JPH10135267A - 実装基板の構造及びその製造方法 - Google Patents

実装基板の構造及びその製造方法

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JPH10135267A
JPH10135267A JP8288596A JP28859696A JPH10135267A JP H10135267 A JPH10135267 A JP H10135267A JP 8288596 A JP8288596 A JP 8288596A JP 28859696 A JP28859696 A JP 28859696A JP H10135267 A JPH10135267 A JP H10135267A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装密度を向上させることができるととも
に、小型化が可能で、コストを抑えて安価に提供するこ
とができる実装基板の構造及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 接続パターン4を設けた第1の回路基板
3上に単体の電子部品5を実装し、下面にはんだ電極7
を接合してなる第1の単体実装基板1上に、前記接続パ
ターン4に第2の単体実装基板2のはんだ電極11を位
置合わせして実装し、単体実装基板を多層化してなる構
造にした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品が実装さ
れて電子回路が形成された実装基板の構造及びその製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の実装基板における製造方
法としては、例えば特開平7−235763号に示され
るように、回路基板の接続パターン上に電子部品の接続
端子を位置合わせし、フラックスを用いないではんだ接
続してなる方法が知られている。その製造方法は、回路
基板の接続パターン及び電子部品の接続端子の一方に予
めはんだを供給しておくとともに、はんだ加熱工程前に
接続部を覆うように有機材料を供給しておき、はんだ加
工工程において、この供給された有機材料ではんだ接続
する方法をとっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の製造方法では、次の(1)及び(2)に示すような
問題点があった。 (1)単位面積当たりに実装できる部品数は高々1つで
あり、高密度に実装することができない。 (2)フラックスではない、一般的には特殊となる有機
材料を用いるため、接続品質を低コストでは十分に確保
できない。
【0004】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、その目的は実装密度を向上させることができ
るとともに、小型化が可能で、コストを抑えて安価に提
供することができる実装基板の構造及びその製造方法を
提供することにある。さらに、他の目的は、以下に説明
する内容の中で順次明らかにして行く。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、その実装基板の構造としては次の技術手段
を講じたことを特徴とする。すなわち、接続パターンを
設けた回路基板の上面に単体の電子部品を実装し下面に
はんだ電極を接合してなる単体実装基板の上に、前記接
続パターンにはんだ電極を位置合わせして他の単体実装
基板を実装し、単体実装基板を多層化してなる構成とし
たものである。
【0006】また、上記目的を達成するために、その実
装基板の製造方法としては、次の技術手段を講じたこと
を特徴とする。すなわち、接続パターンを設けた回路基
板の上面に単体の電子部品を実装し下面にはんだ材料を
供給した後、前記回路基板の全体をはんだの融点以上に
加熱して単体実装基板を複数作成する工程を経、その
後、前記作成した単体実装基板の上面にフラックスを塗
布し、そのフラックスを塗布した面に形成された前記接
続パターンと他の単体実装基板のはんだ電極を位置合わ
せして搭載し、全体を再度はんだの融点以上に加熱して
はんだリフローを行い、その後、冷却を施して多層化し
た実装基板を作成するようにしたものである。
【0007】これによれば、単体実装基板を重ねて多層
化しているので、単位面積あたりの実装密度を単体実装
基板のn倍にすることができ、これを用いることによっ
て製品の小型、高密度化が可能になる。また、単体実装
基板同士を接続するときには、特殊な材料を用いること
なく、通常のソルダペースト若しくはフラックスを用い
ることにより、コストの上昇を抑えることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。なお、以下に述べる形態は、
本発明の好適な具体例であるから技術的に好ましい種々
の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明
において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、こ
れらの形態に限られるものではないものである。
【0009】図1は本発明に係る実装基板の第1の形態
例を示す実装基板の概略断面図である。図1において、
この実装基板は、第1の単体実装基板1上に第2の単体
