JP3747673B2 - 集積素子実装体とその製造方法とこの集積素子実装体を実装した実装基板 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、親基板上に実装される集積素子実装体とその製造方法とこの集積素子実装体を実装した実装基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の集積素子実装体は、基板とこの基板の上面側に実装された集積素子と、前記基板の下面側に形成した実装電極と、この実装電極と前記基板の上面側の導電パターンとを接続した導電電極とを備えた構成となっていた。すなわち、この集積素子実装体の実装電極を、親基板の実装電極部にはんだ等の導電性接着材を用いて実装する様な構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記、従来の構成において問題となるのは、集積素子実装体の実装電極の損傷が起きるという事であった。すなわち集積素子実装体の基板と親基板の間においては、熱膨張係数の差があり、この熱膨張係数の差に基づく収縮比率の差が、この集積素子実装体の基板へのストレスとなり、これによって集積素子実装体の実装電極部が損傷し導通不良が生じる事があったのである。そこで本発明は、この集積素子実装体の実装電極部の損傷を防止する事を目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する為に本発明は、実装電極の外周部分の少なくとも一部を絶縁膜で覆うと共に、この実装電極の上面には前記絶縁膜よりも肉厚の導電性接着材を設け、前記導電性接着材の溶融温度は、前記集積素子実装体が装着される親基板用の導電性接着材の溶融温度よりも高くした集積素子実装体である。これにより、導通不良が防止できるものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、基板と、この基板の上面側に実装された集積素子と、前記基板の下面側に形成した実装電極と、この実装電極と前記基板の上面側の導電パターンとを接続した導通電極とを備え、前記実装電極の外周部分の少なくとも一部を絶縁膜で覆うと共に、この実装電極の上面には、前記絶縁膜よりも肉厚の導電性接着材を設けた集積素子実装体において、前記導電性接着材の溶融温度は、前記集積素子実装体が装着される親基板用の導電性接着材の溶融温度よりも高くした集積素子実装体であって、集積素子実装体の実装電極面上に肉厚の導電性接着材を設けた事により、親基板との間で熱膨張係数の差によるストレスが加わった場合においても、このストレスは肉厚の導電性接着材によって緩衝される。
更に親基板と集積素子実装体をその導電性接着材で固着する場合において、親基板用の導電性接着材がまず溶融する事で、その後の両導電性接着材の固着が行われる様にしているので、集積素子実装体の導電性接着材の肉厚が薄くなってしまう事がない。これらの結果、集積素子実装体の実装電極の損傷は起きず、導通不良は生じないものとなる。
【０００６】
本発明の請求項２に記載の発明は、絶縁膜を基板の外周面側に開口させたコ字状とした請求項１に記載の集積素子実装体であって、導電性接着材を、肉厚とした場合であったとしても、この基板のコ字状の絶縁膜によりコ字状外に広がらず、よって隣の実装電極部との短絡等が生じる事が無くなる。
【０００７】
本発明の請求項３に記載の発明は、基板の外周面に、この基板の上下面に渡って凹状となった溝を設け、この溝内に導通電極を形成すると共に、この溝内の導通電極上には、実装基板の上面に設けた導電性接着材の一部を流入させた請求項１又は２に記載の集積素子実装体であって、この集積素子実装体を親基板上に実装した際に親基板の実装電極部において、この集積素子実装体の外周の溝部に到達するいわゆるフィレットを作りやすくする事ができるものである。
【０００８】
本発明の請求項４に記載の発明は、溝を基板の上面側に向けて基板の内方となる傾斜を設けた請求項３に記載の集積素子実装体であって、親基板との間で熱膨張係数の差によるストレスが加わった場合に於いても、この溝内の導通電極部に加わる力によって、導通電極が剥がれにくくなるものとなる。
【０００９】
本発明の請求項５に記載の発明は、絶縁膜の上面の粗度を、基板下面側の粗度よりも低くした請求項１〜４のいずれか一つに記載の集積素子実装体であって、絶縁膜の上面の粗度が低い事により、この絶縁膜の上面を超えて、その外方に導電性接着材が流れにくくなり、この結果として隣の実装電極との短絡等が生じにくくなるものである。
【００１０】
本発明の請求項６に記載の発明は、基板とこの基板の上面側に実装された集積素子と、前記基板の下面側に形成した実装電極と、この実装電極と前記基板の上面側の導電パターンとを接続した導通電極とを備え、前記実装電極の外周部分の少なくとも一部を絶縁膜で覆うと共に、この実装電極の上面には、前記絶縁膜よりも肉厚の導電性接着材を設けた集積素子実装体において、導電性接着材の一部を導通電極部分に付着させると共に、前記基板への前記導電性接着材の付着後に、前記基板の下面側を上方にした状態で、前記基板を加熱する集積素子実装体の製造方法であり、導電性接着材の一部が導通電極部分に付着する事により、この導通電極部分に、いわゆる親基板の実装時におけるフィレットを形成させ易くすることができ、しかも導通電極部分に別個に導電性接着材を塗布する作業も不要となり、製造工程が簡略化されるものとなる。
