JP2009111108A - Mounting structure and mounting method of chip component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、チップ部品の実装構造および実装方法に関し、特に無鉛はんだを用いたチップ部品の配線基板への実装後、チップ部品の電極端子下面の接合部に発生したクラックの進展を、従来の実装構造よりも遅らせ、チップ部品の電気的導通信頼性の向上を図ったチップ部品の実装構造および実装方法に関するものである。 The present invention relates to a mounting structure and mounting method for a chip component, and in particular, after mounting a chip component on a wiring board using lead-free solder, the progress of a crack generated at a joint portion on the lower surface of an electrode terminal of the chip component is observed. The present invention relates to a mounting structure and a mounting method for a chip component which is delayed from the structure and improves the electrical conduction reliability of the chip component.
図6(a)に2012R(長さ2.0mm、幅1.2mmの抵抗器)や3216R(長さ3.2mm、幅1.6mmの抵抗器)、5025R(長さ5.0mm、幅2.5mmの抵抗器)などと呼ばれる配線基板平面方向における形状が長方形であるチップ部品の従来の実装構造を示す。
図6(a)に示すように、ボディ部1と電極端子2とを有するチップ部品7が、電極パッド4を有する配線基板6上に搭載されている。ここで、チップ部品7の電極端子2と配線基板6の電極パッド4とは導電部材3を介して電気的に接続されている。配線基板6上の電極パッド4の従来の形状は、チップ部品7の電極端子2の下面部より面積の大きい四角形や円形であり、各電極端子2に対応する電極パッド4は単一の形状を有している。電極端子2は下面部から側面部のほとんどが導電部材3で濡れ、また配線基板6上の電極パッド4の表面も導電部材3で濡れている。
なお導電部材3の材料ははんだがほとんどであり、特にSnとPbの質量比率%が、Sn:Pb=60〜63%:40〜37%の共晶組成近傍である錫鉛はんだを用いるケースが多い。
実装後、はんだ部に発生したクラックなどにより導通不良となったチップ部品については、特に高多層なコストが高い配線基板が用いられている場合は、配線基板ごと廃棄するのではなく、はんだごてやホットエアー、ヒータなどを用いて、不良箇所の部品のみを交換するリペアを実施している。
なお、図6には、チップ部品の電極端子に対応して単一パターンの電極パッドが配置される例を示したが、配線基板上に形成される電極パッドのパターンを分割する例としては、例えば特許文献1、2に開示されたものが知られている。特許文献1に記載されたものでは、電極パッドを複数に分割することにより、電極パッド上に供給されたはんだペーストを加熱溶融する際に、溶融はんだの大気との接触面積を拡大し、はんだフィレット中に残存する気泡を減少させている。また、特許文献2に記載されたものでは、電極パッドを複数に分割して、電子部品リードと電極パッドとを接続するはんだに加わる応力を緩和して、はんだ接続部にクラックが入るのを抑制している。
As shown in FIG. 6A, a
The material of the
For chip parts that have poor continuity due to cracks in the solder after mounting, especially when a high-layer, high-cost wiring board is used, the entire wiring board is not discarded. Repairs that replace only defective parts using hot air, heaters, etc.
