JP2014045152A - Component mounting board - Google Patents

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耕治 本村
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新 岸
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康寛 鈴木
Hironori Munakata
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component mounting board having a high bonding strength between a wiring board and electronic components and bonding failure is hardly generated between the wiring board and the electronic components even when repair processing is made.SOLUTION: In a component mounting board 10, a wiring layer 12 is formed over the surface 11a of an insulation substrate 11 and the wiring layer 12 is coated by a resist 13. The resist 13 includes an opening 14 formed therein. In the opening 14, a terminal 21 of the electronic component 2 has a joint plane 12a electrically connected to the surface of the wiring layer 12 is exposed from the resist 13, and the entire of the opening 14 is covered by the electronic component 2. A first space 31 within the opening 14 closed by the wiring layer 12 and the electronic component 2 is filled with solder 41. The solder 41 electrically connects the terminal 21 and the joint plane 12a to each other. In a second space 32 formed by the upper face of the resist 13 and the side faces of the electronic component 2, a hardened material 42 of a thermosetting resin joins the resist 13 and the electronic component 2 to each other.

Description

本発明は、部品実装基板に関し、特に配線基板と電子部品との接合を担う構造に関する。   The present invention relates to a component mounting board, and more particularly, to a structure for joining a wiring board and an electronic component.

配線基板に電子部品を電気的に接合するための接合材料として、従来から低融点半田が用いられている。従来、配線基板と電子部品との接合強度を高めるべく、接合を担う半田がフィレット状に形成されていた。尚、フィレット状に形成された半田は、半田フィレットと呼ばれている。しかし、接合強度の向上には半田フィレットだけでは不十分であり、部品実装基板が外部から衝撃を受けた場合、配線基板と電子部品との電気的な接合が破壊されることがある。   Conventionally, low-melting-point solder has been used as a bonding material for electrically bonding electronic components to a wiring board. Conventionally, solder for bonding has been formed in a fillet shape in order to increase the bonding strength between the wiring board and the electronic component. The solder formed in a fillet shape is called a solder fillet. However, the solder fillet alone is not sufficient for improving the bonding strength. When the component mounting board receives an impact from the outside, the electric bonding between the wiring board and the electronic component may be broken.

そこで、接合強度を更に向上させるべく、接合材料として、低融点半田と熱硬化性樹脂とを含む半田ペーストを用いることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この半田ペーストを用いて、実装時に半田フィレットを形成した場合、図9に示す様に半田フィレット103上に樹脂硬化膜104が形成される(例えば、特許文献2参照)。具体的には、電子部品102と配線基板101との接合面に半田ペーストを付与した後、半田ペーストを加熱することにより、半田を溶融させると共に熱硬化性樹脂を軟化させる。その結果、半田と熱硬化性樹脂とが分離し、これにより、比重の大きい半田は下方に移動して半田フィレット103を形成し、比重の小さい熱硬化性樹脂は上方に移動して樹脂硬化膜104を形成する。よって、半田フィレット103が樹脂硬化膜104によって補強され、その結果、接合強度が向上する。   Therefore, in order to further improve the bonding strength, it has been proposed to use a solder paste containing a low melting point solder and a thermosetting resin as a bonding material (see, for example, Patent Document 1). When a solder fillet is formed during mounting using this solder paste, a cured resin film 104 is formed on the solder fillet 103 as shown in FIG. 9 (see, for example, Patent Document 2). Specifically, after applying a solder paste to the joint surface between the electronic component 102 and the wiring substrate 101, the solder paste is heated to melt the solder and soften the thermosetting resin. As a result, the solder and the thermosetting resin are separated, whereby the solder having a large specific gravity moves downward to form the solder fillet 103, and the thermosetting resin having a small specific gravity moves upward to move the resin cured film. 104 is formed. Therefore, the solder fillet 103 is reinforced by the resin cured film 104, and as a result, the bonding strength is improved.

作製された部品実装基板において、電子部品の実装不良(例えば接合不良)や電子部品自体の不良が判明した場合、部品実装基板に対してリペア処理が施される。ここで、リペア処理は、実装されている電子部品を配線基板から取り外し、その後、新たな電子部品を配線基板に実装し直すという処理である。電子部品の取り外しは、接合部分(半田フィレット及び樹脂硬化膜)を加熱しながら、半田フィレットが溶融すると共に樹脂硬化膜が軟化した状態で、例えば吸着ノズル等の装置を用いて行われる。   In the manufactured component mounting substrate, when a mounting defect (for example, bonding failure) of the electronic component or a defect of the electronic component itself is found, a repair process is performed on the component mounting substrate. Here, the repair process is a process of removing the mounted electronic component from the wiring board and then mounting a new electronic component on the wiring board again. The removal of the electronic component is performed using an apparatus such as a suction nozzle in a state where the solder fillet is melted and the resin cured film is softened while heating the joining portion (solder fillet and resin cured film).

特開2011−56527号公報JP 2011-56527 A 特開2006−287060号公報JP 2006-287060 A

しかし、図9に示される従来の部品実装基板に対するリペア処理において、配線基板101から電子部品102が取り外された場合、図10に示す様に、配線基板101の表面に、半田105と熱硬化性樹脂106とが互いに接した状態で残存することになる。或いは、配線基板101の表面に、半田105と熱硬化性樹脂106とが互いに混じり合った状態で残存することになる。このため、新たな電子部品が実装し直された場合、新たに形成される半田フィレット内に熱硬化性樹脂が混入し、その結果、配線基板101と電子部品との間に接合不良が生じる虞があった。   However, when the electronic component 102 is removed from the wiring board 101 in the repair process for the conventional component mounting board shown in FIG. 9, the solder 105 and the thermosetting material are formed on the surface of the wiring board 101 as shown in FIG. The resin 106 remains in contact with each other. Alternatively, the solder 105 and the thermosetting resin 106 remain mixed on the surface of the wiring board 101. For this reason, when a new electronic component is remounted, a thermosetting resin is mixed in a newly formed solder fillet, and as a result, a bonding failure may occur between the wiring board 101 and the electronic component. was there.

そこで、本発明の目的は、配線基板と電子部品との接合強度が高く、且つリペア処理を行った場合に配線基板と電子部品との間に接合不良が生じ難い部品実装基板を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a component mounting board that has a high bonding strength between a wiring board and an electronic component and that hardly causes defective bonding between the wiring board and the electronic component when a repair process is performed. is there.

本発明に係る部品実装基板は、配線基板と、配線基板に実装される電子部品とを備えている。配線基板は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に形成された配線層と、配線層を覆うレジストとを備えている。レジストには開口が形成され、その開口は、配線層の表面のうち電子部品の端子が電気的に接合される接合面をレジストから露出させる一方、開口の全体が電子部品によって覆われている。そして、配線層と電子部品とで閉じられた開口内の第1空間が半田によって満たされ、その半田により、端子と接合面とが互いに電気的に接合されている。又、レジストの上面と電子部品の側面とで形成された第2空間において、熱硬化性樹脂の硬化物が、レジストと電子部品とを互いに接合している。   A component mounting board according to the present invention includes a wiring board and an electronic component mounted on the wiring board. The wiring substrate includes an insulating substrate, a wiring layer formed on the surface of the insulating substrate, and a resist that covers the wiring layer. An opening is formed in the resist, and the opening exposes a bonding surface, on the surface of the wiring layer, to which the terminal of the electronic component is electrically bonded from the resist, while the entire opening is covered with the electronic component. The first space in the opening closed by the wiring layer and the electronic component is filled with solder, and the terminal and the joint surface are electrically joined to each other by the solder. In the second space formed by the upper surface of the resist and the side surface of the electronic component, a cured product of the thermosetting resin joins the resist and the electronic component to each other.