実装基板2を積み重ねて多層化した構造になっている。
このうち、第1の単体実装基板1は、第1の回路基板3
の接続パターン4を設けている上面に半導体等の電子部
品5を実装し、その後から電子部品5の上を樹脂材で封
止して保護膜6を形成し、その後、下面に球状のはんだ
電極7を設けることによって独立した単体実装基板とし
て作られる。一方、第2の単体実装基板2は、第2の回
路基板8の上面に同じく半導体等の電子部品9を実装
し、その後から電子部品9の上を樹脂材で封止して保護
膜10を形成し、その後、下面に球状のはんだ電極11
を設けて単体実装基板として独立して作られる。こうし
て出来上がった第1の実装基板1と第2の実装基板2
は、第1の実装基板1上の接続パターン4にソルダペー
スト若しくはフラックスを塗布した後、第2の実装基板
2のはんだ電極11を接続パターン4に位置合わせさせ
て搭載される。また、この状態で全体を加熱することに
より球状のはんだ電極11を供給したソルダペーストと
共に、若しくはフラックスの活性力を助けとして溶融せ
しめ、その後冷却されることによって図1に示す多層化
(図1では2層化されている)された実装基板が得られ
る。図2では、このように第1の実装基板1上に第2の
実装基板2を重ね、その後、はんだ電極11を溶融して
第1の実装基板1と第2の実装基板2とを積層化される
状態を示している。
【0010】したがって、第1の形態例で示す実装基板
の場合では、第1の単体実装基板1と第2の単体実装基
板2とを積み重ねて多層化した構造にしているので、単
位面積あたりの実装密度を単体実装基板(1または2)
の2倍にすることができる。よって、この実装基板を用
いることによって製品の小型化、及び高密度化が可能と
なる。また、単体の電子回路同士を接続するときには、
特殊な材料を用いることなく、通常のソルダペースト若
しくはフラックスを用いることにより、コストを抑える
ことも可能になる。
【0011】図3は本発明に係る第2の形態例を示す実
装基板の概略断面図である。図3において、この実装基
板は、第1の単体実装基板21A上に第2の単体実装基
板21Bを、さらに第2の単体実装基板21B上に第3
の単体実装基板21Cを、と言うように各単体実装基板
を順に積み重ねて3層化した構造になっている。なお、
ここでの第1の単体実装基板21Aと第2の単体実装基
板21Bと第3の単体実装基板21Cは同じ構造をした
ものである。
【0012】図4は第2の形態例における実装基板の製
造工程を示す図で、図5及び図6はその各工程での作業
を説明するための図である。なお、図5では単体実装基
板21Aを作る場合を代表して説明する。そして、この
実装基板の製造工程では、大きくは予備工程と積層工程
とに分けられ、図5はその予備工程、図6はその積層工
程にそれぞれ対応している。
【0013】まず、図4中における予備工程について説
明すると、この予備工程では図5に示すようにして単体
実装基板21Aを複数形成する。すなわち、上面に接続
パターン23が設けられている回路基板22を用意し、
その接続パターン23上に半導体等の単体の電子部品2
4を実装する。図5の(a),(b)参照。この実装方
法は、単体の半導体の場合はフリップチップ実装やワイ
ヤボンド実装、テープボンディング(TAB)実装等に
より可能で、パッケージされた通常の電子部品の場合は
ソルダペーストを回路基板22に塗布して電子部品24
を位置合わせして搭載し、加熱リフローすることにより
可能である。次に、上記電子部品24として単体の半導
体を実装した場合は、エポキシ樹脂等により半導体の実
装部位全体を覆うようにして保護膜25を形成する。図
5の(c)参照。その後、半導体等の単体電子部品24
を実装した面(上面)と反対側の面(下面)に形成した
接続パターン上にフラックスを塗布する。続いて球状の
はんだ材料を供給し、次いで全体を加熱リフローするこ
とによりはんだ電極26を下面に形成し、その後、洗浄
してフラックス成分を取り除くことによって単体の実装
基板21Aが形成される。図5の(d)参照。このよう
にして、単体の実装基板21A及び実装基板21B,2
1Cだけを別に作って予め複数用意しておく。
【0014】次に、図4中における積層工程について説
明すると、この積層工程では、第1の単体実装基板21
Aの上面における接続パターン23上にソルダペースト
若しくはフラックスを塗布する。この塗布工程ではディ
スペンサを用いると簡単に行うことができ、またフラッ
クスを用いる場合では単体実装基板21Aの上面にスプ
レー塗布する方法を用いても良い。また、この同じ作業
を第2の単体実装基板21B,第3の単体実装基板21
Cに付いても行う。次いで、このようにしてソルダペー
スト若しくはフラックスが塗布された第1の単体実装基
板21Aの接続パターン23にはんだ電極26を位置合
わせして第2の単体実装基板21Bを積み重ね、続いて
第2の単体実装基板21Bの接続パターン23にはんだ
電極26を位置合わせして第3の単体実装基板21Cを
積み重ねる。図6は、この作業手順を模式的に示してい
る。また、このようにして積み重ねられた単体実装基板
21A,21B,21Cの状態を保持しながら全体をは
んだの融点以上に加熱してはんだをリフローし、その
後、冷却を行うことにより図3に示す多層(本形態例で
は3層)構造の実装基板を製造することが可能となる。
さらに、必要によっては、リフローする工程の後にフラ
ックス成分を洗浄する工程が追加される。なお、この形
