(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マザーボードに実装されるＩＣパッケージの補強構造であって、
側面部とこの側面部に連続して前記ＩＣパッケージの上面を覆う上面部を備えた筐体状とするとともに、この筐体状を、前記側面部を前記上面部の四辺を同じ方向に切り曲げて形成し、かつ前記側面部と上面部の少なくとも一方の一部に切欠きを備えた補強フレームによって、前記マザーボードに実装されたＩＣパッケージを囲み、
前記補強フレーム内に前記切欠きを介してＩＣパッケージ補強用の樹脂を充填したことを特徴とするＩＣパッケージの補強構造。
【請求項２】
前記ＩＣパッケージが、ボールグリッドアレイ型パッケージからなる請求項１記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項３】
前記補強フレーム内に充填される樹脂が、熱硬化性樹脂からなる請求項１又は２記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項４】
前記補強フレーム内に充填される熱硬化性樹脂が、前記ＩＣパッケージの上面を露出した状態で充填された請求項３記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項５】
前記補強フレームの切り曲げ加工で形成した側面部下端側に、前記マザーボードに挿入，係止する位置合わせ用の脚部を一体に備えた請求項１〜４のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項６】
前記切欠きが、前記補強フレームの側面部のうち少なくとも一つの側面部に形成された請求項１〜５のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項７】
前記補強フレームの側面部に形成した切欠きが、前記側面部の下端縁に開口して形成された請求項６記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項８】
前記切欠きが、前記補強フレームの上面部に形成された請求項１〜７のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項９】
前記補強フレームの上面部に形成した切欠きが、前記上面部四隅のうち少なくとも一つの隅部に形成された請求項１〜５，８のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項１０】
前記補強フレームの上面部に形成した切欠きが、前記上面部の四隅に形成された第一上面切欠きと、上面部四隅辺に形成された第二上面切欠きとからなる請求項１〜５，８のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項１１】
前記補強フレームの側面部と上面部の少なくともいずれか
一方の一部に、軽量化のための孔を備えた請求項１〜６のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【請求項１２】
前記熱硬化性樹脂によって、前記ＩＣパッケージの隅部の少なくとも一箇所を固定した請求項３〜１１のいずれかに記載のＩＣパッケージの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マザーボードに実装されるＩＣパッケージを補強する補強構造に関し、特に、ＩＣパッケージの周囲及び上面を覆うとともに、樹脂充填可能な補強フレームを備えることにより、全体が大型化することなくＩＣパッケージをマザーボード側に脱落不能に固定し、衝撃，振動等の機械的負荷による半田付け部の剥離等を簡易かつ確実に防止するとともに、実装，補強後の点検，メンテナンス等も自由に行うことができる、パッケージ下面にマトリックス状に半田ボールを備えたボールグリッドアレイ型のＩＣパッケージに好適なＩＣパッケージの補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＯＡ機器の小型化が進展しており、ＩＣチップ等の電子部品の高密度実装技術の重要性が増している。
ここで、電子部品の高密度実装を可能とするＩＣパッケージとして、ボールグリッドアレイ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）型のＩＣパッケージが知られている。
このボールグリッドアレイ（以下、単に「ＢＧＡ」とも言う。）型のＩＣパッケージは、多ピンのＩＣチップ等の電子部品を高歩留まりで装置側のプリント配線板（マザーボード）に実装可能なパッケージとして開発されたものであり、特に近年のＯＡ機器等における高密度実装化の要請により、ＩＣパッケージはＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）型からＢＧＡ型のパッケージへ移行しつつある。
【０００３】
ここで、これまで提案されている従来の一般的なＢＧＡ型のＩＣパッケージについて、図７を参照して説明する。
図７は、従来の一般的なＢＧＡ型のＩＣパッケージであり、（ａ）は平面図を、（ｂ）のマザーボードに実装した状態の正面図を示している。
同図に示すように、従来のＢＧＡ型ＩＣパッケージ１０１は、装置側に備えられたプリント配線板からなるマザーボード１０６の上面に搭載，実装するようになっている。
【０００４】
ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１０１は、基板１０２と、この基板１０２の上面側に搭載，実装される電子部品としてのＩＣチップ１０３と、基板１０２の底面側に配設された半田ボール１０４を備えている。
