(57)【要約】【課題】発熱素子のバンプの変形を抑制して発熱素子の放熱性を向上させ得る電子装置の実装構造および電子装置の製造方法を提供する。【解決手段】半導体素子３１がバンプ３２を介して実装されたモジュール基板３０を用意するとともに、各放熱ビア２２および貫通孔２４が形成されたマザーボード２０を用意する。そして、半導体素子３１が各放熱ビア２２に対して所定の隙間Ｓを介して対向するようにモジュール基板３０をマザーボード２０にはんだ接合する。そして、貫通孔２４を介してアンダーフィル３４をバンプ接合領域３３に塗布するとともに放熱用接合材２３を所定の隙間Ｓに塗布する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱素子（３１）がバンプ（３２）を介して実装される第１の基板（３０，３５）と、
前記発熱素子を放熱するための放熱部（２２）を有する第２の基板（２０，２８，２９）と、
を備え、前記第１の基板が前記第２の基板にはんだ接合されている電子装置（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の実装構造であって、
前記発熱素子と前記放熱部との間には所定の隙間が形成され、
前記第２の基板は、前記第１の基板に実装された前記発熱素子の外縁の一部（３１ｂ）が露出する貫通孔（２４，２４ａ〜２４ｆ）を備えていることを特徴とする電子装置の実装構造。
【請求項２】
前記所定の隙間に、放熱材（２３）が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の実装構造。
【請求項３】
前記放熱部は、金属材料により形成されて、前記第１の基板に対向する部位のうち前記発熱素子に対向する対向部（２６）が樹脂硬化膜（２７）により少なくとも一部が覆われていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置の実装構造。
【請求項４】
前記放熱材は、前記貫通孔の内面の少なくとも一部まで覆うように塗布されていることを特徴とする請求項２または３に記載の電子装置の実装構造。
【請求項５】
前記発熱素子のバンプ接合領域（３３）に封止材（３４）が塗布されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の電子装置の実装構造。
【請求項６】
前記発熱素子の外縁のうち一方の縁に対して最も遠くに位置する縁を他方の縁（３１ｃ）とするとき、前記第２の基板は、前記貫通孔として、前記第２の基板に対して前記第１の基板に実装された前記発熱素子の前記他方の縁が露出する第１の貫通孔と前記一方の縁が露出する第２の貫通孔とを備えていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の電子装置の実装構造。
【請求項７】
前記第１の基板は、対向する２つの実装面うち前記発熱素子が実装される一方の実装面と異なる他方の実装面に第２の素子（３６）がバンプ（３２ａ）を介して実装されるとともに、前記一方の実装面から前記第２の素子のバンプ接合領域（３３ａ）に連通する連通孔（３７）を備えていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の電子装置の実装構造。
【請求項８】
発熱素子（３１）がバンプ（３２）を介して実装されてバンプ接合領域（３３）に封止材（３４）が塗布される第１の基板（３０，３５）と、
前記発熱素子が放熱材（２３）を介して熱的に接続される放熱部（２２）を有し、前記第１の基板に実装された前記発熱素子の外縁の一部（３１ｂ）が露出する貫通孔（２４，２４ａ〜２４ｆ）を備えた第２の基板（２０，２８，２９）と、
を備える電子装置（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の製造方法であって、
前記発熱素子が前記バンプを介して実装された前記第１の基板を用意する第１工程と、
前記放熱部および前記貫通孔が形成された前記第２の基板を用意する第２工程と、
前記第１の基板を、前記発熱素子が前記放熱部に対して所定の隙間（Ｓ）を介して対向するように前記第２の基板にはんだ接合する第３工程と、
前記貫通孔を介して前記封止材を前記バンプ接合領域に塗布するとともに前記放熱材を前記所定の隙間に塗布する第４工程と、
を備えることを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項９】
前記放熱部は、金属材料により形成されて、前記第１の基板に対向する部位のうち前記発熱素子に対向する対向部（２６）が樹脂硬化膜（２７）により少なくとも一部が覆われることを特徴とする請求項８に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１０】