態例では、3つの単体実装基板を積層して3層構造にし
た場合について説明したが、これに限らず2層であって
も、あるいは4層以上であっても同様にして形成するこ
とができるものである。
【0015】したがって、この第2の形態例でも、単体
実装基板21A〜21Cに電子部品24を実装した回路
基板22の下面にはんだ電極26を配置し、反対側の上
面にフラックス等を塗布した後、各単体実装基板21A
〜21Cを位置合わせし、重ね合わせた状態で加熱して
はんだリフローすることにより、多層構造で単位面積あ
たりの実装密度をn倍に高めた高密度電子部品モジュー
ルを容易に形成することができる。但し、上記nは積層
数である。このモジュール(実装基板)を用いると電子
製品の小型化及び軽量化が可能になる。
【0016】なお、上記各形態例において、例えば単体
実装基板(21A〜21C)に実装される電子部品5と
して、メモリ半導体を実装すれば、小型メモリモジュー
ルを容易に形成することができる。また、各単体実装基
板21A〜21C毎に各々違った機能形態を持つ部品を
搭載することによって、完成された部品単体で種々の機
能を発揮するシステムを一つにまとめたような電子部品
モジュールを形成することが可能である。さらに、各単
体実装基板21A〜21Cには必ずしも1つの電子部品
しか実装しないのではなく、同一種類、あるいは異なっ
た種類の電子部品を複数実装しても差し支えないもので
ある。
【0017】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
コストを高めることなく、単位面積あたりの実装密度を
高め、製品の小型、高密度化が可能になる等の効果が期
待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の形態例を示す実装基板の概略断
面図である。
【図2】第1の形態例における実装基板の製造手順を説
明する図である。
【図3】本発明の第2の形態例を示す実装基板の概略断
面図である。
【図4】第2の形態例における実装基板の製造工程図で
ある。
【図5】第2の形態例における実装基板の要部工程での
作業手順説明図である。
【図6】第2の形態例における実装基板の要部工程での
作業手順説明図である。
【符号の説明】
1,2,21A,21B,21C 単体実装基板 3,8,22 回路基板 4,23 接続パターン 5,9,24 電子部品 6,10,25 保護膜 7,11,26 はんだ電極

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接続パターンを設けた回路基板の上面に
    単体の電子部品を実装し下面にはんだ電極を接合してな
    る単体実装基板の上に、前記接続パターンにはんだ電極
    を位置合わせして他の単体実装基板を実装し、単体実装
    基板を多層化してなることを特徴とする実装基板の構
    造。
  2. 【請求項2】 前記電子部品として半導体チップを用い
    た請求項1に記載の実装基板の構造。
  3. 【請求項3】 前記単体の電子部品を単一の単体実装基
    板上に複数実装してなる請求項1に記載の実装基板の構
    造。
  4. 【請求項4】 前記複数の単体実装基板として、各々が
    同様の機能を持った電子部品を実装してなる請求項1に
    記載の実装基板の構造。
  5. 【請求項5】 前記複数の単体実装基板として、各々が
    異なる機能を持った電子部品を実装してなる請求項1に
    記載の実装基板の構造。
  6. 【請求項6】 前記単体基板に電子部品を実装する形態
    がフリップチップ実装である請求項1に記載の実装基板
    の構造。
  7. 【請求項7】 前記単体基板に電子部品を実装する形態
    がワイヤーボンド実装である請求項1に記載の実装基板
    の構造。
  8. 【請求項8】 前記単体基板に電子部品を実装する形態
    がテープボンディング実装である請求項1に記載の実装
    基板の構造。
  9. 【請求項9】 前記単体基板に電子部品を実装する形態
    がリフローはんだ付け実装である請求項1に記載の実装
    基板の構造。
  10. 【請求項10】 接続パターンを設けた回路基板の上面
    に単体の電子部品を実装し下面にはんだ材料を供給した
    後、前記回路基板の全体をはんだの融点以上に加熱して
    単体実装基板を複数作成する工程を経、その後、前記作
    成した単体実装基板の上面にフラックスを塗布し、その
    フラックスを塗布した面に形成された前記接続パターン
    と他の単体実装基板のはんだ電極を位置合わせして搭載
    し、全体を再度はんだの融点以上に加熱してはんだリフ
    ローを行い、その後、冷却を施して多層化した実装基板
    を作成することを特徴とする実装基板の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記フラックスに代えてソルダペース
    トを用いる請求項10に記載の実装基板の製造方法。
  12. 【請求項12】 前記加熱してはんだをリフローする工
    程の直後にフラックス残さを洗浄する工程を加えてなる
    請求項10に記載の実装基板の製造方法。
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