【００１１】
更に、導電性接着材の付着後に基板の下面側を上方にした状態でこの基板を加熱すれば、基板へ付着させた導電性接着材の一部が、導電電極部分に流れ落ちて、その部分に付着し易くなるものである。
【００１２】
本発明の請求項７に記載の発明は、基板外周面に、この基板上面側から加工する事で、この基板の上面側に向けて基板の内方に傾斜を有する溝を形成する請求項６に記載の集積素子実装体の製造方法であって、この様に基板の上面側に向けて基板の内方に傾斜を有する溝を形成する事によって、この溝内に設けた導通電極部分に、親基板との熱膨張係数との差に基づくストレスが加わった場合においても、導通電極が傾斜している事により剥がれにくくなるものである。
【００１３】
本発明の請求項８に記載の発明は、親基板と、この親基板の表、裏面の少なくとも一方に実装された請求項１に記載の集積素子実装体とを備えた実装基板において、前記親基板の表、裏面の少なくとも一方に実装電極を設けるとともに、この実装電極の上面に前記親基板用の導電性接着材を設け、集積素子実装体の導電性接着材の溶融温度は、前記親基板用の導電性接着材の溶融温度よりも高くした実装基板であって、この実装基板によれば、親基板に集積素子実装体を実装した場合において、親基板と集積素子実装体との間の熱膨張係数の差に基づくストレスが加わった場合においても、集積素子実装体の実装電極部の肉厚の導電性接着材により、そのストレスが緩衝され、この結果として、親基板と集積素子実装体との間における導電不良が生じにくくなる。
【００１４】
また、親基板と集積素子実装体をその導電性接着材で固着する場合において、親基板用の導電性接着材がまず溶融する事で、その後の両導電性接着材の固着が行われる様にしているので、集積素子実装体の導電性接着材の肉厚が薄くなってしまう事がない。
【００１５】
以下に、本発明の一実施形態を添付図面を用いて説明する。
【００１６】
図１に於いて、１はセラミックあるいはガラスエポキシ等で作られた親基板で、その親基板１上には、各種電子部品２と集積素子実装体３が実装されている。この集積素子実装体３の構成は図２〜図４に示す様な構成となっている。すなわちこれらの図２〜図４に示すごとく集積素子実装体３は、セラミック製基板４とこの基板４の上面側に実装された集積素子５などを備えている。又、基板４の下面の外周部には図２に示すごとく実装電極６が設けられている。この実装電極６と集積素子５とは図示していないが、基板４上面の導電パターンと基板４の外周に設けた溝７内の導通電極８を介して接続されている。又、実装電極６の下面側には図２〜図４に示すごとく肉厚のはんだ等の導電性接着材９が設けられており、この導電性接着材９の形成方法について次に説明する。まず、図６、図７に示すごとく基板４の下面側には、実装電極６が設けられた状態に於いて図８、図９のごとくこの実装電極６の外周を覆うごとく、この基板４の外周方向が開口となったガラス製の絶縁膜１０が設けられている。この状態において次に図１０、図１１に示すごとく絶縁膜１０の内方を覆うごとく、厚膜の導電性接着材９を印刷により設ける。次にこの図１０、図１１に示すごとく基板４の導電性接着材９側を上面にした状態で加熱を行う。この様にすれば、導電性接着材９の溝７に設けた部分は下方へとその一部が流れ落ち、その結果として図１２〜図１４に示す様な状態となる。すなわちこの状態に於いては、導電性接着材９の一部が溝７内へと流れ落ちこの溝７内に設けた導通電極８を覆う事になるのである。溝７は図２に示すごとく基板４の上面側が内方になる様な傾斜が形成されているので、先ほどの導電性接着材９の一部もこの傾斜に沿ってその基板４の上方側が内方となる様な付着状態となる。さてこの状態に於いて親基板１に基板４を実装する場合には、図１、図５の様な状態によって行う。すなわち親基板１の実装電極１１上には、クリームはんだ等の導電性接着材９が設けられ、その上に基板４が実装される。この基板４の下面側には、上述したごとく絶縁膜１０よりも肉厚となった導電性接着材９が設けられており、この状態で加熱を行えば、親基板の導電性接着材と基板４の導電性接着材９部分において、溶融が起こり両者の結合が行われる事になる。尚、この際親基板１に設けた導電性接着材の溶融温度より、基板４の導電性接着材９の溶融温度を高くしておけば、最初に溶けるのは親基板１の導電性接着材であり、その後基板４の導電性接着材９が溶融する事になるので、基板４の導電性接着材９の肉厚が薄くなる事は少なくなる。いずれにせよこの様にして、親基板１上に基板４を実装した場合には、図５に示すごとく親基板１と基板４間には導電性接着材９による充分な隙間ができる事になる。逆にいえばこの親基板１と基板４の間には充分な導電性接着材９及び親基板１の導電性接着材が介在する事になるのである。この事が親基板１上に於いて親基板１と基板３の間で熱膨張係数の差に基づくストレスが加わった場合に、それを導電性接着材９の充分な厚みによって緩和する事ができ、この結果として導電性接着材９の設けられた実装電極６部分の損傷は起きず、この結果としてこの部分における導電不良は生じなくなるものである。尚、この図５に示すごとく導電性接着材９及び親基板１の導電性接着材が溶融した際には、その溶融部の一部が溝７内へと流れ込む事になるのであるが、この溝７内には上述したごとく、導電性接着材９を形成する際の一部が流入しているので図５に示すごとく、充分なフィレットが形成される事になり、この事が親基板１上における実装基板３の実装強度を高める事になるのである。