本発明に係る部品実装基板によれば、配線基板と電子部品との接合強度が高く、且つリペア処理を行った場合に配線基板と電子部品との間に接合不良が生じ難い。   According to the component mounting board of the present invention, the bonding strength between the wiring board and the electronic component is high, and when a repair process is performed, a bonding failure is unlikely to occur between the wiring board and the electronic component.

本発明の第1実施形態に係る部品実装基板を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the component mounting board | substrate which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る部品実装基板を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the component mounting board | substrate which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図2に示されるIII領域の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a region III shown in FIG. 2. 本発明に係る部品実装基板を製造するシステムについて、その製造システムを構成する製造ラインを示したブロック図である。It is the block diagram which showed the manufacturing line which comprises the manufacturing system about the system which manufactures the component mounting board which concerns on this invention. 製造ラインの具体的構成を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the specific structure of the manufacturing line. 製造ラインが備える搭載装置により電子部品が搭載される配線基板上の位置(搭載位置)を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the position (mounting position) on the wiring board in which an electronic component is mounted by the mounting apparatus with which a manufacturing line is provided. 製造ラインが備える加熱装置により半田ペーストを加熱したときの、該半田ペーストの状態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the state of this solder paste when solder paste is heated with the heating apparatus with which a manufacturing line is provided. 図1に示される部品実装基板に対するリペア処理において、電子部品が取り外されたときの配線基板の状態を説明するための断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a state of a wiring board when an electronic component is removed in a repair process for the component mounting board shown in FIG. 1. 従来の部品実装基板を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the conventional component mounting board | substrate. 従来の部品実装基板に対するリペア処理において、電子部品が取り外されたときの配線基板の状態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the state of a wiring board when an electronic component is removed in the repair process with respect to the conventional component mounting board | substrate.

先ず、本発明に係る部品実装基板について説明する。   First, a component mounting board according to the present invention will be described.

本発明に係る部品実装基板は、配線基板と、配線基板に実装される電子部品とを備えている。配線基板は、絶縁基板と、絶縁基板の表面に形成された配線層と、配線層を覆うレジストとを備えている。レジストには開口が形成され、その開口は、配線層の表面のうち電子部品の端子が電気的に接合される接合面をレジストから露出させる一方、開口の全体が電子部品によって覆われている。より具体的には、開口の全体が、電子部品の端子により覆われている。   A component mounting board according to the present invention includes a wiring board and an electronic component mounted on the wiring board. The wiring substrate includes an insulating substrate, a wiring layer formed on the surface of the insulating substrate, and a resist that covers the wiring layer. An opening is formed in the resist, and the opening exposes a bonding surface, on the surface of the wiring layer, to which the terminal of the electronic component is electrically bonded from the resist, while the entire opening is covered with the electronic component. More specifically, the entire opening is covered with the terminals of the electronic component.

そして、配線層と電子部品とで閉じられた開口内の第1空間が半田によって満たされ、その半田により、端子と接合面とが互いに電気的に接合されている。その一方で、第1空間には熱硬化性樹脂が存在していない。或いは、第1空間に熱硬化性樹脂が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。又、レジストの上面と電子部品の側面とで形成された第2空間において、熱硬化性樹脂の硬化物が、レジストと電子部品とを互いに接合している。その一方で、第2空間には半田が存在していない。或いは、第2空間に半田が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。   The first space in the opening closed by the wiring layer and the electronic component is filled with solder, and the terminal and the joint surface are electrically joined to each other by the solder. On the other hand, no thermosetting resin is present in the first space. Or even if the thermosetting resin exists in the first space, the amount is about 5 vol%. In the second space formed by the upper surface of the resist and the side surface of the electronic component, a cured product of the thermosetting resin joins the resist and the electronic component to each other. On the other hand, no solder is present in the second space. Alternatively, even if solder is present in the second space, the amount is about 5 vol%.

上記部品実装基板においては、第1空間と第2空間との間が電子部品によって遮られる。このため、第2空間は、レジストの上面に沿って第1空間から離間した位置に形成されている。従って、第2空間内の硬化物は、第1空間内の半田に接することがない。   In the component mounting board, the first space and the second space are blocked by the electronic component. For this reason, the second space is formed at a position separated from the first space along the upper surface of the resist. Therefore, the cured product in the second space does not contact the solder in the first space.

よって、部品実装基板に対するリペア処理において、配線基板から電子部品が取り外された場合、配線基板上に半田及び熱硬化性樹脂が残存するものの、半田は開口内に位置し、且つ熱硬化性樹脂は、半田に接することなくレジストの上面に位置することになる。このため、新たな電子部品が実装し直された場合でも、熱硬化性樹脂は半田内に殆ど混入することがない。従って、部品実装基板に対してリペア処理が施された場合でも、配線基板と電子部品との間に接合不良が生じ難い。   Therefore, in the repair process for the component mounting board, when the electronic component is removed from the wiring board, the solder and the thermosetting resin remain on the wiring board, but the solder is located in the opening, and the thermosetting resin is Therefore, it is positioned on the upper surface of the resist without contacting the solder. For this reason, even when a new electronic component is remounted, the thermosetting resin hardly mixes in the solder. Therefore, even when a repair process is performed on the component mounting board, poor bonding is unlikely to occur between the wiring board and the electronic component.

又、上記部品実装基板においては、半田により、配線基板と電子部品とが、第1空間において互いに接合されている。これに加えて、配線基板と電子部品とは、第2空間において熱硬化性樹脂の硬化物により互いに接合されている。従って、上記部品実装基板においては、配線基板と電子部品との接合強度が高い。   In the component mounting board, the wiring board and the electronic component are joined to each other in the first space by solder. In addition to this, the wiring board and the electronic component are joined to each other by a cured product of a thermosetting resin in the second space. Therefore, in the component mounting board, the bonding strength between the wiring board and the electronic component is high.

上記部品実装基板の具体的な構成では、更に、レジストの上面と電子部品の下面とで形成された第3空間において、熱硬化性樹脂の硬化物が、レジストと電子部品とを互いに接合している。その一方で、第3空間には半田が存在していない。或いは、第3空間に半田が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。   In the specific configuration of the component mounting board, further, in the third space formed by the upper surface of the resist and the lower surface of the electronic component, the cured product of the thermosetting resin joins the resist and the electronic component to each other. Yes. On the other hand, there is no solder in the third space. Alternatively, even if solder exists in the third space, the amount is about 5 vol%.

ここで、第3空間は、第2空間と同様、第1空間との間が電子部品によって遮られる。このため、第3空間は、レジストの上面に沿って第1空間から離間した位置に形成されている。従って、第3空間内の硬化物は、第1空間内の半田に接することがない。よって、具体的な構成を有した部品実装基板に対してリペア処理が施された場合でも、配線基板と電子部品との間に接合不良が生じ難い。   Here, like the second space, the third space is blocked by the electronic component from the first space. For this reason, the third space is formed at a position separated from the first space along the upper surface of the resist. Therefore, the cured product in the third space does not come into contact with the solder in the first space. Therefore, even when a repair process is performed on a component mounting board having a specific configuration, a bonding failure is unlikely to occur between the wiring board and the electronic component.

又、上記具体的な構成を有した部品実装基板においては、配線基板と電子部品とは、第1空間内の半田及び第2空間内の硬化物により互いに接合されることに加えて、第3空間内の硬化物により互いに接合されている。従って、この部品実装基板においては、配線基板と電子部品との接合強度が更に高くなっている。   Further, in the component mounting board having the above specific configuration, the wiring board and the electronic component are joined together by the solder in the first space and the cured product in the second space. They are joined together by a cured product in the space. Therefore, in this component mounting board, the bonding strength between the wiring board and the electronic component is further increased.

