(57)【要約】【課題】  信頼性を向上させる。【解決手段】  ＢＧＡモジュール１が、実装基板２に、多数のバンプ３，３，…を介して半田接合されて実装され、ＢＧＡモジュール１の裏面側には、その中央部を除いてアンダーフィル樹脂４が充填されている。ＢＧＡモジュール１においては、裏面の中央部に、構成部品５が搭載されている。実装基板２は、構成部品５の搭載位置に対応する領域に、開口７が形成され、この開口７とＢＧＡモジュール１との間にはアンダーフィル樹脂４は充填されていない。すなわち、構成部品５は、アンダーフィル樹脂４によって覆われていない。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に複数の端子が配列された電子部品が、実装基板に、前記端子を介して接続され、前記電子部品と前記実装基板との間の層状領域に、アンダーフィル樹脂が注入・硬化されて封止がなされた電子部品の実装構造であって、
前記実装基板には、前記アンダーフィル樹脂によって封止されない非封止領域を選択するための開口又は切欠きが形成され、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域は、前記非封止領域とされていることを特徴とする電子部品の実装構造。
【請求項２】
前記電子部品の裏面には構成部品が１個または複数個搭載され、前記構成部品の搭載位置に対応する前記実装基板の所定の領域には、前記開口又は前記切欠きが形成され、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域は、前記非封止領域とされていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装構造。
【請求項３】
裏面に複数の端子が配列された電子部品を、実装基板に、前記端子を介して接続し、前記電子部品と前記実装基板との間の層状領域に、アンダーフィル樹脂を注入し硬化させて、封止する電子部品の実装方法であって、
前記電子部品を、前記アンダーフィル樹脂によって封止されない非封止領域を選択するための開口又は切欠きが形成された前記実装基板に接続し、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域を除いて、前記アンダーフィル樹脂を注入・硬化させ、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域を、前記非封止領域とすることを特徴とする電子部品の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）モジュールやＢＧＡパッケージＩＣ等の電子部品を、プリント配線板等からなる実装基板に、バンプ等の接続端子を介して実装するための電子部品の実装構造及び実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、ＢＧＡモジュール等の電子部品を、プリント配線板等からなる実装基板に、バンプを介して実装する際には、バンプにおける接続信頼性の確保のために、電子部品と実装基板との間の間隙にアンダーフィル樹脂を注入して封止している。例えば、図４に示すように、ＢＧＡモジュール１０１は、実装基板１０２に、多数のバンプ１０３，１０３，…を介して半田接合されて実装され、ＢＧＡモジュール１０１の裏面（実装面）側にアンダーフィル樹脂１０４が充填されている。
【０００３】
ここで、ＢＧＡモジュール１０１においては、表面（上面）側に、半導体やＳＡＷデバイスや光学センサ等の構成部品１０５が搭載されている。なお、実装基板１０２の表面に形成されたランド１０６に、対応するバンプ１０３が接合している。
【０００４】
ところで、携帯電話機等の小型電子機器に搭載する場合のように、高実装密度化が要請されると、ＢＧＡモジュールの表面のほか、裏面にも構成部品の搭載が求められる。この場合は、図５に示すように、ＢＧＡモジュール２０１は、実装基板２０２に、多数のバンプ２０３，２０３，…を介して半田接合されて実装され、ＢＧＡモジュール２０１は、裏面側に、半導体やＳＡＷデバイスや光学センサ等の構成部品２０５が搭載される。なお、実装基板２０２の表面に形成されたランド２０６に、対応するバンプ２０３が接合する。
【０００５】