ＩＣチップ１０３は、基板１０２の上面に搭載され、図示しないボンディングワイヤを介して基板１０２側の配線パターンに接続されるとともに、モールド樹脂１０５によって樹脂封止されるようになっている。
【０００５】
半田ボール１０４は、複数の半田ボールが基板１０２のＩＣチップ１０３を実装した上面と反対側の底面に、マトリックス状に配列してあり、マザーボード１０６側の配線パターンにリフローソルダリング工法により溶着，接続されるようになっている。
このように、従来のＢＧＡ型のＩＣパッケージでは、基板底面側にマトリックス状に配列した複数の半田ボール１０４を介してＢＧＡ型ＩＣパッケージ１０１がマザーボート１０６に接続，固定され、高密度実装を実現している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のＢＧＡ型のＩＣパッケージでは、上述したようにマトリックス状の半田ボールのみによってパッケージをマザーボード側に固定しているため、クランク状のリードを半田付けするＱＦＰ型のパッケージと比較して、半田付け部分が剥離し易いという問題があった。
【０００７】
このため、マザーボードやパッケージに衝撃，振動等の機械的衝撃が加わった場合に半田付けが剥離してパッケージの接続不良や位置ずれ，脱落が発生し、特に、携帯電話機等の携帯型の電子機器に実装されているＢＧＡ型ＩＣパッケージの場合、携帯時や使用時に誤って携帯電話機を落してしまうと、パッケージがマザーボードから脱落して装置の使用が不可能となる事態も生じた。
【０００８】
ここで、このようなＩＣパッケージの剥離，脱落を防止する手段として、パッケージをマザーボードに実装した後、さらにパッケージ全体を樹脂封止する方法が提案されている。
しかし、単にパッケージ全体を樹脂で封止する方法では、封止樹脂のばらつきにより、所要の補強強度が得られないおそれがあった。
【０００９】
この点、樹脂封止により確実な強度を得ようとする場合、樹脂の量を多くすることが考えられる。
しかし、樹脂の量を多くすれば、その分だけパッケージ全体が大型化してしまうことになり、また、大量の樹脂がパッケージ周辺に流れて、他のＩＣパッケージや電子部品が実装できなくなり、却ってＩＣの高密度実装の妨げとなるというおそれがあった。
【００１０】
さらに、パッケージ全体を樹脂封止してしまうと、以後のＩＣパッケージのメンテナンス等が不可能になってしまうという問題も生じた。
このため、このような樹脂封止によるＩＣパッケージの補強方法は、特に高密度実装が要求され、点検，メンテナンスが不可欠となる小型の電子機器等には、現実の採用は困難であった。
【００１１】
なお、特開平８−１５３８２４号公報には、ＢＧＡ型ＩＣパッケージの実装時における半田ボールの溶融に起因したパッケージの傾きを防止する観点から、マザーボード側に当接するリードを形成した「ボールグリッドアレイ・パッケージ」が提案されている。
しかし、この公報記載のパッケージでは、パッケージの傾斜を防止して高精度な位置決めを行うことは可能であったが、半田ボールの剥離とそれに基づくパッケージの脱落という上述した従来の問題点については特段の言及はなかった。
【００１２】
本発明は、このような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、ＩＣパッケージの周囲及び上面を覆うとともに、樹脂充填可能な補強フレームを備えることにより、全体が大型化することなくＩＣパッケージをマザーボード側に脱落不能に固定して、衝撃，振動等の機械的負荷による半田付け部の剥離等を簡易かつ確実に防止するとともに、実装，補強後の点検，メンテナンス等も自由に行える、特に、パッケージ下面にマトリックス状に半田ボールを備えたボールグリッドアレイ型のＩＣパッケージに好適なＩＣパッケージの補強構造の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の請求項１記載のＩＣパッケージの補強構造は、マザーボードに実装されるＩＣパッケージの補強構造であって、側面部とこの
側面部に連続して前記ＩＣパッケージの上面を覆う上面部を備えた筐体状とするとともに、この筐体状を、前記側面部を前記上面部の四辺を同じ方向に切り曲げて形成し、かつ前記側面部と上面部の少なくとも一方の一部に切欠きを備えた補強フレームによって、前記マザーボードに実装されたＩＣパッケージを囲み、前記補強フレーム内に前記切欠きを介してＩＣパッケージ補強用の樹脂を充填した構成としてある。
【００１４】
請求項２では、前記ＩＣがボールグリッドアレイ型パッケージからなる構成としてある。
【００１５】
また、請求項３では、前記補強フレーム内に充填される樹脂が、熱硬化性樹脂からなる構成としてある。
さらに、請求項４では、前記補強フレーム内に充填される熱硬化性樹脂が、前記ＩＣパッケージの上面を露出した状態で充填された構成としてある。
【００１６】
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、ＩＣパッケージ全体を曲げ加工で形成した補強フレームで覆うとともに、切欠きを介して熱硬化性樹脂を充填することで、ＩＣパッケージを補強フレーム，熱硬化性樹脂とともにマザーボードと一体化させることができ、ＩＣパッケージをマザーボードに対して堅固に固定することができる。
【００１７】
これによって、パッケージの端子部分や半田ボール部分等、フレーム内の必要な箇所に最小限の樹脂を注入するだけで補強フレームとＩＣパッケージを一体的に固定できるので、補強構造全体が大型化することなく、ＱＦＰ型パッケージと同様の堅固な保持力によってＩＣパッケージをマザーボードに固定することが可能となる。