FIG. 6 shows an example in which electrode pads having a single pattern are arranged corresponding to the electrode terminals of the chip component. However, as an example of dividing the electrode pad pattern formed on the wiring board, For example, those disclosed in
配線基板にはんだ付けにて実装されたチップ部品は、使用環境下において電気が流れるため発熱する。同様に配線基板自身も配線パターンやチップ部品、およびその他の電子部品などの発熱により加熱される。しかしチップ部品のボディ部と配線基板の材質は一般的に異なるため、熱膨張係数が異なる。このためチップ部品と配線基板は熱膨張・収縮量が異なるため、チップ部品の電極端子と配線基板の電極パッド間のはんだ接合部には応力がかかる。
チップ部品の電極端子と配線基板上の電極パッド間に存在するはんだ量については、チップ部品の電極端子側面部でははんだフィレットが形成されるため、そこでのはんだ量はチップ部品の電極端子下面部よりも多い。そのため、最もはんだ量が少ないチップ部品の電極端子下面でかつチップ部品の中心に近いはんだ接合部よりクラックが発生する。すなわち、図6(b)に示すG付近でクラックが発生し易い。発生したクラックは、特に3216Rや5025Rといったチップ部品のような配線基板平面方向の形状が長方形であるチップ部品の場合、長手方向においてチップ部品と配線基板の熱膨張・収縮量が最大となるため、クラックは電極端子下面のはんだ部をチップ部品の長手方向に進展しやすい。その後、クラックははんだフィレット部に到達し、図6(b)に示されるように、最後にははんだフィレット部を貫通する。クラックがはんだフィレット部を貫通すると、チップ部品の電極端子と電極パッドは完全に分離されるため、電気的導通不良が起こる。
Chip components mounted on a wiring board by soldering generate heat because electricity flows in the usage environment. Similarly, the wiring board itself is heated by the heat generated by the wiring pattern, chip parts, and other electronic parts. However, since the body part of the chip component and the material of the wiring board are generally different, the thermal expansion coefficients are different. For this reason, since the chip component and the wiring substrate have different thermal expansion / contraction amounts, stress is applied to the solder joint between the electrode terminal of the chip component and the electrode pad of the wiring substrate.
As for the amount of solder existing between the electrode terminal of the chip component and the electrode pad on the wiring board, a solder fillet is formed on the side surface portion of the electrode terminal of the chip component. There are also many. For this reason, cracks are generated from the solder joints on the lower surface of the electrode terminal of the chip component with the smallest amount of solder and close to the center of the chip component. That is, cracks are likely to occur in the vicinity of G shown in FIG. In the case of chip parts such as 3216R and 5025R chip parts that are rectangular in the shape of the wiring board plane direction, the cracks that have occurred are because the thermal expansion / contraction amount of the chip parts and the wiring board is maximized in the longitudinal direction. Cracks tend to propagate along the solder component on the lower surface of the electrode terminal in the longitudinal direction of the chip component. Thereafter, the crack reaches the solder fillet portion, and finally penetrates the solder fillet portion as shown in FIG. When the crack penetrates the solder fillet portion, the electrode terminal and the electrode pad of the chip component are completely separated, and an electrical conduction failure occurs.
特に近年では、環境規制により従来の錫鉛はんだから鉛を含まない無鉛はんだへの転換が急速に進んでいる。この無鉛はんだは、錫を主成分とし、銀、銅、亜鉛、ビスマス、インジウム、アンチモン、ニッケル、ゲルマニウムなどから構成されており、従来の錫鉛共晶はんだ(Sn63wt%、残りPb)と比べて、金属の引張強度、クリープ強度が強く、延性が小さいという特性を持っている。このため無鉛はんだは、錫鉛はんだよりもはんだ自身での応力を吸収する効果が小さいので結果として、はんだ接合部でクラックが発生すると、そのクラックが進展しやすい。また溶融温度も錫鉛共晶はんだでは、183℃であるのに対し、無鉛はんだでは190℃〜230℃と高いために、電気的導通不良となったチップ部品をリペアするためには、はんだ接合部へ200℃〜300℃加熱する必要がある。この熱により、不良部品の周囲に存在する電子部品が故障する可能性がある。 In particular, in recent years, environmental regulations are rapidly shifting from conventional tin-lead solders to lead-free solders that do not contain lead. This lead-free solder is mainly composed of tin and is composed of silver, copper, zinc, bismuth, indium, antimony, nickel, germanium, etc. Compared to conventional tin-lead eutectic solder (Sn63wt%, remaining Pb) It has the characteristics that the tensile strength and creep strength of the metal are strong and the ductility is small. For this reason, the lead-free solder has a smaller effect of absorbing stress in the solder itself than the tin-lead solder, and as a result, when a crack occurs in the solder joint, the crack easily develops. In addition, the melting temperature is 183 ° C for tin-lead eutectic solder, but it is as high as 190 ° C to 230 ° C for lead-free solder. It is necessary to heat the part to 200 ° C to 300 ° C. Due to this heat, there is a possibility that an electronic component existing around the defective component will fail.
