように構成した本発明は、この液状のアンダーフィルの接触角が90度未満になると、アンダーフィル8の流動性が高くなって、アンダーフィル8が広く流れ出る状態となり、また、液状のアンダーフィルの接触角が135度を越えると、アンダーフィルの流動性が低くなって、アンダーフィル8の流れが悪くなることから、接触角が90度〜135度の範囲にすると、アンダーフィルの流動性が低くもなく、高くもない範囲にできて、絶縁皮膜とアンダーフィルとが濡れにくい状態となる。
Moreover, the present invention is characterized in that, in the above invention, when the underfill is in a liquid state, the contact angle formed by the insulating film and the underfill is 90 degrees to 135 degrees. In the present invention configured as described above, when the contact angle of the liquid underfill is less than 90 degrees, the fluidity of the
また、本発明は、上記発明において、絶縁被膜とアンダーフィルがエポキシ系の樹脂で形成されたことを特徴としている。このように構成した本発明は、アンダーフィルの流動性が低くもなく、高くもない状態の接触角が90度〜135度の範囲のものが容易に得られる。 Further, the present invention is characterized in that, in the above invention, the insulating coating and the underfill are formed of an epoxy resin. According to the present invention configured as described above, a fluid having a contact angle in the range of 90 degrees to 135 degrees in a state where the fluidity of the underfill is neither low nor high is easily obtained.
本発明は、絶縁皮膜上に設けられたアンダーフィルの広がりが皮膜除去部によって抑制されて、それ以上のアンダーフィルの広がりが無くなり、アンダーフィルの広がりの抑制効果は、皮膜除去部の厚さ、深さ、幅に拘わらないため、皮膜除去部を薄く、浅く、幅狭にでき、安価で、絶縁基板の小型化や薄型化が容易にできる。 In the present invention, the spread of the underfill provided on the insulating film is suppressed by the film removal portion, and there is no further spread of the underfill, and the effect of suppressing the spread of the underfill is the thickness of the film removal portion, Since the depth and width are not concerned, the film removal portion can be made thin, shallow and narrow, inexpensive, and the insulating substrate can be easily reduced in size and thickness.
発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図1は本発明の電子部品の実装構造に係る要部断面図、図2は本発明の電子部品の実装構造に係る絶縁基板の平面図、図3は図1のA部分の拡大図、図4は本発明の電子部品の実装方法を示す正面図、図5は本発明の電子部品の実装方法を示す平面図、図6は本発明の電子部品の実装方法に係り、液状のアンダーフィルの第1の流れ状態を示す説明図、図7は本発明の電子部品の実装方法に係り、液状のアンダーフィルの第2の流れ状態を示す説明図、図8は本発明の電子部品の実装方法に係り、液状のアンダーフィルの第3の流れ状態を示す説明図、図9は本発明の電子部品の実装方法に係り、液状のアンダーフィルの第4の流れ状態を示す説明図である。 An embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part according to the electronic component mounting structure of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of an insulating substrate according to the electronic component mounting structure of the present invention. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. 1, FIG. 4 is a front view showing the electronic component mounting method of the present invention, FIG. 5 is a plan view showing the electronic component mounting method of the present invention, and FIG. FIG. 7 shows a second flow state of the liquid underfill according to the electronic component mounting method of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a third flow state of the liquid underfill according to the electronic component mounting method of the present invention, and FIG. 9 is a liquid underfill according to the electronic component mounting method of the present invention. It is explanatory drawing which shows the 4th flow state.
