(57)【要約】少なくとも第１の面に電子部品が実装された配線基板と、少なくとも電子部品と配線基板間に設けられた樹脂と、電子部品の実装位置に対応する領域の配線基板に設けられた複数の穴と、を有し、穴に樹脂が充填して電子部品実装構造体を構成を有する。これにより、電子部品実装構造体の反りを抑制するとともに、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して信頼性を向上できる。
2009057259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の面に電子部品が実装された配線基板と、
少なくとも前記電子部品と前記配線基板間に設けられた樹脂と、
前記電子部品の実装位置に対応する領域の前記配線基板に設けられた複数の穴と、を有し、
前記穴に前記樹脂が充填されていることを特徴とする電子部品実装構造体。
【請求項２】
前記穴が、貫通孔および凹部の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項３】
前記穴の断面形状が階段状であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項４】
前記電子部品を第１電子部品として、
前記配線基板の前記第１の面と反対側の第２の面に第２電子部品を、前記第１電子部品と対向して実装し、貫通する前記穴を介して前記樹脂で一体化することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項５】
前記穴が、前記配線基板の前記電子部品の実装位置に対応する領域内で、前記電子部品の端部近傍の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項６】
前記穴の個数を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部よりも外周部の方に多く設けることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項７】
前記穴の形状を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部から外周部に向かうに従って大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項８】
前記樹脂はフィラーを含有し、前記フィラーの最大粒径が前記配線基板の前記穴の穴径の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項９】
前記樹脂の弾性率が、前記配線基板の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１０】
前記樹脂のガラス転移温度が、前記配線基板のガラス転移温度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１１】
前記配線基板がフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１２】
少なくとも前記電子部品を、前記樹脂と同質の樹脂でモールドすることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１３】
請求項１に記載の電子部品実装構造体を複数個、積層してモジュール化したことを特徴とする電子部品実装構造体。
【請求項１４】
配線基板の電子部品の実装位置に対応する領域に複数の穴を形成するステップと、
前記配線基板の少なくとも第１の面の前記電子部品の実装位置に対応する領域に前記電子部品を実装するステップと、
少なくとも前記電子部品と前記配線基板間に樹脂を塗布するとともに、前記穴に前記樹脂を充填するステップと、
を含むことを特徴とする電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記穴を断面形状が階段状となるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記穴を、貫通孔および凹部の少なくともいずれか一方となるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記電子部品を第１電子部品として、
前記配線基板の前記第１の面と対向する第２の面の第２電子部品の実装位置に対応する領域に前記第２電子部品を実装するステップと、
前記第２電子部品と前記配線基板間に樹脂を塗布するとともに、貫通する前記穴を介して前記樹脂により前記第１電子部品と前記第２電子部品とを一体化するステップとを、
さらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記穴を、前記配線基板の前記電子部品の実装位置に対応する領域内で、前記電子部品の端部近傍の位置に設けることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記穴の個数を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部よりも外周部の方に多く設けることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記穴の形状を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部から外周部に向かうに従って大きくすることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に半導体チップなどの電子部品を実装した電子部品実装構造体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路の高機能化、小型化や軽量化が急速に進んでいる。そして、半導体チップなどのパッケージ化や実装方法においても、小型化や軽量化とともに、薄型化への対応が要求されている。【０００３】
それを実現するために、半導体チップを配線基板に実装する技術として、ワイヤボンディング技術に代わって、半導体チップの表面にはんだや金線を用いて突起状の電極を形成し、配線基板と接続するフリップチップ技術が広く用いられている。フリップチップ技術は、一般に配線パターンを有する配線基板の片側に突起状の電極を介して半導体チップを実装し、半導体チップと配線基板間にアンダーフィルと呼ばれる樹脂を注入して充填することにより、半導体チップと配線基板とを一体化して固定するものである。【０００４】
このとき、半導体チップと配線基板とは樹脂を介して一体化されるので、両者の間で熱膨張係数に差がある場合、作製時の熱処理や、使用時の外部環境温度などの変化により、定常的あるいは反復的に反りが発生する。【０００５】
上記反りの問題を解決するために、以下に示す、チップ実装基板における両面実装方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の両面実装方法によれば、配線基板の一方の面に半導体チップを実装して配線基板と前記半導体チップとの間のアンダーフィル樹脂を硬化させる第１の工程と、配線基板の他方の面に半導体チップを実装して配線基板と半導体チップとの間のアンダーフィル樹脂を硬化させる第２の工程とを備える。そして、第１の工程と第２の工程において、熱膨張係数の異なるアンダーフィル樹脂を用いることにより、チップ実装基板の反りを防止できるとしている。【０００６】
しかし、特許文献１によれば、異なるアンダーフィル樹脂を用いるため、材料設計の自由度が制限される。また、半導体チップの搭載、アンダーフィル樹脂の注入やアンダーフィル樹脂の硬化などの工程を、配線基板の表面側と裏面側とで別々に行うため、組立工程に約２倍の時間がかかり、生産性が低下する。そこで、生産性を向上させるとともに、反りを抑制する技術が望まれる。また、組立工程中において発生した反りを戻すための温度は、アンダーフィル樹脂を硬化させるのに最適な温度とは限らない。そのため、温度が最適でない場合、アンダーフィル樹脂の硬化反応の長時間化、アンダーフィル樹脂の未反応化や、逆に硬化時間が短すぎる状況が発生する。その結果、アンダーフィル樹脂内にボイドが発生し、耐湿性や付着強度の低下により、信頼性が低下する。【０００７】
また、電子部品実装構造体の実装方法とその実装体が開示されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２によれば、電子部品実装構造体をフェースダウンで、微細な穴を有する配線基板に、穴よりも大きな形状を有する無機フィラーとを含有する液状の樹脂組成物を介して実装する。このとき、穴に液状の樹脂組成物の樹脂のみが充填されるので、穴に充填される樹脂量により、電子部品実装構造体と配線基板簡の樹脂組成物の熱膨張係数を調整して、電子部品実装実装体の反りを防止するとしている。【０００８】
また、貫通孔を有するキャリアテープの両面に、半導体チップを実装する半導体装置が開示されている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。特許文献３または特許文献４によれば、貫通孔により、樹脂を対向する半導体チップ間に１つの工程で充填するとともに、樹脂により封止強度が向上するとしている。【０００９】
上記特許文献３によれば、キャリアテープの両面に半導体チップを実装する場合においては、半導体装置全体の反りを防止することに対しては大きな効果を有する。しかしながら、半導体チップの電極とテープキャリアの電極との接合部に加わる熱膨張係数の差に起因して生じる応力の集中を緩和することが困難である。そのため、外部環境温度の変化などにより接合部に応力が集中し、接合部にクラックが発生したり、破断や剥離により信頼性が低下するという課題がある。【００１０】
同様に、特許文献４によれば、両面に実装した大きさの異なる半導体チップに充填するアンダーフィル樹脂の充填順序を最適化することにより、半導体装置の反り防止するものである。また、貫通孔によりアンダーフィル樹脂を効率的に充填できるとしている。しかしながら、特許文献４においても、特許文献３と同様に、接合部に集中する応力を緩和することが困難であるという課題がある。
【特許文献１】特開２００４−２３０４５号公報
【特許文献２】特許第３２６０２４９号公報
【特許文献３】特開平３−２００５１号公報
【特許文献４】特開２０００−１３４４４８号公報
【発明の開示】
【００１１】
本発明の電子部品実装構造体は、少なくとも第１の面に電子部品が実装された配線基板と、少なくとも電子部品と配線基板間に設けられた樹脂と、電子部品の実装位置に対応する領域の配線基板に設けられた複数の穴と、を有し、穴に樹脂が充填された構成を有する。
【００１２】
この構成により、樹脂と電子部品との熱膨張係数の差に起因する反りを抑制するとともに、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して信頼性の高い電子部品実装構造体を実現できる。
【００１３】
また、本発明の電子部品実装構造体の製造方法は、配線基板の電子部品の実装位置に対応する領域に複数の穴を形成するステップと、配線基板の少なくとも第１の面の電子部品の実装位置に対応する領域に電子部品を実装するステップと、少なくとも電子部品と配線基板間に樹脂を塗布するとともに、穴に樹脂を充填するステップと、を含む。
【００１４】
この方法により、樹脂と電子部品との熱膨張係数の差に起因する反りを抑制するとともに、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して信頼性の高い電子部品実装構造体を容易に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の製造方法の主要部を説明する断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の構成の第１の例を示す外観斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線断面図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第２の例を示す外観斜視図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第３の例を示す外観斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第４の例を示す外観斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第５の例を示す外観斜視図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の別の例を説明する外観斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの５Ｂ部の拡大斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｃは、図５Ｂの５Ｃ−５Ｃ線断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施の形態２における電子部品実装構造体の構成を説明する断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施の形態２における別の例の電子部品実装構造体の構成を説明する断面図である。
【図７Ａ】図７Ａは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの７Ｂ−７Ｂ線断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｄは、本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明するフローチャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の構成を別の例を示す外観斜視図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂ線断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態４における電子部品実装構造体の構成を説明する断面図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態４における別の例の電子部品実装構造体の構成を説明する断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態５における電子部品実装構造体の構成を示す断面図である。