前記第４工程では、前記放熱材が前記貫通孔の内面の少なくとも一部まで覆うように塗布されることを特徴とする請求項８または９に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１１】
前記発熱素子の外縁のうち一方の縁に対して最も遠くに位置する縁を他方の縁（３１ｃ）とするとき、前記第２の基板は、前記貫通孔として、前記第２の基板に対して前記第１の基板がはんだ接合されたときに前記一方の縁が露出する第１の貫通孔と前記他方の縁が露出する第２の貫通孔とを備えており、
前記第４工程では、前記第１の貫通孔を介して前記封止材が前記バンプ接合領域に塗布されるとともに、前記第２の貫通孔を介して前記放熱材が前記所定の隙間に塗布されることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１２】
前記第１の基板には、対向する２つの実装面うち前記発熱素子が実装される一方の実装面と異なる他方の実装面に第２の素子（３６）がバンプ（３２ａ）を介して実装されるとともに、前記一方の実装面から前記第２の素子のバンプ接合領域（３３ａ）に連通する連通孔（３７）が形成され、
前記第１工程では、前記連通孔が形成された前記第１の基板に前記発熱素子および前記第２の素子が実装され、
前記第４工程では、さらに前記貫通孔および前記連通孔を介して前記第２の素子のバンプ接合領域に封止材が塗布されることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置の実装構造および電子装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板に実装される発熱素子を放熱するため、発熱素子を介して基板と対向するように配置される放熱部に対して発熱素子との間に放熱材を充填することで、放熱材および放熱部を介した発熱素子の放熱を促している。このような放熱材および放熱部を用いた発熱素子を放熱する実装構造に関する技術として、下記特許文献１に開示される半導体装置製造方法が知られている。
【０００３】
この半導体装置製造方法では、まず、半導体素子の背面を接着剤を介して放熱板に接着する。次に、配線基板の実装面にアンダーフィル樹脂を塗布した後、半導体素子の突起電極形成面がアンダーフィル樹脂を挟んで配線基板に対向すると共に放熱板がアンダーフィル樹脂を挟んで配線基板に対向するように、放熱板を配線基板上に配置する。そして、半導体素子を配線基板に対してフリップチップ実装すると共に、アンダーフィル樹脂を硬化させ、放熱板および半導体素子を配線基板に接着する。これにより、半導体装置が完成し、接着剤および放熱板を介して半導体素子の放熱が促される実装構造が形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２０３８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、省スペース化が望まれる電子装置では、発熱素子がバンプを介して実装される副基板と主基板とが、両基板間に発熱素子が介在するようにはんだ接合される場合がある。この場合には、発熱素子に対向する主基板の位置にビア等から構成される放熱部を設け、この放熱部と発熱素子との間に放熱材を充填することで、発熱素子の放熱を図ることができる。
【０００６】
このように構成される電子装置の製造方法としては、まず、発熱素子をバンプを介して実装した副基板を用意するとともに、はんだペースト等が印刷されて放熱部上に放熱材として機能する接着剤が塗布された主基板を用意する。次に、接着剤上に発熱素子の背面が接触するように副基板を主基板にマウントした状態でリフローを行うことで副基板と主基板とがはんだ接合される。そして、接着剤を硬化させた後、発熱素子の一部が露出するように主基板に予め形成されている貫通孔を介して発熱素子のバンプ接合領域にアンダーフィル等の封止材を充填する。これにより、接着剤（放熱材）および放熱部を介して発熱素子の放熱が促される実装構造が形成される。
【０００７】
しかしながら、副基板のリフロー加熱時に発熱素子のバンプも溶融してしまうと、主基板との接続用のはんだが溶融して副基板が主基板に近づくように沈み込むことで、接着剤により下方への移動が制限される発熱素子が副基板に押し付けられることとなる。