(57)【要約】  導電性粒子を含む接着剤を用いて電子部品を支持体に実装する際に、応力の影響を抑制する事のできる技術を提供する。支持体上に配置された枠状の絶縁枠層と、前記絶縁枠の枠内に配置された接続用樹脂層と、前記接続用樹脂層を介して前記支持体上に配置された電子部品と、を具備する。前記接続用樹脂層は、前記電子部品の少なくとも一部と前記支持体の少なくとも一部とを電気的に接続する導電部を有している。
2008120564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極端子を有する支持体上に配置された絶縁枠と、
前記絶縁枠の枠内に配置された、接続用樹脂層と、
前記接続用樹脂層を介して前記支持体上に配置された、電極端子を有する電子部品と
を具備し、
前記電子部品の少なくとも一部は、前記絶縁枠上に配置され、
前記接続用樹脂層は、前記電子部品の電極端子と前記支持体の電極端子とを電気的に接続する導電部を有している
電子部品の実装構造。
【請求項２】
請求の範囲１に記載された電子部品の実装構造であって、
前記接続用樹脂層は、導電性粒子を含む絶縁性樹脂により形成され、
前記導電部は、前記導電性粒子が一体化した部分である
電子部品の実装構造。
【請求項３】
請求の範囲１又は２に記載された電子部品の実装構造であって、
更に、
前記電子部品の縁部の少なくとも一部に沿って設けられた、絶縁性のフィレット
を具備する
電子部品の実装構造。
【請求項４】
請求の範囲１乃至３のいずれかに記載された電子部品の実装構造であって、
前記絶縁枠と前記接続用樹脂層との間には混在層が設けられ、
前記混在層は、前記絶縁枠を構成する成分と前記接続用樹脂層を構成する成分とが混在してなる層である
電子部品の実装構造。
【請求項５】
請求の範囲１乃至４のいずれかに記載された電子部品の実装構造であって、
前記支持体はプリント配線基板であり、
前記電子部品は、半導体チップである
電子部品の実装構造。
【請求項６】
請求の範囲１乃至４のいずれかに記載された電子部品の実装構造であって、
前記支持体は、第１の半導体チップであり、
前記電子部品は、第２の半導体チップである
電子部品の実装構造。
【請求項７】
請求の範囲１乃至６のいずれかに記載された電子部品の実装構造であって、
前記絶縁枠は、前記接続用樹脂層よりも高粘度である
電子部品の実装構造。
【請求項８】
請求の範囲１乃至７のいずれかに記載された電子部品の実装構造であって、
前記絶縁枠は、フィラーと、絶縁性の樹脂とを含んでおり、
前記絶縁枠のフィラー含有率は、前記接続用樹脂層のフィラー含有率よりも大きい
電子部品の実装構造。
【請求項９】
電極端子を有する支持体上に、絶縁枠を配置する工程と、
前記絶縁枠の枠内に、未硬化の接続用樹脂を供給する工程と、
電極端子を有する電子部品を、前記支持体の電極端子と前記電子部品の電極端子とが対向するように位置あわせし、前記絶縁枠の上に載置する工程と、
供給された前記接続用樹脂を加熱する加熱工程と、
を具備し、
前記接続用樹脂は、導電性粒子と絶縁性の樹脂とを含み、
前記加熱する工程は、前記接続用樹脂を硬化させて、前記電子部品を前記支持体に接着させるとともに、前記導電性粒子を凝集させて前記電子部品の電極端子と前記支持体の電極端子とを電気的に接続させる工程を含んでいる
電子部品の実装方法。
【請求項１０】
請求の範囲９に記載された電子部品の実装方法であって、
更に、
前記載置する工程の後に、前記電子部品の縁部の少なくとも一部に沿って、フィレット形成用の絶縁性樹脂を供給する工程と、
前記フィレット形成用の絶縁性樹脂を硬化させる工程と、
を具備する
電子部品の実装方法。
【請求項１１】
請求の範囲９に記載された電子部品の実装方法であって、
更に、
前記載置する工程よりも前に、前記絶縁枠内に、前記載置する工程で前記接続用樹脂が前記電子部品の縁部からはみ出すような量の樹脂を供給する工程を含む
電子部品の実装方法。
【請求項１２】
請求の範囲９乃至１１のいずれかに記載された電子部品の実装方法であって、
前記接続用樹脂を供給する工程は、前記絶縁枠の配置された前記支持体上に前記接続用樹脂を塗布する工程と、前記絶縁枠をマスクとして塗布された前記接続用樹脂をスキージ印刷する工程と、を有する
電子部品の実装方法。
【請求項１３】
請求の範囲９乃至１２のいずれかに記載された電子部品の実装方法であって、
前記接続用樹脂を供給する工程は、更に、前記載置する工程におけるエアー巻き込みを防止するための樹脂を前記接続用樹脂上に配置する工程を有する
電子部品の実装方法。
【請求項１４】
請求の範囲９乃至１２のいずれかに記載された電子部品の実装方法であって、
更に、
前記載置する工程の前に実施され、前記載置工程におけるエアー巻き込みを防止するための樹脂を前記電子部品の載置面に配置する工程、
を具備する
電子部品の実装方法。
【請求項１５】
請求の範囲９乃至１４のいずれかに記載された電子部品の実装方法であって、
前記絶縁枠を配置する工程は、フィルム状の絶縁枠を前記支持体上に配置する工程と、配置された前記絶縁枠を、加圧及び／又は加熱により前記支持体上に接合させる工程と、を有する