【図１４】図１４は、比較例６の電子部品実装構造体の製造方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００１６】
１，５１Ａ，５１Ｂ    配線基板
１Ａ    第１の面
１Ｂ    第２の面
２    穴
３    樹脂
４    電子部品
４Ａ    領域
５    はんだ
６，６Ａ，６Ｂ，８Ａ    凹部
７    ディスペンサー
８    保持台
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，１００    電子部品実装構造体
１４    第１電子部品
２４    第２電子部品
５０Ａ    第１電子部品実装構造体
５０Ｂ    第２電子部品実装構造体
５２    接続部材
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。【００１８】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図で、図１Ｂは図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線断面図である。なお、図１Ａでは、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。【００１９】
図１Ａと図１Ｂに示すように、電子部品実装構造体１０は、少なくとも配線基板１の第１の面１Ａに実装された電子部品４と、電子部品４と配線基板１を電気的に接続するはんだ５と、それらを固着する樹脂３で構成されている。なお、樹脂３は、一般的にアンダーフィル樹脂と呼ばれているものである。【００２０】
そして、図１Ｂに示すように、電子部品４のパッド（図示せず）と配線基板１の電極（図示せず）とが、はんだ５を介して接続され、配線基板１の配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。【００２１】
また、配線基板１は、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａ（図面中の一点鎖線）に、配線基板１の第１の面１Ａから第１の面１Ａと反対側の第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２を有している。このとき、電子部品４と配線基板１を固着する樹脂３で、穴２が充填されるとともに、配線基板１の第２の面１Ｂに達し、穴２の周囲にはみ出して設けられる。なお、樹脂３の配線基板１の第２の面１Ｂへのはみ出し量は、特に限定はないが、穴２の径の２倍以上が好ましい。【００２２】
ここで、配線基板１としては、例えば高Ｔｇタイプで低線膨張係数の、単層や多層のガラスエポキシ基板や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリイミド樹脂などからなるフレキシブル基板を用いることができる。この場合、フレキシブル基板は、ガラスエポキシ基板に比べて、柔軟性が高く、樹脂の硬化収縮時などの挙動に柔軟に対応できるため、配線基板として特に好ましい。【００２３】
また、樹脂３としては、例えば弾性率３ＧＰａ、ガラス転移温度１５０℃（動的粘弾性による測定値）で、平均粒径２μｍ、含有率５５％のガラスなどの無機フィラーからなるフィラーを含むエポキシ樹脂が用いられる。このとき、樹脂３のガラス転移温度が、配線基板１のガラス転移温度よりも低いことがより好ましい。その理由は、半導体チップなどの電子部品４は、一般にガラス転移温度が高く、樹脂の硬化温度程度では柔軟にならない。そのため、配線基板１のガラス転移温度が樹脂３のガラス転移温度より低い場合、樹脂３より先に配線基板１が軟化し、反ろうとする。しかし、このとき樹脂３は軟化していないため反ることができず、配線基板１と電子部品４との接続部であるはんだ５の部分に応力が集中し、クラックや破断などが発生しやすい。一方、配線基板１のガラス転移温度が樹脂３のガラス転移温度より高い場合、先に樹脂３が軟化した後、配線基板１が軟化するため、応力の集中を大幅に抑制できる。さらに、樹脂３の弾性率が配線基板１の弾性率より小さいことが好ましい。その理由は、電子部品実装構造体１０が電子部品４、樹脂３および配線基板１の順序で積層された構成である。そのため、樹脂３の弾性率が配線基板１と電子部品４の弾性率よりも小さい、すなわち柔軟性を有するので、配線基板１と電子部品４の熱膨張係数の差により生じる反りを、その変形により吸収できるからである。【００２４】
また、電子部品４としては、例えば厚さ１ｍｍ程度でＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）の半導体パッケージや、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）などの半導体パッケージや、ベアの半導体チップまたはその他の汎用部品などが用いられる。また、配線パターンは、配線基板１の第１の面１Ａだけでなく、多層に構成された内層に設けてもよく、例えばビアホール（図示せず）を介して接続される。【００２５】
これにより、樹脂３が収縮する際に、配線基板１の第２の面１Ｂにはみ出した樹脂３で、配線基板１を挟み込む力が作用し、配線基板１全体の反りが抑制される。さらに、穴２および樹脂３の最適化により、配線基板１と電子部品４の接続部であるはんだ５の界面に、それらの熱膨張係数の差に起因して生じる応力の集中を緩和できる。【００２６】
本実施の形態によれば、配線基板に設けた複数の穴や樹脂の最適化により、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、貫通する穴に充填された樹脂により、電子部品実装構造体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。【００２７】
なお、本実施の形態では、樹脂にフィラー成分を含有させて熱特性を改善させた例で説明したが、これに限られず、フィラーを含有させなくてもよい。また、フィラーを含有させる場合、フィラーの最大粒径または最大長さは、穴の径よりも小さいことが好ましい。特に、取り扱い易さや配線基板と電子部品間に充填する際の浸透速度を考慮すると、フィラーの最大粒径は、０（ゼロ）を超えて、穴２の径の平均穴径の１／２以下、さらには１／４以下が好ましい。なお、穴径は穴が円形でない場合、最短距離である。これにより、穴２の中に樹脂をスムーズに充填できる。【００２８】
また、本実施の形態では、穴として、配線基板にレーザー法などで形成した例で説明したが、これに限られない。例えば、配線基板１に予め設けられているスルーホールを、穴として用いてもよい。これにより、製造方法が簡略化され、生産性が向上する。さらに、配線基板の膨張収縮による、スルーホールを介して電気的に接続された金属めっき箔などの剥離や断線が、スルーホールに充填した樹脂により、未然に防止できる。【００２９】
以下に、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の製造方法について、図面を用いて説明する。【００３０】
図２は、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の製造方法の主要部を説明する断面図である。なお、通常の製造方法については、以下の明細書中に簡単に記載して説明する。【００３１】
まず、例えばガラスエポキシ基板からなる厚み０．４ｍｍ程度の配線基板１の電子部品の実装位置に対応する領域（図１Ａの４Ａに相当）内に、複数の穴２を形成する。このとき、穴２は、例えばパンチング加工やレーザー加工で、外径０．１５ｍｍで形成される。【００３２】
つぎに、配線基板１の電極（図示せず）上に、例えばＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕからなるはんだペーストを印刷する。つぎに、例えば外形寸法が１２×１７ｍｍ、厚み１ｍｍのＬＧＡタイプの半導体チップなどの電子部品４のパッド（図示せず）と配線基板１の電極とを対向して載置して、リフローにより接合する。これにより、はんだ５を介して電子部品４が配線基板１に実装される。【００３３】
つぎに、図２に示すように、例えば真空吸引などが可能な保持台８に、電子部品４を実装した配線基板１を設置する。このとき、配線基板１の穴２の位置に対応する保持台８の位置には凹部８Ａが形成されている。そして、保持台８に配線基板１を保持した状態で、例えばディスペンサー７を用いて、例えば電子部品４の側面から、対向する配線基板１と電子部品４の隙間にエポキシ樹脂などの樹脂３を注入する。【００３４】
そして、樹脂３を注入した後、乾燥炉で、例えば１５０℃で、樹脂３を硬化して、電子部品実装構造体１０を作製する。【００３５】
以下に、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の別の例について、図３Ａと図３Ｂおよび図４Ａから図４Ｄを用いて説明する。なお、上記別の例の電子部品実装構造体の製造方法は、電子部品実装構造体１０の製造方法と同様であるので、説明を省略する。【００３６】
まず、図３Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体２０の構成の第１の例を示す外観斜視図で、図３Ｂは図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線断面図である。なお、図３Ａでは、図１Ａと同様に、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。【００３７】
図３Ａと図３Ｂに示すように、電子部品実装構造体２０は、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する穴２を、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａで、電子部品４の外周の端部近傍に設けた点で、電子部品実装構造体１０と異なる。このとき、領域４Ａは、樹脂３が電子部品４の外周の端部からはみ出した、またはフィレットが形成される部分を含む領域である。【００３８】
すなわち、図３Ｂに示すように、穴２を、電子部品４と配線基板１が接続されるはんだ５よりも外周側に設けるものである。なお、他の構成、材料や製造方法は、電子部品実装構造体１０と同様であり、説明を省略する。【００３９】
これにより、接合部に集中する応力を効果的に緩和できる。また、反りや外部変形に対する電子部品と配線基板との外周端部での剥離を抑制し、信頼性がさらに向上する。これは、穴２から配線基板１の第２の面１Ｂにはみ出した樹脂などにより固着強度が向上すことによるものと考えている。【００４０】
つぎに、図４Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第２の例を示す外観斜視図である。また、図４Ｂは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第３の例を示す外観斜視図である。【００４１】
図４Ａに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の長手方向（長辺方向）において、領域４Ａの中央部から外周部に向かうほど、穴２の個数を多く設けたものである。また、図４Ｂに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の長手方向において、領域４Ａの中央部から外周部に向かうほど、穴２の形状を大きくして設けたものである。【００４２】
これらにより、接合部に集中する応力をさらに効果的に緩和できる。特に、電子部品の長手方向は、反りが大きく、より大きな応力が加わるため、大きな抑制効果が実現できる。【００４３】
つぎに、図４Ｃは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第４の例を示す外観斜視図である。また、図４Ｄは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第５の例を示す外観斜視図である。【００４４】
図４Ｃに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の少なくとも４つの角部に、上記の実施の形態で示した形状よりも大きな形状の穴２を設けたものである。また、図４Ｄに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の対向する２対の側面に沿って、例えば楕円または細長い形状の穴２を設けたものである。これらにより、接合部に集中する応力を大幅に緩和できる。特に、配線基板に設けられる、外部の部品と接続する配線パターンの数が少ない場合、有効である。【００４５】
なお、本実施の形態では、配線基板の第１の面から第２の面に、同じ形状で穴を設けた例で説明したが、これに限られない。【００４６】
以下、図５Ａから図５Ｃを用いて穴形状の一例を説明する。図５Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の別の例を説明する外観斜視図である。そして、図５Ｂは図５Ａの５Ｂ部の拡大斜視図で、図５Ｃは図５Ｂの５Ｃ−５Ｃ線断面図である。つまり、図５Ｂと図５Ｃに示すように、穴２の断面形状を階段状としたものである。なお、穴２の形状は、例えば切削加工や、配線基板の表面を被覆するレジストに中央部の穴の外形よりも大きな開口部を形成することにより設けることができる。【００４７】
これにより、穴２に樹脂を容易に、かつ確実に充填するすることができる。【００４８】
（実施の形態２）