この押圧力により、溶融しているバンプが変形してしまい、このバンプの変形のためにバンプ接合領域に封止材を充填することが困難になるだけでなく、耐久性が低下するという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、発熱素子のバンプの変形を抑制して発熱素子の放熱性を向上させ得る電子装置の実装構造および電子装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、発熱素子（３１）がバンプ（３２）を介して実装される第１の基板（３０，３５）と、前記発熱素子を放熱するための放熱部（２２）を有する第２の基板（２０，２８，２９）と、を備え、前記第１の基板が前記第２の基板にはんだ接合されている電子装置（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の実装構造であって、前記発熱素子と前記放熱部との間には所定の隙間が形成され、前記第２の基板は、前記第１の基板に実装された前記発熱素子の外縁の一部（３１ｂ）が露出する貫通孔（２４，２４ａ〜２４ｆ）を備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項８に記載の発明は、発熱素子（３１）がバンプ（３２）を介して実装されてバンプ接合領域（３３）に封止材（３４）が塗布される第１の基板（３０，３５）と、前記発熱素子が放熱材（２３）を介して熱的に接続される放熱部（２２）を有し、前記第１の基板に実装された前記発熱素子の外縁の一部（３１ｂ）が露出する貫通孔（２４，２４ａ〜２４ｆ）を備えた第２の基板（２０，２８，２９）と、を備える電子装置（１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ）の製造方法であって、前記発熱素子が前記バンプを介して実装された前記第１の基板を用意する第１工程と、前記放熱部および前記貫通孔が形成された前記第２の基板を用意する第２工程と、前記第１の基板を、前記発熱素子が前記放熱部に対して所定の隙間（Ｓ）を介して対向するように前記第２の基板にはんだ接合する第３工程と、前記貫通孔を介して前記封止材を前記バンプ接合領域に塗布するとともに前記放熱材を前記所定の隙間に塗布する第４工程と、を備えることを特徴とする。
なお、特許請求の範囲および上記手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明では、発熱素子と放熱部との間には所定の隙間が形成され、第２の基板は、第１の基板に実装された発熱素子の外縁の一部が露出する貫通孔を備えている。
【００１２】
また、請求項８の発明では、第１工程により、発熱素子がバンプを介して実装された第１の基板が用意され、第２工程により、放熱部および貫通孔が形成された第２の基板が用意され、第３工程により、発熱素子が放熱部に対して所定の隙間を介して対向するように第１の基板が第２の基板にはんだ接合され、第４工程により、貫通孔を介して封止材がバンプ接合領域に塗布されるとともに放熱材が上記所定の隙間に塗布される。
【００１３】
これにより、第１の基板が第２の基板にはんだ接合される際には発熱素子と放熱部との間に所定の隙間が介在しているため、はんだ接合時に第１の基板が第２の基板に近づくように沈み込んでも発熱素子の背面に押圧力が作用することもない。このため、上記はんだ接合時に発熱素子のバンプが溶融しても、上記押圧力に起因するバンプの変形が生じることもない。したがって、発熱素子のバンプの変形を抑制して発熱素子の放熱性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態に係る電子装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】第１実施形態における電子装置の製造工程を説明する工程図の一部である。
【図３】第１実施形態における電子装置の製造工程を説明する工程図の一部である。
【図４】第２実施形態に係る電子装置の要部を示す拡大断面図である。
【図５】第３実施形態に係る電子装置の要部を示す拡大断面図である。
【図６】第４実施形態に係る電子装置の概略構成を示す説明図である。
【図７】貫通孔の開口形状の一例を示す平面図である。
【図８】貫通孔の開口形状の一例を示す平面図である。
【図９】貫通孔の開口形状の一例を示す平面図である。
【図１０】第５実施形態に係る電子装置の概略構成を示す説明図である。
【図１１】第６実施形態に係る電子装置の概略構成を示す説明図である。
【図１２】第６実施形態の変形例に係る電子装置の概略構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［第１実施形態］
以下、本発明の電子装置の実装構造および電子装置の製造方法を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る電子装置１０の概略構成を示す説明図であり、図１（Ａ）は断面図を示し、図１（Ｂ）は下方から視た平面図（下視図）を示す。
【００１６】
本実施形態に係る電子装置１０は、例えば、自動車等のような機器に搭載される装置であって、主に、全体制御を司る回路部が設けられるマザーボード２０と、所定の機能を実現するためのモジュール基板３０とを備えている。なお、モジュール基板３０およびマザーボード２０は、特許請求の範囲に記載の「第１の基板」および「第２の基板」の一例に相当し得る。