また、図10は本発明の電子部品の実装構造に係り、絶縁皮膜における皮膜除去部の形成方法に係る第1工程を示す説明図、図11は本発明の電子部品の実装構造に係り、絶縁皮膜における皮膜除去部の形成方法に係る第2工程を示す説明図、図12は本発明の電子部品の実装構造の他の実施形態に係る要部断面図、図13は図12のB部分の拡大図、図14は本発明の電子部品の実装構造の他の実施形態に係り、絶縁皮膜における皮膜除去部の形成方法に係る第1工程を示す説明図、図15は本発明の電子部品の実装構造の他の実施形態に係り、絶縁皮膜における皮膜除去部の形成方法に係る第2工程を示す説明図である。 FIG. 10 relates to the electronic component mounting structure of the present invention, and is an explanatory view showing a first step relating to the method of forming the film removal portion in the insulating film, and FIG. 11 relates to the electronic component mounting structure of the present invention, insulating. FIG. 12 is an explanatory view showing a second step according to the method for forming the film removal portion in the film, FIG. 12 is a cross-sectional view of the main part according to another embodiment of the electronic component mounting structure of the present invention, and FIG. FIG. 14 is an enlarged view, FIG. 14 relates to another embodiment of the electronic component mounting structure of the present invention, and is an explanatory view showing a first step relating to a method of forming a film removal portion in an insulating film, and FIG. It is explanatory drawing which concerns on other embodiment of a mounting structure and shows the 2nd process which concerns on the formation method of the film removal part in an insulating film.
次に、本発明の電子部品の実装構造に係る構成を図1〜図3に基づいて説明すると、積層基板等からなる絶縁基板1上には、配線パターンの一部である複数の端子2が設けられ、この端子2は、四角線に沿って四角状(ロ字状)に2列に配列されている。
Next, the configuration of the electronic component mounting structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. On the insulating
また、この絶縁基板1上には、端子2を避けた状態で、エポキシ系の樹脂からなる半田レジスト等の絶縁皮膜3が設けられ、この絶縁皮膜3は、端子2の配列に沿って設けられた帯状の第1の皮膜除去部4を有し、この第1の皮膜除去部4は、四角状(ロ字状)をなし、四角状の互いに平行な第1の線に位置する第1の削除部4aと、この第1の削除部4aに繋がり、四角状の互いに平行な第2の線に位置する第2の削除部4bを有する。
An
更に、絶縁皮膜3は、第1の皮膜除去部4で囲まれた位置に設けられた島状の皮膜部3aを有すると共に、第1の削除部4aの端部から第1の削除部4aと一直線状に延びる第2の皮膜削除部5,及び一方の第1の削除部4aの中央近傍から直角に外方に延びる第2の皮膜除去部5と、この第2の皮膜除去部5に繋がる環状の第3の皮膜除去部6を有する。
Furthermore, the
そして、絶縁皮膜3は、25μ程度の厚さを有し、端子2の厚さ(10μm)よりも厚く、また、第1,第2の皮膜除去部4,5の幅は、10μm以上で形成されている。
The
半導体チップ等からなる直方体状の電子部品7は、本体部7aと、本体部7aの下面に設けられ、四角状(ロ字状)に配列された複数の電極7bを有し、この電子部品7は、電極7bが半田やボールグリッドアレイ等によって端子2に接続して取り付けられている。
A rectangular parallelepiped
この時、皮膜部3aは、本体部7aの中央部に位置し、第2の皮膜除去部5は、本体部7aの周縁から外側に突出し、第3の皮膜除去部6は、本体部7aの近傍を囲むように配置されると共に、絶縁基板1と本体部7aの下面間は、50〜80μm程度の寸法となっていると共に、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6における絶縁皮膜3の側面と絶縁基板1の表面との間の角度K1は、特に図3に示すように、90度で形成されている。