図６Ａは、本発明の実施の形態２における電子部品実装構造体３０の構成を説明する断面図である。また、図６Ｂは、本発明の実施の形態２における別の例の電子部品実装構造体４０の構成を説明する断面図である。【００４９】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、配線基板１に設けられる複数の穴の一部を、配線基板１の第２の面１Ｂに貫通しない凹部６とした点で、実施の形態１の電子部品実装構造体１０および実施の形態１の第１の例の電子部品実装構造体２０とは異なる。【００５０】
すなわち、図６Ａに示すように、電子部品実装構造体３０は、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａに、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２および第２の面１Ｂに貫通しない穴である複数の凹部６を有している。このとき、電子部品４と配線基板１とを固着する樹脂３で、穴２および凹部６が充填されている。なお、穴２は、実施の形態１と同様に、配線基板１の第２の面１Ｂに達し、穴２の周囲にはみ出して形成される。【００５１】
また、図６Ｂに示すように、電子部品実装構造体４０は、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する穴２および貫通しない凹部６を、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａで、電子部品４の外周の端部近傍に設けた構成を有する。なお、領域４Ａは、樹脂３が電子部品４の外周の端部からはみ出した、またはフィレットが形成される部分を含む領域である。【００５２】
このとき、配線基板１に設けられる穴である凹部６の深さは、配線基板１の厚みの１／２程度以上あればよい。また、樹脂３の配線基板１の第２の面１Ｂへのはみ出し量は、特に限定はないが、穴２の径の２倍以上が好ましい。【００５３】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、配線基板に設けた複数の穴および凹部により、配線基板と電子部品との接合部に生じる応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、貫通する穴および凹部に充填された樹脂により、電子部品実装構造体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。なお、凹部を設ける場合、貫通する穴の数に比べて多く設けることが好ましく、反りを抑制する効果を高めることができる。【００５４】
また、本実施の形態によれば、外部と接続するために配線基板の表面（第２の面）および内層に設けた配線により配線基板に貫通する穴を形成できない場合に、特に有効である。【００５５】
（実施の形態３）
図７Ａは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図で、図７Ｂは図７Ａの７Ｂ−７Ｂ線断面図である。なお、図７Ａでは、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。【００５６】
図７Ａと図７Ｂに示すように、配線基板１の第２の面１Ｂに、第１の面１Ａに実装した電子部品と配線基板を介して対向するように対称に電子部品をさらに設けた点で、実施の形態１の電子部品実装構造体１０とは異なる。そこで、以下においては、配線基板の第１の面１Ａに設けた電子部品を第１電子部品１４とし、第２の面１Ｂに設けた電子部品を第２電子部品２４と記載して説明する。なお、他の構成要素や材料は実施の形態１と同様であり、説明を省略する場合がある。【００５７】
図７Ａと図７Ｂに示すように、電子部品実装構造体５０は、配線基板１の第１の面１Ａに実装された第１電子部品１４と、第２の面１Ｂに実装された第２電子部品２４と、第１電子部品１４と配線基板１および第２電子部品２４と配線基板１とを電気的に接続するはんだ５と、それらを貫通する複数の穴２を介して一体的に固着する樹脂３とで構成されている。なお、樹脂３は、一般的にアンダーフィル樹脂と呼ばれているものである。このとき、図７Ｂに示すように、第１電子部品１４および第２電子部品２４のパッド（図示せず）と配線基板１の電極（図示せず）とが、はんだ５を介して接続され、配線基板１の配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。【００５８】
また、配線基板１は、第１電子部品１４および第２電子部品２４の実装位置に対応する領域４Ａ（図面中の一点鎖線）に、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２を有している。【００５９】
そして、第１電子部品１４と配線基板１間および第２電子部品２４と配線基板１間に、樹脂３を充填して、第１電子部品１４と配線基板１および第２電子部品２４と配線基板１とが、穴２の樹脂３を介して一体化し電子部品実装構造体５０が構成される。【００６０】
これにより、電子部品を配線基板を介して対称に実装し、複数の穴を介して樹脂で一体化される。その結果、熱膨張係数の差に起因する反りの発生を抑制できる。さらに、複数の穴２を設けることにより、第１電子部品１４と配線基板１および第２電子部品２４と配線基板１との接続部であるはんだ５の界面に生じる応力の集中が緩和される。【００６１】
なお、穴としてスルーホールを利用してもよい。これにより、配線基板の膨張収縮による、スルーホールを介して電気的に接続された金属めっき箔などの剥離や断線を、スルーホールに充填した樹脂により、未然に防止できる。【００６２】
本実施の形態によれば、配線基板に設けた複数の穴により、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、配線基板に対称に電子部品を実装することにより、電子部品実装構造体全体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。【００６３】
以下に、本発明の実施の形態３における実装構造体の製造方法について、図面を用いて説明する。【００６４】
図８Ａから図８Ｄは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体５０の製造方法を説明する断面図である。図９は、本発明の実施の形態３おける電子部品実装構造体５０の製造方法を説明するフローチャートである。【００６５】
まず、図８Ａおよび図９に示すように、例えばガラスエポキシ基板からなる厚み０．４ｍｍ程度の配線基板１の第１の面１Ａおよび第２の面１Ｂに、以降の工程で実装される第１電子部品１４および第２電子部品２４の実装位置に対応する領域に穴２を形成する。このとき、穴２は、例えばパンチング加工やレーザー加工で、外径０．１５ｍｍで形成される。なお、穴２として、スルーホールを用いる場合には、上記工程は省略できる。【００６６】
つぎに、例えばフォトリソ法を用いて、図示しないパッドおよび配線パターンを、例えば蒸着法やスパッタ法を用いて形成する。【００６７】
つぎに、必要に応じて、少なくとも配線パターンを被覆するように、さらにフォトリソ法を用いて、例えばレジストなどの絶縁膜（図示せず）を形成する。このとき、図５Ａから図５Ｃを用いて説明したように、パッドおよび穴の周囲あるいはスルーホールの周囲に、その径よりも大きな径の開口部を有する絶縁膜を形成することが好ましい。これにより、穴への樹脂の充填が容易になる。【００６８】
つぎに、例えばスクリーン印刷などを用いて、配線基板１の第１の面１Ａのパッド上に、例えばＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕからなるはんだペーストを塗布し、ボール状のはんだ５を形成する。【００６９】
つぎに、半導体チップなどの第１電子部品１４の電極（図示せず）と配線基板１のパッドを位置合わせして載置し、リフローすることにより、はんだ５を介して第１電子部品１４を配線基板１の第１の面１Ａに実装し、接合する（ステップＳ０１）。【００７０】
同様に、配線基板１の第２の面１Ｂのパッド上に、ボール状のはんだ５を形成し、第２電子部品２４の電極（図示せず）と配線基板１のパッドを位置合わせして載置し、リフローすることにより、はんだ５を介して第２電子部品２４を配線基板１の第２の面１Ｂに実装し、接合する（ステップＳ０２）。【００７１】
つぎに、図８Ｂと図９に示すように、ディスペンサー７を用いて、配線基板１の第１の面１Ａに実装した第１電子部品１４の周辺から、例えばエポキシ樹脂などの樹脂３を滴下し、注入する。これにより、樹脂３は、第１電子部品１４と配線基板１の第１の面１Ａとの隙間を埋めるように充填される（ステップＳ０３）。このとき、充填された樹脂３の一部は穴２に流れ込み、条件によって第２の面１Ｂに到達する場合もある。【００７２】
つぎに、図８Ｃと図９に示すように、第１電子部品１４および第２電子部品２４が実装され接合した配線基板１を裏返して、第２の面１Ｂを上にする。そして、図８Ｂで説明したように、ディスペンサー７を用いて、配線基板１の第２の面１Ｂに実装した第２電子部品２４の周辺から、例えばエポキシ樹脂などの樹脂３を滴下し、注入する。これにより、樹脂３は、第２電子部品２４と配線基板１の第２の面１Ｂとの隙間を埋めるように充填される（ステップＳ０４）。このとき、内部の空気などは、樹脂の注入側から開放側に向かって押し出される。【００７３】
つぎに、図８Ｄと図９に示すように、樹脂３が硬化する所定の温度（例えば１５０℃程度）で熱処理し、樹脂３を一括で硬化する（ステップＳ０５）。これにより、配線基板１の第１の面１Ａに第１電子部品１４および第２の面１Ｂに第２電子部品２４が実装された電子部品実装構造体５０が作製される。【００７４】
本実施の形態によれば、配線基板の第１の面および第２の面の両面に第１電子部品および第２電子部品を実装し、穴を介して樹脂で一体化して硬化できる。その結果、樹脂の硬化収縮が、第１電子部品と第２電子部品を一体化する方向に作用し、固着強度がさらに向上した信頼性に優れた電子部品実装構造体が作製される。また、実装される構成要素の熱膨張係数の差に起因する配線基板の反りが、構成部品を対称に配置することにより大幅に抑制され、薄型の電子部品実装構造体が実現できる。【００７５】
以下に、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の別の例について、図１０Ａと図１０Ｂを用いて説明する。【００７６】
図１０Ａは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体６０の構成を別の例を示す外観斜視図で、図１０Ｂは図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂ線断面図である。なお、図１０Ａでも同様に、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。【００７７】
図１０Ａと図１０Ｂに示すように、配線基板１の第１の面１Ａと第２の面１Ｂに実装した第１電子部品１４と第２電子部品２４の実装位置をずらせ、対称性を崩して配置した点で、上記電子部品実装構造体５０と異なる。なお、他の構成、材料や製造方法は、上記電子部品実装構造体５０と同様であるので説明を省略する。【００７８】
上記実施の形態によれば、対称性を崩して電子部品を配置しても、以下に実施例で説明するように、第１電子部品および第２電子部品と配線基板との接続部の応力の集中を抑制し、信頼性に優れた電子部品実装構造体６０を実現できる。【００７９】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における電子部品実装構造体７０の構成を説明する断面図である。また、図１２は、本発明の実施の形態４における別の例の電子部品実装構造体８０の構成を説明する断面図である。【００８０】
図１１および図１２に示すように、配線基板１に設けられる複数の穴の一部または全部を、第２の面１Ｂまで貫通しない凹部６Ａおよび第１の面１Ａまで貫通しない凹部６Ｂを対向して配線基板１に設けた点で、実施の形態３の電子部品実装構造体５０とは異なる。【００８１】
すなわち、図１１に示すように、電子部品実装構造体７０は、第１電子部品１４の実装位置に対応する領域に、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２および第２の面１Ｂに貫通しない穴である複数の凹部６Ａを有している。同様に、第２電子部品２４の実装位置に対応する領域に、配線基板１の第２の面１Ｂから第１の面１Ａに貫通しない穴である複数の凹部６Ｂを有している。このとき、第１電子部品１４および第２電子部品２４と配線基板１を固着する樹脂３で、穴２および凹部６Ａ、６Ｂが充填される。【００８２】
また、図１２に示すように、電子部品実装構造体８０は、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通しない凹部６Ａ、６Ｂを、第１電子部品１４および第２電子部品２４の実装位置に対応する領域で対向して設けた構成を有する。ここで、上記で示す領域とは、樹脂３が第１電子部品１４または第２電子部品２４の外周の端部からはみ出した、またはフィレットが形成される部分を含む領域である。【００８３】
このとき、配線基板１に設けられる穴である凹部６Ａ、６Ｂの深さは、配線基板１の厚みの１／２未満あればよいが、凹部６Ａと凹部６Ｂが対向しない位置に設けられた場合は、１／２程度以上でもよい。【００８４】
本実施の形態によれば、上記各実施の形態と同様に、配線基板に設けた複数の穴および凹部により、配線基板と第１電子部品および第２電子部品との接合部の応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、貫通する穴および凹部に充填された樹脂により配線基板の剛性を変化させて、電子部品実装構造体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。なお、凹部を設ける場合、貫通する穴の数に比べて多く設けることが好ましく、反りを抑制する効果を高めることができる。【００８５】
また、本実施の形態によれば、例えば多層基板などから構成される配線基板の内層に設けた配線により外部と接続するために、配線基板に貫通する穴を形成できない場合に、特に有効である。【００８６】
なお、上記実施の形態では、凹部が配線基板の第１の面と第２の面で対向するように設けた例で説明したが、これに限られず、対向させなくてもよい。【００８７】