この場合も、図６に示すように、ＢＧＡモジュール２０１の周縁から未硬化のアンダーフィル樹脂２０４が注入され、毛細管現象で内部へ浸透して、図７に示すように、充填される。ここで、中央部の構成部品５にもアンダーフィル樹脂２０４が付きまわる（被覆される）こととなる。しかしながら、上記小型電子機器の落下等により、衝撃力Ｆが加わると、アンダーフィル樹脂２０４を介して構成部品２０５に直接的に衝撃力Ｆが伝達され、損傷を与えてしまう。
【０００６】
また、アンダーフィル樹脂が、その熱膨張や吸湿によって体積が変化すると、構成部品のフリップチップ実装接合部やワイヤボンディング等の接続強度の弱い部分を引き剥がすように力が作用してしまう。さらに、構成部品が、アンダーフィル樹脂によって被覆されることによって、構成部品の電気的特性が変化してしまう。例えば、構成部品としてのＳＡＷデバイスの励振が妨げられるような不具合を引き起こす。
【０００７】
このため、ＢＧＡモジュールの裏面へ構成部品を搭載した状態で、アンダーフィル樹脂を充填しても、構成部品への悪影響を考慮して、アンダーフィル樹脂の充填を省略しても、いずれにしても、電子部品を機能させる上での信頼性が低下してしまう。
【０００８】
なお、封止時間短縮を目的として、実装基板において、バンプ形成領域に対向する領域の内部側に、凹部（溝）を形成して、アンダーフィル樹脂の内部への浸透を阻止して、外周部のみにアンダーフィル樹脂を注入する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１６１９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来技術を、構成部品の保護の目的のために適用して、毛細管現象による内部の構成部品へのアンダーフィル樹脂の到達を阻止しようとしても、アンダーフィル樹脂の材料の選定や注入条件等の制御が厳密に行われる必要があり、アンダーフィル樹脂の内部への浸透が阻止できるという保証はない。しかも、構成部品配置箇所におけるアンダーフィル樹脂の非充填を確認することができない。したがって、構成部品を確実に保護することは困難であり、歩留まりの悪化を招き、電子部品を機能させる上での信頼性の低下は免れないという問題が依然としてある。
【００１１】
この発明は、前記の課題を解決し、信頼性を向上させることができる電子部品の実装構造及び実装方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、裏面に複数のバンプが配列された電子部品が、実装基板に、前記バンプを介して半田接合されて接続され、前記電子部品と前記実装基板との間の層状領域に、アンダーフィル樹脂が注入・硬化されて封止がなされた電子部品の実装構造であって、前記実装基板には、前記アンダーフィル樹脂によって封止されない非封止領域を選択するための開口又は切欠きが形成され、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域は、前記非封止領域とされていることを特徴としている。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子部品の実装構造であって、前記電子部品の裏面には構成部品が１個または複数個搭載され、前記構成部品の搭載位置に対応する前記実装基板の所定の領域には、前記開口又は前記切欠きが形成され、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域は、前記非封止領域とされていることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の発明は、裏面に複数のバンプ等の端子が配列された電子部品を、実装基板に、前記端子を介して半田接合して接続し、前記電子部品と前記実装基板との間の層状領域に、アンダーフィル樹脂を注入し硬化させて、封止する電子部品の実装方法であって、前記電子部品を、前記アンダーフィル樹脂によって封止されない非封止領域を選択するための開口又は切欠きが形成された前記実装基板に接続し、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域を除いて、前記アンダーフィル樹脂を注入・硬化させ、前記電子部品と前記開口又は前記切欠きとの間の前記層状領域を、前記非封止領域とすることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、実装基板には、アンダーフィル樹脂によって封止されない非封止領域を選択するための開口又は切欠きが形成されるので、電子部品と開口又は切欠きとの間の層状領域は、毛細管現象が生じない程度の空間として形成されるため、この層状領域へのアンダーフィル樹脂の浸入が阻止される。これにより、構成部品は、アンダーフィル樹脂によって覆われないので、例えば、衝撃力が加わっても、この衝撃力が直接的に構成部品に伝達され難く、損傷を免れることができ、信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の一実施の形態である電子部品の実装構造を示す断面図である。