また配線基板の反りなども大きくなるため配線パターンが断線する可能性もある。特にQFPやTSOPなどのリード部品、チップ部品、CSP、BGAなどの表面実装部品、フリップチップ部品などの数多くの部品を高密度に実装する配線基板は、高価であるため、不良部品のみをリペアすることが必須であるが、リペアの熱負荷における周囲部品、配線パターンへの悪影響が懸念されている。
また、チップ部品の電極端子下面に発生したクラックを外観上確認することができれば、ある程度、チップ部品の電気的導通不良が起こる可能性を予測することが可能であるが、チップ部品は電極端子下面と電極パッド間のすき間が小さいため外観上クラックを確認することは難しい。このため、チップ部品の電気的導通不良が起こる可能性を外観観察から予測することは困難である。
In addition, since the warping of the wiring board becomes large, the wiring pattern may be disconnected. In particular, wiring boards that mount high-density components such as lead components such as QFP and TSOP, chip components, surface mount components such as CSP and BGA, and flip chip components are expensive, so repair only defective components. However, there is a concern about the adverse effects on the surrounding components and wiring pattern due to the heat load of repair.
In addition, if it is possible to confirm the appearance of cracks generated on the lower surface of the electrode terminal of the chip component, it is possible to predict the possibility of a defective electrical continuity of the chip component to some extent. It is difficult to confirm cracks in appearance because the gap between the electrode pad and the electrode pad is small. For this reason, it is difficult to predict from the appearance observation the possibility of a defective electrical continuity of the chip component.
本発明に課題は、上述した従来技術の問題点を解決することであって、その目的は、第1に、チップ部品の電極端子下面のはんだ接合部に発生したクラックが、特にチップ部品の長手方向に進展することを抑制することで、電気的導通寿命を延ばし、極力不良部品の発生を防止することである。第2に、チップ部品の電気的導通不良が起こる可能性を予測できるようにすることである。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. The purpose of the present invention is to firstly, cracks generated at the solder joints on the lower surface of the electrode terminal of the chip component, particularly the longitudinal direction of the chip component. By suppressing the progress in the direction, the electrical continuity life is extended and the generation of defective parts is prevented as much as possible. Secondly, it is possible to predict the possibility of failure in electrical conduction of chip components.
上記の目的を達成するため、本発明によれば、複数の電極端子を有するチップ部品が、前記電極端子と対応した位置に電極パッドを有する配線基板上に搭載され、前記電極端子と前記電極パッドとが導電部材で接続されたチップ部品の実装構造において、前記電極パッドが前記チップ部品の電極端子間方向に2つ以上に分割されており、かつ該分割箇所に形成されたスリットが絶縁樹脂により充填されていることを特徴とするチップ部品の実装構造、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a chip component having a plurality of electrode terminals is mounted on a wiring board having electrode pads at positions corresponding to the electrode terminals, and the electrode terminals and the electrode pads are mounted. In the mounting structure of the chip component connected to each other by the conductive member, the electrode pad is divided into two or more in the direction between the electrode terminals of the chip component, and the slit formed at the divided portion is made of an insulating resin. There is provided a mounting structure for chip parts, which is filled.
そして、好ましくは、前記絶縁樹脂は、前記チップ部品の前記電極端子と接触している。
また、好ましくは、前記分割された電極パッドの内、前記チップ部品の中心に最も近い最内側パッドが、前記配線基板上の前記チップ部品の下面以外の箇所に設けられた検査パッドと接続されている。
Preferably, the insulating resin is in contact with the electrode terminals of the chip component.
Preferably, of the divided electrode pads, the innermost pad closest to the center of the chip component is connected to an inspection pad provided at a location other than the lower surface of the chip component on the wiring board. Yes.
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、複数の電極端子を有するチップ部品が搭載される配線基板の、搭載された際のチップ部品の前記電極端子と対応した位置に形成された、搭載された際の前記チップ部品の電極端子間方向に2つ以上に分割された電極パッドの分割箇所に形成されるスリット、または、前記スリットおよび前記電極パッド間のスペースに絶縁樹脂を充填する工程と、前記電極パッド上に導電部材を供給する工程と、前記チップ部品を前記配線基板上に搭載する工程と、を有することを特徴とするチップ部品の実装方法、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a wiring board on which a chip component having a plurality of electrode terminals is mounted is formed at a position corresponding to the electrode terminal of the chip component when mounted. In addition, the slit formed in the divided part of the electrode pad divided into two or more in the direction between the electrode terminals of the chip component when mounted, or the space between the slit and the electrode pad is filled with insulating resin There is provided a mounting method for a chip component, comprising: a step of supplying a conductive member onto the electrode pad; and a step of mounting the chip component on the wiring board.