また、上記実施の形態では、第１電子部品と第２電子部品の形状が同じである場合を例に説明したが、これに限られず、異なっていてもよい。この場合、形状の大きな電子部品と対向する領域に、凹部を多く設けることが好ましい。【００８８】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５における電子部品実装構造体の構成を示す断面図である。【００８９】
図１３に示すように、上記実施の形態３で説明した電子部品実装構造体５０を２段に積層して電子部品実装構造体１００を構成したものである。【００９０】
すなわち、図１３に示すように、電子部品実装構造体１００は、第１電子部品実装構造体５０Ａの外部に延伸した配線基板５１Ａと第２電子部品実装構造体５０Ｂの外部に延伸した配線基板５１Ｂ間を、例えばボール形状の接続部材５２を介して積層した構成を有する。なお、接続部材５２の形成方法としては、ボールなどを実装してもよく、またディスペンサーを用いて選択的に形成してもよい。このとき、接続部材５２を、第１電子部品実装構造体５０Ａと第２電子部品実装構造体５０Ｂが接触しない間隔で形成することが重要である。そのため、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌなどの金属粒子にはんだをコーティングを所定の大きさを有するボール形状の接続部材を用いることが好ましい。【００９１】
本実施の形態によれば、反りの小さい複数の電子部品実装構造体を積層して、薄型で高機能化や高密度化が容易な電子部品実装構造体１００を実現できる。【００９２】
なお、本実施の形態では、電子部品実装構造体を２段に積層した例で説明したが、これに限られず、任意に積層することができる。これにより、用途に応じて高密度化をした電子部品実装構造体を実現できる。【００９３】
また、本実施の形態では、接続部材のみを介して積層した例で説明したが、これに限られない。例えば積層する電子部品実装構造体間に樹脂を充填して積層してもよい。これにより、電子部品実装構造体の機械的強度を向上させ、信頼性を高めることができる。【００９４】
また、本実施の形態では、実施の形態３の電子部品実装構造体５０を積層した例で説明したが、これに限られず、各実施の形態で説明した電子部品実装構造体を、任意に組み合わせて積層してもよい。これにより、電子部品実装構造体の設計自由度を高めることができる。【００９５】
また、本実施の形態では、接続部材としてボール形状を例に説明したが、これに限られない。例えば円筒形状、角柱形状あるいは額縁状の枠形状でもよい。この場合、配線基板の外周面に沿って設けられ、配線基板に設けられた電極パターンに対応する、例えば帯状の電極を形成して接続する構成が好ましい。【００９６】
なお、実施の形態１で説明した各種例を、上記各実施の形態に適用できる。【００９７】
また、各実施の形態では、配線基板と電子部品間に樹脂を充填した例で説明したが、これに限られない。例えば、少なくとも実装した電子部品全体を樹脂でモールドしてもよい。これにより、電子部品と配線基板間の固着強度および、電子部品実装構造体の機械的強度を向上できる。このとき、モールドに用いる樹脂の材料として、アンダーフィルとして用いる樹脂と同じでも、同質であってもよい。さらに、熱膨張係数が小さく、流動性が小さい樹脂を用いてもよい。そして、モールドした樹脂は、アンダーフィルである樹脂と同時に硬化しても、アンダーフィルである樹脂を硬化させた後に、モールドする樹脂を塗布して、硬化してもよい。【００９８】
以下に、本発明の各実施の形態で作製した電子部品実装構造体の具体的な実施例に基づいて、各実施の形態の効果の一例を説明する。【００９９】
（実施例１）
実施例１では、実施の形態３に基づいて電子部品実装構造体１０を作製した。【０１００】
まず、配線基板として、低線膨張係数を実現するために、１５０℃以上の高Ｔｇ（ガラス転移温度）タイプのエポキシ樹脂からなる、４層構成のガラスエポキシ基板（厚み０．４ｍｍ）を用いた。このとき、貫通する穴としては、予め配線基板の配線パターンの存在しない領域に１２個設けられた０．１５ｍｍの径を有するスルーホールを利用した。【０１０１】
また、第１電子部品および第２電子部品として、外形寸法が１２×１７ｍｍ、厚み１ｍｍのＬＧＡタイプの半導体パッケージを用いた。このとき、ランド径は１ｍｍであった。【０１０２】
そして、配線基板を挟んで対称となるように、はんだを介して、第１電子部品と第２電子部品を配線基板に実装した。このとき、はんだは、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（例えば、千住金属工業株式会社製Ｍ７０５）からなるはんだペーストを、厚み０．１２ｍｍの印刷マスク（例えば、メッシュ株式会社製）により印刷して形成した。【０１０３】
また、樹脂として、エポキシ接着剤（例えば、ナミックス（株）製）を５０ｃｃのシリンジに封入したものを用いた。このとき、樹脂の弾性率は３ＧＰａ、ガラス転移温度は、動的粘弾性による測定で１５０℃であり、平均粒径が２μｍ、含有率５５％でフィラーを含有していた。そして、樹脂の充填量は電子部品当り中心値で２５ｍｇであった。【０１０４】
上記構成材料を用いて、実施の形態３で図８Ａから図８Ｄおよび図９を用いて説明した製造方法により電子部品実装構造体を作製した。これをサンプル１とする。【０１０５】
（実施例２）
実施例２は、配線基板として、総厚０．１５ｍｍのポリイミド基材からなる両面配線フレキシブル基板を用いた以外は、実施例１と同様の構成および製造方法で電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル２とする。【０１０６】
（実施例３）
実施例３は、配線基板として、総厚０．８ｍｍの汎用のガラスエポキシ多層基板（ＦＲ−４）を用いた。このとき、配線基板のガラス転移温度は動的粘弾性による測定で１２０℃であった。そして、配線基板以外は、実施例１と同様の構成および製造方法で電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル３とする。【０１０７】
（実施例４）
実施例４では、実施の形態３の別の例に基づいて電子部品実装構造体６０を作製した。【０１０８】
配線基板の第２の面に第２電子部品を、第１の面に実装した第１電子部品の実装位置に対して、Ｘ−Ｙ方向にそれぞれ電極の半ピッチ分、より具体的にはＸ−Ｙ方向に０．５ｍｍずつずらして配置した以外は、実施例１と同様の構成および製造方法で電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル４とする。【０１０９】
（実施例５）
実施例５では、実施の形態５に基づいて電子部品実装構造体１００を作製した。【０１１０】
このとき、実施例１で作製した電子部品実装構造体を、はんだのボールからなる接続部材を介して接合し、２段に積層した電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル５とする。【０１１１】
（比較例１から比較例５）
比較例１から比較例５として、穴を形成していない配線基板を用いた以外は、実施例１から実施例５と同様の方法で、それぞれの電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプルＣ１からサンプルＣ５とする。【０１１２】
上記方法で作製した各電子部品実装構造体に対し、以下に示すヒートサイクル試験による信頼性試験により評価した。そして、評価するサンプル数として、Ｎ＝３で実施した。【０１１３】
このとき、ヒートサイクル試験の条件は、温度範囲−４０℃〜１１５℃、保持時間６０分を１サイクルとし、そのサイクルを繰り返すことにより実施した。そして、１００サイクル毎に各サンプルを試験槽から取り出して抵抗値を測定した。この抵抗値により、各サンプルの断線の有無を判断し、断線時のサイクル数を寿命とし、最短寿命サンプルのサイクル数とＮ＝３個のサンプルの平均寿命のサイクル数とにより評価した。【０１１４】
以下に、サンプル１からサンプル５とサンプルＣ１からサンプルＣ５とを対比して、その諸元と評価結果を（表１）に示す。【０１１５】
【表１】
2009057259.tif 000003
【０１１６】
（表１）に示すように、サンプル１からサンプル５とサンプルＣ１からサンプルＣ５とを対比して比較すると、配線基板に設けた穴により、最短寿命サイクル数と平均寿命サイクル数が伸びることがわかった。このとき、断線した箇所は、評価した全てのサンプルにおいて、配線基板と電子部品とを接続するはんだの接続部のクラックであった。【０１１７】
また、サンプル１とサンプル２およびサンプル３を比較すると、高Ｔｇタイプの低熱膨張係数を有するサンプル１の配線基板の電子部品実装構造体が、良好なサイクル数を実現できることがわかる。これは、ヒートサイクル中の応力の集中が、低熱膨張係数の配線基板により、抑制されることによるものと考えられる。【０１１８】
また、サンプル２とサンプル３を比較すると、高い柔軟性を有するフレキシブル基板からなるサンプル２が、若干良好なサイクル数を実現した。これは、配線基板の柔軟性の差により、樹脂の膨張収縮に追従しやすいためと考えられる。【０１１９】
また、サンプル４とサンプルＣ４を比較すると、配線基板の第１の面および第２の面に第１電子部品と第２電子部品をずらせて配置しても、配線基板に穴を形成することにより、サイクル数を伸ばし、長寿命化できることがわかる。しかし、サンプル１とサンプル４を比較すると、配線基板の両面に対称に電子部品を設ける方が、寿命の観点からは好ましいことがわかる。これは、配置ずれによる接続部への応力の集中が大きくなるためと考えられる。【０１２０】
また、サンプル５とサンプルＣ５を比較すると、積層構成の電子部品実装構造体においても、配線基板に穴を形成することにより、サイクル数を伸ばせることがわかった。このとき、サンプルＣ５のサイクル数がサンプル５のサイクル数より、大きく低下している。これは、積層することにより、各電子部品実装接続体の反りや応力の集中が、加算され大きく影響するものと考えられる。【０１２１】
また、以下では、本発明の各実施の形態の製造方法で作製した電子部品実装構造体と、従来の製造方法で作製した電子部品実装構造体について、実施例６と比較例６により説明する。【０１２２】
（実施例６）
実施例６では、実施の形態３において、図８Ａから図８Ｄおよび図９を用いて説明した製造方法により電子部品実装構造体を作製した。【０１２３】
まず、配線基板として、複数の穴（例えば１２個）を設けた厚み０．８ｍｍのガラスエポキシ基板を用いた。そして、配線基板の第１の面および第２の面に、１５ｍｍ角のＢＧＡタイプの半導体チップからなる第１電子部品および第２電子部品をリフローによりはんだを介して実装し、接合した。【０１２４】
つぎに、第１電子部品および第２電子部品と配線基板間に、ディスペンサー（例えば、武蔵エンジニアリング株式会社製）を用いて樹脂を充填した。このとき、樹脂として、エポキシ接着剤（例えば、ナミックス（株）製）を１００ｃｃのシリンジに封入したものを用いた。そして、樹脂の充填量は電子部品当り中心値で４０ｍｇであった。【０１２５】
つぎに、バッチ式恒温加熱炉（例えば、ヤマト科学株式会社製）を用いて、１５０℃、１５分で熱処理し、樹脂を硬化した。【０１２６】
上記により、電子部品実装構造体を形成した。これを、サンプル６とする。【０１２７】
（比較例６）
比較例６として、図１４のフローチャートに示す製造方法により電子部品実装構造体を作製した。【０１２８】
比較例６は、樹脂の硬化方法が実施例６と異なる、他の構成は同じである。【０１２９】
すなわち、配線基板の第１の面および第２の面に、第１電子部品および第２電子部品をリフローによりはんだを介して実装し、接合した。【０１３０】
つぎに、第１の電子部品と配線基板間に樹脂を充填した（ステップＳ０３）後、バッチ式恒温加熱炉を用いて、樹脂を硬化した（ステップＳ０４）。【０１３１】
つぎに、第２の電子部品と配線基板間に樹脂を充填した（ステップＳ０５）後、バッチ式恒温加熱炉を用いて、樹脂を硬化した（ステップＳ０６）。【０１３２】
上記により、電子部品実装構造体を形成した。これを、サンプルＣ６とする。【０１３３】
そして、サンプル６とサンプルＣ６を、樹脂のフィレットの形成状態からＮ＝３個について、比較して評価した。【０１３４】
その結果、サンプル６は、全ての電子部品実装構造体において、電子部品の外周に良好にフィレットが形成されていた。一方、サンプルＣ６では、フィレット形状が均一に形成されていなかった。【０１３５】
これは、第１電子部品と配線基板間に充填された樹脂が硬化する過程で、配線基板の第２の面側に樹脂がはみ出すことに起因すると考えられる。【０１３６】
上記結果から、第１電子部品および第２電子部品と配線基板間に、充填した樹脂を、同時に硬化させることにより、良好なフィレット形状が得られることがわかった。【０１３７】
なお、上記各実施例では、実施の形態１および実施の形態２の電子部品実装構造体について具体的に説明しなかったが、実施例１から実施例６と同様の結果が得られている。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の電子部品実装構造体およびその製造方法は、小型・薄型化で多機能化が進む携帯電話、携帯型デジタル機器やデジタル家電機器などの技術分野において有用である。
【図１Ａ】
2009057259.tif 000004
【図１Ｂ】
2009057259.tif 000005
【図２】
2009057259.tif 000006
【図３Ａ】
2009057259.tif 000007
【図３Ｂ】
2009057259.tif 000008
【図４Ａ】
2009057259.tif 000009
【図４Ｂ】
2009057259.tif 000010
【図４Ｃ】
2009057259.tif 000011
【図４Ｄ】
2009057259.tif 000012
【図５Ａ】
2009057259.tif 000013
【図５Ｂ】
2009057259.tif 000014
【図５Ｃ】
2009057259.tif 000015
【図６Ａ】
2009057259.tif 000016
【図６Ｂ】
2009057259.tif 000017
【図７Ａ】