電子部品の実装方法。
【請求項１６】
請求の範囲９乃至１４のいずれかに記載された電子部品の実装方法であって、
前記絶縁枠を配置する工程は、硬化前の前記絶縁枠を仮配置する工程を有し、
前記加熱する工程は、前記接続用樹脂に加え前記絶縁枠も加熱して硬化させる工程を有する
電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、集積回路などの電子部品が支持体上に実装された電子部品の実装構造及びその製造方法に関する。本出願は、日本国特許出願２００７−０８５９６０に基づいており、優先権の利益を主張する。当該特許出願の開示内容は全て、参照することによりここに組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（半導体チップ）などの電子部品は、支持体上に実装されて用いられる（例えば、特開昭６３−２６３７３２号公報、参照）。近年の電子機器の高性能化、および小型化への要求を実現する為には、電子部品の多数の電極端子を、より小面積で支持体側の電極端子と接続させる技術を開発しなければならない。そこで、電極端子は、実装面の外周部のみに配置されていたのが、実装面全体に配置されるようになりつつある。また、接続形態は、ワイヤーボンディングやリードによる接続形態から、はんだバンプを介したフリップチップ方式へと発展してきた。【０００３】
フリップチップ方式による電子部品の実装構造を図１に示す。図１には、配線基板１０１と、集積回路１０２と、電極端子（配線基板側）１０３と、電極端子（集積回路側）１０４とが描かれている。配線基板１０１と集積回路１０２とは、電極端子１０３と１０４との間に配置されるはんだ部１０５を介して、電気的に接続されている。また、はんだ部１０５が配置されることにより生じる配線基板１０１と集積回路１０２との間の隙間には、封止樹脂が充填されている。【０００４】
図１で示したような構造の電子部品の実装構造は、以下に述べるような方法で得られる。まず、集積回路側電極端子１０４と配線基板側電極端子１０３との少なくとも一方にはんだバンプを形成する。はんだバンプは、例えば、はんだボール搭載法やはんだペースト印刷法により形成される。次に、はんだバンプ近傍にフラックスを供給する。次に、集積回路１０２と配線基板１０１の電極端子同士が対向するように位置合わせし、集積回路１０２を配線基板１０１上に載置する。次に、加熱処理を行い、はんだバンプを溶融させて相手方の電極端子に濡れ広がらせ、一体化させる。尚、電極端子１０４と電極端子１０３との両方にはんだバンプが形成されている場合には、はんだバンプ同士が一体化される。次に、洗浄液を用いて、フラックスを洗浄する。次に、配線基板１０１と集積回路１０２との隙間に封止樹脂を充填し、硬化させる。これにより、集積回路１０２が配線基板１０１上に実装される。【０００５】
このようなフリップチップ方式による電子部品の実装構造としては、例えば、特開平１０−１０７０８２号公報に記載されたものが知られている。【０００６】
上述のような製造方法で電子部品を支持体上に実装した場合、洗浄液によるフラックスの洗浄が不十分となると、残留した洗浄剤成分やフラックス成分が電気的絶縁性を低下させることがある。電気的絶縁性が低下すると、実装構造体の信頼性も低下してしまう。電極端子ピッチや電極端子間の隙間は、電子デバイスの多ピン化要求により、ともに小さくなる傾向にある。これにより、はんだ部とはんだ部との隙間も狭くなり、その隙間に残留するフラックス洗浄の難易度が高まっている。その結果、フラックス洗浄不良の危険性も高まっている。【０００７】
また、電極端子の狭ピッチ化に伴い、はんだ部も小径化させる必要がある。しかしながら、はんだ部の小径化は、技術的に困難であるか、著しいコストの上昇をまねく。例えば、はんだボール搭載法では、小径のはんだボールを得る事が困難である。また、はんだペースト印刷法では、マスクによる印刷時の歩留まりが低下する。また、はんだバンプに求められる高さの保持が難しくなる。このように、はんだ部を多ピン・狭ピッチ領域に適用することは非常に難しい。【０００８】
電極端子の狭ピッチ化に対応する観点からは、スタッドバンプやメッキバンプを電極端子上に形成しておき、加熱や加圧、さらに超音波振動を印加する手法が考えられる。この手法に依れば、バンプと相手方電極端子とが固相拡散現象により一体化される。しかしながら、高い圧力や超音波振動を印加すると、バンプ直下に形成された素子が損傷する事がある。加えて、スタッドバンプはエリアアレイでの形成が難しく、多ピン化の面で不利であり、コストの面でもエリアアレイでの形成は実用的ではない。【０００９】
従って、フラックス洗浄残渣による信頼性低下を解消し、微細接続を低コストで過大な応力を加えることなく接続する技術の開発が望まれている。【００１０】