【図２】同電子部品の実装方法を説明するための断面図である。
【図３】同電子部品の実装方法を説明するための断面図である。
【図４】第１の従来技術を説明するための断面図である。
【図５】第２の従来技術を説明するための断面図である。
【図６】同従来技術を説明するための断面図である。
【図７】同従来技術を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、この発明の実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
【００１８】
図１は、この発明の一実施の形態である電子部品の実装構造を示す断面図、図２及び図３は、同電子部品の実装方法を説明するための断面図である。図１に示すように、この実施の形態の電子部品の実装構造は、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）モジュール（電子部品）１が、実装基板２に、多数のバンプ（半田バンプ）３，３，…を介して半田接合されて実装され、ＢＧＡモジュール１の裏面（実装面）側にその中央部を除いてアンダーフィル樹脂４が充填されて概略構成されている。
【００１９】
ＢＧＡモジュール１は、裏面（実装基板２側）の中央部には、半導体やＳＡＷデバイスや光学センサ等の構成部品５が搭載されている。実装基板２は、プリント回路基板等からなり、表面に形成されたランド６に、対応するバンプ３が接合している。
【００２０】
また、実装基板２は、構成部品５の搭載位置に対応する領域に、毛細管現象を生じさせないように、例えば、略円形状の開口（ざぐり穴）７が形成され、この開口７とＢＧＡモジュール１との間の領域（非封止領域）にはアンダーフィル樹脂４は充填されていない。すなわち、構成部品５は、アンダーフィル樹脂４によって覆われていない。なお、開口７の形状は限定されず、円形状のほか、矩形状でも、多角形状でも、不定形でも良い。アンダーフィル樹脂４としては、例えば、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
【００２１】
ここで、ＢＧＡモジュール１と実装基板２との間の間隙（層状領域）のうち、中央部を除く領域には、アンダーフィル樹脂４が充填されていることにより、衝撃が加えられた場合に、アンダーフィル樹脂４によって吸収され、バンプ３を用いた接合部に加わる衝撃は緩和され、接続信頼性が確保される。
【００２２】
また、上記間隙のうち、中央部には、アンダーフィル樹脂４には充填されていない。このため、落下等により、衝撃力が加わっても、構成部品５には、直接的に衝撃力が伝達され難く、損傷を免れる。また、アンダーフィル樹脂４が、その熱膨張や吸湿によって体積が変化しても、構成部品５は、アンダーフィル樹脂４によって覆われていないため構成部品５のフリップチップ実装接合部やワイヤボンディング等の接続強度の弱い部分を引き剥がす力が緩和される。
【００２３】
また、アンダーフィル樹脂４によって被覆されることによる構成部品５の電気的特性への悪影響が回避される。例えば、構成部品５としてのＳＡＷデバイスの励振が妨げられるような不具合は回避される。なお、図示は省略しているが、この実施の形態では、ＢＧＡモジュール１において、表面にも構成部品が搭載され、実装密度が高められている。
【００２４】
次に、電子部品の実装基板への実装方法について述べる。図２に示すように、中央部に開口７が設けられ、表面の所定の箇所にランド６が形成された実装基板２を用意し、裏面の所定の箇所にバンプ３，３，…が形成され、かつ、裏面側の中央部に、構成部品５が搭載されたＢＧＡモジュール１を実装基板２に載置し、バンプ３を対応するランド６に接合させる。
【００２５】
次に、図３に示すように、アンダーフィル樹脂４を、実装基板２とＢＧＡモジュール１との間に注入し、硬化させる。すなわち、ディスペンサを用いて、ＢＧＡモジュール１の周縁（１辺又は２辺）に未硬化（液状）のアンダーフィル樹脂４を注入し、この後、毛細管現象で、アンダーフィル樹脂４を内部へ浸透させる。