また、上記の目的を達成するため、本発明によれば、複数の電極端子を有するチップ部品が搭載される配線基板の、搭載された際の前記電極端子と対応した位置に形成された、搭載された際の前記チップ部品の電極端子間方向に2つ以上に分割された電極パッド上に導電部材を供給する工程と、前記チップ部品を前記配線基板上に搭載する工程と、前記配線基板の前記電極パッドの分割箇所に形成されるスリット、または、前記スリットおよび前記電極パッド間のスペースに絶縁樹脂を充填する工程と、を有することを特徴とするチップ部品の実装方法、が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, a wiring board on which a chip component having a plurality of electrode terminals is mounted is formed at a position corresponding to the electrode terminal when mounted. A step of supplying a conductive member onto the electrode pads divided into two or more in the direction between the electrode terminals of the chip component when being formed, a step of mounting the chip component on the wiring substrate, There is provided a chip component mounting method comprising a step of filling a slit formed in a divided portion of the electrode pad or filling an insulating resin in a space between the slit and the electrode pad.
本発明のチップ部品の実装構造によれば、チップ部品のボディ端部に設けられた電極端子に対応した位置に設けられた配線基板上の電極パッドが、チップ部品のボディ端部に設けられた電極端子の方向に2つ以上に分割されており、そして、その分割により形成されたスリットは絶縁樹脂により充填されている。この構造により、分割箇所のスリット部には、電極端子と電極パッドとを接続する導電部材は存在せず、チップ部品の電極端子下面のチップ中心に最も近い電極パッドの接合部で発生したクラックの進展は、この分割箇所のスリットで停止される。そして、スリットに充填されている絶縁樹脂の応力緩和作用によりあらたなクラックの発生が抑制される。そのため、クラックがはんだフィレット部を貫通するまでは時間かかることになり、結果としてチップ部品の電気的導通寿命を延ばす効果がある。したがって、本発明によれば、部品交換を行なうリペアの回数を減少させることができる。
また、電極パッドの内、前記チップ部品の中心に最も近い内側パッドが、配線基板上の前記チップ部品の下面以外の箇所に設けられた検査パッドと接続されていることにより、検査パッドと外側パッドの電気的導通を測定することが可能になり、外観検査では非常に困難であった内側パッドの接合部でのクラック発生の有無を容易に確認することが可能となって、チップ部品の電気的導通不良の予測が可能となる。
According to the chip component mounting structure of the present invention, the electrode pad on the wiring board provided at the position corresponding to the electrode terminal provided at the body end of the chip component is provided at the body end of the chip component. It is divided into two or more in the direction of the electrode terminal, and the slit formed by the division is filled with an insulating resin. With this structure, there is no conductive member connecting the electrode terminal and the electrode pad in the slit portion of the divided part, and cracks generated at the joint of the electrode pad closest to the chip center on the lower surface of the electrode terminal of the chip component Progress is stopped at the slits at this division. And generation | occurrence | production of a new crack is suppressed by the stress relaxation effect | action of the insulating resin with which the slit is filled. Therefore, it takes time until the crack penetrates the solder fillet portion, and as a result, there is an effect of extending the electrical conduction life of the chip component. Therefore, according to the present invention, the number of repairs for replacing parts can be reduced.
In addition, the inner pad that is closest to the center of the chip component among the electrode pads is connected to the test pad provided at a location other than the lower surface of the chip component on the wiring board, whereby the test pad and the outer pad It is possible to measure the electrical continuity of the chip component, and it is possible to easily check for the presence or absence of cracks at the joint of the inner pad, which was very difficult in the visual inspection. It is possible to predict a conduction failure.