これに対して、導電性粒子を含む絶縁樹脂（例えば特許第２８０７９４０号公報）を接着剤として用い、熱硬化により導電性粒子を一体化させることで、電子部品と支持体とを電気的に接続する技術が知られている。このような技術として、特開２００４−３６３４３４号公報には、回路基板と電子部品とを、導電性樹脂ペーストからなる接続部剤とその導電性樹脂ペーストより低い硬化温度を有する絶縁性接着剤とを用いて接続することが記載されている。【００１１】
このような手法を用いれば、導電性粒子が一体化した際に、電極端子同士が電気的に接続される上、他の部分では絶縁性の樹脂によって封止された構造となる。電気的接続を行う工程と封止樹脂を充填する工程とが一括して行われるので、フラックスの洗浄を行う必要が無い。【００１２】
しかしながら、導電性粒子を含む樹脂を用いる場合、樹脂成分の粘度を、熱硬化時に導電性粒子が凝集できる程度に低くする必要がある。このため、樹脂中に熱膨張率を小さくするためのフィラーなどを充填することができず、熱膨張率が大きくならざるを得ない。その結果、熱硬化時に熱応力の影響を大きく受けてしまい、電子部品と支持体との接続部分に亀裂が生じてしまうなど、電子部品−支持体間の接続信頼性が劣ってしまう。【００１３】
また、熱硬化時の樹脂粘度が低くと、載置される電子部品の位置が不安定となり、位置ずれを起こし易くなる。また、接着剤が必要以上に濡れ広がってしまうこともある。
【発明の開示】
【００１４】
従って、本発明の目的は、導電性粒子を含む接着剤により電子部品が支持体に実装された電子部品の実装構造において、接続部分の信頼性の高められた電子部品の実装構造を提供することにある。
【００１５】
本発明の電子部品の実装構造は、支持体上に配置された枠状の絶縁枠と、絶縁枠の枠内に配置された接続用樹脂層と、接続用樹脂層を介して支持体上に配置された電子部品と、を具備する。電子部品の少なくとも一部は、絶縁枠上に配置される。接続用樹脂層は、電子部品の少なくとも一部と支持体の少なくとも一部とを電気的に接続する導電部を有している。
【００１６】
本発明の電子部品の実装方法は、支持体上に、枠状の絶縁枠を配置する絶縁枠配置工程と、絶縁枠の枠内に、導電性粒子を含む接続用樹脂を供給する供給工程と、電極端子を有する電子部品を、支持体上に電極端子同士が対向するように、少なくとも一部が絶縁枠上に配置されるように位置合わせし、接続用樹脂及び絶縁枠の上に載置する載置工程と、供給された接続用樹脂を加熱する加熱工程と、を具備する。その絶縁枠配置工程において、絶縁枠は、電子部品が載置工程において少なくとも一部で絶縁枠に支持されるように、支持体上に配置される。加熱工程により、電子部品及び支持体が接続用性樹脂を介して一体化されるとともに、その導電性粒子が凝集して電子部品及び支持体の少なくとも一部が電気的に接続される。
【００１７】
本発明によれば、導電性粒子を含む接着剤により電子部品が支持体に実装された電子部品の実装構造において、接続部分の信頼性の高められた電子部品の実装構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、絶縁枠と電子部品との位置関係を説明するための説明図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、絶縁枠と電子部品との位置関係を説明するための説明図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、絶縁枠と電子部品との位置関係を説明するための説明図である。
【図３Ｄ】図３Ｄは、絶縁枠と電子部品との位置関係を説明するための説明図である。
【図３Ｅ】図３Ｅは、絶縁枠と電子部品との位置関係を説明するための説明図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の電子部品の実装方法を示すフローチャートである。
【図５Ａ】図５Ａは、第１の実施形態の電子部品の実装方法を示す工程断面図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、第１の実施形態の電子部品の実装方法を示す工程断面図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、第１の実施形態の電子部品の実装方法を示す工程断面図である。
【図５Ｄ】図５Ｄは、第１の実施形態の電子部品の実装方法を示す工程断面図である。
【図５Ｅ】図５Ｅは、第１の実施形態の電子部品の実装方法を示す工程断面図である。
【図６】図６は、第２の実施形態の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、第２の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示す工程断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示す工程断面図である。