従って、本発明は特に、小型化，高密度実装化が要請される小型の電子機器等に実装されるＢＧＡ型のＩＣパッケージについて、高密度実装の妨げとなることなく半田ボールの剥離によるパッケージの脱落等を確実に防止するのに好適である。
【００１８】
また、補強フレームは筐体状となっているので、ＩＣパッケージに被せるように搭載するだけで実装することができるので、ＩＣパッケージ側への位置合わせや搭載，固定作業はきわめて簡易に行うことができる。
これにより、補強フレームのマザーボード側への搭載，固定作業は、ＩＣパッケージの自動搭載，リフローによる半田付け工程とともに自動化処理により行うことも可能となり、本補強構造によるＩＣパッケージの固定作業は容易かつ迅速，確実に行うことができ、作業効率の向上を図ることができる。
【００１９】
また、本補強構造では、補強フレーム及び熱硬化性樹脂が存在する部分を除いては、通常のパッケージと同様外部に露出しているので、マザーボードに固定した後でも、ＩＣパッケージについての点検，メンテナンスも自由に行うことができる。
また、補強フレームはＩＣパッケージと別体に構成されているので、既に実装済みのＩＣパッケージについて、補強フレームを追加実装することも可能となり、より汎用性の高いＩＣパッケージの補強構造を実現することができる。
【００２０】
さらに、筐体状の補強フレームは、ＩＣパッケージの周囲全体を覆っているので、この補強フレームがＩＣパッケージの放熱板としても機能することになり、パッケージ内の電子部品からの発熱を、補強フレームを介して外部に放熱することもできる。
また、補強フレームがＩＣパッケージの周囲全体を覆っているので、補強フレームがシールドとしても機能することになり、パッケージ内の電子部品からのノイズを遮断することもできる。
【００２１】
請求項５では、前記補強フレームの切り曲げ加工で形成した側面部下端側に、前記マザーボードに挿入，係止する位置合わせ用の脚部が一体に形成された構成としてある。
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、補強フレームの位置決め及び半田付け作業を、より容易，迅速かつ正確に行うことができる。
【００２２】
そして、請求項６記載のＩＣパッケージの補強構造は、前記切欠きが、前記補強フレームの側面部のうち少なくとも一つの側面部に形成された構成としてある。
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、補強対象となるＩＣパッケージの形状，大きさ，補強の程度等に応じて、必要な樹脂を必要な箇所に注入，充填できるように、樹脂注入用の切欠きを補強フレームの側面部の任意の箇所に任意の数，大きさで形成することができる。
【００２３】
具体的には、請求項７では、前記補強フレームの側面部に形成した切欠きが、前記側面部の下端縁に開口して形成された構成としてある。
【００２４】
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、補強フレームの側面下端縁に開口する切欠きを形成してあり、この切欠きを介して補強フレーム内部に熱硬化性樹脂を充填，封入することができる。
これにより、マザーボードと接続されるＩＣパッケージの下面側に周囲から樹脂を充填することができ、ＩＣパッケージとマザーボードの接続部分を堅固に固定することができる。
【００２５】
特に、パッケージ下面側に多数の半田ボールが配設，溶着されるＢＧＡ型のＩＣパッケージにおいては、剥離等が問題となる半田ボール部分に直接樹脂を充填，封入できるので、外部から衝撃，振動等が加わっても、半田ボールの剥離やパッケージのずれ，脱落等が生じることがなく、確実かつ堅固にＢＧＡ型ＩＣパッケージを保持，固定するのに好適である。
【００２６】
また、請求項８記載のＩＣパッケージの補強構造では、前記切欠きが、前記補強フレームの上面部に形成された構成となっている。
そして、具体的には、請求項９記載のＩＣパッケージの補強構造は、前記切欠きが、前記補強フレームの上面部四隅の全部又は一部に形成された構成としてある。
さらに、請求項１０記載のＩＣパッケージの補強構造では、前記補強フレームの上面部に形成した切欠きが、前記上面部の隅部に形成された第一上面切欠きと、上面部四隅部に形成された第二上面切欠きとからなる構成としてある。
【００２７】
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、補強フレームの上面隅部に形成した切欠きを介してフレーム内に熱硬化性樹脂を充填，封入することができる。
これにより、フレーム内に収納されたＩＣパッケージの隅部を樹脂によって固定することができ、確実にＩＣパッケージを保持，固定することができ、特に、四角形状をなすＢＧＡ型パッケージの基板四隅を樹脂によって固定することができ、衝撃，振動等によるＢＧＡ型ＩＣパッケージの半田ボールの剥離，パッケージの脱落を有効に防止するのに好適である。
【００２８】
さらに、請求項１１記載のＩＣパッケージの補強構造では、前記補強フレームの側面部と上面部の少なくともいずれか一方の一部に、軽量化のための孔を備えた構成としてある。
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、補強フレームに、適宜孔を設けることによって、補強フレームを軽量化することができる。
これによって、本補強構造全体の軽量化を図ることができ、特に、携帯電話機等の小型の携帯型電子機器のように軽量化が要請される電子機器に実装されるＩＣパッケージの補強構造として好適である。
【００２９】