次に、配線基板平面方向における形状が長方形であるチップ部品を、配線基板上の電極パッドに導電部材を介して実装したチップ部品の実装構造について、本発明の実施の形態を説明する。ただし、ボディ端部に電気接続するための電極端子が設けられたチップ部品が、配線基板上の電極パッドに導電部材を介して実装された構造であれば、いずれの形態でもよく、特に以下の実施の形態に限定されるものではない。 Next, an embodiment of the present invention will be described with respect to a chip component mounting structure in which a chip component having a rectangular shape in the wiring substrate plane direction is mounted on an electrode pad on the wiring substrate via a conductive member. However, any form may be used as long as the chip component provided with the electrode terminal for electrical connection to the end of the body is mounted on the electrode pad on the wiring board via the conductive member. The present invention is not limited to the embodiment.
〔第1の実施の形態〕
図1(a)は、本発明のチップ部品の実装構造の第1の実施の形態を示す上面図であり、図1(b)はその断面図である。ボディ部1とボディ部1の端部に形成された電極端子2から構成されるチップ部品7は、電極パッド4を有する配線基板6上に実装されている。ここで、電極端子2は、導電部材3を介して電極パッド4に接続されている。電極パッド4は、本発明に従い、チップ部品7の電極端子2間方向に二つに、すなわち外側パッド4aと内側パッド4bの二つに分割されている。本実施の形態のように、配線基板平面方向における形状が長方形である2012R、3216R、5025Rと呼ばれるチップ部品の場合には、電極端子2間方向に二つに分割されることは、ボディ部1の長手方向に二つに分割されることになる。その分割の際に、外側パッド4aと内側パッド4bとの間に形成されるスリット5が、チップ部品7下を横断するようになされる。そして、このスリット5は、上面がチップ部品7に接触する絶縁樹脂9により充填されている。よって、スリット5形成箇所において、導電部材3は分断されることになる。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a top view showing a first embodiment of a chip component mounting structure according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view thereof. A
導電部材としては、はんだや導電性接着剤が用いられる。はんだ材料はSn-Pb系、Sn-Ag-Cu系、Sn-Ag系、Sn-Cu系、Sn-Sb系、Sn-Zn系、Sn-In系などがあるが、いずれでもよい。また、絶縁樹脂9は、配線基板において広く用いられているソルダーレジストにより形成することができる。あるいは、はんだリフロー工程(または導電性接着剤キュア工程)の後にディスペンサなどを用いてスリット部に絶縁樹脂を注入するようにしてもよい。
電子機器の使用環境下では、電子部品には電気が流れることによる自家発熱や周辺部品の発熱により加熱される。同様に配線基板自身も配線パターンやチップ部品、およびその他の電子部品などの発熱により加熱される。チップ部品のボディ部と配線基板の材質は一般的に異なるため、両者の熱膨張係数が異なる。このためチップ部品の電極端子と電極パッド間の接合部には応力がかかる。
チップ部品の電極端子と配線基板上の電極パッド間に存在するはんだ量については、チップ部品の電極端子側面部にははんだフィレットが形成されるため、そこでのはんだ量はチップ部品の電極端子下面部よりも多い。そのためチップ部品の電極端子下面でかつチップ部品の中心に近いはんだ接合部よりクラックが発生する。
ここで、クラックが発生しそれがさらに進展する際の、本発明によるチップ部品の実装構造での状況を説明し、従来の実装構造の場合と比較して、本発明の効果を明らかにする。図1(c)に本発明のチップ部品の実装構造でのクラックの進展形態を示す。本発明のチップ部品7の実装構造では、内側パッド4bとチップ部品7の電極端子2間にある導電部材3において、チップ部品の中心に近い側からクラック8が発生する。発生したクラック8は、チップ部品7のボディ部1と配線基板6の熱膨張・収縮量が最大であるチップ部品7のボディ部1長手方向へ進展していく。しかしクラック8が電極パッドの分割箇所に形成された絶縁樹脂9に到達すると、クラック8が進展すべき導電部材3が存在していないため、ここで応力が開放され、クラックの進展は一時的に止まる。そして、絶縁樹脂9による応力緩和作用がによりクラックが外側パッド4a上に進展するのが抑制される。その結果、クラックが外側パッド4a上を進展しはんだフィレット部を貫通するのに長時間を要することになる。
As the conductive member, solder or a conductive adhesive is used. Solder materials include Sn—Pb, Sn—Ag—Cu, Sn—Ag, Sn—Cu, Sn—Sb, Sn—Zn, Sn—In, etc. Any of these may be used. The insulating
Under the environment where the electronic device is used, the electronic component is heated by the self-heating caused by the flow of electricity and the heat generated by the peripheral components. Similarly, the wiring board itself is heated by the heat generated by the wiring pattern, chip parts, and other electronic parts. Since the material of the body part of the chip component and the wiring board are generally different, the thermal expansion coefficients of the two are different. For this reason, stress is applied to the joint between the electrode terminal of the chip component and the electrode pad.