【００１７】
モジュール基板３０は、上記所定の機能を実現するための半導体素子３１を備えている。半導体素子３１は、その駆動時に発熱を伴う発熱素子であって、モジュール基板３０における一側実装面３０ａの所定の配線部（図示略）にバンプ３２を用いてバンプ接合されている。そして、各バンプ３２が接合されている領域（以下、バンプ接合領域３３ともいう）には、バンプ３２等の電気的接合部を封止して保護する封止材として機能するエポキシ樹脂等のアンダーフィル３４が塗布されることで充填されている。
【００１８】
マザーボード２０は、上下にて対向する一側実装面２０ａや他側実装面２０ｂにＩＣ２１ａやコンデンサ２１ｂ、チップ抵抗２１ｃなどの各種の電子部品が実装されて構成されている。このマザーボード２０は、半導体素子３１を放熱するための放熱部として機能する複数の放熱ビア２２を備えている。各放熱ビア２２は、例えば、ビアホールに銅等の金属材料がメッキ処理されることで形成され、後述するようにマザーボード２０とモジュール基板３０とがはんだ接合されるときに半導体素子３１の背面３１ａに所定の隙間Ｓを介して対向するように配置されている。
【００１９】
上記所定の隙間Ｓには、放熱性が高く放熱材として機能するエポキシ樹脂等の放熱用接合材２３が塗布されることで充填されている。これにより、半導体素子３１が放熱用接合材２３を介して各放熱ビア２２に熱的に接続され、放熱用接合材２３および各放熱ビア２２を介して半導体素子３１の放熱が促される実装構造が形成される。なお、例えば、一側実装面３０ａから半導体素子３１の背面３１ａまでの実装高さが０．４mm程度であり、はんだ接合時のマザーボード２０とモジュール基板３０と距離が０．６mm程度となる場合には、所定の隙間Ｓは、０．２mm程度となる。
【００２０】
また、マザーボード２０には、各放熱ビア２２の近傍であって、モジュール基板３０がはんだ接合されたときに半導体素子３１の外縁の一辺（以下、露出縁３１ｂともいう）を露出させる貫通孔２４が矩形状に形成されている（図１（Ｂ）参照）。
【００２１】
次に、上述のように構成される電子装置１０を製造する製造工程について、図２および図３を参照して説明する。なお、図２および図３は、第１実施形態における電子装置１０の製造工程を説明する工程図であり、図２（Ａ）は、半導体素子３１が実装されたモジュール基板３０を示し、図２（Ｂ）は、各放熱ビア２２および貫通孔２４が形成されたマザーボード２０を示し、図２（Ｃ）は、モジュール基板３０をマザーボード２０にマウントした状態を示し、図３（Ａ）は、貫通孔２４を介した放熱用接合材２３およびアンダーフィル３４の塗布開始時の状態を示し、図３（Ｂ）は、放熱用接合材２３およびアンダーフィル３４の塗布が完了した状態を示す。
【００２２】
まず、図２（Ａ）に示すように、半導体素子３１がバンプ３２を介して実装されたモジュール基板３０を用意する。また、図２（Ｂ）に示すように、各放熱ビア２２および貫通孔２４が形成されて各種の電子部品（図示略）が実装されたマザーボード２０を用意し、モジュール基板３０とのはんだ接合部分にはんだペースト２５ａ等を印刷する。
【００２３】
次に、図２（Ｃ）に示すように、半導体素子３１が各放熱ビア２２に対して所定の隙間Ｓを介して対向するようにモジュール基板３０をマザーボード２０にマウントした状態でリフローを行い、モジュール基板３０とマザーボード２０とをはんだ２５を介してはんだ接合して電気的に接続する。
【００２４】
続いて、図３（Ａ）に示すように、貫通孔２４を介して、半導体素子３１の露出縁３１ｂ近傍から、バンプ接合領域３３に対する流動状態のアンダーフィル３４の塗布（充填）を注入器４１を用いて開始して規定量分を注入した後に、所定の隙間Ｓに対する流動状態の放熱用接合材２３の塗布（充填）を注入器４２を用いて開始して規定量分を注入する。なお、放熱用接合材２３を規定量分注入した後にアンダーフィル３４を規定量分注入してもよい。
【００２５】
そして、注入されたアンダーフィル３４がバンプ接合領域３３に流れ込むとともに注入された放熱用接合材２３が所定の隙間Ｓに流れ込むことで、図３（Ｂ）に示すように、バンプ接合領域３３に対するアンダーフィル３４の塗布（充填）が完了し、所定の隙間Ｓに対する放熱用接合材２３の塗布（充填）が完了する。なお、アンダーフィル３４の塗布が完了した後に放熱用接合材２３の塗布を開始してもよいし、放熱用接合材２３の塗布が完了した後にアンダーフィル３４の塗布を開始してもよい。
【００２６】
その後、アンダーフィル３４および放熱用接合材２３が硬化することで、図１に示す状態の電子装置が完成する。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る電子装置１０の実装構造では、半導体素子３１と各放熱ビア２２との間には放熱用接合材２３を塗布するための所定の隙間Ｓが形成され、マザーボード２０は、モジュール基板３０に実装された半導体素子３１の露出縁３１ｂが露出する貫通孔２４を備えている。