以下、本発明の実施形態について、図面に沿って具体的に説明する。   Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の第1実施形態に係る部品実装基板を示した断面図である。図1に示す様に、部品実装基板10は、配線基板1と、配線基板1に実装された電子部品2とを備えている。配線基板1は、絶縁基板11と、絶縁基板11の表面11aに形成された配線層12(配線パターン)と、配線層12を覆うソルダーレジスト13とを備えている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a component mounting board according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the component mounting board 10 includes a wiring board 1 and an electronic component 2 mounted on the wiring board 1. The wiring substrate 1 includes an insulating substrate 11, a wiring layer 12 (wiring pattern) formed on the surface 11 a of the insulating substrate 11, and a solder resist 13 that covers the wiring layer 12.

電子部品2は、コンデンサ素子等の受動素子から構成された部品本体20と、部品本体20の両端部(図1の紙面において右端部及び左端部)に形成された2つの電極層21とを有している。各電極層21は、その一部が部品本体20の下面に拡がっている。従って、電子部品2においては、電極層21により、電子部品2の下面に露出した2つの端子が構成されている。   The electronic component 2 has a component main body 20 composed of passive elements such as capacitor elements, and two electrode layers 21 formed at both ends of the component main body 20 (the right end portion and the left end portion in FIG. 1). doing. A part of each electrode layer 21 extends on the lower surface of the component body 20. Therefore, in the electronic component 2, two terminals exposed on the lower surface of the electronic component 2 are configured by the electrode layer 21.

図1に示す様に、ソルダーレジスト13には、電極層21に1つずつ対応する2つの開口14が形成されている。開口14は、第1配線層12の表面のうち電極層21が電気的に接合される接合面12aを、ソルダーレジスト13から露出させている。一方、各開口14の全体が、その開口14に対応する電極層21により覆われている。これにより、開口14内の空間は、配線層12と電子部品2とで閉じられた空間(第1空間31)となっている。   As shown in FIG. 1, two openings 14 corresponding to the electrode layers 21 are formed in the solder resist 13. The opening 14 exposes, from the solder resist 13, the bonding surface 12 a to which the electrode layer 21 is electrically bonded in the surface of the first wiring layer 12. On the other hand, each opening 14 is entirely covered with an electrode layer 21 corresponding to the opening 14. Thereby, the space in the opening 14 is a space (first space 31) closed by the wiring layer 12 and the electronic component 2.

そして、第1空間31が半田41によって満たされており、該半田41により、電極層21と接合面12aとが互いに電気的に接合されている。その一方で、第1空間31には、熱硬化性樹脂が存在していない。或いは、第1空間31に熱硬化性樹脂が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。尚、半田41には、例えばSn−Bi系やSn−Bi−Ag系の低融点半田が用いられている。   The first space 31 is filled with the solder 41, and the electrode layer 21 and the joint surface 12 a are electrically joined to each other by the solder 41. On the other hand, no thermosetting resin is present in the first space 31. Alternatively, even if the thermosetting resin is present in the first space 31, the amount is about 5 vol%. For the solder 41, for example, Sn-Bi-based or Sn-Bi-Ag-based low melting point solder is used.

又、図1に示す様に、ソルダーレジスト13の上面と電子部品2の側面とで形成された第2空間32に、熱硬化性樹脂の硬化物42が存在している。その一方で、第2空間32には、半田が存在していない。或いは、第2空間32に半田が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。具体的には、硬化物42は、第2空間32において、ソルダーレジスト13と電子部品2とで形成された隅を埋めると共に、その隅の周囲へフィレット状に拡がっている。斯くして、硬化物42は、第2空間32において、ソルダーレジスト13と電子部品2とを互いに接合している。尚、硬化物42を構成する熱硬化性樹脂には、例えばエポキシ樹脂が用いられている。   Further, as shown in FIG. 1, a cured product 42 of a thermosetting resin exists in the second space 32 formed by the upper surface of the solder resist 13 and the side surface of the electronic component 2. On the other hand, no solder is present in the second space 32. Alternatively, even if solder exists in the second space 32, the amount thereof is about 5 vol%. Specifically, the cured product 42 fills a corner formed by the solder resist 13 and the electronic component 2 in the second space 32 and spreads in a fillet shape around the corner. Thus, the cured product 42 joins the solder resist 13 and the electronic component 2 to each other in the second space 32. For example, an epoxy resin is used as the thermosetting resin constituting the cured product 42.

更に、ソルダーレジスト13の上面と部品本体20の下面とで形成された第3空間33に、熱硬化性樹脂の硬化物43が存在している。従って、硬化物43は、ソルダーレジスト13の上面と部品本体20の下面との間に介在している。その一方で、第3空間33には、半田が存在していない。或いは、第3空間33に半田が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。斯くして、硬化物43は、第3空間33において、ソルダーレジスト13と電子部品2とを互いに接合している。尚、本実施形態においては、第3空間33は、2つの電極層21の間に形成されている。又、硬化物43を構成する熱硬化性樹脂は、硬化物42を構成する熱硬化性樹脂と同じ樹脂である。   Further, a cured product 43 of a thermosetting resin exists in the third space 33 formed by the upper surface of the solder resist 13 and the lower surface of the component main body 20. Therefore, the cured product 43 is interposed between the upper surface of the solder resist 13 and the lower surface of the component main body 20. On the other hand, no solder is present in the third space 33. Alternatively, even if solder is present in the third space 33, the amount thereof is about 5 vol%. Thus, the cured product 43 joins the solder resist 13 and the electronic component 2 to each other in the third space 33. In the present embodiment, the third space 33 is formed between the two electrode layers 21. The thermosetting resin that constitutes the cured product 43 is the same resin as the thermosetting resin that constitutes the cured product 42.

上記部品実装基板10においては、各開口14の全体が、その開口14に対応する電極層21により覆われている。従って、各開口14の大きさは、その開口14に相当する従来の部品実装基板の開口107(図9参照)の大きさに比べて小さい。具体的には、各開口14の面積の、その開口14に対応する電極層21の下面の面積に対する割合は、50〜100%である。尚、図9に示す様に、従来の部品実装基板においては、各開口107の一部が電子部品102によって覆われているに過ぎない。   In the component mounting board 10, each opening 14 is entirely covered with an electrode layer 21 corresponding to the opening 14. Therefore, the size of each opening 14 is smaller than the size of the opening 107 (see FIG. 9) of the conventional component mounting board corresponding to the opening 14. Specifically, the ratio of the area of each opening 14 to the area of the lower surface of the electrode layer 21 corresponding to the opening 14 is 50 to 100%. As shown in FIG. 9, in the conventional component mounting substrate, a part of each opening 107 is only covered with the electronic component 102.

図2は、本発明の第2実施形態に係る部品実装基板を示した断面図である。又、図3は、図2に示されるIII領域の拡大図である。図2に示す様に、部品実装基板310は、配線基板301と、配線基板301に実装されたランドグリッドアレイ(LGA)型の電子部品302とを備えている。電子部品302は、基板320と、基板320上に搭載された半導体素子321と、基板320上にて半導体素子321を被覆する外装体322とを有している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a component mounting board according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is an enlarged view of a region III shown in FIG. As shown in FIG. 2, the component mounting board 310 includes a wiring board 301 and a land grid array (LGA) type electronic component 302 mounted on the wiring board 301. The electronic component 302 includes a substrate 320, a semiconductor element 321 mounted on the substrate 320, and an exterior body 322 that covers the semiconductor element 321 on the substrate 320.