2009057259.tif 000018
【図７Ｂ】
2009057259.tif 000019
【図８Ａ】
2009057259.tif 000020
【図８Ｂ】
2009057259.tif 000021
【図８Ｃ】
2009057259.tif 000022
【図８Ｄ】
2009057259.tif 000023
【図９】
2009057259.tif 000024
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年12月22日(2009.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線基板に半導体チップなどの電子部品を実装した電子部品実装構造体およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路の高機能化、小型化や軽量化が急速に進んでいる。そして、半導体チップなどのパッケージ化や実装方法においても、小型化や軽量化とともに、薄型化への対応が要求されている。
【０００３】
それを実現するために、半導体チップを配線基板に実装する技術として、ワイヤボンディング技術に代わって、半導体チップの表面にはんだや金線を用いて突起状の電極を形成し、配線基板と接続するフリップチップ技術が広く用いられている。フリップチップ技術は、一般に配線パターンを有する配線基板の片側に突起状の電極を介して半導体チップを実装し、半導体チップと配線基板間にアンダーフィルと呼ばれる樹脂を注入して充填することにより、半導体チップと配線基板とを一体化して固定するものである。
【０００４】
このとき、半導体チップと配線基板とは樹脂を介して一体化されるので、両者の間で熱膨張係数に差がある場合、作製時の熱処理や、使用時の外部環境温度などの変化により、定常的あるいは反復的に反りが発生する。
【０００５】
上記反りの問題を解決するために、以下に示す、チップ実装基板における両面実装方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の両面実装方法によれば、配線基板の一方の面に半導体チップを実装して配線基板と前記半導体チップとの間のアンダーフィル樹脂を硬化させる第１の工程と、配線基板の他方の面に半導体チップを実装して配線基板と半導体チップとの間のアンダーフィル樹脂を硬化させる第２の工程とを備える。そして、第１の工程と第２の工程において、熱膨張係数の異なるアンダーフィル樹脂を用いることにより、チップ実装基板の反りを防止できるとしている。
【０００６】
しかし、特許文献１によれば、異なるアンダーフィル樹脂を用いるため、材料設計の自由度が制限される。また、半導体チップの搭載、アンダーフィル樹脂の注入やアンダーフィル樹脂の硬化などの工程を、配線基板の表面側と裏面側とで別々に行うため、組立工程に約２倍の時間がかかり、生産性が低下する。そこで、生産性を向上させるとともに、反りを抑制する技術が望まれる。また、組立工程中において発生した反りを戻すための温度は、アンダーフィル樹脂を硬化させるのに最適な温度とは限らない。そのため、温度が最適でない場合、アンダーフィル樹脂の硬化反応の長時間化、アンダーフィル樹脂の未反応化や、逆に硬化時間が短すぎる状況が発生する。その結果、アンダーフィル樹脂内にボイドが発生し、耐湿性や付着強度の低下により、信頼性が低下する。
【０００７】
また、電子部品実装構造体の実装方法とその実装体が開示されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２によれば、電子部品実装構造体をフェースダウンで、微細な穴を有する配線基板に、穴よりも大きな形状を有する無機フィラーとを含有する液状の樹脂組成物を介して実装する。このとき、穴に液状の樹脂組成物の樹脂のみが充填されるので、穴に充填される樹脂量により、電子部品実装構造体と配線基板簡の樹脂組成物の熱膨張係数を調整して、電子部品実装実装体の反りを防止するとしている。
【０００８】
また、貫通孔を有するキャリアテープの両面に、半導体チップを実装する半導体装置が開示されている（例えば、特許文献３および特許文献４参照）。特許文献３または特許文献４によれば、貫通孔により、樹脂を対向する半導体チップ間に１つの工程で充填するとともに、樹脂により封止強度が向上するとしている。
【０００９】
上記特許文献３によれば、キャリアテープの両面に半導体チップを実装する場合においては、半導体装置全体の反りを防止することに対しては大きな効果を有する。しかしながら、半導体チップの電極とテープキャリアの電極との接合部に加わる熱膨張係数の差に起因して生じる応力の集中を緩和することが困難である。そのため、外部環境温度の変化などにより接合部に応力が集中し、接合部にクラックが発生したり、破断や剥離により信頼性が低下するという課題がある。
【００１０】
同様に、特許文献４によれば、両面に実装した大きさの異なる半導体チップに充填するアンダーフィル樹脂の充填順序を最適化することにより、半導体装置の反り防止するものである。また、貫通孔によりアンダーフィル樹脂を効率的に充填できるとしている。しかしながら、特許文献４においても、特許文献３と同様に、接合部に集中する応力を緩和することが困難であるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２３０４５号公報
【特許文献２】特許第３２６０２４９号公報
【特許文献３】特開平３−２００５１号公報
【特許文献４】特開２０００−１３４４４８号公報
【発明の概要】
【００１２】
本発明の電子部品実装構造体は、少なくとも第１の面に電子部品が実装された配線基板と、少なくとも電子部品と配線基板間に設けられた樹脂と、電子部品の実装位置に対応する領域の配線基板に設けられた複数の穴と、を有し、穴に樹脂が充填された構成を有する。
【００１３】
この構成により、樹脂と電子部品との熱膨張係数の差に起因する反りを抑制するとともに、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して信頼性の高い電子部品実装構造体を実現できる。
【００１４】
また、本発明の電子部品実装構造体の製造方法は、配線基板の電子部品の実装位置に対応する領域に複数の穴を形成するステップと、配線基板の少なくとも第１の面の電子部品の実装位置に対応する領域に電子部品を実装するステップと、少なくとも電子部品と配線基板間に樹脂を塗布するとともに、穴に樹脂を充填するステップと、を含む。
【００１５】
この方法により、樹脂と電子部品との熱膨張係数の差に起因する反りを抑制するとともに、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して信頼性の高い電子部品実装構造体を容易に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図
【図１Ｂ】図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の製造方法の主要部を説明する断面図
【図３Ａ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の構成の第１の例を示す外観斜視図
【図３Ｂ】図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線断面図
【図４Ａ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第２の例を示す外観斜視図
【図４Ｂ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第３の例を示す外観斜視図
【図４Ｃ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第４の例を示す外観斜視図
【図４Ｄ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第５の例を示す外観斜視図
【図５Ａ】本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の別の例を説明する外観斜視図
【図５Ｂ】図５Ａの５Ｂ部の拡大斜視図
【図５Ｃ】図５Ｂの５Ｃ−５Ｃ線断面図
【図６Ａ】本発明の実施の形態２における電子部品実装構造体の構成を説明する断面図
【図６Ｂ】本発明の実施の形態２における別の例の電子部品実装構造体の構成を説明する断面図
【図７Ａ】本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図
【図７Ｂ】図７Ａの７Ｂ−７Ｂ線断面図
【図８Ａ】本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図
【図８Ｂ】本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図
【図８Ｃ】本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図
【図８Ｄ】本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明する断面図
【図９】本発明の実施の形態３おける実装構造体の製造方法を説明するフローチャート
【図１０Ａ】本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の構成を別の例を示す外観斜視図
【図１０Ｂ】図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂ線断面図
【図１１】本発明の実施の形態４における電子部品実装構造体の構成を説明する断面図
【図１２】本発明の実施の形態４における別の例の電子部品実装構造体の構成を説明する断面図
【図１３】本発明の実施の形態５における電子部品実装構造体の構成を示す断面図
【図１４】比較例６の電子部品実装構造体の製造方法を説明するフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、同じ要素については、同じ符号を付して説明を省略する場合がある。
【００１８】
（実施の形態１）
図１Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図で、図１Ｂは図１Ａの１Ｂ−１Ｂ線断面図である。なお、図１Ａでは、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。
【００１９】
図１Ａと図１Ｂに示すように、電子部品実装構造体１０は、少なくとも配線基板１の第１の面１Ａに実装された電子部品４と、電子部品４と配線基板１を電気的に接続するはんだ５と、それらを固着する樹脂３で構成されている。なお、樹脂３は、一般的にアンダーフィル樹脂と呼ばれているものである。
【００２０】
そして、図１Ｂに示すように、電子部品４のパッド（図示せず）と配線基板１の電極（図示せず）とが、はんだ５を介して接続され、配線基板１の配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。
【００２１】
また、配線基板１は、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａ（図面中の一点鎖線）に、配線基板１の第１の面１Ａから第１の面１Ａと反対側の第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２を有している。このとき、電子部品４と配線基板１を固着する樹脂３で、穴２が充填されるとともに、配線基板１の第２の面１Ｂに達し、穴２の周囲にはみ出して設けられる。なお、樹脂３の配線基板１の第２の面１Ｂへのはみ出し量は、特に限定はないが、穴２の径の２倍以上が好ましい。
【００２２】
ここで、配線基板１としては、例えば高Ｔｇタイプで低線膨張係数の、単層や多層のガラスエポキシ基板や、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリイミド樹脂などからなるフレキシブル基板を用いることができる。この場合、フレキシブル基板は、ガラスエポキシ基板に比べて、柔軟性が高く、樹脂の硬化収縮時などの挙動に柔軟に対応できるため、配線基板として特に好ましい。
【００２３】
また、樹脂３としては、例えば弾性率３ＧＰａ、ガラス転移温度１５０℃（動的粘弾性による測定値）で、平均粒径２μｍ、含有率５５％のガラスなどの無機フィラーからなるフィラーを含むエポキシ樹脂が用いられる。このとき、樹脂３のガラス転移温度が、配線基板１のガラス転移温度よりも低いことがより好ましい。その理由は、半導体チップなどの電子部品４は、一般にガラス転移温度が高く、樹脂の硬化温度程度では柔軟にならない。そのため、配線基板１のガラス転移温度が樹脂３のガラス転移温度より低い場合、樹脂３より先に配線基板１が軟化し、反ろうとする。しかし、このとき樹脂３は軟化していないため反ることができず、配線基板１と電子部品４との接続部であるはんだ５の部分に応力が集中し、クラックや破断などが発生しやすい。一方、配線基板１のガラス転移温度が樹脂３のガラス転移温度より高い場合、先に樹脂３が軟化した後、配線基板１が軟化するため、応力の集中を大幅に抑制できる。さらに、樹脂３の弾性率が配線基板１の弾性率より小さいことが好ましい。その理由は、電子部品実装構造体１０が電子部品４、樹脂３および配線基板１の順序で積層された構成である。そのため、樹脂３の弾性率が配線基板１と電子部品４の弾性率よりも小さい、すなわち柔軟性を有するので、配線基板１と電子部品４の熱膨張係数の差により生じる反りを、その変形により吸収できるからである。
【００２４】
また、電子部品４としては、例えば厚さ１ｍｍ程度でＬＧＡ（Ｌａｎｄ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）の半導体パッケージや、ＱＦＰ（Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｐａｃｋａｇｅ）やＴＣＰ（Ｔａｐｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｐａｃｋａｇｅ）、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）などの半導体パッケージや、ベアの半導体チップまたはその他の汎用部品などが用いられる。また、配線パターンは、配線基板１の第１の面１Ａだけでなく、多層に構成された内層に設けてもよく、例えばビアホール（図示せず）を介して接続される。