また、請求項１２記載のＩＣパッケージの補強構造では、前記熱硬化性樹脂によって、前記ＩＣパッケージの隅部の少なくとも一箇所を固定した構成としてある。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＩＣパッケージの補強構造の実施の形態について、図面を参照して説明する。
［第一実施形態］
まず、本発明のＩＣパッケージの補強構造の第一の実施形態について図１〜図３を参照して説明する。
図１は、本発明の第一実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｄ）は（ｃ）における補強フレームの断面図である。
図２及び図３は、本実施形態のＩＣパッケージの補強構造の実装工程を示す斜視図であり、図２は、ＩＣが実装されたマザーボードに補強フレームを搭載する状態を示しており、図３は、マザーボードに搭載，実装された補強フレーム内に補強用の樹脂を注入，充填する状態を示している。
【００３１】
これらの図に示すように、本実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造は、補強対象となるＩＣパッケージとして、パッケージ下面にマトリックス状に半田ボールを備えたＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をマザーボード６側に固定する補強構造である。
ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は、上面に電子部品としてＩＣチップ３を実装した基板（インタポーザ基板）２の下面に、マザーボード６側に溶着される半田ボール４をマトリックス状に配設してなるボールグリッドアレイ型のパッケージで、このＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をマザーボード６に脱落不能に固定するための樹脂充填可能な補強フレーム１０を備えた構成としてある。
これによって、半田ボール４の剥離によるパッケージ１の脱落や接続不良を有効に防止するものである。
【００３２】
具体的には、図１に示すように、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は、基板２と、この基板２の上面側に搭載，実装される電子部品としてのＩＣチップ３と、基板２の底面側に配設，溶着された半田ボール４を備えている。
基板２上に搭載されたＩＣチップ３は、図示しない電極パッドが、基板２上の電極パッドとボンディングワイヤ（図示せず）により接続され、これによって、ＩＣチップ３はボンディングワイヤを介して基板２上の配線パターンに接続されるようになっている。
そして、このＩＣチップ３は、ボンディングワイヤも含めて、全体がモールド樹脂５により封止され保護されている。
【００３３】
半田ボール４は、複数の半田ボール４，４・・・が基板２のＩＣチップ３を実装した面と反対の下面側に、ＩＣチップ３を取り囲むようにマトリックス状に配設されて溶着してあり、マザーボード６側の配線パターンにリフローソルダリング工法により溶着，接続されるようになっている。
【００３４】
ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１が実装されるマザーボード６は、一般にプリント配線板によって構成されており、本実施形態でも多層基板，両面基板等の各種のプリント配線板によって構成してある。
また、本実施形態では、マザーボード６の表面には、後述する補強フレーム１０の脚部１３が挿入，係止する位置決め孔７が形成してある。
【００３５】
そして、このようなＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をマザーボード６に脱落不能に固定する補強フレーム１０が設けてある。
補強フレーム１０は、図１に示すように、マザーボード６に実装されたＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の側面周囲を囲む正方形状に形成された薄板状の側面部１１を備えるとともに、側面部１１に連続してＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の上面を覆う薄板状の上面部１２を有する筐体構造となっている。
【００３６】
本実施形態では、補強フレーム１０を、薄板状の板金を切り曲げ加工により形成してあり、側面部１１及び上面部１２は一体的に構成されている。
このような、板金製の薄板部材を切り曲げ加工による一体成形によって補強フレーム１０を形成することで、製作，加工作業が容易となり、耐久性に優れ、かつ、フレーム全体の軽量化を図ることができる。
【００３７】
但し、ＩＣパッケージ周囲を覆うことができる枠状体である限り、板金製以外の部材により補強フレーム１０を形成することもできる。
【００３８】
そして、このような筐体状をなす補強フレーム１０には、側面部１１及び上面部１２に、それぞれ側面切欠き１１ａ，上面切欠き１２ａが形成してあり、この両切欠き１１ａ，１２ａを介して、補強フレーム１０内にＩＣ補強用の樹脂が充填できるようにしてある。
【００３９】
ここで、切欠き１１ａ，１２ａを介して補強フレーム１０内に注入，充填される樹脂は、本実施形態では熱硬化性樹脂５０を採用しており、切欠き１１ａ，１２ａに差し込まれるノズル５１によって補強フレーム１０内に注入されるようになっている（図３参照）。
パッケージ固定用の樹脂として熱硬化性樹脂５０を採用することにより、硬化時間が短くて済み、硬化条件も制御しやすくなるという効果がある。