【００２８】
また、本実施形態に係る電子装置１０の製造方法では、図２（Ａ）に示す工程（第１工程）により、半導体素子３１がバンプ３２を介して実装されたモジュール基板３０が用意され、図２（Ｂ）に示す工程（第２工程）により、各放熱ビア２２および貫通孔２４が形成されたマザーボード２０が用意される。そして、図２（Ｃ）に示す工程（第３工程）により、半導体素子３１が各放熱ビア２２に対して所定の隙間Ｓを介して対向するようにモジュール基板３０がマザーボード２０にはんだ接合される。そして、図３（Ａ）（Ｂ）に示す工程（第４工程）により、貫通孔２４を介してアンダーフィル３４がバンプ接合領域３３に塗布されるとともに放熱用接合材２３が所定の隙間Ｓに塗布される。
【００２９】
これにより、モジュール基板３０がマザーボード２０にはんだ接合される際には半導体素子３１の背面３１ａと各放熱ビア２２との間に所定の隙間Ｓが介在しているため、はんだ接合時にモジュール基板３０がマザーボード２０に近づくように沈み込んでも半導体素子３１の背面３１ａに押圧力が作用することもない。このため、上記はんだ接合時に半導体素子３１のバンプ３２が溶融しても、上記押圧力に起因するバンプ３２の変形が生じることもない。したがって、半導体素子３１のバンプ３２の変形を抑制して半導体素子３１の放熱性を向上させることができる。
【００３０】
また、アンダーフィル３４を塗布する工程と放熱用接合材２３を塗布する工程とを１つの工程で実施できるので、マザーボード２０に予め塗布した放熱用接合材をモジュール基板３０のマウント時に半導体素子３１に接着させるために放熱用接合材の塗布工程とアンダーフィルの塗布工程とが別工程となる従来工程と比較して、工程が簡略化されて低コスト化を図ることができる。
【００３１】
特に、上記従来工程では、放熱用接合材の塗布後に所定の隙間Ｓが形成されるため、モジュール基板３０やマザーボード２０の反り等に起因して所定の隙間Ｓが変化すると、所定の隙間Ｓに対する放熱用接合材の過不足が生じる場合がある。
【００３２】
一方、本発明に係る製造方法では、半導体素子３１の背面３１ａと各放熱ビア２２との間に形成される所定の隙間Ｓ、すなわち、反り等に起因して変形した所定の隙間Ｓに対して放熱用接合材２３を塗布することで充填する。このため、所定の隙間Ｓにあわせて放熱用接合材２３を塗布（充填）することができ、放熱用接合材２３の過不足を容易に抑制することができる。
【００３３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る電子装置の実装構造およびその製造方法について図面を参照して説明する。図４は、第２実施形態に係る電子装置の要部を示す拡大断面図である。
本第２実施形態に係る電子装置１０では、放熱用接合材２３の充填性を高めるために他側実装面２０ｂの少なくとも一部を樹脂硬化膜２７で覆う点が、上記第１実施形態に係る電子装置と主に異なる。
【００３４】
放熱用接合材２３に対して銅等は濡れにくい（接触角が大きい）ため、各放熱ビア２２が複数箇所露出する所定の隙間Ｓに塗布された放熱用接合材２３が円滑に充填されない場合がある。特に、放熱性を向上させるために各放熱ビア２２が露出端面にて互いに接続される放熱用ランド２２ａが設けられる場合には、上記問題がさらに顕著となる。
【００３５】
そこで、図４に示すように、本実施形態では、各放熱ビア２２と同じ金属材料により形成される放熱用ランド２２ａのうち半導体素子３１の背面３１ａに対向する部位（以下、対向部２６ともいう）を覆うように樹脂硬化膜２７を形成する。具体的には、樹脂硬化膜２７は、例えば、ソルダレジスト（エポキシ硬化膜）であって、対向部２６として放熱用接合材２３の塗布（充填）が予定される放熱用ランド２２ａの部位に形成される。
【００３６】
これにより、放熱用接合材２３に対して樹脂硬化膜２７は濡れ性がよい（接触角が小さい）ため、放熱用ランド２２ａが設けられる所定の隙間Ｓであっても、放熱用接合材２３を円滑に塗布（充填）することができる。
【００３７】
特に、樹脂硬化膜２７は、放熱用接合材２３の塗布（充填）が予定される放熱用ランド２２ａの部位に形成されるため、所定の隙間Ｓに流れ込んだ放熱用接合材２３が樹脂硬化膜２７で覆われた領域から流出すると、放熱用ランド２２ａまたは放熱ビア２２に接触することでその流出が抑制される。このように、放熱用接合材２３が予定される充填領域から流出することが抑制されるため、放熱用接合材２３の充填領域を容易に制御することができる。なお、樹脂硬化膜２７は、放熱用接合材２３の塗布（充填）が予定される放熱用ランド２２ａの部位の少なくとも一部に形成されてもよい。