【図８】図８は、第３の実施形態の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【図９】図９は、第３の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示すフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、第３の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示す工程断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、第３の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示す工程断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｃは、第３の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示す工程断面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｄは、第３の実施形態の電子部品の実装構造の製造方法を示す工程断面図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図２は、本実施形態の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。この電子部品の実装構造は、基板１と、基板１上に配置された枠状の絶縁枠３と、絶縁枠３の枠内に配置された接続用樹脂層４と、接続用樹脂層４を介して基板１に実装された電子部品２とを備えている。【００２０】
電子部品２には、直径０．１５ｍｍの円形の電極端子５が０．３ｍｍ間隔で格子状に配設されている。また、基板１上にも、電子部品２の電極端子５に対応する位置に、直径０．１５ｍｍの電極端子６が配設されている。電子部品２は、電極端子５の設けられた面を基板１側に対向させて実装されており、いわゆるフリップチップ形式で実装されている。尚、これらの電極端子の寸法やピッチは、あくまで一例である。【００２１】
接続用樹脂層４は、はんだ粒子が絶縁性の樹脂中に含有されてなる層である。接続用樹脂層４において、電極端子５、６に対応する領域は、はんだ粒子が凝集して一体化したはんだバンプ７（導電部）となっている。電極端子５と電極端子６とは、このはんだバンプ７を介して電気的に接続されている。また、はんだバンプ７以外の接続用樹脂層４は、絶縁性となっている。接続用樹脂層４には、熱膨張率を小さくするためのフィラーは含有されていないか、又は、含有されていても後述する絶縁枠３のフィラー含有率よりも少ない。【００２２】
絶縁枠３は、電子部品２と基板１との熱膨張率の不整合などから生じる熱応力や、機械的衝撃等の影響を抑制する目的で設けられている。絶縁枠３の熱膨張率は、接続用樹脂層４のそれよりも小さい。この絶縁枠３により、製造工程中や使用環境下において、熱や機械的衝撃が加えられたとしても、その影響が最小限に抑制され、実装構造中にき裂等が生じる事が防止される。尚、本実施形態においては、このような絶縁枠３として、絶縁性の樹脂成分に無機フィラーが含まれたものを用いるものとする。無機フィラーを含有することで、熱膨張率をより小さくすることができる。絶縁枠３中のフィラーの含有率は、接続用樹脂層４のそれよりも高い。このような構成にすることにより、電子部品２と基板１との接続部の外周部分である絶縁枠が、見かけ上高剛性となり、補強される。【００２３】
電子部品２の少なくとも一部は、絶縁枠３上に配置されている。図３Ａは、電子部品２と絶縁枠３との位置関係の一例を示す平面図である。図３Ａの例では、絶縁枠３が、概ね四角形状である。また、絶縁枠３の内周は、電子部品２よりも若干広くなる様に形成されており、四隅には電子部品２を載せるための載置部が設けられている。これにより、概ね四角形状ではあるものの、正確には八角形状となっている。一方、電子部品２の縁部は四角形状である。電子部品２は、縁部の四隅で絶縁枠３の載置部にオーバーラップし、絶縁枠３の載置部に接している。四隅以外の電子部品２の縁部は、接続用樹脂層４上に配置されており、絶縁枠３の内側との間に０．２ｍｍ程の隙間を有している。従って、この隙間部分では、接続用樹脂層４が開放されている。このような構成とすると、電子部品２が絶縁枠３に支持されるので、後述する製造時の加熱工程において接続用樹脂の粘度が下がったとしても、電子部品２の位置がずれない。尚、電子部品２と絶縁枠３との配置は、図３Ａに示される例に限定されず、図３Ｂ〜図３Ｅ（５）に示される例のように、電子部品２の外周縁の少なくとも一部が絶縁枠３上に配置されていればよい。これらの例についての詳細は、後述する。【００２４】
続いて、本発明の電子部品の実装方法について説明する。図４は、この電子部品の実装方法を示すフローチャートであり、図５Ａ〜Ｅはその工程断面図である。【００２５】
ステップＳ１；図５Ａ、絶縁枠の取りつけ
まず、絶縁枠用の樹脂として、厚さ０．１ｍｍのフィルム状で枠状に加工された半硬化の絶縁樹脂を用意する。本実施形態では、絶縁枠用樹脂として、粒径が２ミクロンから１０ミクロンのシリコンカーバイドフィラーを体積含有率５０％で含んだエポキシ系樹脂を用いるものとする。フィルム状の絶縁樹脂を用いることにより、所要形状の絶縁枠を容易に得ることができる。【００２６】