As for the amount of solder that exists between the electrode terminal of the chip component and the electrode pad on the wiring board, a solder fillet is formed on the side surface of the electrode terminal of the chip component. More than. For this reason, cracks are generated from the solder joints on the lower surface of the electrode terminal of the chip component and near the center of the chip component.
Here, the situation in the chip component mounting structure according to the present invention when a crack occurs and further develops will be described, and the effect of the present invention will be clarified as compared with the conventional mounting structure. FIG. 1C shows the form of crack propagation in the chip component mounting structure of the present invention. In the mounting structure of the
これに対し、電極パッドが分割されておらず、配線基板−チップ部品間に絶縁樹脂が形成されていない従来の実装構造においては、一旦チップ部品7の中心に近い側からクラック8が発生すると、導電部材3が途中で分断されておらずまた応力緩和機能も備えられていないため、発生したクラック8は、チップ部品7の電極端子2と電極パッド4間にある導電部材3内を主にチップ部品7のボディ部1長手方向に進展し、図6(b)に示されるように、比較的短時間ではんだフィレット部を貫通してしまう。
このように、本発明によるチップ部品の実装構造では、チップ部品の電極端子下面でかつチップ部品の中心に近い接合部で発生したクラックの進展が抑制され、チップ部品の電気的導通信頼性が向上する。特に、はんだ自身で応力緩和しにくい無鉛はんだが導電部材3に用いられている場合は、本発明は有用である。また、チップ部品の電極端子下面とパッド間に存在する導電部材3の厚みが50μm以下と小さい場合は、導電部材自身での応力緩和が非常に小さくなるため、クラックの進展がさらに早くなるため、とりわけ本発明は有用である。また、本実施の形態では、チップ部品の大きさについて特に限定をしていないが、チップ部品のボディ部が大きいほど、チップ部品の電極端子と電極パッド間の導電部材接合部にかかる応力は大きくなり、クラックは発生、進展しやすくなる。特にチップ部品の配線基板平面方向における形状が長方形で、一般的に5025Rと呼ばれるチップ部品よりも大きいチップ部品については、導電部材接合部にクラックが発生しやすく、また進展もしやすいため、このような場合に本発明はより一層有用である。
On the other hand, in the conventional mounting structure in which the electrode pad is not divided and the insulating resin is not formed between the wiring board and the chip component, once the crack 8 occurs from the side close to the center of the
As described above, in the chip component mounting structure according to the present invention, the progress of cracks occurring at the joint surface close to the center of the chip component is suppressed by improving the electrical conduction reliability of the chip component. To do. In particular, the present invention is useful when a lead-free solder that is difficult to relieve stress by the solder itself is used for the
ここで、導電性部材3にはんだを用い、絶縁樹脂にソルダーレジストを用いた場合について、本実施の形態の製造方法を簡単に説明する。配線基板に分割された電極パッド4が形成された配線基板に、スクリーン印刷法などを用いてソルダーレジストを塗布し、電極パッド4のスリット5に絶縁樹脂9を充填する。樹脂硬化を行なった後、スクリーン印刷法などを用いて外側パッド4a、内側パッド4b上にはんだペーストを供給する。そして、配線基板上の電極パッド4にチップ部品7の位置決めを行い、配線基板上にチップ部品7を搭載する。そして、はんだリフロー工程を経て、本実施の形態の実装構造の製造工程を完了する。