【００２６】
ここで、バンプ３が形成された中央部以外の領域（ＢＧＡ部）には、アンダーフィル樹脂４が浸透するが、開口７が形成された箇所には、アンダーフィル樹脂４は浸透せず、中央部の構成部品５は、アンダーフィル樹脂４によって覆われることはない。すなわち、開口７が形成された箇所（構成部品５の下側）には、毛細管現象が生じない程度の空間が形成されるので、アンダーフィル樹脂４の構成部品５側への浸入が阻止される。
【００２７】
次に、ＢＧＡモジュール１が接続され、アンダーフィル樹脂4が注入された実装基板２を、硬化炉に導入し、加熱して、アンダーフィル樹脂４を硬化させる。こうして、図１に示すような電子部品の実装構造が得られる。ここで、例えば、落下等により、衝撃が加えられても、構成部品５には、樹脂で覆われていた場合に比べて、その衝撃は伝達され難い構造とされている。
【００２８】
こうして、この実施の形態の構成によれば、ＢＧＡモジュール１と実装基板２との間の間隙のうち、中央部を除く領域には、アンダーフィル樹脂４が充填されていることにより、衝撃が加えられた場合に、アンダーフィル樹脂４によって吸収され、バンプ３を用いた接合部に加わる衝撃は緩和され、接続信頼性が確保される。
【００２９】
また、上記間隙のうち、中央部には、アンダーフィル樹脂４で充填されていないため、落下等により、衝撃力が加わっても、構成部品５には、直接的に衝撃力が伝達され難く、損傷を免れることができる。また、アンダーフィル樹脂４が、その熱膨張や吸湿によって体積が変化しても、構成部品５は、アンダーフィル樹脂４によって覆われていないため、構成部品５のフリップチップ実装接合部やワイヤボンディング等の接続強度の弱い部分を引き剥がす力が緩和される。また、アンダーフィル樹脂４によって被覆されることによる構成部品５の電気的特性への悪影響が回避される。例えば、構成部品５としてのＳＡＷデバイスの励振が妨げられるような不具合は回避される。
【００３０】
しかも、開口７が形成されているので、開口７から内部を目視して、中央部の構成部品５の配置箇所におけるアンダーフィル樹脂４の非充填を確認することができ、さらに、アンダーフィル樹脂４の注入においても、注入条件の厳格な制御等は不要である。
【００３１】
このように、必要な箇所にのみに、アンダーフィル樹脂４を充填させるので、構成部品５をＢＧＡモジュール１の裏面にも搭載させて、高密度実装を実現させた状態で、電子部品としてのＢＧＡモジュール１を機能させる上での信頼性を確実に向上させることができる。
【００３２】
以上、この発明の実施の形態について、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施の形態では、開口を実装基板に単数形成する場合について述べたが、アンダーフィル樹脂によって被覆させたくない構成部品の数に応じて、複数形成しても良い。また、開口の形成箇所も中央部とは限らず、被覆させたくない構成部品の配置位置に応じて、対応する箇所に形成するようにしても良い。さらに、ＢＧＡモジュールと実装基板との接続には、上述した実施の形態では端子としてバンプを用いたが、バンプによる半田接合以外の方法（例えば、コネクタ、リード、接着剤等による、接合または接着）を用いても良い。
【００３３】
また、構成部品の配置位置に限らず、アンダーフィル樹脂を充填させたくない箇所に開口を形成するようにしても良い。例えば、アンダーフィル樹脂を、中央部に充填させて、周縁部に充填させないようにすることもできる。また、開口に代えて、または開口に加えて、切欠きが形成されていても良い。また、アンダーフィル樹脂としては、エポキシ樹脂に限らず、例えば、アクリル樹脂等を用いても良い。また、裏面のみに構成部品を搭載する場合にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
電子部品として、ＢＧＡモジュール（パッケージ）等のほか、各種回路素子等を実装する場合に適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１  ＢＧＡモジュール（電子部品）
２  実装基板
３  バンプ
４  アンダーフィル樹脂
５  構成部品
６  ランド
７  開口
【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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