用意した絶縁枠用の樹脂を、基板１上の所定の位置に搭載し、固定する。具体的には、加熱機構を有する搭載装置（図示せず）のステージ上に基板１を固定し、ヘッドで絶縁枠用樹脂を吸着固定して、基板１の所定位置に載置する。そして、約１００ｋＰａの圧力を加え、１８０℃で３０秒間の加熱を行う。これにより、絶縁枠用の樹脂が硬化するとともに基板１に圧着され、絶縁枠３となる。【００２７】
尚、上記では、搭載機による取り付けについて説明したが、必要な搭載精度やプロセスコストに配慮し、ホットプレート上での加圧など、より簡易的な方法でも同様の接着を実現することができる。【００２８】
また、絶縁枠用の樹脂としては、エポキシ系樹脂にシリコンカーバイトフィラーが５０％添加された物を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、樹脂成分として、フェノール系樹脂、アクリル系樹脂、及びこれらの混合樹脂を用いる事もできる。また、添加されるフィラーとして、他の絶縁性フィラーを用いることも可能である。フィラーの含有量や粒径は、構成部品の機械物性、形状、寸法、および接合後の実装構造体に求められる信頼性の水準、などを考慮して適宜選択することができる。【００２９】
ステップＳ２；図５Ｂ、接続用樹脂の供給
次に、接続用樹脂層形成用の樹脂（以下、接続用樹脂８とする）を、絶縁枠３の枠内に塗布する。そして、絶縁枠３の枠をマスクとして、スキージ９によりスキージ印刷する。このとき、印刷法を工夫したり、別途ディスペンス等の工程を追加するなどして、絶縁枠３の上面の少なくとも一部、特に電子部品２と接する位置にも、接続用樹脂８を配置するとよい。このようにすると、絶縁枠３上でも電子部品２を基板側に接着させる事ができ、接着強度をより高めることができる。【００３０】
尚、接続用樹脂８は、樹脂成分、フラックス活性作用を有するフラックス剤、およびはんだ粒子を含有している。【００３１】
接続用樹脂８の樹脂成分としては、特に限定されず、絶縁枠３の樹脂成分と同じ樹脂成分を用いてもよい。その樹脂成分としては、例えばエポキシ系樹脂挙げられる。但し、樹脂成分の粘度は、後述する加熱工程においてはんだ粒子が凝集できる程度に低く抑えられている必要がある。【００３２】
また、そのフラックス剤としては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、蓚酸、マロン酸、クエン酸、トリメリット酸、及びテトラメリット酸からなる集合から選ばれる少なくとも一種の酸と、キレート剤とを有するものなどを用いる事ができる。【００３３】
また、はんだ粒子の材料としては、錫／ビスマス共晶合金を用い、その粒径は５〜３０ミクロンの範囲の球形状であるものとして説明する。但し、はんだ粒子の材料はこれに限定されるものではなく、例えば、銀、銅、インジウム、アンチモンなどを含む２元系、または３元系以上のはんだ合金を用いることもできる。また、導電性であれば、はんだ粒子に限られず、別の金属粒子を用いてもよい。また、粒子形状も球形状に限定されず、粒状、片状、角状など他の形状の物を用いてもよい。但し、後述するように、はんだ粒子を凝集させて一体化させる目的から、はんだ粒子の融点は低いことが望ましい。【００３４】
ステップＳ３；図５Ｃ、ポッティング剤の供給
続いて、接続用樹脂８の中央部に、樹脂（以下、ポッティング剤とする）を、ニードル１０によって供給する。このポッティング剤は、電子部品を載置する際に、エアーが巻き込まれてしまうことを防止する為のものである。ポッティング剤は、接続用樹脂８と同じ物を用いてもよいし、接続用樹脂８に対してフィラー含有量を変えたものや、接続用樹脂８の樹脂成分のみを用いてもよい。また、接続用樹脂８と親和性の高い他の樹脂などを用いてもよい。【００３５】
ステップＳ４；図５Ｄ、電子部品の載置
次に、電子部品２をヘッド（図示せず）で支持し、電子部品２の電極端子５が基板１の電極端子６に対向するように位置合わせする。そして、電子部品２を基板１側へ、絶縁枠３の所定の部分（載置部）に突き当たるまで下降させる。これにより、電子部品の載置が完了する。【００３６】
例えば電子部品２の表面や、接続用樹脂８の表面に凹凸がある場合、電子部品２を載置した際に電子部品２と基板１との間にエアーが巻き込まれることがある。しかし、本実施形態では、ステップＳ３にてポッティング剤が中央部に配置されているので、電子部品２はまず中央部でポッティング剤と接触する。そして、電子部品２の降下に伴い、ポッティング剤及び接続用樹脂８は、中央部における接触部分を起点として外周部に塗れ広がっていく。これにより、エアーが搭載エリアに巻き込まれることなく、電子部品２を搭載することができる。なお、エアーの巻き込みが発生するか否かは、ポッティング剤及び接続用樹脂８が塗れ広がる速度に影響を受ける。よって、濡れ広がらせる段階の電子部品２の下降速度を遅くする方が、エアーの巻き込みに対しては有利である。ただし、生産性との兼ね合いから、エアーの巻き込みが発生しない範囲で最速の速度にする事が望ましい。本実施形態では、ポッティング剤及び接続用樹脂８に電子部品２が接触してからの下降速度を、１０μｍ／秒とする。【００３７】