基板320には、上面に複数の第1平面電極323(ランド)が形成されると共に、下面に複数の第2平面電極324(ランド)が形成されている。尚、第2平面電極324は、格子(グリッド)状に配列されている。そして、第1平面電極323には、半導体素子321の端子(図示せず)が電気的に接続されている。又、図3に示す様に、各第1平面電極323と、これに対応する第2平面電極324とは、基板320をその上面から下面まで貫通する導電ビア325により互いに電気的に接続されている。斯くして、電子部品302においては、第2平面電極324により、電子部品302の下面に露出した複数の端子が構成されている。   In the substrate 320, a plurality of first planar electrodes 323 (lands) are formed on the upper surface, and a plurality of second planar electrodes 324 (lands) are formed on the lower surface. The second planar electrodes 324 are arranged in a grid. A terminal (not shown) of the semiconductor element 321 is electrically connected to the first planar electrode 323. Further, as shown in FIG. 3, each first planar electrode 323 and the corresponding second planar electrode 324 are electrically connected to each other by a conductive via 325 that penetrates the substrate 320 from its upper surface to its lower surface. Yes. Thus, in the electronic component 302, the second planar electrode 324 constitutes a plurality of terminals exposed on the lower surface of the electronic component 302.

図2及び図3に示す様に、配線基板301は、絶縁基板311と、絶縁基板311の表面311aに形成された配線層312と、配線層312を覆うソルダーレジスト313とを備えている。ソルダーレジスト313には、第2平面電極324に1つずつ対応する複数の開口314が形成されている。図3に示す様に、開口314は、配線層312の表面のうち第2平面電極324が電気的に接合される接合面312aを、ソルダーレジスト313から露出させている。一方、各開口314の全体が、その開口314に対応する第2平面電極324により覆われている。これにより、開口314内の空間は、配線層312と電子部品302とで閉じられた空間(第1空間331)となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the wiring substrate 301 includes an insulating substrate 311, a wiring layer 312 formed on the surface 311 a of the insulating substrate 311, and a solder resist 313 that covers the wiring layer 312. In the solder resist 313, a plurality of openings 314 corresponding to the second planar electrodes 324 one by one are formed. As shown in FIG. 3, the opening 314 exposes, from the solder resist 313, the bonding surface 312 a to which the second planar electrode 324 is electrically bonded in the surface of the wiring layer 312. On the other hand, each opening 314 is entirely covered with a second planar electrode 324 corresponding to the opening 314. Thereby, the space in the opening 314 is a space (first space 331) closed by the wiring layer 312 and the electronic component 302.

そして、第1空間331が半田341によって満たされ、該半田341により、第2平面電極324と接合面312aとが互いに電気的に接合されている。その一方で、第1空間331には、熱硬化性樹脂が存在していない。或いは、第1空間331に熱硬化性樹脂が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。尚、半田341には、例えばSn−Bi系やSn−Bi−Ag系の低融点半田が用いられている。   The first space 331 is filled with the solder 341, and the second flat electrode 324 and the bonding surface 312 a are electrically bonded to each other by the solder 341. On the other hand, no thermosetting resin is present in the first space 331. Alternatively, even if a thermosetting resin is present in the first space 331, the amount is about 5 vol%. For the solder 341, for example, Sn-Bi or Sn-Bi-Ag low melting point solder is used.

又、図3に示す様に、ソルダーレジスト313の上面と電子部品302の側面とで形成された第2空間332に、熱硬化性樹脂の硬化物342が存在している。その一方で、第2空間332には、半田が存在していない。或いは、第2空間332に半田が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。具体的には、硬化物342は、第2空間332において、ソルダーレジスト313と電子部品302とで形成された隅を埋めると共に、その隅の周囲へフィレット状に拡がっている。斯くして、硬化物342は、第2空間332において、ソルダーレジスト313と電子部品302とを互いに接合している。尚、硬化物342を構成する熱硬化性樹脂には、例えばエポキシ樹脂が用いられている。   Further, as shown in FIG. 3, a cured product 342 of a thermosetting resin exists in the second space 332 formed by the upper surface of the solder resist 313 and the side surface of the electronic component 302. On the other hand, no solder is present in the second space 332. Alternatively, even if solder is present in the second space 332, the amount thereof is about 5 vol%. Specifically, the cured product 342 fills the corner formed by the solder resist 313 and the electronic component 302 in the second space 332 and spreads in a fillet shape around the corner. Thus, the cured product 342 joins the solder resist 313 and the electronic component 302 to each other in the second space 332. For example, an epoxy resin is used as the thermosetting resin constituting the cured product 342.

更に、ソルダーレジスト313の上面と基板320の下面とで形成された第3空間333に、熱硬化性樹脂の硬化物343が存在している。従って、硬化物343は、ソルダーレジスト313の上面と電子部品302の下面との間に介在している。その一方で、第3空間333には、半田が存在していない。或いは、第3空間333に半田が存在していたとしても、その量は5vol%程度である。斯くして、硬化物343は、第3空間333において、ソルダーレジスト313と電子部品302とを互いに接合している。尚、硬化物343を構成する熱硬化性樹脂は、硬化物342を構成する熱硬化性樹脂と同じ樹脂である。   Further, a cured product 343 of a thermosetting resin exists in the third space 333 formed by the upper surface of the solder resist 313 and the lower surface of the substrate 320. Therefore, the cured product 343 is interposed between the upper surface of the solder resist 313 and the lower surface of the electronic component 302. On the other hand, no solder is present in the third space 333. Alternatively, even if solder is present in the third space 333, the amount thereof is about 5 vol%. Thus, the cured product 343 joins the solder resist 313 and the electronic component 302 to each other in the third space 333. The thermosetting resin constituting the cured product 343 is the same resin as the thermosetting resin constituting the cured product 342.

部品実装基板10と同様、上記部品実装基板310においても、各開口314の全体が、その開口314に対応する第2平面電極324により覆われている。従って、LGA型の電子部品を備える従来の部品実装基板の開口の大きさに比べて、各開口314の大きさは小さい。具体的には、各開口314の面積の、その開口314に対応する第2平面電極324の下面の面積に対する割合は、50〜100%である。   Similarly to the component mounting board 10, the entire opening 314 is also covered with the second planar electrode 324 corresponding to the opening 314 in the component mounting board 310. Therefore, the size of each opening 314 is smaller than the size of the opening of a conventional component mounting board having an LGA type electronic component. Specifically, the ratio of the area of each opening 314 to the area of the lower surface of the second planar electrode 324 corresponding to the opening 314 is 50 to 100%.

次に、本発明に係る部品実装基板を製造する方法及びシステムについて説明する。   Next, a method and system for manufacturing a component mounting board according to the present invention will be described.

製造方法は、半田ペーストを付与する付与工程と、電子部品を搭載する搭載工程と、半田ペーストを加熱する加熱工程とを有している。付与工程では、配線基板の接合面に、半田と熱硬化性樹脂とを含む半田ペーストを付与する。搭載工程では、電子部品の端子が、開口の全体を覆うと共に接合面に付与された半田ペーストに当着する様に、電子部品を配線基板に搭載する。このとき、電子部品を、通常、その下面をレジストの表面から離間させた状態で配線基板に搭載する。搭載工程の実行後、加熱工程において、接合面に付与された半田ペーストを加熱することにより、半田を溶融させると共に熱硬化性樹脂を軟化させ、その後、熱硬化性樹脂を硬化させる。   The manufacturing method includes an applying step for applying a solder paste, a mounting step for mounting an electronic component, and a heating step for heating the solder paste. In the applying step, a solder paste containing solder and a thermosetting resin is applied to the joint surface of the wiring board. In the mounting process, the electronic component is mounted on the wiring board so that the terminal of the electronic component covers the entire opening and contacts the solder paste applied to the joint surface. At this time, the electronic component is usually mounted on the wiring board with its lower surface being separated from the resist surface. After the mounting process is performed, in the heating process, the solder paste applied to the joint surfaces is heated to melt the solder and soften the thermosetting resin, and then cure the thermosetting resin.