【００２５】
これにより、樹脂３が収縮する際に、配線基板１の第２の面１Ｂにはみ出した樹脂３で、配線基板１を挟み込む力が作用し、配線基板１全体の反りが抑制される。さらに、穴２および樹脂３の最適化により、配線基板１と電子部品４の接続部であるはんだ５の界面に、それらの熱膨張係数の差に起因して生じる応力の集中を緩和できる。
【００２６】
本実施の形態によれば、配線基板に設けた複数の穴や樹脂の最適化により、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、貫通する穴に充填された樹脂により、電子部品実装構造体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。
【００２７】
なお、本実施の形態では、樹脂にフィラー成分を含有させて熱特性を改善させた例で説明したが、これに限られず、フィラーを含有させなくてもよい。また、フィラーを含有させる場合、フィラーの最大粒径または最大長さは、穴の径よりも小さいことが好ましい。特に、取り扱い易さや配線基板と電子部品間に充填する際の浸透速度を考慮すると、フィラーの最大粒径は、０（ゼロ）を超えて、穴２の径の平均穴径の１／２以下、さらには１／４以下が好ましい。なお、穴径は穴が円形でない場合、最短距離である。これにより、穴２の中に樹脂をスムーズに充填できる。
【００２８】
また、本実施の形態では、穴として、配線基板にレーザー法などで形成した例で説明したが、これに限られない。例えば、配線基板１に予め設けられているスルーホールを、穴として用いてもよい。これにより、製造方法が簡略化され、生産性が向上する。さらに、配線基板の膨張収縮による、スルーホールを介して電気的に接続された金属めっき箔などの剥離や断線が、スルーホールに充填した樹脂により、未然に防止できる。
【００２９】
以下に、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の製造方法について、図面を用いて説明する。
【００３０】
図２は、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の製造方法の主要部を説明する断面図である。なお、通常の製造方法については、以下の明細書中に簡単に記載して説明する。
【００３１】
まず、例えばガラスエポキシ基板からなる厚み０．４ｍｍ程度の配線基板１の電子部品の実装位置に対応する領域（図１Ａの４Ａに相当）内に、複数の穴２を形成する。このとき、穴２は、例えばパンチング加工やレーザー加工で、外径０．１５ｍｍで形成される。
【００３２】
つぎに、配線基板１の電極（図示せず）上に、例えばＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕからなるはんだペーストを印刷する。つぎに、例えば外形寸法が１２×１７ｍｍ、厚み１ｍｍのＬＧＡタイプの半導体チップなどの電子部品４のパッド（図示せず）と配線基板１の電極とを対向して載置して、リフローにより接合する。これにより、はんだ５を介して電子部品４が配線基板１に実装される。
【００３３】
つぎに、図２に示すように、例えば真空吸引などが可能な保持台８に、電子部品４を実装した配線基板１を設置する。このとき、配線基板１の穴２の位置に対応する保持台８の位置には凹部８Ａが形成されている。そして、保持台８に配線基板１を保持した状態で、例えばディスペンサー７を用いて、例えば電子部品４の側面から、対向する配線基板１と電子部品４の隙間にエポキシ樹脂などの樹脂３を注入する。
【００３４】
そして、樹脂３を注入した後、乾燥炉で、例えば１５０℃で、樹脂３を硬化して、電子部品実装構造体１０を作製する。
【００３５】
以下に、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の別の例について、図３Ａと図３Ｂおよび図４Ａから図４Ｄを用いて説明する。なお、上記別の例の電子部品実装構造体の製造方法は、電子部品実装構造体１０の製造方法と同様であるので、説明を省略する。
【００３６】
まず、図３Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体２０の構成の第１の例を示す外観斜視図で、図３Ｂは図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線断面図である。なお、図３Ａでは、図１Ａと同様に、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。
【００３７】
図３Ａと図３Ｂに示すように、電子部品実装構造体２０は、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する穴２を、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａで、電子部品４の外周の端部近傍に設けた点で、電子部品実装構造体１０と異なる。このとき、領域４Ａは、樹脂３が電子部品４の外周の端部からはみ出した、またはフィレットが形成される部分を含む領域である。
【００３８】
すなわち、図３Ｂに示すように、穴２を、電子部品４と配線基板１が接続されるはんだ５よりも外周側に設けるものである。なお、他の構成、材料や製造方法は、電子部品実装構造体１０と同様であり、説明を省略する。
【００３９】
これにより、接合部に集中する応力を効果的に緩和できる。また、反りや外部変形に対する電子部品と配線基板との外周端部での剥離を抑制し、信頼性がさらに向上する。これは、穴２から配線基板１の第２の面１Ｂにはみ出した樹脂などにより固着強度が向上すことによるものと考えている。
【００４０】
つぎに、図４Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第２の例を示す外観斜視図である。また、図４Ｂは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第３の例を示す外観斜視図である。
【００４１】
図４Ａに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の長手方向（長辺方向）において、領域４Ａの中央部から外周部に向かうほど、穴２の個数を多く設けたものである。また、図４Ｂに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の長手方向において、領域４Ａの中央部から外周部に向かうほど、穴２の形状を大きくして設けたものである。
【００４２】
これらにより、接合部に集中する応力をさらに効果的に緩和できる。特に、電子部品の長手方向は、反りが大きく、より大きな応力が加わるため、大きな抑制効果が実現できる。
【００４３】
つぎに、図４Ｃは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第４の例を示す外観斜視図である。また、図４Ｄは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の第５の例を示す外観斜視図である。
【００４４】
図４Ｃに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の少なくとも４つの角部に、上記の実施の形態で示した形状よりも大きな形状の穴２を設けたものである。また、図４Ｄに示すように、電子部品の実装位置に対応する領域４Ａ内の、特に電子部品の対向する２対の側面に沿って、例えば楕円または細長い形状の穴２を設けたものである。これらにより、接合部に集中する応力を大幅に緩和できる。特に、配線基板に設けられる、外部の部品と接続する配線パターンの数が少ない場合、有効である。
【００４５】
なお、本実施の形態では、配線基板の第１の面から第２の面に、同じ形状で穴を設けた例で説明したが、これに限られない。
【００４６】
以下、図５Ａから図５Ｃを用いて穴形状の一例を説明する。図５Ａは、本発明の実施の形態１における電子部品実装構造体の配線基板の別の例を説明する外観斜視図である。そして、図５Ｂは図５Ａの５Ｂ部の拡大斜視図で、図５Ｃは図５Ｂの５Ｃ−５Ｃ線断面図である。つまり、図５Ｂと図５Ｃに示すように、穴２の断面形状を階段状としたものである。なお、穴２の形状は、例えば切削加工や、配線基板の表面を被覆するレジストに中央部の穴の外形よりも大きな開口部を形成することにより設けることができる。
【００４７】
これにより、穴２に樹脂を容易に、かつ確実に充填するすることができる。
【００４８】
（実施の形態２）
図６Ａは、本発明の実施の形態２における電子部品実装構造体３０の構成を説明する断面図である。また、図６Ｂは、本発明の実施の形態２における別の例の電子部品実装構造体４０の構成を説明する断面図である。
【００４９】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、配線基板１に設けられる複数の穴の一部を、配線基板１の第２の面１Ｂに貫通しない凹部６とした点で、実施の形態１の電子部品実装構造体１０および実施の形態１の第１の例の電子部品実装構造体２０とは異なる。
【００５０】
すなわち、図６Ａに示すように、電子部品実装構造体３０は、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａに、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２および第２の面１Ｂに貫通しない穴である複数の凹部６を有している。このとき、電子部品４と配線基板１とを固着する樹脂３で、穴２および凹部６が充填されている。なお、穴２は、実施の形態１と同様に、配線基板１の第２の面１Ｂに達し、穴２の周囲にはみ出して形成される。
【００５１】
また、図６Ｂに示すように、電子部品実装構造体４０は、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する穴２および貫通しない凹部６を、電子部品４の実装位置に対応する領域４Ａで、電子部品４の外周の端部近傍に設けた構成を有する。なお、領域４Ａは、樹脂３が電子部品４の外周の端部からはみ出した、またはフィレットが形成される部分を含む領域である。
【００５２】
このとき、配線基板１に設けられる穴である凹部６の深さは、配線基板１の厚みの１／２程度以上あればよい。また、樹脂３の配線基板１の第２の面１Ｂへのはみ出し量は、特に限定はないが、穴２の径の２倍以上が好ましい。
【００５３】
本実施の形態によれば、実施の形態１と同様に、配線基板に設けた複数の穴および凹部により、配線基板と電子部品との接合部に生じる応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、貫通する穴および凹部に充填された樹脂により、電子部品実装構造体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。なお、凹部を設ける場合、貫通する穴の数に比べて多く設けることが好ましく、反りを抑制する効果を高めることができる。
【００５４】
また、本実施の形態によれば、外部と接続するために配線基板の表面（第２の面）および内層に設けた配線により配線基板に貫通する穴を形成できない場合に、特に有効である。
【００５５】
（実施の形態３）
図７Ａは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の構成を示す外観斜視図で、図７Ｂは図７Ａの７Ｂ−７Ｂ線断面図である。なお、図７Ａでは、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。
【００５６】
図７Ａと図７Ｂに示すように、配線基板１の第２の面１Ｂに、第１の面１Ａに実装した電子部品と配線基板を介して対向するように対称に電子部品をさらに設けた点で、実施の形態１の電子部品実装構造体１０とは異なる。そこで、以下においては、配線基板の第１の面１Ａに設けた電子部品を第１電子部品１４とし、第２の面１Ｂに設けた電子部品を第２電子部品２４と記載して説明する。なお、他の構成要素や材料は実施の形態１と同様であり、説明を省略する場合がある。
【００５７】
図７Ａと図７Ｂに示すように、電子部品実装構造体５０は、配線基板１の第１の面１Ａに実装された第１電子部品１４と、第２の面１Ｂに実装された第２電子部品２４と、第１電子部品１４と配線基板１および第２電子部品２４と配線基板１とを電気的に接続するはんだ５と、それらを貫通する複数の穴２を介して一体的に固着する樹脂３とで構成されている。なお、樹脂３は、一般的にアンダーフィル樹脂と呼ばれているものである。このとき、図７Ｂに示すように、第１電子部品１４および第２電子部品２４のパッド（図示せず）と配線基板１の電極（図示せず）とが、はんだ５を介して接続され、配線基板１の配線パターン（図示せず）と電気的に接続されている。
【００５８】
また、配線基板１は、第１電子部品１４および第２電子部品２４の実装位置に対応する領域４Ａ（図面中の一点鎖線）に、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２を有している。
【００５９】
そして、第１電子部品１４と配線基板１間および第２電子部品２４と配線基板１間に、樹脂３を充填して、第１電子部品１４と配線基板１および第２電子部品２４と配線基板１とが、穴２の樹脂３を介して一体化し電子部品実装構造体５０が構成される。
【００６０】
これにより、電子部品を配線基板を介して対称に実装し、複数の穴を介して樹脂で一体化される。その結果、熱膨張係数の差に起因する反りの発生を抑制できる。さらに、複数の穴２を設けることにより、第１電子部品１４と配線基板１および第２電子部品２４と配線基板１との接続部であるはんだ５の界面に生じる応力の集中が緩和される。
【００６１】
なお、穴としてスルーホールを利用してもよい。これにより、配線基板の膨張収縮による、スルーホールを介して電気的に接続された金属めっき箔などの剥離や断線を、スルーホールに充填した樹脂により、未然に防止できる。
【００６２】