尚、エアーの巻き込みは、絶縁枠３の形状にも影響を受ける。本実施形態で説明した図３Ａの形状の様に、接続用樹脂４の一部が開放されるようにすると、この開放部が電子部品２を載置させる際のエアーの抜け道となり、エアーの巻き込みが抑制できる。また、この図３Ａの形状は、四隅で電子部品２が絶縁枠３に支えられることになり、位置ずれがし難い点でも好ましい。
一方、図３Ｂに示される例では、絶縁枠３の一部に切り欠きが設けられており、エアーの抜け道が広げられている。従って、エアー巻き込みの観点からは特に好ましいと考えられる。但し、切り欠き部分にて絶縁枠３の枠幅が狭くなっており、絶縁枠３の加工難易度が高くなることもある。
また、図３Ｃに示される例では、電子部品２の外周縁全体が絶縁枠３の枠上に配置される。この場合、エアーの抜け道が生じ難いので、図３Ａ〜Ｅの他の例と比較すると、エアーの巻き込みが発生し易くなる。但し、電子部品２が外周縁全体で絶縁枠３に支えられるので、電子部品２の位置ずれが最も起こりにくい。図３Ｄに示される例では、図３Ａの例と同様にエアーの抜け道が設けられているが、対向する２角でのみ電子部品２が支持されている。従って、図３Ａと比較すると位置ずれを起こし易い。
図３Ｅに示される例では、絶縁枠３の各辺の中央部に、電子部品２を載置するための張りだし部が設けられている。この例では、張りだし部以外の部分がエアーの抜け道となる。ただし、各辺の中央部で電子部品２が支持されることになり、図３Ａと比較すると位置ずれが起こりやすい。
絶縁枠３の形状としては、エアー巻き込み抑制、位置ずれ防止、及び加工難易度の観点から、図３Ａの形状が最もバランスが取れており、上述した例の中では特に好ましいと考えられる。【００３８】
尚、本実施形態では、ステップＳ３において、ポッティング剤を接続用樹脂８側に供給する場合について説明したが、電子部品２側にポッティング剤を供給してもよい。このようにしても、ステップＳ４でエアーを巻きこむ事無く電子部品２を載置させることができる。【００３９】
ステップＳ５；図５Ｅ、図２、加熱処理
次に、加熱処理を行う。この加熱処理により、電極端子５、６間において、接続用樹脂８中のはんだ粒子が溶融し、凝集し、一体化し、はんだバンプ７が形成される。はんだバンプ７により、電極端子５と電極端子６との間が電気的に接続される。また、接続用樹脂８中の樹脂成分が硬化し、電子部品２と基板１との隙間を埋める接続用樹脂層４が形成される。これにより、図２に示されるような電子部品の実装構造が得られる。【００４０】
ここで、はんだ粒子を一体化させる際には、加熱により接続用樹脂８の粘度が低くなるので、接続用樹脂８が流動して電子部品２の位置がずれる事が懸念される。しかし、本実施形態では、電子部品２が絶縁枠３に支えられているので、例え接続用樹脂８が流動したとしても、位置ずれは防止される。逆に言えば、位置ずれが防止されるために、粘度の低い接続用樹脂８を用いることができる。【００４１】
また、基板１と電子部品２との熱膨張率の差から、加熱時に基板１と電子部品２の接続部分に対して熱応力が生じることがある。熱応力は、電子部品２の外周部側ほど大きく働く。このような熱応力により、外周部に亀裂などの損傷が発生することが懸念される。しかし、本実施形態では、比較的熱膨張率の低い材料を用いていることができるので、熱応力による損傷が抑制される。また、製造時の加熱工程のみならず、製品化後の使用環境下において熱応力や機械的応力が加わった場合でも、同様に、損傷が抑制される。【００４２】
以下に、本ステップの加熱処理の具体例を示す。この具体例では、はんだバンプ７を形成するための加熱と、接続用樹脂８を硬化させるための加熱が別々に行われるものとする。
はんだバンプ７を形成するための加熱は、電子部品２を支持する搭載機のヘッドを経由して行われる。このとき、ヘッドを１５０℃まで昇温させ、その状態で２０秒保持した後、搭載機を電子部品２から取り外す。
次に、接続用樹脂８を硬化させるための加熱を行う。１２０℃に設定したベーク炉に３０分程度、電子部品２を搭載した基板１を投入する。このような加熱プロファイルは、はんだ粒子（錫／ビスマス共晶合金）の融点が１３９℃であること、および接続用樹脂８の樹脂成分の熱硬化特性を考慮して設定される。接続用樹脂８の樹脂成分や、はんだ粒子の材質などが変更された場合には、変更された材料の特性を考慮して、加熱プロファイルを適宜設定する事が好ましい。【００４３】