【００３８】
なお、放熱用ランド２２ａが設けられない場合であっても、放熱用接合材２３の塗布（充填）が予定される各放熱ビア２２の露出領域の少なくとも一部を覆うように樹脂硬化膜２７が形成されることで、放熱用接合材２３を所定の隙間Ｓに対して円滑に塗布（充填）することができる。
【００３９】
なお、樹脂硬化膜２７を放熱用接合材２３の塗布（充填）が予定される放熱用ランド２２ａまたは各放熱ビア２２の部位に形成する本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【００４０】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る電子装置の実装構造およびその製造方法について図面を参照して説明する。図５は、第３実施形態に係る電子装置の要部を示す拡大断面図である。
本第３実施形態に係る電子装置１０では、放熱用接合材２３の界面剥離を抑制するように放熱用接合材２３を塗布する点が、上記第１実施形態に係る電子装置と主に異なる。
【００４１】
具体的には、図５に示すように、放熱用接合材２３を、所定の隙間Ｓだけでなく貫通孔２４の内面の少なくとも一部まで覆うように塗布する。
【００４２】
これにより、放熱用接合材２３とマザーボード２０との接合面積が増大するため、放熱用接合材２３をより強固にマザーボード２０に接合することができる。その結果、放熱用接合材２３のマザーボード２０からの剥離が抑制されるため、この剥離に起因する放熱性の悪化を抑制することができる。
【００４３】
なお、放熱用接合材２３を、所定の隙間Ｓだけでなく貫通孔２４の内面の少なくとも一部まで覆うように塗布する本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【００４４】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る電子装置の実装構造およびその製造方法について図面を参照して説明する。図６は、第４実施形態に係る電子装置１０ａの概略構成を示す説明図であり、図６（Ａ）は断面図を示し、図６（Ｂ）は下方から視た平面図（下視図）を示す。図７〜図９は、貫通孔の開口形状の一例を示す平面図（下視図）である。なお、便宜上、図６〜図９では、ＩＣ２１ａなどの電子部品の図示を省略し、特に、図７〜図９では、放熱用接合材２３やアンダーフィル３４等の図示を省略している。
【００４５】
本第４実施形態に係る電子装置１０ａでは、マザーボード２０に代えて、アンダーフィル３４を塗布するための貫通孔２４ａと放熱用接合材２３を塗布するための貫通孔２４ｂとの２つの貫通孔が設けられるマザーボード２８が採用される点が、上記第１実施形態に係る電子装置と主に異なる。なお、貫通孔２４ａおよび貫通孔２４ｂは、「第１の貫通孔」および「第２の貫通孔」の一例に相当し得る。
【００４６】
具体的には、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、貫通孔２４ａは、上記はんだ接合時に、上述した貫通孔２４と同様に半導体素子３１の露出縁３１ｂを露出させるように矩形状に形成されている。一方、貫通孔２４ｂは、上記はんだ接合時に、半導体素子３１の外縁のうち露出縁３１ｂに対して最も遠くに位置する縁（以下、第２露出縁３１ｃともいう）を露出させるように矩形状に形成されている。なお、第２露出縁３１ｃは、「他方の縁」の一例に相当し得る。
【００４７】
そして、本実施形態における製造工程では、図２（Ｃ）に示す状態から、まず、貫通孔２４ａを介して、半導体素子３１の露出縁３１ｂ近傍から、バンプ接合領域３３に対するアンダーフィル３４の塗布を開始する。その後、貫通孔２４ｂを介して、半導体素子３１の第２露出縁３１ｃ近傍から、所定の隙間Ｓに対する放熱用接合材２３の塗布を開始する。このとき、アンダーフィル３４の塗布は、当該アンダーフィル３４が第２露出縁３１ｃを超えて所定範囲流出したことが貫通孔２４ｂを介して目視されるまで実施される。
【００４８】
このように、アンダーフィル３４の塗布領域を貫通孔２４ｂを介して目視することができるため、アンダーフィル３４の塗布量を容易に制御することができる。特に、露出縁３１ｂ近傍から注入したアンダーフィル３４が注入箇所に対して最も遠くに位置する第２露出縁３１ｃから流出する場合には、十分な量のアンダーフィル３４がバンプ接合領域３３に塗布されているため、アンダーフィル３４の塗布不足を確実に抑制することができる。
【００４９】
さらに、放熱用接合材２３の塗布領域を貫通孔２４ａを介して目視することで、放熱用接合材２３の塗布量を容易に制御することができる。
【００５０】
特に、アンダーフィル３４と放熱用接合材２３とが異なる樹脂材料から構成される場合であっても、２つの貫通孔２４ａ，２４ｂからそれぞれ塗布することで両者の混合を抑制することができる。このため、意図しない混合に起因する樹脂特性の変化や硬化阻害を抑制することができる。