本実施の形態によれば、配線基板に設けた複数の穴により、配線基板と電子部品との接合部の応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、配線基板に対称に電子部品を実装することにより、電子部品実装構造体全体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。
【００６３】
以下に、本発明の実施の形態３における実装構造体の製造方法について、図面を用いて説明する。
【００６４】
図８Ａから図８Ｄは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体５０の製造方法を説明する断面図である。図９は、本発明の実施の形態３おける電子部品実装構造体５０の製造方法を説明するフローチャートである。
【００６５】
まず、図８Ａおよび図９に示すように、例えばガラスエポキシ基板からなる厚み０．４ｍｍ程度の配線基板１の第１の面１Ａおよび第２の面１Ｂに、以降の工程で実装される第１電子部品１４および第２電子部品２４の実装位置に対応する領域に穴２を形成する。このとき、穴２は、例えばパンチング加工やレーザー加工で、外径０．１５ｍｍで形成される。なお、穴２として、スルーホールを用いる場合には、上記工程は省略できる。
【００６６】
つぎに、例えばフォトリソ法を用いて、図示しないパッドおよび配線パターンを、例えば蒸着法やスパッタ法を用いて形成する。
【００６７】
つぎに、必要に応じて、少なくとも配線パターンを被覆するように、さらにフォトリソ法を用いて、例えばレジストなどの絶縁膜（図示せず）を形成する。このとき、図５Ａから図５Ｃを用いて説明したように、パッドおよび穴の周囲あるいはスルーホールの周囲に、その径よりも大きな径の開口部を有する絶縁膜を形成することが好ましい。これにより、穴への樹脂の充填が容易になる。
【００６８】
つぎに、例えばスクリーン印刷などを用いて、配線基板１の第１の面１Ａのパッド上に、例えばＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕからなるはんだペーストを塗布し、ボール状のはんだ５を形成する。
【００６９】
つぎに、半導体チップなどの第１電子部品１４の電極（図示せず）と配線基板１のパッドを位置合わせして載置し、リフローすることにより、はんだ５を介して第１電子部品１４を配線基板１の第１の面１Ａに実装し、接合する（ステップＳ０１）。
【００７０】
同様に、配線基板１の第２の面１Ｂのパッド上に、ボール状のはんだ５を形成し、第２電子部品２４の電極（図示せず）と配線基板１のパッドを位置合わせして載置し、リフローすることにより、はんだ５を介して第２電子部品２４を配線基板１の第２の面１Ｂに実装し、接合する（ステップＳ０２）。
【００７１】
つぎに、図８Ｂと図９に示すように、ディスペンサー７を用いて、配線基板１の第１の面１Ａに実装した第１電子部品１４の周辺から、例えばエポキシ樹脂などの樹脂３を滴下し、注入する。これにより、樹脂３は、第１電子部品１４と配線基板１の第１の面１Ａとの隙間を埋めるように充填される（ステップＳ０３）。このとき、充填された樹脂３の一部は穴２に流れ込み、条件によって第２の面１Ｂに到達する場合もある。
【００７２】
つぎに、図８Ｃと図９に示すように、第１電子部品１４および第２電子部品２４が実装され接合した配線基板１を裏返して、第２の面１Ｂを上にする。そして、図８Ｂで説明したように、ディスペンサー７を用いて、配線基板１の第２の面１Ｂに実装した第２電子部品２４の周辺から、例えばエポキシ樹脂などの樹脂３を滴下し、注入する。これにより、樹脂３は、第２電子部品２４と配線基板１の第２の面１Ｂとの隙間を埋めるように充填される（ステップＳ０４）。このとき、内部の空気などは、樹脂の注入側から開放側に向かって押し出される。
【００７３】
つぎに、図８Ｄと図９に示すように、樹脂３が硬化する所定の温度（例えば１５０℃程度）で熱処理し、樹脂３を一括で硬化する（ステップＳ０５）。これにより、配線基板１の第１の面１Ａに第１電子部品１４および第２の面１Ｂに第２電子部品２４が実装された電子部品実装構造体５０が作製される。
【００７４】
本実施の形態によれば、配線基板の第１の面および第２の面の両面に第１電子部品および第２電子部品を実装し、穴を介して樹脂で一体化して硬化できる。その結果、樹脂の硬化収縮が、第１電子部品と第２電子部品を一体化する方向に作用し、固着強度がさらに向上した信頼性に優れた電子部品実装構造体が作製される。また、実装される構成要素の熱膨張係数の差に起因する配線基板の反りが、構成部品を対称に配置することにより大幅に抑制され、薄型の電子部品実装構造体が実現できる。
【００７５】
以下に、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体の別の例について、図１０Ａと図１０Ｂを用いて説明する。
【００７６】
図１０Ａは、本発明の実施の形態３における電子部品実装構造体６０の構成を別の例を示す外観斜視図で、図１０Ｂは図１０Ａの１０Ｂ−１０Ｂ線断面図である。なお、図１０Ａでも同様に、理解を助けるために、部分的に透視した図で示している。
【００７７】
図１０Ａと図１０Ｂに示すように、配線基板１の第１の面１Ａと第２の面１Ｂに実装した第１電子部品１４と第２電子部品２４の実装位置をずらせ、対称性を崩して配置した点で、上記電子部品実装構造体５０と異なる。なお、他の構成、材料や製造方法は、上記電子部品実装構造体５０と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
上記実施の形態によれば、対称性を崩して電子部品を配置しても、以下に実施例で説明するように、第１電子部品および第２電子部品と配線基板との接続部の応力の集中を抑制し、信頼性に優れた電子部品実装構造体６０を実現できる。
【００７９】
（実施の形態４）
図１１は、本発明の実施の形態４における電子部品実装構造体７０の構成を説明する断面図である。また、図１２は、本発明の実施の形態４における別の例の電子部品実装構造体８０の構成を説明する断面図である。
【００８０】
図１１および図１２に示すように、配線基板１に設けられる複数の穴の一部または全部を、第２の面１Ｂまで貫通しない凹部６Ａおよび第１の面１Ａまで貫通しない凹部６Ｂを対向して配線基板１に設けた点で、実施の形態３の電子部品実装構造体５０とは異なる。
【００８１】
すなわち、図１１に示すように、電子部品実装構造体７０は、第１電子部品１４の実装位置に対応する領域に、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通する複数の穴２および第２の面１Ｂに貫通しない穴である複数の凹部６Ａを有している。同様に、第２電子部品２４の実装位置に対応する領域に、配線基板１の第２の面１Ｂから第１の面１Ａに貫通しない穴である複数の凹部６Ｂを有している。このとき、第１電子部品１４および第２電子部品２４と配線基板１を固着する樹脂３で、穴２および凹部６Ａ、６Ｂが充填される。
【００８２】
また、図１２に示すように、電子部品実装構造体８０は、配線基板１の第１の面１Ａから第２の面１Ｂに貫通しない凹部６Ａ、６Ｂを、第１電子部品１４および第２電子部品２４の実装位置に対応する領域で対向して設けた構成を有する。ここで、上記で示す領域とは、樹脂３が第１電子部品１４または第２電子部品２４の外周の端部からはみ出した、またはフィレットが形成される部分を含む領域である。
【００８３】
このとき、配線基板１に設けられる穴である凹部６Ａ、６Ｂの深さは、配線基板１の厚みの１／２未満あればよいが、凹部６Ａと凹部６Ｂが対向しない位置に設けられた場合は、１／２程度以上でもよい。
【００８４】
本実施の形態によれば、上記各実施の形態と同様に、配線基板に設けた複数の穴および凹部により、配線基板と第１電子部品および第２電子部品との接合部の応力を緩和して、接続信頼性に優れた電子部品実装構造体を実現できる。また、貫通する穴および凹部に充填された樹脂により配線基板の剛性を変化させて、電子部品実装構造体の反りを抑制し、薄型の電子部品実装構造体を実現できる。なお、凹部を設ける場合、貫通する穴の数に比べて多く設けることが好ましく、反りを抑制する効果を高めることができる。
【００８５】
また、本実施の形態によれば、例えば多層基板などから構成される配線基板の内層に設けた配線により外部と接続するために、配線基板に貫通する穴を形成できない場合に、特に有効である。
【００８６】
なお、上記実施の形態では、凹部が配線基板の第１の面と第２の面で対向するように設けた例で説明したが、これに限られず、対向させなくてもよい。
【００８７】
また、上記実施の形態では、第１電子部品と第２電子部品の形状が同じである場合を例に説明したが、これに限られず、異なっていてもよい。この場合、形状の大きな電子部品と対向する領域に、凹部を多く設けることが好ましい。
【００８８】
（実施の形態５）
図１３は、本発明の実施の形態５における電子部品実装構造体の構成を示す断面図である。
【００８９】
図１３に示すように、上記実施の形態３で説明した電子部品実装構造体５０を２段に積層して電子部品実装構造体１００を構成したものである。
【００９０】
すなわち、図１３に示すように、電子部品実装構造体１００は、第１電子部品実装構造体５０Ａの外部に延伸した配線基板５１Ａと第２電子部品実装構造体５０Ｂの外部に延伸した配線基板５１Ｂ間を、例えばボール形状の接続部材５２を介して積層した構成を有する。なお、接続部材５２の形成方法としては、ボールなどを実装してもよく、またディスペンサーを用いて選択的に形成してもよい。このとき、接続部材５２を、第１電子部品実装構造体５０Ａと第２電子部品実装構造体５０Ｂが接触しない間隔で形成することが重要である。そのため、例えばＣｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌなどの金属粒子にはんだをコーティングを所定の大きさを有するボール形状の接続部材を用いることが好ましい。
【００９１】
本実施の形態によれば、反りの小さい複数の電子部品実装構造体を積層して、薄型で高機能化や高密度化が容易な電子部品実装構造体１００を実現できる。
【００９２】
なお、本実施の形態では、電子部品実装構造体を２段に積層した例で説明したが、これに限られず、任意に積層することができる。これにより、用途に応じて高密度化をした電子部品実装構造体を実現できる。
【００９３】
また、本実施の形態では、接続部材のみを介して積層した例で説明したが、これに限られない。例えば積層する電子部品実装構造体間に樹脂を充填して積層してもよい。これにより、電子部品実装構造体の機械的強度を向上させ、信頼性を高めることができる。
【００９４】
また、本実施の形態では、実施の形態３の電子部品実装構造体５０を積層した例で説明したが、これに限られず、各実施の形態で説明した電子部品実装構造体を、任意に組み合わせて積層してもよい。これにより、電子部品実装構造体の設計自由度を高めることができる。
【００９５】
また、本実施の形態では、接続部材としてボール形状を例に説明したが、これに限られない。例えば円筒形状、角柱形状あるいは額縁状の枠形状でもよい。この場合、配線基板の外周面に沿って設けられ、配線基板に設けられた電極パターンに対応する、例えば帯状の電極を形成して接続する構成が好ましい。
【００９６】
なお、実施の形態１で説明した各種例を、上記各実施の形態に適用できる。
【００９７】
また、各実施の形態では、配線基板と電子部品間に樹脂を充填した例で説明したが、これに限られない。例えば、少なくとも実装した電子部品全体を樹脂でモールドしてもよい。これにより、電子部品と配線基板間の固着強度および、電子部品実装構造体の機械的強度を向上できる。このとき、モールドに用いる樹脂の材料として、アンダーフィルとして用いる樹脂と同じでも、同質であってもよい。さらに、熱膨張係数が小さく、流動性が小さい樹脂を用いてもよい。そして、モールドした樹脂は、アンダーフィルである樹脂と同時に硬化しても、アンダーフィルである樹脂を硬化させた後に、モールドする樹脂を塗布して、硬化してもよい。
【００９８】
以下に、本発明の各実施の形態で作製した電子部品実装構造体の具体的な実施例に基づいて、各実施の形態の効果の一例を説明する。
【００９９】
（実施例１）
実施例１では、実施の形態３に基づいて電子部品実装構造体１０を作製した。
【０１００】
まず、配線基板として、低線膨張係数を実現するために、１５０℃以上の高Ｔｇ（ガラス転移温度）タイプのエポキシ樹脂からなる、４層構成のガラスエポキシ基板（厚み０．４ｍｍ）を用いた。このとき、貫通する穴としては、予め配線基板の配線パターンの存在しない領域に１２個設けられた０．１５ｍｍの径を有するスルーホールを利用した。
【０１０１】
また、第１電子部品および第２電子部品として、外形寸法が１２×１７ｍｍ、厚み１ｍｍのＬＧＡタイプの半導体パッケージを用いた。このとき、ランド径は１ｍｍであった。
【０１０２】
そして、配線基板を挟んで対称となるように、はんだを介して、第１電子部品と第２電子部品を配線基板に実装した。このとき、はんだは、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ（例えば、千住金属工業株式会社製Ｍ７０５）からなるはんだペーストを、厚み０．１２ｍｍの印刷マスク（例えば、メッシュ株式会社製）により印刷して形成した。
【０１０３】
また、樹脂として、エポキシ接着剤（例えば、ナミックス（株）製）を５０ｃｃのシリンジに封入したものを用いた。このとき、樹脂の弾性率は３ＧＰａ、ガラス転移温度は、動的粘弾性による測定で１５０℃であり、平均粒径が２μｍ、含有率５５％でフィラーを含有していた。そして、樹脂の充填量は電子部品当り中心値で２５ｍｇであった。
【０１０４】
上記構成材料を用いて、実施の形態３で図８Ａから図８Ｄおよび図９を用いて説明した製造方法により電子部品実装構造体を作製した。これをサンプル１とする。
【０１０５】
（実施例２）
実施例２は、配線基板として、総厚０．１５ｍｍのポリイミド基材からなる両面配線フレキシブル基板を用いた以外は、実施例１と同様の構成および製造方法で電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル２とする。
【０１０６】
（実施例３）