尚、加熱の方法は、上記の一例に限定されない。特に、電子部品２は絶縁枠３によって支持されて位置ずれが防止されるので、はんだバンプ７を形成するための加熱は、搭載機を離した後に行われてもよい。また、基板１側から熱を加えてもよいし、搭載機側と基板１側の双方から熱を加えてもよい。また、搭載機上下併用の加熱を行ってもよい。また、リフロー炉などによる加熱処理などを行ってもよい。はんだバンプ７の加熱の手法は、生産性や製造コストを考慮して適宜選択することができる。実際に、本発明者らは、リフロー炉による加熱処理（トップ温度：１６０℃、はんだ粒子の融点（１３９℃）以上の時間：約２５秒）を行ない、絶縁枠３を設けなかった場合と本実施形態とを比較した。その結果、絶縁枠３を設けない場合は、リフロー時の接続用樹脂の粘度低下や搬送振動などで電子部品２の基板１に対する位置がずれてしまったのに対し、本実施形態では位置ずれが発生しなかった。【００４４】
また、搭載機での加熱プロファイルは、単一温度プロファイルとしたてもよいが、多段の温度プロファイルにしてもよい。多段の温度プロファイルとすることで、プロセス時間の短縮を図ることができる。更には、搭載機側からの加熱により、はんだバンプ７の形成と、接続用樹脂８の完全硬化の双方を行ってもよい。【００４５】
以上説明した様に、本実施形態に依れば、絶縁枠３を配置することによって、熱応力や機械的応力の影響が抑制され、基板１と電子部品２との接続部分における損傷を防止できる。特に、接続用樹脂層４を形成するための加熱工程において、熱応力の影響が抑制される。
絶縁枠３によって熱応力や機械的応力の影響が抑制されるので、接続用樹脂層８の材料を、粘度の制約を受けることなく選定することができる。従って、接続用樹脂層８の樹脂成分として、はんだ粒子を凝集させ一体化させるのに適した材料を選定することができる。すなわち、比較的大きな応力が発生する外周部の信頼性と、はんだ粒子の凝集に適した樹脂の使用とを両立させることが可能となり、信頼性に優れた電子部品の実装構造を得る事ができる。【００４６】
また、電子部品２が絶縁枠３により支持されるので、加熱工程において接続用樹脂８の粘度が下がったとしても、電子部品２の位置がずれない。これにより、電子部品２を基板１上に、位置精度よく実装することができる。【００４７】
尚、本実施形態で説明した電子部品の実装構造は、基板１としてプリント配線基板を用い、電子部品２を半導体チップとした半導体パッケージであってもよいし、基板１に代えて第１の半導体チップを用い、電子部品２を第２の半導体チップとしたチップオンチップ（ＣｏＣ）の実装構造を有するものであってもよい。【００４８】
（第２の実施形態）
以下に、第２の実施形態について説明する。図６は、本実施形態の電子部品の実装構造を説明する概略断面図である。本実施形態では、第１の実施形態に対して、フィレット１１が追加されている。フィレット１１以外の点については、第１の実施形態と同様とする事ができるので、説明を省略する。【００４９】
フィレット１１は、電子部品２の縁部に設けられた樹脂材料である。フィレット１１を設ける事により、電子部品２の側部が保護される。応力が集中しやすい電子部品の側面がフィレット１１で補強されることとなり、応力によるき裂の発生などが抑制される。すなわち、熱応力や機械的応力に対する耐性が向上する。【００５０】
フィレット１１は、電子部品２の縁部の全周に渉って設けられていてもよいし、全周ではなく一部にのみ設けられていてもよい。縁部の全周に設ければ、熱応力や機械的応力に対する耐性をより高める事ができる。一方、一部にのみ設ければ、全周に渉って設けた場合と比較して、フィレット１１の材料費などを低減できる。一部にのみ設ける場合は、熱応力や機械的応力の集中し易いコーナー部などに設けることが好ましい。【００５１】
フィレット１１の材質としては特に限定されないが、亀裂（クラック）等が発生しづらく、伝播しづらい材料を用いることが好ましい。また、電子部品２の縁部と絶縁枠３との間に隙間（図３Ａ参照）にフィレット１１を設ける場合は、製造時に隙間へ追従させることができるような材料を用いる事が好ましい。このような材料としては、エポキシ系樹脂にシリコンカーバイトフィラー（粒径２〜１０ミクロン）が体積含有率５０％で含有されたもの等が挙げられる。また、フィレット１１の材質は、接続用樹脂層４や絶縁枠３と同一のものであってもよい。【００５２】
フィレット１１の形成方法について説明する。まず、電子部品２を載置した後、図７Ａに示されるようにディスペンサーのニードル１０を用いて、電子部品の縁部に未硬化のフィレット形成用樹脂を供給する。その後、加熱工程において、１２０℃、３０分の条件で硬化させ、フィレット１１を形成する（図７Ｂ）。フィレット１１形成用の加熱は、接続用樹脂層４を形成するための加熱と共通に実施されてもよい。【００５３】
但し、フィレット１１の形成方法は、上記のようにディスペンサーを用いた方法に限定されるものではない。例えば、接続用樹脂８をスキージングで供給した後、ポッティングされる樹脂の量を増やしておく。このようにすると、電子部品８を載置した際に、接続用樹脂８が縁部から溢れ出す。溢れた接続用樹脂８が加熱工程（Ｓ５）で硬化されることで、フィレット１１が形成される。【００５４】
（第３の実施形態）
続いて、第３の実施形態について説明する。図８は、本実施形態の電子部品の実装構造を示す概略断面図である。図８に示されるように、本実施形態では、既述の実施形態に対して混在層１２が追加されている。また、混在層１２を得るための製造方法が工夫されている。これら以外の点については、第１の実施形態と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。【００５５】