尚、上述した付与工程、搭載工程、及び加熱工程はそれぞれ、以下に説明する製造システムが備える付与装置、搭載装置、及び加熱装置により実行される工程である。   In addition, the application | coating process mentioned above, a mounting process, and a heating process are processes performed by the application | coating apparatus with which the manufacturing system demonstrated below is equipped, a mounting apparatus, and a heating apparatus, respectively.

製造システムは、半田ペーストを付与する付与装置と、電子部品を搭載する搭載装置と、半田ペーストを加熱する加熱装置とを備えている。付与装置は、配線基板の接合面に、半田と熱硬化性樹脂とを含む半田ペーストを付与する。搭載装置は、電子部品の端子が、開口の全体を覆うと共に接合面に付与された半田ペーストに当着する様に、電子部品を配線基板に搭載する。このとき、搭載装置は、電子部品を、通常、その下面をレジストの表面から離間させた状態で配線基板に搭載する。加熱装置は、接合面に付与された半田ペーストを加熱することにより、半田を溶融させると共に熱硬化性樹脂を軟化させ、その後、熱硬化性樹脂を硬化させる。   The manufacturing system includes an applying device for applying a solder paste, a mounting device for mounting an electronic component, and a heating device for heating the solder paste. The applying device applies a solder paste containing solder and a thermosetting resin to the joint surface of the wiring board. The mounting device mounts the electronic component on the wiring board so that the terminal of the electronic component covers the entire opening and contacts the solder paste applied to the joint surface. At this time, the mounting apparatus normally mounts the electronic component on the wiring board in a state where the lower surface thereof is separated from the surface of the resist. The heating device heats the solder paste applied to the joint surface, thereby melting the solder and softening the thermosetting resin, and then curing the thermosetting resin.

上記製造方法及び製造システムによれば、半田ペーストへの加熱による半田の溶融及び熱硬化性樹脂の軟化により、電子部品がレジストの表面に近接すると共に半田と熱硬化性樹脂とが分離する。これにより、配線層と電子部品とで閉じられた開口内の第1空間に半田が集まると共に、レジストの上面と電子部品の側面とで形成された第2空間に熱硬化性樹脂が集まる。更には、レジストの上面と電子部品の下面とで形成された第3空間に熱硬化性樹脂が集まる。   According to the manufacturing method and the manufacturing system described above, the solder is melted by heating the solder paste and the thermosetting resin is softened, so that the electronic component comes close to the surface of the resist and the solder and the thermosetting resin are separated. As a result, the solder collects in the first space in the opening closed by the wiring layer and the electronic component, and the thermosetting resin collects in the second space formed by the upper surface of the resist and the side surface of the electronic component. Furthermore, the thermosetting resin collects in a third space formed by the upper surface of the resist and the lower surface of the electronic component.

その後、半田ペーストへの更なる加熱により、熱硬化性樹脂が硬化する。更にその後、冷却過程において、半田が固化する。その結果、固化した半田により、配線基板と電子部品とが、第1空間において互いに電気的に接合される。又、熱硬化性樹脂が硬化することにより、第2空間及び第3空間に硬化物が形成される。そして、この硬化物により、配線基板と電子部品とが、第2空間及び第3空間において互いに接合される。   Thereafter, the thermosetting resin is cured by further heating of the solder paste. Thereafter, the solder is solidified in the cooling process. As a result, the wiring board and the electronic component are electrically joined to each other in the first space by the solidified solder. Moreover, when the thermosetting resin is cured, a cured product is formed in the second space and the third space. And with this hardened | cured material, a wiring board and an electronic component are mutually joined in 2nd space and 3rd space.

上記製造方法及び製造システムの具体的構成において、接合面上の半田ペーストに含まれる半田の総体積が第1空間の容積と略同一となる様に、半田ペーストが接合面に付与される(付与工程及び付与装置)。尚、第1空間の容積に対する半田の総体積の割合は、95〜100%であることが好ましい。   In the specific configuration of the manufacturing method and the manufacturing system described above, the solder paste is applied to the bonding surface so that the total volume of the solder contained in the solder paste on the bonding surface is substantially the same as the volume of the first space. Process and applicator). Note that the ratio of the total volume of solder to the volume of the first space is preferably 95 to 100%.

以下、上記製造システムの具体例として、図1に示される部品実装基板10を製造する製造システムについて、図面に沿って具体的に説明する。尚、以下に説明する製造システムは、図2に示される部品実装基板310の製造にも適用することが出来る。   Hereinafter, as a specific example of the manufacturing system, a manufacturing system for manufacturing the component mounting board 10 shown in FIG. 1 will be specifically described with reference to the drawings. The manufacturing system described below can also be applied to the manufacture of the component mounting board 310 shown in FIG.

図4は、製造システムを構成する製造ラインを示したブロック図である。図4に示す様に、製造ラインは、配線基板1を供給する基板供給装置201と、半田ペースト付与装置202と、電子部品2を配線基板1に搭載する搭載装置203と、加熱装置204と、製造された部品実装基板10を回収する回収装置205と、これらの装置の間で配線基板1を搬送する搬送装置206とを備えている。   FIG. 4 is a block diagram showing a production line constituting the production system. As shown in FIG. 4, the production line includes a substrate supply device 201 for supplying the wiring substrate 1, a solder paste applying device 202, a mounting device 203 for mounting the electronic component 2 on the wiring substrate 1, a heating device 204, A recovery device 205 that recovers the manufactured component mounting board 10 and a transfer device 206 that transfers the wiring board 1 between these devices are provided.

図5は、上記製造ラインの具体的構成を示した断面図である。図5に示す様に、搬送装置206は、搬送ベルト6を有するコンベアによって構成されている。尚、搬送装置206には、コンベアに限らず、搬送機能を有する種々の装置を用いることが出来る。そして、搬送ベルト6には、基板供給装置201から供給される配線基板1が載せられる。基板供給装置201には、例えばマガジン式の基板ローダが用いられる。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the production line. As shown in FIG. 5, the transport device 206 is configured by a conveyor having the transport belt 6. The transport device 206 is not limited to a conveyor, and various devices having a transport function can be used. Then, the wiring substrate 1 supplied from the substrate supply device 201 is placed on the transport belt 6. For the substrate supply device 201, for example, a magazine type substrate loader is used.

半田ペースト付与装置202は、配線基板1に対して、半田と熱硬化性樹脂とを含む半田ペースト4を付与する。具体的には、半田ペースト付与装置202は、開口14に対して半田ペースト4を供給することにより、接合面12aに半田ペースト4を付与する。このとき、半田ペースト付与装置202は、各接合面12a上の半田ペースト4に含まれる半田の総体積が、その接合面12aに対応する第1空間31(図1参照)の容積と略同一となる様に、開口14に対して半田ペースト4を供給する。尚、第1空間31の容積に対する半田の総体積の割合は、95〜100%であることが好ましい。   The solder paste applying device 202 applies a solder paste 4 containing solder and a thermosetting resin to the wiring board 1. Specifically, the solder paste applying device 202 supplies the solder paste 4 to the bonding surface 12 a by supplying the solder paste 4 to the opening 14. At this time, the solder paste application device 202 has the total volume of solder contained in the solder paste 4 on each joint surface 12a substantially equal to the volume of the first space 31 (see FIG. 1) corresponding to the joint surface 12a. Thus, the solder paste 4 is supplied to the opening 14. The ratio of the total solder volume to the volume of the first space 31 is preferably 95 to 100%.