Here, the manufacturing method of this Embodiment is demonstrated easily about the case where solder is used for the
〔第2の実施の形態〕
図2(a)は、本発明のチップ部品の実装構造の第2の実施の形態を示す上面図であり、図2(b)は、その断面図である。図2において、図1に示す第1の実施の形態の部分と同等の部分には同一の参照符号を付し重複する説明は適宜省略する(以下の他の実施の形態についても同様である)。本実施の形態の図1に示す第1の実施の形態と相違する点は、配線基板6上でチップ部品7のボディ部1の下面以外の箇所に検査パッド11が設けられ、この検査パッド11が内側パッド4bと配線10を介して接続されていることである。
いま、内側パッド4bとチップ部品7の電極端子2間にある導電部材3内で、チップ部品7の中心に近い側からクラックが発生し、そのクラックが絶縁樹脂9まで進展したとすると、内側パッド4bとチップ部品7の電極端子2はクラックにより接続不良となる。このとき検査パッド11と外側パッド4aもしくは検査パッド11同士〔図2(a)のA-B間もしくはB-C間〕の電気抵抗値は、内側パッド4b上でクラックが進展するほど上昇する。そのためA-B間、B-C間の電気抵抗値を測定することにより、外観で観察することが困難であったクラック発生の有無、クラックの進展状況を判断することができ、チップ部品の電気的導通不良が起こる可能性について予測することができる。
また、チップ部品7と配線基板6上に実装された他の電子部品との接続は、外側パッド4aを介して配線しておけば、内側パッドにクラックが発生し、進展した場合でも、チップ部品自身の電気的導通には問題なく、回路は正常に動作することができる。
[Second Embodiment]
FIG. 2A is a top view showing a second embodiment of the chip component mounting structure of the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view thereof. In FIG. 2, the same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and a duplicate description will be omitted as appropriate (the same applies to the other embodiments below). . The difference of the present embodiment from the first embodiment shown in FIG. 1 is that a
Now, assuming that a crack is generated from the side near the center of the
Further, if the
〔第3の実施の形態〕
図3(a)は、本発明のチップ部品の実装構造の第3の実施の形態を示す上面図であり、図3(b)は、その断面図である。本実施の形態の図2に示す第2の実施の形態と相違する点は、本実施の形態においては、電極パッド4が、外側パッド4a、内側パッド4b、中間パッド4cの三つに分割されており、そして電極パッド4に形成された二つのスリット5は共に絶縁樹脂9により充填されていることである。
本実施の形態でのチップ部品実装構造でも、第1、第2の実施の形態でのチップ部品実装構造と同様に、内側パッド4bとチップ部品7の電極端子2間にある導電部材3において、チップ部品7の中心に近い側からクラックが発生し得る。発生したクラックは、チップ部品7の電極端子2と内側パッド4b間にある導電部材3内をチップ部品7のボディ部1長手方向へ進展していく。しかしクラックが、内側パッド4bと中間パッド4cとの間に形成されたスリット5に到達したとき、このスリットに存在する絶縁樹脂9によりクラックの進展は一時的に抑制される。
また、検査パッド11とパッド4aもしくは検査パッド11同士(図3上面図のA-B間もしくはB-C間)の電気抵抗値を測定することにより、外観上観察が困難であったクラックについて、発生の有無を判断することができ、第2の実施の形態の場合と同様の効果が得られる。また、電極パッド4の分割数が多いほど、つまり分割箇所であるスリット5の数が多いほど、クラックの進展を抑制する回数も増えるため、チップ部品の電気的導通信頼性が向上する。
[Third Embodiment]
FIG. 3A is a top view showing a third embodiment of the chip component mounting structure of the present invention, and FIG. 3B is a cross-sectional view thereof. The second embodiment is different from the second embodiment shown in FIG. 2 in that, in this embodiment, the
In the chip component mounting structure in the present embodiment, similarly to the chip component mounting structure in the first and second embodiments, in the