【００５１】
なお、貫通孔２４ｂからアンダーフィル３４を塗布し、貫通孔２４ａから放熱用接合材２３を塗布してもよい。この場合、貫通孔２４ａおよび貫通孔２４ｂは、「第２の貫通孔」および「第１の貫通孔」の一例に相当し得る。
【００５２】
なお、２つの貫通孔２４ａ，２４ｂを設ける本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【００５３】
なお、貫通孔は、矩形状に２つ形成されることに限らず、例えば、図７に示す貫通孔２４ｃのように、半導体素子３１の露出縁３１ｂを露出させるように、円形状に形成されてもよい。また、貫通孔は、例えば、図８に示す貫通孔２４ｄのように、複数箇所の貫通孔２４ｄが半導体素子３１の露出縁３１ｂに沿うように配列されて形成されてもよい。また、貫通孔は、例えば、図９に示す貫通孔２４ｅのように、半導体素子３１の外縁のうちの露出縁３１ｂを含めた二辺を露出させるように、Ｌ字状に形成されてもよい。各貫通孔の形状は、他の実施形態にも適用することができる。
【００５４】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る電子装置の実装構造およびその製造方法について図面を参照して説明する。図１０は、第５実施形態に係る電子装置１０ｂの概略構成を示す説明図であり、図１０（Ａ）は断面図を示し、図１０（Ｂ）は下方から視た平面図（下視図）を示す。
本第５実施形態に係る電子装置１０ｂでは、モジュール基板３０に代えて、モジュール基板３５が採用される点が、上記第１実施形態に係る電子装置と主に異なる。
【００５５】
図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、モジュール基板３５は、モジュール基板３０に対して、対向する２つの実装面のうち半導体素子３１がバンプ接合される一側実装面３０ａと異なる他側実装面３０ｂに、第２の素子として半導体素子３６がバンプ３２ａを介してバンプ接合されるように構成されている。
【００５６】
また、半導体素子３６のバンプ接合領域３３ａには、モジュール基板３０と同様に、アンダーフィル３４が塗布されることで充填されている。また、モジュール基板３５には、一側実装面３０ａからバンプ接合領域３３ａの中央部分であって各バンプ３２ａと異なる位置に連通する円形状の連通孔３７が形成されている。そして、マザーボード２０に形成される貫通孔２４は、半導体素子３１の露出縁３１ｂと連通孔３７とを露出させるように形成されている。
【００５７】
そして、本実施形態における製造工程では、図２（Ａ）に示す工程（第１工程）に相当する工程として、連通孔３７が形成されており、半導体素子３１，３６がバンプ３２，３２ａを介してそれぞれ実装されたモジュール基板３５が用意される。そして、半導体素子３１が各放熱ビア２２に対して所定の隙間Ｓを介して対向するようにモジュール基板３５がマザーボード２０にはんだ接合される。そして、貫通孔２４を介してアンダーフィル３４がバンプ接合領域３３に塗布される際に、さらに連通孔３７を介してアンダーフィル３４がバンプ接合領域３３ａにも塗布される。
【００５８】
これにより、他側実装面３０ｂに半導体素子３６がバンプ接合される構造であっても、同じ塗布工程にて、そのバンプ接合領域３３ａにアンダーフィル３４を塗布することができる。特に、連通孔３７は、バンプ接合領域３３ａの中央部分に連通するように形成されているため、バンプ接合領域３３ａに対する連通孔３７を介したアンダーフィル３４の塗布のばらつきを抑制することができる。
【００５９】
なお、他側実装面３０ｂに実装される半導体素子３６のバンプ接合領域３３ａに対して連通孔３７を介してアンダーフィル３４を塗布する本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【００６０】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る電子装置の実装構造およびその製造方法について図面を参照して説明する。図１１は、第６実施形態に係る電子装置１０ｃの概略構成を示す説明図であり、図１１（Ａ）は断面図を示し、図１１（Ｂ）は下方から視た平面図（下視図）を示す。図１２は、第６実施形態の変形例に係る電子装置１０ｃの概略構成を示す断面図である。
【００６１】
本第６実施形態に係る電子装置１０ｃでは、半導体素子３１の背面３１ａが放熱部として機能する金属製の筐体１１の一部に放熱用接合材２３を介して熱的に接続される点が、上記第１実施形態に係る電子装置と主に異なる。
【００６２】