本実施形態においては、上述した様に、開口14の大きさが、従来の部品実装基板の開口107(図9参照)の大きさに比べて小さい。従って、ソルダーレジスト13の厚さが、従来の部品実装基板のソルダーレジスト110(図9参照)の厚さと同じあるとすれば、次の様な問題が発生する。即ち、従来の部品実装基板の製造過程において各開口107に付与していた量と同じ量の半田ペースト4を、各開口14に対して付与した場合、付与された半田ペースト4中に含まれる半田の総体積が、該開口14に対応する第1空間31の容積より大きくなる。このため、製造される部品実装基板において、半田が第1空間31から溢れ出し、半田と熱硬化性樹脂とが接することになる。   In the present embodiment, as described above, the size of the opening 14 is smaller than the size of the opening 107 (see FIG. 9) of the conventional component mounting board. Therefore, if the thickness of the solder resist 13 is the same as the thickness of the solder resist 110 (see FIG. 9) of the conventional component mounting board, the following problem occurs. That is, when the same amount of solder paste 4 applied to each opening 107 in the manufacturing process of the conventional component mounting substrate is applied to each opening 14, the solder contained in the applied solder paste 4 Is larger than the volume of the first space 31 corresponding to the opening 14. For this reason, in the component mounting board to be manufactured, the solder overflows from the first space 31, and the solder and the thermosetting resin come into contact with each other.

従って、本実施形態においては、各第1空間31の容積を上記半田の総体積に一致させるべく、ソルダーレジスト13の厚さが大きく設定されている。具体的には、この厚さは、例えば30〜70μmである。或いは、上記半田の総体積を各第1空間31の容積に一致させるべく、半田ペースト付与装置202により、各開口14への半田ペースト4の付与量が小さく調整される。尚、上記半田の総体積を各第1空間31の容積に一致させるべく、半田ペースト4中の半田の含有率が小さくなる様に、半田ペースト4が調製されてもよい。   Therefore, in the present embodiment, the thickness of the solder resist 13 is set large so that the volume of each first space 31 matches the total volume of the solder. Specifically, this thickness is, for example, 30 to 70 μm. Alternatively, the amount of solder paste 4 applied to each opening 14 is adjusted to be small by the solder paste applying device 202 so that the total volume of the solder matches the volume of each first space 31. The solder paste 4 may be prepared so that the solder content in the solder paste 4 is reduced so that the total volume of the solder matches the volume of each first space 31.

半田ペースト4を構成する半田及び熱硬化性樹脂にはそれぞれ、例えばSn−Bi系やSn−Bi−Ag系の低融点半田及びエポキシ樹脂が用いられる。又、半田ペースト4には、必要に応じて、活性剤やチキソ剤を含ませてもよい。尚、半田及び熱硬化性樹脂は、これらの材料に限定されるものではない。但し、エポキシ樹脂は、取り扱いが容易であること、硬化物の強度が高いこと、及び硬化特性が良好であることから、使用する熱硬化性樹脂として適している。   For example, Sn-Bi-based or Sn-Bi-Ag-based low melting point solder and epoxy resin are used for the solder and the thermosetting resin constituting the solder paste 4, respectively. In addition, the solder paste 4 may contain an activator or a thixotropic agent as necessary. Note that the solder and the thermosetting resin are not limited to these materials. However, the epoxy resin is suitable as a thermosetting resin to be used because it is easy to handle, the strength of the cured product is high, and the curing characteristics are good.

本実施形態においては、半田ペースト付与装置202として、スクリーン印刷装置が用いられている。図5には、スクリーン印刷用のマスク7が示されている。半田ペースト付与装置202においては、配線基板1の位置及び姿勢に基づいてマスク7の位置が調整され、これにより半田ペースト4を付与する位置が調整される。尚、半田ペースト付与装置202には、印刷用のノズルを持った印刷装置(例えば、インクジェットプリンタ等)や、塗布ヘッド(ニードル又はノズル)とディスペンサとを持った塗布装置を用いてもよい。   In the present embodiment, a screen printing apparatus is used as the solder paste applying apparatus 202. FIG. 5 shows a mask 7 for screen printing. In the solder paste application device 202, the position of the mask 7 is adjusted based on the position and orientation of the wiring board 1, and thereby the position to which the solder paste 4 is applied is adjusted. The solder paste applying device 202 may be a printing device (for example, an ink jet printer) having a printing nozzle or a coating device having a coating head (needle or nozzle) and a dispenser.

搭載装置203は、配線基板1上の搭載位置に電子部品2を搭載する。図6に示す様に、搭載位置は、電子部品2の各電極層21が、この電極層21に対応する開口14の全体を覆うと共に、その電極層21に対応する接合面12aに付与された半田ペースト4に当着する様な位置である。又、搭載装置203は、電極層21の下面をソルダーレジスト13の表面から所定の距離Lだけ離間させた状態で、配線基板1に電子部品2を搭載する。一例として、搭載装置203は、電子部品供給装置と、該電子部品供給装置から供給される電子部品2を上記搭載位置に配置するチップマウンタとを有している。電子部品供給装置には、テープフィーダ、バルクフィーダ、及びトレイフィーダ等の装置を用いることができる。又、チップマウンタには、吸着ノズル等の装置を用いることができる。   The mounting device 203 mounts the electronic component 2 at a mounting position on the wiring board 1. As shown in FIG. 6, each electrode layer 21 of the electronic component 2 covers the entire opening 14 corresponding to the electrode layer 21 and is attached to the bonding surface 12 a corresponding to the electrode layer 21 as shown in FIG. 6. The position is such that it contacts the solder paste 4. The mounting device 203 mounts the electronic component 2 on the wiring board 1 in a state where the lower surface of the electrode layer 21 is separated from the surface of the solder resist 13 by a predetermined distance L. As an example, the mounting device 203 includes an electronic component supply device and a chip mounter that places the electronic component 2 supplied from the electronic component supply device at the mounting position. Devices such as a tape feeder, a bulk feeder, and a tray feeder can be used as the electronic component supply device. In addition, a device such as a suction nozzle can be used for the chip mounter.

図6に示す様に、配線基板1上の搭載位置に電子部品2が搭載された直後においては、半田ペースト4全体に半田41が分散している。又、電極層21とソルダーレジスト13と間には隙間8が存在している。   As shown in FIG. 6, immediately after the electronic component 2 is mounted at the mounting position on the wiring board 1, the solder 41 is dispersed throughout the solder paste 4. Further, there is a gap 8 between the electrode layer 21 and the solder resist 13.

加熱装置204は、接合面12aに付与された半田ペースト4を加熱することにより、半田ペースト4中の半田41を溶融させると共に、半田ペースト4中の熱硬化性樹脂44(図6参照)を軟化させる。ここで、ソルダーレジスト13は、溶融した半田41が表面に付着し難いという性質、換言すれば溶融した半田41を弾き易いという性質を有している。従って、溶融した半田41は、図7に示す様に、隙間8を通って、ソルダーレジスト13が存在しない箇所(具体的には開口14内)へ移動する。尚、図7では、半田41が移動する様子を実線矢印により示している。   The heating device 204 heats the solder paste 4 applied to the bonding surface 12a, thereby melting the solder 41 in the solder paste 4 and softening the thermosetting resin 44 (see FIG. 6) in the solder paste 4. Let Here, the solder resist 13 has a property that the molten solder 41 hardly adheres to the surface, in other words, a property that it is easy to play the molten solder 41. Therefore, as shown in FIG. 7, the melted solder 41 moves through the gap 8 to a place where the solder resist 13 does not exist (specifically, in the opening 14). In FIG. 7, the movement of the solder 41 is indicated by solid arrows.