In addition, by measuring the electrical resistance value between the
〔第4の実施の形態〕
図4(a)は、本発明のチップ部品の実装構造の第4の実施の形態を示す上面図であり、図4(b)は、その断面図である。本実施の形態の図3に示す第3の実施の形態と相違する点は、本実施の形態においては、電極パッド4間で配線基板6−ボディ部1間の空間にも絶縁樹脂9が充填されていることと、電極パッド4の中間パッド4cにも検査パッド11が配線10を介して接続されていることである。
本実施の形態でのチップ部品実装構造おいては、電極パッド4間で配線基板6−ボディ部1間の空間に充填された絶縁樹脂9により、電極端子2−電極パッド4間の導電部材3にかかる応力が緩和される。そのため、チップ部品7の中心に近い側の導電部材3におけるクラックの発生が抑制される。また、例えクラックが発生して電極パッド4の外側に向ってクラックが進行したとしても、内側パッド4bと中間パッド4cとの間に存在する絶縁樹脂9に到達し、ここでクラックの進展は一時的に停止される。また、本実施の形態においては、内側パッド4bに加えて中間パッド4cにも検査パッド11が付設されている。この検査パッド11と外側パッド4a間もしくは検査パッド11同士(図4(a)のA-B間、A-D間もしくはB-C間、B-D間、D-E間)の電気抵抗値を測定することにより、外観上観察が困難であったクラックについて、発生の有無やその進行状況をより的確に判断することが可能になる。
[Fourth Embodiment]
FIG. 4A is a top view showing a fourth embodiment of the chip component mounting structure of the present invention, and FIG. 4B is a cross-sectional view thereof. The third embodiment is different from the third embodiment shown in FIG. 3 in that the insulating
In the chip component mounting structure according to the present embodiment, the
ここで、導電性部材3にはんだを用い、絶縁樹脂9に注入樹脂によって形成する場合について、本実施の形態の製造方法を簡単に説明する。配線基板6上の分割された電極パッド4(4a、4b、4c)上に、スクリーン印刷法などを用いてはんだペーストを供給し、配線基板上の電極パッド4にチップ部品7の位置決めを行い、配線基板上にチップ部品7を搭載する。はんだリフロー工程を経て配線基板6上にチップ部品7を実装する。続いて、ディスペンサなどを用いて、チップ部品7下の電極パッド4に形成されたスリット5部と電極パッド4間の空間に絶縁樹脂9を注入し、樹脂硬化を行なって、本実施の形態の実装方法の工程を完了する。
Here, the manufacturing method of the present embodiment will be briefly described with respect to the case where solder is used for the
〔第5の実施の形態〕
図5(a)は、本発明のチップ部品の実装構造の第5の実施の形態を示す断面図であり、図5(b)は、実装されるチップ部品7の底面図であり、図5(c)〜(e)は、図5(a)のX-X’線で見た上面図である。図5(c)〜(e)において実装されたチップ部品7の平面形状が点線にて示されている。本実施の形態の、図2に示す第2の実施の形態の実装構造と相違する点は、本実施の形態においては、平面形状が長方形のチップ部品7が、ボディ部1の四つのコーナ部にそれぞれ電極端子2を有しており、それに伴って配線基板6上にも四箇所に電極パッド4が設けられている。
[Fifth Embodiment]
FIG. 5A is a sectional view showing a fifth embodiment of the chip component mounting structure of the present invention, and FIG. 5B is a bottom view of the
図5(c)に示す例では、電極端子2間の距離が最も長い方向〔図5(c)に示すY方向〕に電極パッド4を分割している。図5(d)に示す例では、ボディ部1の平面形状の長辺方向に電極パッド4を分割している。図5(e)に示す例では、ボディ部1の平面形状の長辺方向と短辺方向に電極パッド4を分割している。つまり、図5(e)に示す例では、電極パッドを四つに分割している。そして、最内側の内側パッド4bに検査パッド11を付設している。
In the example shown in FIG. 5C, the
1 チップ部品のボディ部
2 チップ部品の電極端子
3 導電部材
4 電極パッド
4a 外側パッド
4b 内側パッド
4c 中間パッド
5 スリット
6 配線基板
7 チップ部品
8 クラック
9 絶縁樹脂
10 配線
11 検査パッド
DESCRIPTION OF
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- 2007-10-30 JP JP2007281175A patent/JP2009111108A/en active Pending
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