【００１７】
以上の様に本発明は、基板と、この基板の上面側に実装された集積素子と、前記基板の下面側に形成した実装電極と、この実装電極と前記基板の上面側の導電パターンとを接続した導通電極とを備え、前記実装電極の外周部分の少なくとも一部を絶縁膜で覆うと共に、この実装電極の上面には、前記絶縁膜よりも肉厚の導電性接着材を設けた集積素子実装体において、前記導電性接着材の溶融温度は、前記集積素子実装体が装着される親基板用の導電性接着材の溶融温度よりも高くした集積素子実装体であり、集積素子実装体の実装電極面上に肉厚の導電性接着材を設けた事により、親基板との間で熱膨張係数の差によるストレスが加わった場合においても、このストレスは肉厚の導電性接着材によって緩衝される。
更に親基板と集積素子実装体をその導電性接着材で固着する場合において、親基板用の導電性接着材がまず溶融する事で、その後の両導電性接着材の固着が行われる様にしているので、集積素子実装体の導電性接着材の肉厚が薄くなってしまう事がない。
この結果として集積素子実装体の実装電極の損傷は起きず、導通不良は生じないものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の斜視図
【図２】同集積素子実装体の正面図
【図３】同集積素子実装体の下面側の斜視図
【図４】同集積素子実装体の側面図
【図５】同親基板に実装した正面図
【図６】同集積素子実装体を製造する為の下面図
【図７】同溝部の斜視図
【図８】図６の要部の拡大下面図
【図９】図６の要部の断面図
【図１０】同製造工程を示す集積素子実装体の下面図
【図１１】図１０の要部の拡大下面図
【図１２】同製造工程を示す集積素子実装体の下面図
【図１３】図１２の要部の拡大下面図
【図１４】図１２の要部の断面図
【符号の説明】
１ 親基板
２ 電子部品
３ 集積素子実装体
４ 基板
５ 集積素子
６ 実装電極
７ 溝
８ 導通電極
９ 導電性接着材
１０ 絶縁膜
１１ 実装電極
Claims (8)
- 基板と、この基板の上面側に実装された集積素子と、前記基板の下面側に形成した実装電極と、この実装電極と前記基板の上面側の導電パターンとを接続した導通電極とを備え、前記実装電極の外周部分の少なくとも一部を絶縁膜で覆うと共に、この実装電極の上面には、前記絶縁膜よりも肉厚の導電性接着材を設けた集積素子実装体において、前記導電性接着材の溶融温度は、前記集積素子実装体が装着される親基板用の導電性接着材の溶融温度よりも高くした集積素子実装体。
- 絶縁膜は、基板の外周面を開口させたコ字状とした請求項１に記載の集積素子実装体。
- 基板の外周面に、この基板の上下面に渡って凹状となった溝を設け、この溝内に導通電極を形成すると共に、この溝内の導通電極上には、実装基板の上面に設けた導電性接着材の一部を流入させた請求項１又は２に記載の集積素子実装体。
- 溝は、基板の上面側に向けて基板の内方となる傾斜を有する請求項３に記載の集積素子実装体。
- 絶縁膜の上面の粗度を、基板下面側の粗度よりも低くした請求項１〜４のいずれか一つに記載の集積素子実装体。
- 基板と、この基板の上面側に実装された集積素子と、前記基板の下面側に形成した実装電極と、この実装電極と前記基板の上面側の導電パターンとを接続した導通電極とを備え、前記実装電極の外周部分の少なくとも一部を絶縁膜で覆うと共に、この実装電極の上面には、前記絶縁膜よりも肉厚の導電性接着材を設けた集積素子実装体に於いて、導電性接着材の一部を導通電極部分に付着させると共に、前記基板への前記導電性接着材の付着後に、前記基板の下面側を上方にした状態で、前記基板を加熱する集積素子実装体の製造方法。
- 基板外周面に、この基板上面側から加工する事で、この基板の上面側に向けて基板の内方に傾斜を有する溝を形成する請求項６に記載の集積素子実装体の製造方法。
- 親基板と、この親基板の表、裏面の少なくとも一方に実装された請求項１に記載の集電素子実装体とを備えた実装基板において、前記親基板の表、裏面の少なくとも一方に実装電極を設けるとともに、この実装電極の上面に前記親基板用の導電性接着材を設け、集積素子実装体の導電性接着材の溶融温度は、前記親基板用の導電性接着材の溶融温度よりも高くした実装基板。
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