At this time, the
エポキシ系の樹脂からなるアンダーフィル8は、絶縁皮膜3と本体部7aの下面間、絶縁基板1と本体部7aの下面間、及び本体部7aの周縁部に設けられて、電子部品7の取付を強固にするようになっており、そして、本体部7aの周縁部からはみ出し、はみ出したアンダーフィル8は、広がり抑制用の第3の皮膜除去部6によってその縁部で広がりが抑制されていて、第3の皮膜除去部6の縁部における液状のアンダーフィル8は、図3に示すように、絶縁皮膜3とアンダーフィル8とで作られる接触角が90度〜135度の範囲になっている。
The
この液状のアンダーフィル8の接触角が90度未満になると、アンダーフィル8の流動性が高くなって、アンダーフィル8が広く流れ出る状態となり、また、液状のアンダーフィル8の接触角が135度を越えると、アンダーフィル8の流動性が低くなって、アンダーフィル8の流れが悪くなり、そして、接触角が90度〜135度の範囲にすると、絶縁皮膜3とアンダーフィル8とが濡れにくい状態となる。
When the contact angle of the
次に、本発明の電子部品の実装方法について図4〜図9に基づいて説明すると、先ず、図4,図5に示すように、液状のアンダーフィル8を注入するためのディスペンサ9が電子部品7の周縁で、中央近傍に第2の皮膜除去部5が設けられた第1の削除部4aと対向するもう一つの第1の削除部4aと直交する位置に配置される。
Next, the electronic component mounting method of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 9. First, as shown in FIGS. 4 and 5, the
この状態で、ディスペンサ9によって液状のアンダーフィル8が注入されると、図6に示すように、アンダーフィル8は、絶縁皮膜3と本体部7a間のギャップが小さいため、その間に毛細管現象によって流れ込み、次に、この絶縁皮膜3と本体部7a間で溢れたアンダーフィル8がディスペンサ9に近い第1の削除部4aに毛細管現象によって流れ込む。
In this state, when the
そして、第1の削除部4aから溢れたアンダーフィル8は、ギャップの小さい皮膜部3aと本体部7a間に流れ込むようになると共に、第2の皮膜除去部5の縁部に位置したアンダーフィル8は、その量が少ないために、アンダーフィル8の粘性によって第2の皮膜除去部5の縁部に止まって、第2の皮膜除去部5内に流入しない状態にある。
The
更に、液状のアンダーフィル8を注入すると、図7に示すように、ギャップの小さい絶縁皮膜3と本体部7a間でアンダーフィル8の流入が先行しながら、漸次ギャップの大きな第2の削除部4bがアンダーフィル8によって埋められるようになって、ディスペンサ9に遠い位置にある第1の削除部4aと第2の削除部4の一部が残された状態になると共に、この間では、空気が第2の皮膜除去部5から排出されるようになる。
Further, when the
更に、液状のアンダーフィル8を注入すると、図8に示すように、ディスペンサ9に遠い位置にある第1の削除部4aの一部と第2の皮膜除去部5が残された状態になり、続いて、液状のアンダーフィル8を注入すると、ディスペンサ9に遠い位置にある第1の削除部4aの一部に存在する空気が第2の皮膜除去部5から排出されて、図9に示すような状態となる。
Furthermore, when the
そして、図9の状態では、本体部7aの下面から溢れたアンダーフィル8は、本体部7aの周縁を埋めると共に、一部は第3の皮膜除去部6側に流出するが、この第3の皮膜除去部6がアンダーフィル8の堰となり、図3に示すような接触角を持って、アンダーフィル8のそれ以上の流出が阻止され、電子部品の実装が完了する。
In the state of FIG. 9, the
次に、本発明の絶縁皮膜における皮膜除去部の形成方法の一例を図10,図11に基づいて説明すると、先ず、図10に示すように、端子2を形成した絶縁基板1上には、端子2を覆った状態で、印刷等によって感光性の絶縁皮膜3を形成したものを用意する。
Next, an example of a method for forming the film removal portion in the insulating film of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. First, as shown in FIG. 10, on the insulating
次に、図10に示す第1工程として、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6の位置に光透過部11aを有したマスク11を用意し、このマスク11が絶縁皮膜3上に載置された後、光源12による平行光線によって、絶縁被膜3を露光する。
Next, as a first step shown in FIG. 10, a
次に、図11に示す第2工程として、マスク11を取り除いた状態で、絶縁皮膜3を現像すると、図11や図3に示すように、光透過部11aによって光が当たった部分が除去されて、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6が形成されると共に、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6における絶縁皮膜3の側面と絶縁基板1の表面との間の角度K1は、90度で形成されるようになって、皮膜除去部の形成が完了する。