なお、このパッケージ固定用の樹脂としては、本実施形態の熱硬化性樹脂５０以外にも、例えば、接着剤等を用いることもできる。
【００４０】
補強フレーム１０の側面部１１に設ける側面切欠き１１ａは、四角形状の側面部１１の四面にそれぞれ形成してあり、各側面部１１のほぼ中央に位置してフレーム下端縁に開口するように形成としてある。
このように、側面切欠き１１ａを補強フレーム１０の側面下端縁に開口するように形成することにより、この側面切欠き１１ａを介してフレーム内に充填，封入される樹脂をパッケージ下面側に封入することができる。
【００４１】
これにより、マザーボード６と接続されるパッケージ下面の半田ボール４に対して周囲四方から樹脂を充填できるので、ＢＧＡ型ＩＣパッケージにおいて剥離による接続不良等が問題となる半田ボール４とマザーボード６の接続部分に直接樹脂を充填，封入できるので、外部から衝撃，振動等が加わっても、半田ボール４の剥離やパッケージのずれ，脱落等が生じることを有効に防止することができる。
【００４２】
一方、上面部１２に設ける上面切欠き１２ａは、上面部１２の四隅に、ほぼ四分の一円形状に形成してある。
このように、上面部１２の四隅に上面切欠き１２ａを形成することにより、フレーム内に充填される樹脂によって、フレーム内に収納されたＩＣパッケージの四隅を固定することができる。
これによって、四角形状をなすＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の基板２の四隅を樹脂によって固定できるので、衝撃，振動等に対し、より堅固にＢＧＡ型ＩＣパッケージ１を保持することができる。
【００４３】
切欠き１１ａ，１２ａの形成方法としては、本実施形態では、板金製の補強フレーム１０の形成時に切落とし，打抜き加工によって形成してある。
これにより、補強フレーム１０の形成時に切欠き１１ａ，１２ａについても同時に形成することができ、製作作業の効率化を図ることができる。
【００４４】
なお、本発明にかかる補強フレーム１０に設ける切欠きは、フレーム内部に樹脂が注入出来るように、補強フレーム１０の側面部１１又は上面部の１２の少なくとも一箇所に形成するものとし、形成箇所や切欠きの形状，大きさ等は任意に選択して設けることが可能である。
【００４５】
すなわち、切欠きは、補強対象となるＩＣパッケージの形状，大きさ，補強の程度等に応じて、必要な樹脂を必要な箇所に注入，充填できるように、樹脂注入用の切欠きを補強フレームの側面部，上面部の任意の箇所に任意の数，大きさで形成することができる。
従って、本実施形態における側面切欠き１１ａ及び上面切欠き１２ａについても、図１に示す場合の他、側面部１１，上面部１２の一部又は全部に形成することができる。
【００４６】
また、本実施形態の補強フレーム１０では、図２に示すように、側面部１１の下端側四隅に、マザーボード６側の位置決め孔７に挿入，係止する位置合わせ用の脚部１３を一体に設けてある。
この脚部１３は、本実施形態では、側面部１１の下端縁四隅を延設することにより補強フレーム１０と一体的に形成してある。
このように、補強フレーム１０に、マザーボード６側の位置決め孔７に挿入，係止する脚部１３を設けることによって、補強フレーム１０のマザーボード６に対する位置決め及び半田付け作業を容易，迅速かつ正確に行うことができる。
【００４７】
なお、脚部１３は、補強フレーム１０をマザーボード６側に位置決め可能に固定できるものであれば、四本の脚部１３に限らず適宜増減することができる。
すなわち、位置決め用の脚部１３は、少なくとも一本形成し、好ましくは二以上の脚部を形成する。
【００４８】
また、脚部１３の形成位置としては、本実施形態では補強フレーム１０の四隅に設けてあるが、これ以外にも種々の変更実施は可能である。
例えば、四本の脚部１３を補強フレーム１０の側面部のほぼ中心（側面切欠き１１ａの中心）から突出するように形成してもよい。
また、脚部１３を、補強フレーム１０と別体の凸状部材により形成し、補強フレーム下端縁の任意の箇所に固着して設けることもできる。
【００４９】
さらに、マザーボード６側に挿入する脚部１３に代えて、マザーボード６の表面に当接する脚部を設けることも可能である。
この場合、マザーボード６側の位置決め孔７を省略することができる。
このように、補強フレーム１０に設ける脚部１３は、補強フレーム１０をマザーボード６側に容易かつ確実に位置決めして固定できる手段であれば、適宜変更実施が可能である。
【００５０】
次に、以上のような構成からなる本実施形態のＩＣパッケージの補強構造によるパッケージの補強手順について説明する。
まず、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をマザーボード６の上面に搭載，実装する。マザーボード６の所定の位置に搭載されたＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は、基板２の下面側の複数の半田ボール４，４．．．がマザーボード６の上面に当接した状態で配設されるので、このＢＧＡ型ＩＣパッケージ１を搭載したマザーボード６をリフロー工程にかけて、半田ボール４をマザーボード６側の電極に溶着，接続させる。
これによって、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１のマザーボード６側への実装が完了する。
【００５１】
この状態で、補強フレーム１０をＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の上方から配設し、マザーボード６上に搭載，固定する。