又、半田41は、熱硬化性樹脂44に比べて比重が大きい。従って、図7に示す様に、半田41は開口14内を下方へ移動し、これにより半田41は接合面12aに蓄積される。一方、開口14内への半田41の移動に伴って、開口14内の熱硬化性樹脂44は、開口14外へ追い出される。そして、熱硬化性樹脂44は、隙間8を通ってソルダーレジスト13上へ移動する。尚、図7では、熱硬化性樹脂44が移動する様子を破線矢印により示している。   The solder 41 has a higher specific gravity than the thermosetting resin 44. Accordingly, as shown in FIG. 7, the solder 41 moves downward in the opening 14, whereby the solder 41 is accumulated on the joint surface 12 a. On the other hand, as the solder 41 moves into the opening 14, the thermosetting resin 44 in the opening 14 is driven out of the opening 14. Then, the thermosetting resin 44 moves onto the solder resist 13 through the gap 8. In FIG. 7, the movement of the thermosetting resin 44 is indicated by broken line arrows.

そして、半田41及び熱硬化性樹脂44の移動と共に、電子部品2がソルダーレジスト13の表面に近接する。そして、各開口14が、この開口14に対応する電極層21によって塞がれ、これにより第1空間31(図1参照)が形成される。これに伴って、ソルダーレジスト13上に第2空間32及び第3空間33(図1参照)が形成される。従って、第1空間31と第2空間32との間、並びに第1空間31と第3空間33との間が、電子部品2によって遮られる。   As the solder 41 and the thermosetting resin 44 move, the electronic component 2 comes close to the surface of the solder resist 13. Each opening 14 is closed by the electrode layer 21 corresponding to the opening 14, thereby forming a first space 31 (see FIG. 1). Accordingly, a second space 32 and a third space 33 (see FIG. 1) are formed on the solder resist 13. Accordingly, the electronic component 2 blocks the space between the first space 31 and the second space 32 and the space between the first space 31 and the third space 33.

斯くして、第1空間31には、半田41が集まる一方、熱硬化性樹脂44が含まれなくなる。或いは、第1空間31に熱硬化性樹脂44が含まれていたとしも、その量は5vol%程度である。又、第2空間32及び第3空間33には、熱硬化性樹脂44が集まる一方、半田41が含まれなくなる。或いは、第2空間32及び第3空間33に半田41が含まれていたとしも、その量は5vol%程度である。   Thus, the solder 41 is collected in the first space 31, but the thermosetting resin 44 is not included. Alternatively, even if the first space 31 contains the thermosetting resin 44, the amount is about 5 vol%. Further, the thermosetting resin 44 collects in the second space 32 and the third space 33 while the solder 41 is not included. Or even if the solder 41 is contained in the 2nd space 32 and the 3rd space 33, the quantity is about 5 vol%.

その後、加熱装置204は、半田ペースト4を更に加熱することにより、熱硬化性樹脂44を硬化させる。更にその後、冷却過程において、半田41が固化する。その結果、固化した半田41により、配線基板1と電子部品2とが、第1空間31において互いに電気的に接合される。又、熱硬化性樹脂44が硬化することにより、第2空間32及び第3空間33に硬化物42及び43がそれぞれ形成される。そして、硬化物42及び43により、配線基板1と電子部品2とが、第2空間32及び第3空間33において互いに接合される。   Thereafter, the heating device 204 further heats the solder paste 4 to cure the thermosetting resin 44. Thereafter, the solder 41 is solidified in the cooling process. As a result, the wiring board 1 and the electronic component 2 are electrically joined to each other in the first space 31 by the solidified solder 41. Further, the thermosetting resin 44 is cured, whereby cured products 42 and 43 are formed in the second space 32 and the third space 33, respectively. Then, the cured products 42 and 43 join the wiring board 1 and the electronic component 2 to each other in the second space 32 and the third space 33.

この様にして、図1に示される部品実装基板10が作製される。   In this manner, the component mounting board 10 shown in FIG. 1 is manufactured.

回収装置205は、作製された部品実装基板10を搬送ベルト6から回収する。尚、回収装置205には、例えばマガジン式の基板アンローダが用いられる。   The collection device 205 collects the manufactured component mounting board 10 from the conveyance belt 6. For example, a magazine-type substrate unloader is used for the collection device 205.

尚、上記製造ラインにおいては、基板供給装置201、半田ペースト付与装置202、搭載装置203、加熱装置204、及び回収装置205が、別個独立に構成されている。しかし、製造ラインの構成はこれに限定されるものではなく、これらの装置の幾つか又は全てに代えて、それらの機能を有する複合型の装置が用いられてもよい。   In the production line, the substrate supply device 201, the solder paste applying device 202, the mounting device 203, the heating device 204, and the recovery device 205 are configured separately and independently. However, the configuration of the production line is not limited to this, and instead of some or all of these apparatuses, a composite apparatus having these functions may be used.

上記部品実装基板10においては、第1空間31と第2空間32との間、並びに第1空間31と第3空間33との間が、電子部品2によって遮られている。このため、第2空間32及び第3空間33は、ソルダーレジスト13の上面に沿って第1空間31から離間した位置に形成されている。従って、第2空間32内の硬化物42及び第3空間33内の硬化物43は、第1空間31内の半田41に接することがない。   In the component mounting board 10, the electronic component 2 blocks the space between the first space 31 and the second space 32 and the space between the first space 31 and the third space 33. For this reason, the second space 32 and the third space 33 are formed at positions separated from the first space 31 along the upper surface of the solder resist 13. Therefore, the cured product 42 in the second space 32 and the cured product 43 in the third space 33 do not contact the solder 41 in the first space 31.

よって、部品実装基板10に対するリペア処理において、図8に示す様に配線基板1から電子部品2が取り外された場合、配線基板1上に半田41及び熱硬化性樹脂44が残存するものの、半田41は第1開口14内に位置し、且つ熱硬化性樹脂44は、半田41に接することなくソルダーレジスト13の上面に位置することになる。このため、新たな電子部品2が実装し直された場合でも、熱硬化性樹脂は半田内に殆ど混入することがない。従って、部品実装基板10に対してリペア処理が施された場合でも、配線基板1と電子部品2との間に接合不良が生じ難い。   Therefore, in the repair process for the component mounting board 10, when the electronic component 2 is removed from the wiring board 1 as shown in FIG. 8, the solder 41 and the thermosetting resin 44 remain on the wiring board 1, but the solder 41 Is located in the first opening 14, and the thermosetting resin 44 is located on the upper surface of the solder resist 13 without contacting the solder 41. For this reason, even when a new electronic component 2 is remounted, the thermosetting resin hardly mixes in the solder. Therefore, even when a repair process is performed on the component mounting board 10, it is difficult for a bonding failure to occur between the wiring board 1 and the electronic component 2.

又、上記部品実装基板10においては、半田41により、配線基板1と電子部品2とが、第1空間31において互いに接合されている。これに加えて、配線基板1と電子部品2とは、第2空間32において硬化物42により互いに接合されると共に、第3空間33において硬化物43により互いに接合されている。従って、上記部品実装基板10においては、配線基板1と電子部品2との接合強度が高い。   In the component mounting board 10, the wiring board 1 and the electronic component 2 are joined to each other in the first space 31 by the solder 41. In addition, the wiring board 1 and the electronic component 2 are joined to each other by the cured product 42 in the second space 32 and are joined to each other by the cured product 43 in the third space 33. Therefore, in the component mounting board 10, the bonding strength between the wiring board 1 and the electronic component 2 is high.