図１１（Ａ）（Ｂ）に示すように、電子装置１０ｃは、はんだ接合されたマザーボード２９およびモジュール基板３０を収容する筐体１１を備えている。マザーボード２９には、マザーボード２０と異なり、半導体素子３１の背面３１ａの全面を露出させる貫通孔２４ｆが形成されている。筐体１１には、マザーボード２９が組み付けられる底壁１１ａに、マザーボード２９の貫通孔２４ｆを露出させる矩形状の貫通孔１２が形成されている。また、底壁１１ａには、貫通孔２４ｆを挿通して半導体素子３１の背面３１ａに所定の隙間Ｓを介して対向する突起部１３が貫通孔１２の近傍に形成されており、半導体素子３１は、放熱用接合材２３を介して突起部１３に熱的に接続されている。また、突起部１３近傍の底壁１１ａの外面には、放熱用の放熱フィン１４が形成されている。
【００６３】
そして、本実施形態における製造工程では、貫通孔１２、突起部１３および放熱フィン１４等が形成された筐体１１に対して、モジュール基板３０がはんだ接合されたマザーボード２９を組み付ける。この状態では、半導体素子３１の背面３１ａと突起部１３とが所定の隙間Ｓを介して対向しており、貫通孔１２および貫通孔２４ｆを介して半導体素子３１の露出縁３１ｂが露出しているので、貫通孔１２および貫通孔２４ｆを介してアンダーフィル３４をバンプ接合領域３３に塗布するとともに放熱用接合材２３を所定の隙間Ｓに塗布することができる。
【００６４】
このようにしても、モジュール基板３０とマザーボード２９とのはんだ接合時に半導体素子３１のバンプ３２が溶融しても、上記押圧力に起因するバンプ３２の変形が生じることもない。したがって、半導体素子３１のバンプ３２の変形を抑制して半導体素子３１の放熱性を向上させることができる。特に、放熱用接合材２３を介して半導体素子３１を突起部１３と熱的に接続できるので、放熱フィン１４を介した半導体素子３１の放熱をさらに促すことができる。
【００６５】
なお、放熱フィン１４は、筐体１１に一体に成形されることに限らず、図１２に例示するように、筐体１１と別体として構成してもよい。この場合、放熱フィン１４には貫通孔１２に相当する貫通孔１４ａと突起部１３に相当する突起部１４ｂとが形成され、突起部１４ｂが所定の隙間Ｓを介して半導体素子３１の背面３１ａに対向するように、放熱フィン１４がマザーボード２９の一側実装面２０ａに組み付けられる。この状態では、貫通孔１４ａおよび貫通孔２４ｆを介して半導体素子３１の露出縁３１ｂが露出しているので、貫通孔１４ａおよび貫通孔２４ｆを介してアンダーフィル３４をバンプ接合領域３３に塗布するとともに放熱用接合材２３を所定の隙間Ｓに塗布することができる。なお、筐体１１内であっても放熱フィン１４による半導体素子３１の放熱を促すため、筐体１１の壁部に換気ファン１５を設けることもできる。
【００６６】
なお、筐体１１または放熱フィン１４と半導体素子３１とを放熱用接合材２３を介して熱的に接続する本実施形態の特徴的構成は、他の実施形態にも適用することができる。
【００６７】
なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）本発明は、上記各実施形態にて述べた実装構造に適用されることに限らず、発熱素子がバンプを介して実装される第１の基板と発熱素子を放熱するための放熱部を有する第２の基板とを、両基板間に発熱素子が介在するようにはんだ接合する実装構造に適用することができる。
【００６８】
（２）マザーボード２０，２８には、半導体素子３１が放熱用接合材２３を介して熱的に接続される放熱部として、複数の放熱ビア２２が設けられることに限らず、他の放熱性の高い金属部材等が設けられてもよい。
【００６９】
（３）マザーボード２０に形成される貫通孔２４は、矩形状に形成されることに限らず、半導体素子３１の露出縁３１ｂを露出させるために適した形状に形成されてもよい。また、貫通孔２４は、露出縁３１ｂの少なくとも一部を露出させるように形成されてもよいし、半導体素子３１の外縁のうち露出縁３１ｂを含めた複数の縁を露出させるように形成されてもよい。
【００７０】
（４）放熱用接合材２３の塗布（充填）やアンダーフィル３４の塗布（充填）は、注入器４１や注入器４２を用いて実施することに限らず、他の注入設備等を用いて実施してもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…電子装置
２０，２８，２９…マザーボード（第２の基板）
２２…放熱ビア（放熱部）  ２３…放熱用接合材（放熱材）
２４，２４ａ〜２４ｆ…貫通孔
３０，３５…モジュール基板（第１の基板）
３１…半導体素子（発熱素子）
３１ｂ…露出縁（外縁の一部）
３２…バンプ  ３３…バンプ接合領域
３４…アンダーフィル（封止材）
Ｓ…所定の隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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