混在層１２は、接続用樹脂層４と絶縁枠３との界面部分に設けられており、接続用樹脂層４の樹脂成分が絶縁枠３の樹脂成分と混ざり合った層である。本実施形態において、接続用樹脂層４と絶縁枠３のベース樹脂とは、何れもエポキシ系樹脂である。ただし、絶縁枠３のみは、粒径が２ミクロン〜１０ミクロンのシリコンカーバイドフィラーを、６０％の体積含有率で含有しているものとする。混在層３５は、接続用樹脂層４の成分と絶縁枠３の成分とが混ざり合い、フィラー含有量が０％から６０％まで傾斜的に変化した組成となっている。このような構成にすることにより、構造体としての物性の不連続性が抑えられており、絶縁枠３と接続用樹脂層４との間がより強固に接合されている。【００５６】
本実施形態における電子部品の実装方法について説明する。図９は、この電子部品の実装方法を示すフローチャートであり、図１０Ａ〜図１０Ｄはその工程断面図である。【００５７】
ステップＳ１１；図１０Ａ、絶縁枠の仮配置
まず、基板１上に、厚さ０．１ｍｍのフィルム状で所要の形状に加工した半硬化の絶縁枠用樹脂を搭載し、固定する。具体的には、まず、搭載装置のステージ上に基板１を固定する。そして、絶縁枠形成予定位置の少なくとも一部に、粘着力を有する樹脂や接着剤を塗布する。その後、絶縁枠用樹脂を、基板１上の絶縁枠形成領域に載置して、粘着樹脂等により仮固定する。【００５８】
ステップＳ１２；図１０Ｂ、接続用樹脂の供給
次に、接続用樹脂８を絶縁枠３の枠内にディスペンスにより供給する。接続用樹脂８の供給量は、絶縁枠３の枠内の容積を考慮して設定される。【００５９】
ステップＳ１３；図１０Ｃ、電子部品の載置
次に、電子部品２を、供給された接続用樹脂８が押し広げられるようにしつつ、絶縁枠３に接触する高さまで下降させる。これにより、電子部品２と基板１の間隙がすべて接続用樹脂８で充填された状態となる。ここで、接続用樹脂８をディスペンスする際（Ｓ１２）の塗布形状を工夫したり、絶縁枠３の枠形状を工夫したりすることで、電子部品２の載置プロセスをより安定化させて行う事ができる。【００６０】
ステップＳ１４；図１０Ｄ、加熱
次に、加熱処理を行う。これにより、接続用樹脂８が低粘度化して、はんだ粒子が凝集し、一体化し、電極端子５と電極端子６との間を電気的に接続するはんだバンプ７が形成される。また、絶縁枠用樹脂も、加熱とともに粘度が一旦低下した後、硬化が進む。ここで、絶縁枠用樹脂と接続用樹脂との双方が低粘度化した状態において、両者が混ざり合い、混在層１２が形成される。これにより、図１０Ｄで示したような構造の電子部品の実装構造が得られる。【００６１】
混在層１２が形成されるように樹脂を硬化させるための加熱条件について説明する。加熱条件としては、最大到達温度が１６０〜１７０℃であり、錫／ビスマス共晶はんだの融点（１３９℃）以上が６０秒以上となるように、リフロー加熱する条件が挙げられる。その後、１２０℃に設定したベーク炉中で３０分以上の加熱を行い、絶縁枠用樹脂及び接続用樹脂の樹脂成分を完全硬化させることで、プロセスを完了する。【００６２】
以上説明した様に、本実施形態によれば、混在層１２により、接続用樹脂層４と絶縁枠３とが連続的に接合されている。従って、接続用樹脂層４と絶縁枠３との境界に著しい物性の変局点が発生しない。また、接続用樹脂層４と絶縁枠３との接着力を高めることができる。これにより、接続用樹脂層４と絶縁枠３との境界付近に局部的な過大応力が発生することを回避でき、より信頼性の高い電子部品の実装構造を得る事ができる。【００６３】
また、絶縁枠用樹脂を硬化させるための加熱工程が、はんだバンプ７を形成するための加熱工程と同一工程で行われる。従って、工程が簡略化され、製造コストを抑えることができる。【００６４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る電子部品の実装構造の概略断面図を、図１１に示す。本形態は、第２の実施形態と第３の実施形態とを組み合わせた形態である。すなわち、この電子部品の実装構造では、電子部品２の縁部にフィレット１１が設けられている。また、絶縁枠３と接続用樹脂層４との間に混在層１２が形成されている。【００６５】
本実施形態によれば、第３の実施形態と比較すれば工程が増えるものの、応力が集中する外周部がフィレット１１により補強され、混在層１２によって絶縁枠３−接続用樹脂層４間の接合強度が向上されているので、電子部品の実装構造の信頼性を相乗的に高めることができる。従って、特に信頼性の求められる用途に適用する上で好ましい。【００６６】
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の交際や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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