JP2012059814A

JP2012059814A - 電子部品装置およびその製造方法

Info

Publication number: JP2012059814A
Application number: JP2010199768A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Fujii; 和夫藤井
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2012-03-22

Abstract

【課題】実装基板およびこれに実装される電子部品のリフロー時の反りを抑える。
【解決手段】実装基板４と電子部品３との間にスペーサー１を配置するとともに、スペーサーの配置位置とは異なる位置に、実装基板と電子部品とを接合する接着剤２を配置した。実装基板と電子部品の少なくとも一方に、はんだボール、スペーサーを配置するとともに、スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、実装基板上に電子部品を搭載し、加熱処理により、熱硬化型接着剤を硬化させた後に、はんだボールを溶融させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品装置およびその製造方法に係わり、特に実装基板に電子部品を搭載する電子部品装置およびその製造方法に関する。

プリント配線板等の実装基板に電子部品を搭載する方法としては、例えば特許文献１に、はんだバンプで実装基板と配線基板とを接続する場合に、接着剤で実装基板と配線基板とを接着することの記載があり（段落００１４及び図１）、また接着剤にスペーサーを混入することの記載がある（段落００２４及び図５）。
また、特許文献２には、バンプを用いて素子搭載基板とプリント基板とを接続する場合に、素子搭載基板とプリント基板との間にスペーサー部材を配置し、スペーサー部材の固定に例えば接着剤を用いることができることの記載がある（段落００２８−００２９及び段落００３７）。
また、特許文献３には、バンプを用いてパッケージと回路基板とを接続する場合に、回路基板にスペーサーを形成しておくことの記載がある（段落００１３）。

特開平１０−１１２４７８号（段落００１４及び図１、段落００２４及び図５）特開平９―１６２２３４号公報（段落００２８−００２９及び段落００３７）特開平６−２２４５５０号公報（段落００１３）

プリント配線板のリフローにおいて、リフロー熱によるプリント配線板やこれに実装される電子部品に反りが発生し、電子部品の実装高さが不安定となる場合が有った。
本発明の目的は、上記特許文献１〜３よりも、さらにプリント配線板等の実装基板およびこれに実装される電子部品のリフロー時の反りを抑えることを可能とし、安定した部品実装が可能となる電子部品装置およびその製造方法を提供することにある。

本発明に係る電子部品装置は、実装基板と電子部品との間にスペーサーを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に、前記実装基板と前記電子部品とを接合する接着剤を配置したことを特徴とする。
本発明に係る電子部品装置の製造方法は、実装基板と電子部品の少なくとも一方に、はんだボール、スペーサーを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、前記実装基板上に電子部品を搭載し、
加熱処理により、前記熱硬化型接着剤を硬化させた後に、前記はんだボールを溶融させることを特徴とする。
また、本発明に係る電子部品装置の製造方法は、パッケージの一部がスペーサーである電子部品と、実装基板との少なくとも一方に、はんだボールを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、前記実装基板上に電子部品を搭載し、
加熱処理により、前記熱硬化型接着剤を硬化させた後に、前記はんだボールを溶融させることを特徴とする。

本発明によれば、電子部品の実装高さをより均一にすることができ、これによりリフロー後未はんだや、ブリッジの発生が低減される。その結果、接続信頼性を改善することが可能になる。

本発明に係る電子部品装置の第１の実施形態のリフロー加熱前の縦断面図の模式図である。図１の電子部品装置のリフロー加熱後の状態の縦断面図である。スペーサーを電子部品のパッケージの一部とした場合の、本発明に係る電子部品装置の第２の実施形態の縦断面図である。電子部品としてＰＯＰをプリント配線板上に搭載する場合の、本発明に係る電子部品装置の第３の実施形態の縦断面図である。

図１に本発明に係る電子部品装置の第１の実施形態のリフロー加熱前の縦断面図の模式図を示す。図２に図１の電子部品装置のリフロー加熱後の状態の縦断面図を示す。
図１に示すように、プリント基板４と電子部品３との間には、スペーサー１、熱硬化型接着剤２、クリームはんだ６を介したはんだボール５が配置される。スペーサー１は、実装基板となるプリント配線板４又は電子部品３に接着剤等で固定される。

熱硬化型接着剤２はスペーサー１の配置位置とは異なる位置にディスペンサーを用いて塗布される。はんだボール５、スペーサー１及び熱硬化型接着剤２は、プリント配線板と電子部品の少なくとも一方に設ければよい。つまり、はんだボール５、スペーサー１及び熱硬化型接着剤２をプリント配線板と電子部品のいずれか一方に設けてもよいし、スペーサーを電子部品側に設け、はんだボール５、スペーサー１をプリント配線板側に設ける等のように両方に所望の部材を設けることもできる。本実施形態でははんだボール５はプリント基板４側にクリームはんだ６を介して配置される。

はんだボール５、スペーサー１及び熱硬化型接着剤２をプリント配線板４と電子部品３のいずれか一方に設けた後に、プリント配線板４上に電子部品３を搭載する。
接着剤は必ずしも熱硬化型接着剤を用いる必要はないが、熱硬化型接着剤を用いれば、リフローの初期段階で接着剤が硬化し、その後にはんだ付けを行うことができるので、連続的に工程を行うことができる。