このとき、補強フレーム１０は筐体状となっているので、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１に被せるように搭載するだけで実装することができ、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１への位置合わせや搭載，固定作業は簡単に行うことができる。
【００５２】
特に、本実施形態では、補強フレーム１０の脚部１３をマザーボード６側の位置決め孔７に挿入，係止することにより、補強フレーム１０は所定の位置に簡単に搭載することができる。
そして、位置決め孔７に挿入された脚部１３を半田付けすることにより、補強フレーム１０が固定される。
なお、本実施形態では、以上の補強フレーム１０のマザーボード６側への搭載，固定作業は、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の自動搭載，リフローによる半田付け工程とともに自動化処理により行う。
【００５３】
補強フレーム１０の搭載，固定作業が完了した後は、図３に示すように、ノズル５１を補強フレーム１０の側面切欠き１１ａ及び上面切欠き１２ａに挿入し、熱硬化性樹脂５０を注入，充填する。このとき、熱硬化性樹脂５０は、図１（ｄ）に示すようにＩＣパッケージ１の上面を覆わない状態で充填する。
ここで、補強フレーム１０の側面部１１に設けられた側面切欠き１１ａを介して充填，封入される熱硬化性樹脂５０は、パッケージ下面側に封入されるので、マザーボード６と接続されるパッケージ下面の半田ボール４に対して周囲四方から樹脂が充填され、ＢＧＡ型ＩＣパッケージにおいて剥離等が問題となるパッケージとマザーボード６の接続部分に直接樹脂を充填，封入される。
【００５４】
また、補強フレーム１０の上面部１２四隅の上面切欠き１２ａを介してフレーム内に充填される熱硬化性樹脂５０は、フレーム内のＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の基板四隅に封入されるので、四角形状のＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の基板２の四隅が固定されることになる。
【００５５】
このとき、充填された熱硬化性樹脂５０は、補強フレーム１０の内壁によって規制されるので、従来のように樹脂のばらつきにより補強強度が得られなくなったり、不必要な樹脂がパッケージ周辺に流れでることはない。
そして、この熱硬化性樹脂５０の封入，硬化によって、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１は補強フレーム１０及びマザーボード６と一体的に固定される。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態にかかるＩＣパッケージの補強構造によれば、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の全体を補強フレーム１０で覆うとともに、切欠き１１ａ，１２ａを介して熱硬化性樹脂５０を充填することで、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１を補強フレーム１０，熱硬化性樹脂５０とともにマザーボード６と一体化させることができ、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をマザーボード６に対して堅固に固定することができる。
【００５７】
これによって、衝撃，振動等による剥離が発生しやすい半田ボール４の接続部分等、パッケージの補強構造として必要な箇所に最小限の樹脂を補強フレーム１０内に注入するだけで、補強フレーム１０とＢＧＡ型ＩＣパッケージ１を一体的に固定でき、従来のように補強構造全体が大型化することなく、ＱＦＰ型パッケージと同様の堅固な保持力によってＢＧＡ型ＩＣパッケージ１をマザーボード６に固定することが可能となる。
従って、特に、小型化，高密度実装化が要請される小型の電子機器等に実装されるＢＧＡ型のＩＣパッケージについて、高密度実装の妨げとなることなく半田ボールの剥離によるパッケージの脱落等を確実に防止するのに好適である。
【００５８】
また、本補強構造では、補強フレーム１０及び熱硬化性樹脂５０が存在する部分を除いては、通常のパッケージと同様であるので、マザーボード６に固定した後でも、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１についての点検，メンテナンスは自由に行うことができる。
また、補強フレーム１０はＢＧＡ型ＩＣパッケージ１と別体に構成されているので、既に実装済みのＩＣパッケージについて、補強フレーム１０を追加実装することもできる。
【００５９】
さらに、筐体状の補強フレーム１０は、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の周囲全体を覆っているので、補強フレーム１０がＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の放熱板としても機能することになり、パッケージ内の電子部品からの発熱を、補強フレーム１０を介して外部に放熱することもできる。
【００６０】
これによって、ＩＣチップ３の発熱をパッケージ外部の空間に放熱することができるので、本補強構造を設けても効果的なＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の放熱効果を上げることができる。