図9に示される従来の部品実装基板において、開口107は、配線層108の表面のうち電子部品102が電気的に接合される接合面109を、ソルダーレジスト110から露出させている。そして、電子部品102は、その両端が接合面109から浮いた状態で、半田フィレット103を介して接合面109に電気的に接合されている。従って、従来の部品実装基板の製造過程において、半田フィレット103を形成するための半田ペーストを2つの接合面109に付与する際に、2つの接合面109への半田ペーストの付与量が互いに異なると、次の様な現象が発生し易くなる。即ち、半田ペーストへの加熱により半田が溶融した後、半田が固化する際に、付与量の違いが原因となって生じる固化速度の違いにより、電子部品102の一端が接合面109の方へ引っ張られ、その結果、電子部品102が傾く。   In the conventional component mounting substrate shown in FIG. 9, the opening 107 exposes a bonding surface 109 on the surface of the wiring layer 108 to which the electronic component 102 is electrically bonded from the solder resist 110. The electronic component 102 is electrically bonded to the bonding surface 109 via the solder fillet 103 with both ends thereof floating from the bonding surface 109. Therefore, when applying the solder paste for forming the solder fillet 103 to the two joint surfaces 109 in the manufacturing process of the conventional component mounting board, the amount of solder paste applied to the two joint surfaces 109 is different from each other. The following phenomenon is likely to occur. That is, after the solder is melted by heating to the solder paste, one end of the electronic component 102 is pulled toward the bonding surface 109 due to the difference in solidification speed caused by the difference in applied amount when the solder is solidified. As a result, the electronic component 102 is tilted.

一方、上記部品実装基板10においては、電子部品2の両端は、ソルダーレジスト13の表面上に位置している。従って、電子部品2の一端が下方へ引っ張られたとしても、該一端が下方へ移動することがソルダーレジスト13によって阻止される。よって、電子部品2は傾き難い。   On the other hand, in the component mounting board 10, both ends of the electronic component 2 are located on the surface of the solder resist 13. Therefore, even if one end of the electronic component 2 is pulled downward, the solder resist 13 prevents the one end from moving downward. Therefore, the electronic component 2 is difficult to tilt.

尚、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、図1に示される部品実装基板10において、電子部品2は、配線基板1上の搭載位置から僅かにずれて配置されていてもよい。この場合、各開口14の一部が、その開口14に対応する電極層21によって覆われなくなるかもしれないが、そうであったとしても、各開口14の全体が電子部品2により覆われていればよい。   In addition, each part structure of this invention is not restricted to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible within the technical scope as described in a claim. For example, in the component mounting board 10 shown in FIG. 1, the electronic component 2 may be arranged slightly shifted from the mounting position on the wiring board 1. In this case, a part of each opening 14 may not be covered by the electrode layer 21 corresponding to the opening 14, but even if this is the case, the whole opening 14 is not covered by the electronic component 2. That's fine.

又、図2に示される部品実装基板310の各部構成は、ボールグリッドアレイ(BGA)型の電子部品を備える部品実装基板の構成にも適用することが出来る。更に、上述した部品実装基板の各部構成は、図1や図2に示される部品実装基板に限定されない種々の部品実装基板の構成にも適用することが出来る。   2 can also be applied to the configuration of a component mounting board including a ball grid array (BGA) type electronic component. Furthermore, each part structure of the component mounting board | substrate mentioned above is applicable also to the structure of the various component mounting board | substrates which are not limited to the component mounting board | substrate shown by FIG. 1 and FIG.

本発明に係る部品実装基板は、液晶表示モジュール等の電子機器に搭載することが出来る。   The component mounting board according to the present invention can be mounted on an electronic device such as a liquid crystal display module.

1 配線基板
2 電子部品
10 部品実装基板
11 絶縁基板
11a 表面
12 配線層
12a 接合面
13 ソルダーレジスト
14 開口
20 部品本体
21 電極層(端子)
31 第1空間
32 第2空間
33 第3空間
41 半田
42,43 硬化物
44 熱硬化性樹脂
301 配線基板
302 電子部品
310 部品実装基板
311 絶縁基板
311a 表面
312 配線層
312a 接合面
313 ソルダーレジスト
314 開口
320 基板
321 半導体素子
322 外装体
323 第1平面電極
324 第2平面電極(端子)
325 導電ビア
331 第1空間
332 第2空間
333 第3空間
341 半田
342,343 硬化物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring board 2 Electronic component 10 Component mounting board 11 Insulating board 11a Surface 12 Wiring layer 12a Joint surface 13 Solder resist 14 Opening 20 Component main body 21 Electrode layer (terminal)
31 1st space 32 2nd space 33 3rd space 41 Solder 42, 43 Cured material 44 Thermosetting resin 301 Wiring board 302 Electronic component 310 Component mounting board 311 Insulating board 311a Surface 312 Wiring layer 312a Bonding surface 313 Solder resist 314 Opening 320 Substrate 321 Semiconductor element 322 Exterior body 323 First planar electrode 324 Second planar electrode (terminal)
325 Conductive via 331 First space 332 Second space 333 Third space 341 Solder 342, 343 Hardened material

Claims (6)

配線基板と、
前記配線基板に実装される電子部品と
を備え、
前記配線基板は、絶縁基板と、前記絶縁基板の表面に形成された配線層と、前記配線層を覆うレジストとを備え、前記レジストには開口が形成され、前記開口は、前記配線層の表面のうち前記電子部品の端子が電気的に接合される接合面を前記レジストから露出させる一方、前記開口の全体が前記電子部品によって覆われており、
前記配線層と前記電子部品とで閉じられた前記開口内の第1空間が半田によって満たされ、前記半田により、前記端子と前記接合面とが互いに電気的に接合され、前記レジストの上面と前記電子部品の側面とで形成された第2空間において、熱硬化性樹脂の硬化物が、前記レジストと前記電子部品とを互いに接合している、
部品実装基板。
A wiring board;
An electronic component mounted on the wiring board,
The wiring board includes an insulating substrate, a wiring layer formed on a surface of the insulating substrate, and a resist covering the wiring layer, and an opening is formed in the resist, and the opening is a surface of the wiring layer. While exposing the bonding surface to which the terminals of the electronic component are electrically bonded from the resist, the entire opening is covered with the electronic component,
A first space in the opening closed by the wiring layer and the electronic component is filled with solder, and the terminal and the joint surface are electrically joined to each other by the solder, and the upper surface of the resist and the resist In the second space formed by the side surface of the electronic component, a cured product of a thermosetting resin joins the resist and the electronic component to each other.
Component mounting board.
前記開口の全体が、前記電子部品の前記端子により覆われている、請求項1に記載の部品実装基板。   The component mounting board according to claim 1, wherein the entire opening is covered with the terminals of the electronic component. 前記第1空間には、前記熱硬化性樹脂が存在しないか、或いは、前記第1空間に前記熱硬化性樹脂が存在していたとしても、その量は5vol%以下である、請求項1又は請求項2に記載の部品実装基板。   The thermosetting resin does not exist in the first space, or even if the thermosetting resin exists in the first space, the amount thereof is 5 vol% or less. The component mounting board according to claim 2. 前記第2空間には、前記半田が存在しないか、或いは、前記第2空間に前記半田が存在していたとしても、その量は5vol%以下である、請求項1乃至請求項3の何れかに記載の部品実装基板。   4. The device according to claim 1, wherein the solder does not exist in the second space, or even if the solder exists in the second space, the amount thereof is 5 vol% or less. 5. The component mounting board described in 1. 更に、前記レジストの上面と前記電子部品の下面とで形成された第3空間において、前記熱硬化性樹脂の硬化物が、前記レジストと前記電子部品とを互いに接合している、請求項1乃至請求項4の何れかに記載の部品実装基板。   Furthermore, in the 3rd space formed by the upper surface of the said resist, and the lower surface of the said electronic component, the hardened | cured material of the said thermosetting resin has joined the said resist and the said electronic component mutually. The component mounting board according to claim 4. 前記第3空間には、前記半田が存在しないか、或いは、前記第3空間に前記半田が存在していたとしても、その量は5vol%以下である、請求項5に記載の部品実装基板。   The component mounting board according to claim 5, wherein the solder does not exist in the third space, or even if the solder exists in the third space, the amount thereof is 5 vol% or less.
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