熱硬化型接着剤２はクリームはんだ６とはんだボール５の溶融温度よりも硬化温度の低い材料を選ぶ。図１のように配置した後に、リフローを行うと、加熱開始と共に耐熱性の熱硬化型接着剤２が硬化し、プリント配線板４、電子部品３間が固定される。その後、はんだボール５とクリームはんだ６が溶融し、プリント配線板４、電子部品３間を電気的に接続して、図２に示す電子部品装置の構成となる。かかる構成によれば、リフロー加熱によりプリント配線板や電子部品に反りが発生する前に互いを耐熱性の熱硬化型接着剤で固定できる。

電子部品の、実装基板となるプリント配線板への搭載は、電子部品の搭載高さを調整可能な搭載機で行うことが望ましい。このような搭載機を用いることで、接着剤の上に電子部品を搭載する場合に接着剤の潰れ具合いにより電子部品の高さを調整することができる。スペーサーの実装に、電子部品の搭載機を利用することもできる。熱硬化型接着剤の塗布にはディスペンサーを利用することができる。
本実施形態では、接着剤２で固定するため、アンダーフィル塗布やフレームによる補強が不要になる。

図３に本発明に係る電子部品装置の第２の実施形態の縦断面図を示す。本実施形態はスペーサーを電子部品のパッケージの一部とした場合の例である。図３に示すように、電子部品３のパッケージの一部がスペーサーとなっている。本実施形態では、スペーサーを接着剤等を用いて電子部品３に固定する必要がないので、製造工程を簡易化することができる。
図４に本発明に係る電子部品装置の第３の実施形態の縦断面図を示す。本実施形態は、電子部品としてＰＯＰ（パッケージ‐オン‐パッケージ）をプリント配線板上に搭載する場合の例である。
本実施形態における電子部品には、モジュールや小型のサブ基板等も含まれ、本実施形態はモジュールや小型のサブ基板を、実装基板となるプリント配線板へ実装する場合にも適用することが可能である。

本実施形態の構成によれば、従来の技術では困難であったＰＯＰや大型多ピンＣＳＰ、又は狭ピッチＣＳＰの実装における接続信頼性向上が可能となる。
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の構成には限られない。

（付記１）
実装基板と電子部品との間にスペーサーを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に、前記実装基板と前記電子部品とを接合する接着剤を配置したことを特徴とする電子部品装置。

（付記２）
前記スペーサーは前記電子部品のパッケージの一部であることを特徴とする付記１に記載の電子部品装置。

（付記３）
前記接着剤は熱硬化型樹脂であることを特徴とする付記１又は２に記載の電子部品装置。

（付記４）
前記電子部品は、ＰＯＰ（パッケージ‐オン‐パッケージ）であることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の電子部品装置。

（付記５）
実装基板と電子部品の少なくとも一方に、はんだボール、スペーサーを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、前記実装基板上に電子部品を搭載し、
加熱処理により、前記熱硬化型接着剤を硬化させた後に、前記はんだボールを溶融させることを特徴とする電子部品装置の製造方法。

（付記６）
パッケージの一部がスペーサーである電子部品と、実装基板との少なくとも一方に、はんだボールを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、前記実装基板上に電子部品を搭載し、
加熱処理により、前記熱硬化型接着剤を硬化させた後に、前記はんだボールを溶融させることを特徴とする電子部品装置の製造方法。

（付記７）
前記電子部品の搭載は、前記電子部品の搭載高さを調整可能な搭載機で行うことを特徴とする付記５又は６に記載の電子部品装置の製造方法。

（付記８）
前記スペーサーの実装に、前記電子部品の搭載機を利用することを特徴とする付記７に記載の電子部品装置の製造方法。

（付記９）
前記熱硬化型接着剤の塗布にディスペンサーを利用することを特徴とする付記５〜８のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。

本発明は、携帯端末やモバイル機器等、小型薄型の装置に適用される薄型プリント配線板及び、これに実装されるＰＯＰ等の電子部品間のはんだ接続部分に適用が可能である。

１スペーサー
２熱硬化型接着剤
３電子部品
４プリント配線板
５はんだボール
６クリームはんだ
７はんだ

Claims

実装基板と電子部品との間にスペーサーを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に、前記実装基板と前記電子部品とを接合する接着剤を配置したことを特徴とする電子部品装置。
前記スペーサーは前記電子部品のパッケージの一部であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品装置。
前記接着剤は熱硬化型樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品装置。
前記電子部品は、ＰＯＰ（パッケージ‐オン‐パッケージ）であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子部品装置。
実装基板と電子部品の少なくとも一方に、はんだボール、スペーサーを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、前記実装基板上に電子部品を搭載し、
加熱処理により、前記熱硬化型接着剤を硬化させた後に、前記はんだボールを溶融させることを特徴とする電子部品装置の製造方法。
パッケージの一部がスペーサーである電子部品と、実装基板との少なくとも一方に、はんだボールを配置するとともに、該スペーサーの配置位置とは異なる位置に熱硬化型接着剤を塗布し、その後、前記実装基板上に電子部品を搭載し、
加熱処理により、前記熱硬化型接着剤を硬化させた後に、前記はんだボールを溶融させることを特徴とする電子部品装置の製造方法。
前記電子部品の搭載は、前記電子部品の搭載高さを調整可能な搭載機で行うことを特徴とする請求項５又は６に記載の電子部品装置の製造方法。
前記スペーサーの実装に、前記電子部品の搭載機を利用することを特徴とする請求項７に記載の電子部品装置の製造方法。
前記熱硬化型接着剤の塗布にディスペンサーを利用することを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の電子部品装置の製造方法。