また、補強フレーム１０がＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の周囲全体を覆っているので、補強フレーム１０がシールドとしても機能することになり、パッケージ内のＩＣチップ３からのノイズを遮断することもできる。
【００６１】
［第二実施形態］
次に、本発明のＩＣパッケージの補強構造の第二の実施形態について図４を参照して説明する。
図４は、本発明の第二実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）における補強フレームの断面図である。
【００６２】
ここで、本実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造は、上述した第一実施形態の変更実施形態であり、補強フレームに軽量化のための孔を設けたものであり、他の構成部分については、第一実施形態の場合と同様の構成としてある。
従って、第一実施形態と同様の構成部分については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６３】
すなわち、図４に示す本実施形態では、側面部２１及び上面部２２を備えた補強フレーム２０の上面部２２に、軽量化のための孔２４を備えている。
この孔２４は、上面部２２の四隅に設けた上面切欠き２２ａの内側に複数形成してあり、本実施形態では同軸円上に配設された八つの真円孔が形成してある。
【００６４】
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、補強フレーム２０に、適宜軽量化用の孔２４を設けることによって、補強フレーム２０を軽量化することができる。
これによって、本補強構造全体の軽量化を図ることができ、特に、携帯電話機等の小型の携帯型電子機器のように軽量化が要請される電子機器に実装されるＩＣパッケージの補強構造に好適である。
【００６５】
なお、この軽量化用の孔２４は、本実施形態では、上面部２２にのみ設けてあるが、これを側面部２１にも設けることもでき、また、側面部２１にのみ設けることもできる。
側面部２１に設ける場合、例えば、側面切欠き２１ａの近傍に孔を形成することができる。
【００６６】
また、この軽量化用の孔２４は、形状，大きさ，数についても、特段の限定はなく、補強フレーム２０の軽量化に必要な範囲において、任意の孔２４を任意に形成することができる。
従って、樹脂中入用に側面部２１に形成する側面切欠き２１ａや上面部２２の上面切欠き２２ａによって十分な軽量化が図られるときは、軽量化用の孔２４については省略することも可能である。
すなわち、樹脂注入用の切欠きについては、補強フレーム軽量化用の孔としても機能させることできるものである。
【００６７】
［第三実施形態］
次に、本発明のＩＣパッケージの補強構造の第三の実施形態について図５を参照して説明する。
図５は、本発明の第三実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）における補強フレームの断面図である。
【００６８】
ここで、本実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造は、上述した第一実施形態の変更実施形態であり、補強フレーム上面に設けた切欠きの態様を変更したものであり、他の構成部分については、第一実施形態の場合と同様の構成としてある。
従って、第一実施形態と同様の構成部分については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６９】
すなわち、図５に示す本実施形態では、側面部３１及び上面部３２を備えた補強フレーム３０の上面部２２に、上面四隅に設ける第一上面切欠き３２ａと、上面内側に広い面積で開口する第二上面切欠き３２ｂの二種類の切欠きを設けている。
上面四隅の第一上面切欠き３２ａは、上述した第一及び第二実施形態の上面切欠きと比較して僅かな面積のみ開口するようにしてある。
一方、第二上面切欠き３２ｂは、上面部３２の内側中心部分から、側面部３１まで開口する、対角線上で仕切られた扇形状に開口する切欠きとなっており、上面部２２の広い面積が第二上面切欠き３２ｂによって開口している。
【００７０】
このような構成からなる本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、第二上面切欠き３２ｂによって、上面部３２が、内側中心部分及び対角線部分を除いて大きく開口することになり、補強フレーム３０内に位置するＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の基板側面部分が第二上面切欠き３２ｂを介して大きく露出するようになる。
従って、この第二上面切欠き３２ｂを介して熱硬化性樹脂５０を注入することにより、ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の側面の外周四辺部分に重点的に熱硬化性樹脂５０を封入可能となる。
これによって、より多量の熱硬化性樹脂５０をパッケージ側面部分に封入して固定することができる。
【００７１】
このように、本発明では、補強フレームに形成する切欠きを、補強対象となるＩＣパッケージの形状，大きさ，補強の程度等に応じて、必要な樹脂を必要な箇所に注入，充填できるように、樹脂注入用の切欠きを補強フレームの側面部，上面部の任意の箇所に任意の数，大きさで形成することができる。
従って、本実施形態において、側面部３１に設ける側面切欠き３１ａについても、形状，大きさを変更したり、別の切欠きを設けることも勿論可能である。
【００７２】
［第四実施形態］
さらに、本発明のＩＣパッケージの補強構造の第四の実施形態について図６を参照して説明する。