実施例３は、配線基板として、総厚０．８ｍｍの汎用のガラスエポキシ多層基板（ＦＲ−４）を用いた。このとき、配線基板のガラス転移温度は動的粘弾性による測定で１２０℃であった。そして、配線基板以外は、実施例１と同様の構成および製造方法で電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル３とする。
【０１０７】
（実施例４）
実施例４では、実施の形態３の別の例に基づいて電子部品実装構造体６０を作製した。
【０１０８】
配線基板の第２の面に第２電子部品を、第１の面に実装した第１電子部品の実装位置に対して、Ｘ−Ｙ方向にそれぞれ電極の半ピッチ分、より具体的にはＸ−Ｙ方向に０．５ｍｍずつずらして配置した以外は、実施例１と同様の構成および製造方法で電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル４とする。
【０１０９】
（実施例５）
実施例５では、実施の形態５に基づいて電子部品実装構造体１００を作製した。
【０１１０】
このとき、実施例１で作製した電子部品実装構造体を、はんだのボールからなる接続部材を介して接合し、２段に積層した電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプル５とする。
【０１１１】
（比較例１から比較例５）
比較例１から比較例５として、穴を形成していない配線基板を用いた以外は、実施例１から実施例５と同様の方法で、それぞれの電子部品実装構造体を作製した。これを、サンプルＣ１からサンプルＣ５とする。
【０１１２】
上記方法で作製した各電子部品実装構造体に対し、以下に示すヒートサイクル試験による信頼性試験により評価した。そして、評価するサンプル数として、Ｎ＝３で実施した。
【０１１３】
このとき、ヒートサイクル試験の条件は、温度範囲−４０℃〜１１５℃、保持時間６０分を１サイクルとし、そのサイクルを繰り返すことにより実施した。そして、１００サイクル毎に各サンプルを試験槽から取り出して抵抗値を測定した。この抵抗値により、各サンプルの断線の有無を判断し、断線時のサイクル数を寿命とし、最短寿命サンプルのサイクル数とＮ＝３個のサンプルの平均寿命のサイクル数とにより評価した。
【０１１４】
以下に、サンプル１からサンプル５とサンプルＣ１からサンプルＣ５とを対比して、その諸元と評価結果を（表１）に示す。
【０１１５】
【表１】
2009057259.tif 000031
【０１１６】
（表１）に示すように、サンプル１からサンプル５とサンプルＣ１からサンプルＣ５とを対比して比較すると、配線基板に設けた穴により、最短寿命サイクル数と平均寿命サイクル数が伸びることがわかった。このとき、断線した箇所は、評価した全てのサンプルにおいて、配線基板と電子部品とを接続するはんだの接続部のクラックであった。
【０１１７】
また、サンプル１とサンプル２およびサンプル３を比較すると、高Ｔｇタイプの低熱膨張係数を有するサンプル１の配線基板の電子部品実装構造体が、良好なサイクル数を実現できることがわかる。これは、ヒートサイクル中の応力の集中が、低熱膨張係数の配線基板により、抑制されることによるものと考えられる。
【０１１８】
また、サンプル２とサンプル３を比較すると、高い柔軟性を有するフレキシブル基板からなるサンプル２が、若干良好なサイクル数を実現した。これは、配線基板の柔軟性の差により、樹脂の膨張収縮に追従しやすいためと考えられる。
【０１１９】
また、サンプル４とサンプルＣ４を比較すると、配線基板の第１の面および第２の面に第１電子部品と第２電子部品をずらせて配置しても、配線基板に穴を形成することにより、サイクル数を伸ばし、長寿命化できることがわかる。しかし、サンプル１とサンプル４を比較すると、配線基板の両面に対称に電子部品を設ける方が、寿命の観点からは好ましいことがわかる。これは、配置ずれによる接続部への応力の集中が大きくなるためと考えられる。
【０１２０】
また、サンプル５とサンプルＣ５を比較すると、積層構成の電子部品実装構造体においても、配線基板に穴を形成することにより、サイクル数を伸ばせることがわかった。このとき、サンプルＣ５のサイクル数がサンプル５のサイクル数より、大きく低下している。これは、積層することにより、各電子部品実装接続体の反りや応力の集中が、加算され大きく影響するものと考えられる。
【０１２１】
また、以下では、本発明の各実施の形態の製造方法で作製した電子部品実装構造体と、従来の製造方法で作製した電子部品実装構造体について、実施例６と比較例６により説明する。
【０１２２】
（実施例６）
実施例６では、実施の形態３において、図８Ａから図８Ｄおよび図９を用いて説明した製造方法により電子部品実装構造体を作製した。
【０１２３】
まず、配線基板として、複数の穴（例えば１２個）を設けた厚み０．８ｍｍのガラスエポキシ基板を用いた。そして、配線基板の第１の面および第２の面に、１５ｍｍ角のＢＧＡタイプの半導体チップからなる第１電子部品および第２電子部品をリフローによりはんだを介して実装し、接合した。
【０１２４】
つぎに、第１電子部品および第２電子部品と配線基板間に、ディスペンサー（例えば、武蔵エンジニアリング株式会社製）を用いて樹脂を充填した。このとき、樹脂として、エポキシ接着剤（例えば、ナミックス（株）製）を１００ｃｃのシリンジに封入したものを用いた。そして、樹脂の充填量は電子部品当り中心値で４０ｍｇであった。
【０１２５】
つぎに、バッチ式恒温加熱炉（例えば、ヤマト科学株式会社製）を用いて、１５０℃、１５分で熱処理し、樹脂を硬化した。
【０１２６】
上記により、電子部品実装構造体を形成した。これを、サンプル６とする。
【０１２７】
（比較例６）
比較例６として、図１４のフローチャートに示す製造方法により電子部品実装構造体を作製した。
【０１２８】
比較例６は、樹脂の硬化方法が実施例６と異なる、他の構成は同じである。
【０１２９】
すなわち、配線基板の第１の面および第２の面に、第１電子部品および第２電子部品をリフローによりはんだを介して実装し、接合した。
【０１３０】
つぎに、第１の電子部品と配線基板間に樹脂を充填した（ステップＳ０３）後、バッチ式恒温加熱炉を用いて、樹脂を硬化した（ステップＳ０４）。
【０１３１】
つぎに、第２の電子部品と配線基板間に樹脂を充填した（ステップＳ０５）後、バッチ式恒温加熱炉を用いて、樹脂を硬化した（ステップＳ０６）。
【０１３２】
上記により、電子部品実装構造体を形成した。これを、サンプルＣ６とする。
【０１３３】
そして、サンプル６とサンプルＣ６を、樹脂のフィレットの形成状態からＮ＝３個について、比較して評価した。
【０１３４】
その結果、サンプル６は、全ての電子部品実装構造体において、電子部品の外周に良好にフィレットが形成されていた。一方、サンプルＣ６では、フィレット形状が均一に形成されていなかった。
【０１３５】
これは、第１電子部品と配線基板間に充填された樹脂が硬化する過程で、配線基板の第２の面側に樹脂がはみ出すことに起因すると考えられる。
【０１３６】
上記結果から、第１電子部品および第２電子部品と配線基板間に、充填した樹脂を、同時に硬化させることにより、良好なフィレット形状が得られることがわかった。
【０１３７】
なお、上記各実施例では、実施の形態１および実施の形態２の電子部品実装構造体について具体的に説明しなかったが、実施例１から実施例６と同様の結果が得られている。
【産業上の利用可能性】
【０１３８】
本発明の電子部品実装構造体およびその製造方法は、小型・薄型化で多機能化が進む携帯電話、携帯型デジタル機器やデジタル家電機器などの技術分野において有用である。
【符号の説明】
【０１３９】
１，５１Ａ，５１Ｂ    配線基板
１Ａ    第１の面
１Ｂ    第２の面
２    穴
３    樹脂
４    電子部品
４Ａ    領域
５    はんだ
６，６Ａ，６Ｂ，８Ａ    凹部
７    ディスペンサー
８    保持台
１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０，８０，１００    電子部品実装構造体
１４    第１電子部品
２４    第２電子部品
５０Ａ    第１電子部品実装構造体
５０Ｂ    第２電子部品実装構造体
５２    接続部材
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の面に電子部品が実装された配線基板と、
少なくとも前記電子部品と前記配線基板間に設けられた樹脂と、
前記電子部品の実装位置に対応する領域の前記配線基板に設けられた複数の穴と、を有し、
前記穴に前記樹脂が充填されていることを特徴とする電子部品実装構造体。
【請求項２】
前記穴が、貫通孔および凹部の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項３】
前記穴の断面形状が階段状であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項４】
前記電子部品を第１電子部品として、
前記配線基板の前記第１の面と反対側の第２の面に第２電子部品を、前記第１電子部品と対向して実装し、貫通する前記穴を介して前記樹脂で一体化することを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項５】
前記穴が、前記配線基板の前記電子部品の実装位置に対応する領域内で、前記電子部品の端部近傍の位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項６】
前記穴の個数を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部よりも外周部の方に多く設けることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項７】
前記穴の形状を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部から外周部に向かうに従って大きくすることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項８】
前記樹脂はフィラーを含有し、前記フィラーの最大粒径が前記配線基板の前記穴の穴径の１／２以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項９】
前記樹脂の弾性率が、前記配線基板の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１０】
前記樹脂のガラス転移温度が、前記配線基板のガラス転移温度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１１】
前記配線基板がフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１２】
少なくとも前記電子部品を、前記樹脂と同質の樹脂でモールドすることを特徴とする請求項１に記載の電子部品実装構造体。
【請求項１３】
請求項１に記載の電子部品実装構造体を複数個、積層してモジュール化したことを特徴とする電子部品実装構造体。
【請求項１４】
配線基板の電子部品の実装位置に対応する領域に複数の穴を形成するステップと、
前記配線基板の少なくとも第１の面の前記電子部品の実装位置に対応する領域に前記電子部品を実装するステップと、
少なくとも前記電子部品と前記配線基板間に樹脂を塗布するとともに、前記穴に前記樹脂を充填するステップと、
を含むことを特徴とする電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１５】
前記穴を断面形状が階段状となるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１６】
前記穴を、貫通孔および凹部の少なくともいずれか一方となるように形成することを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１７】
前記電子部品を第１電子部品として、
前記配線基板の前記第１の面と対向する第２の面の第２電子部品の実装位置に対応する領域に前記第２電子部品を実装するステップと、
前記第２電子部品と前記配線基板間に樹脂を塗布するとともに、貫通する前記穴を介して前記樹脂により前記第１電子部品と前記第２電子部品とを一体化するステップとを、
さらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１８】
前記穴を、前記配線基板の前記電子部品の実装位置に対応する領域内で、前記電子部品の端部近傍の位置に設けることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項１９】
前記穴の個数を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部よりも外周部の方に多く設けることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【請求項２０】
前記穴の形状を、前記電子部品の実装位置に対応する領域の中央部から外周部に向かうに従って大きくすることを特徴とする請求項１４に記載の電子部品実装構造体の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１Ａ】
2009057259.tif 000032
【図１Ｂ】
2009057259.tif 000033
【図２】
2009057259.tif 000034
【図３Ａ】
2009057259.tif 000035
【図３Ｂ】
2009057259.tif 000036
【図４Ａ】
2009057259.tif 000037
【図４Ｂ】
2009057259.tif 000038
【図４Ｃ】
2009057259.tif 000039
【図４Ｄ】
2009057259.tif 000040
【図５Ａ】
2009057259.tif 000041
【図５Ｂ】
2009057259.tif 000042
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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