Next, as a second step shown in FIG. 11, when the insulating
また、図12,図13は本発明の電子部品の実装構造の他の実施形態を示し、この他の実施形態を説明すると、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6における絶縁皮膜3の側面と絶縁基板1の表面との間の角度K2が80度程度で形成されたものであり、その他の構成は、上記実施例と同様の構成を有し、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。
FIGS. 12 and 13 show other embodiments of the electronic component mounting structure of the present invention. The other embodiments will be described. First, second, and third
そして、角度K2が80度程度で形成されると、特に、図13で示す第3の被膜除去部6の位置にあっては、絶縁被膜3の表面端部からのアンダーフィル8の絶縁基板1の表面(第3の被膜除去部6)への落ち込みを極力抑えることができて、絶縁皮膜3の表面端部でのアンダーフィル8の止まりを良好にでき、絶縁皮膜3とアンダーフィル8とで作られる接触角を大きくできる。
When the angle K2 is formed at about 80 degrees, the insulating
また、本発明の他の実施形態における電子部品の実装方法は、前記実施例と同様の方法に行われるため、ここではその説明を省略する。 In addition, since the electronic component mounting method according to another embodiment of the present invention is performed in the same manner as in the above-described example, the description thereof is omitted here.
次に、本発明の他の実施形態に係る絶縁皮膜における皮膜除去部の形成方法の一例を図14,図15に基づいて説明すると、先ず、図14に示すように、端子2を形成した絶縁基板1上には、端子2を覆った状態で、印刷等によって感光性の絶縁皮膜3を形成したものを用意すると共に、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6の位置に光透過部11aを有したマスク11を用意する。
Next, an example of a method for forming a film removal portion in an insulating film according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 14 and 15. First, as shown in FIG. On the
次に、図14に示す第1工程として、マスク11を絶縁皮膜3上に載置すると共に、マスク11と光源12との間には、区画壁13aによって格子状に区画された光透過孔13bを有した光散乱部材13を配置し、光源12の移動によって、光透過孔13bから絶縁被膜3を露光する。
Next, as a first step shown in FIG. 14, the
すると、光透過孔13bを通った光は、マスク11に対して垂直光と傾斜光となり、この垂直光と傾斜光が光透過部11aを通って絶縁被膜3を露光するようになっている。
Then, the light passing through the
次に、図15に示す第2工程として、マスク11を取り除いた状態で、絶縁皮膜3を現像すると、図15や図13に示すように、光透過部11aによって光が当たった部分が除去されて、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6が形成されると共に、第1,第2,第3の皮膜除去部4,5,6における絶縁皮膜3の側面と絶縁基板1の表面との間の角度K2は、80度程度(鋭角)で形成されるようになって、皮膜除去部の形成が完了する。
Next, as a second step shown in FIG. 15, when the insulating
なお、この実施形態において、光散乱部材13の光透過孔13bの開口部の大きさや長さを変えることによって、鋭角の角度K2の度合いを変更することができる。
In this embodiment, the degree of the acute angle K2 can be changed by changing the size or length of the opening of the
1 絶縁基板
2 端子
3 絶縁皮膜
3a 皮膜部
4 第1の皮膜除去部
4a 第1の削除部
4b 第2の削除部
5 第2の皮膜除去部
6 第3の皮膜除去部
7 電子部品
7a 本体部
7b 電極
8 アンダーフィル
9 ディスペンサ
K1,K2 角度
11 マスク
11a 光透過部
12 光源
13 光散乱部材
13a 区画壁
13b 光透過孔
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