図６は、本発明の第四実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）における補強フレームの断面図である。
【００７３】
ここで、本実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造は、上述した第一実施形態の変更実施形態であり、第一実施形態で補強フレームの側面に設けた切欠きを省略したものであり、他の構成部分については、第一実施形態の場合と同様の構成としてある。
従って、第一実施形態と同様の構成部分については、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００７４】
すなわち、図６に示す本実施形態では、側面部４１及び上面部４２を備えた補強フレーム４０の側面部４１には、上述した第一〜第三実施形態の場合と異なり、側面切欠きを設けておらず、樹脂注入用の切欠きは、上面部４２の四隅に設けた上面切欠き４１ａのみとなっている。
【００７５】
ＢＧＡ型ＩＣパッケージ１の大きさやマザーボード６の配線、あるいは底面の半田ボール４の数量等によっては、側面切欠きを設けて固定用の樹脂５０を封入しなくても、ＢＧＡ型パッケージ１とマザーボード６の接続強度を十分に確保出来る場合もある。
そのような場合には、図６に示す本実施形態の補強フレーム４０のように、上面部４２の四隅に設ける上面切欠き４２ａのみで、側面部４１の切欠きを省略することができる。
【００７６】
従って、側面部４１に切欠きを設けて、上面部４２の上面切欠き４２ａについて省略することも勿論可能である。
このように、一部の切欠きについて省略可能とすることにより、補強フレーム自体の製造がより容易となるとともに、樹脂の封入作業も簡素化し、全体として製造コストの低減を図ることができる。
【００７７】
なお、本発明のＩＣパッケージの補強構造は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、補強フレームの上面部については、補強に必要な強度等に応じて適宜省略することも可能である。
すなわち、少なくともＩＣパッケージを囲む側面部を切り曲げ加工で形成した補強フレームであれば、補強フレーム内にパッケージ補強用の樹脂が充填可能であり、本発明による補強構造を実現することができる。
【００７８】
また、上述した実施形態では、いずれも補強フレームは四角形状としてあるが、これを四角形以外の形状とすることもできる。
すなわち、補強対象となるＩＣパッケージを囲む枠状をなし、樹脂充填可能な空間を形成するものであれば、長方形状，多角形状，円形状，楕円形状等、パッケージや実装空間等に応じて補強フレームの形状を変更することが可能である。
【００７９】
また、本発明のＩＣパッケージの補強構造が、ＢＧＡ型パッケージ以外のパッケージにも適用できることは言うまでもない。
すなわち、枠体及び樹脂封止により補強が必要である限り、あらゆるタイプのＩＣパッケージにも本発明の補強構造を適用することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のＩＣパッケージの補強構造によれば、ＩＣパッケージの周囲を覆うとともに、樹脂充填可能な補強フレームを備えることにより、全体が大型化することなくＩＣパッケージをマザーボード側に脱落不能に固定し、衝撃，振動等の機械的負荷による半田付け部の剥離等を簡易かつ確実に防止するとともに、実装，補強後の点検，メンテナンス等も自由に行うことができる。これにより、特に、パッケージ下面にマトリックス状に半田ボールを備えたボールグリッドアレイ型のＩＣパッケージとマザーボードの固定の補強に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｄ）は（ｃ）における補強フレームの断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態のＩＣパッケージの補強構造の実装工程を示す斜視図であり、ＩＣが実装されたマザーボードに補強フレームを搭載する状態を示している。
【図３】本発明の第一実施形態のＩＣパッケージの補強構造の実装工程を示す斜視図であり、マザーボードに搭載，実装された補強フレーム内に補強用の樹脂を注入，充填する状態を示している。
【図４】図４は、本発明の第二実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）における補強フレームの断面図である。
【図５】図５は、本発明の第三実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）における補強フレームの断面図である。
【図６】図６は、本発明の第四実施形態に係るＩＣパッケージの補強構造を示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）はマザーボードに実装した状態の正面図、（ｃ）は（ｂ）における補強フレームの断面図である。
【図７】従来の一般的なボールグリッドアレイ型パッケージを示す、（ａ）は平面図、（ｂ）のマザーボードに実装した状態の正面図である。
【符号の説明】
１  ボールグリッドアレイ型ＩＣパッケージ
２  基板
３  ＩＣチップ
４  半田ボール
５  モールド樹脂
６  マザーボード
１０  補強フレーム
２０  補強フレーム
３０  補強フレーム
４０  補強フレーム
５０  熱硬化性樹脂
【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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