(57)【要約】【課題】電子部品実装ラインで自動化可能であり、樹脂で補強された３次元の電子部品実装構造体を高い生産性で製造できる電子部品実装方法を提供する。【解決手段】電子部品実装方法は、（i）第１搭載領域を有する基板を準備する工程と、（ii−１）基板の前記第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品を搭載する工程と、（iii−１）第１搭載領域に搭載された第１電子部品の第２搭載領域に、第１電子部品より外形が大きい第２電子部品を搭載する工程と、（iv）工程（iii−１）の前に、基板に、第２電子部品の周縁部と接触するように、補強用樹脂を塗布する工程と、を有する。工程（iii−１）においては、第２電子部品の周縁部によって補強用樹脂を押し広げることにより、補強用樹脂が第１電子部品の周縁部に押し付けられる。【選択図】図４
2015050355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（i）第１搭載領域を有する基板を準備する工程と、
（ii−１）前記基板の前記第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品を搭載する工程と、
（iii−１）前記第１搭載領域に搭載された前記第１電子部品の前記第２搭載領域に、前記第１電子部品より外形が大きい第２電子部品を搭載する工程と、
（iv）前記工程（iii−１）の前に、前記基板に、前記第２電子部品の周縁部と接触するように、補強用樹脂を塗布する工程と、を有し、
前記工程（iii−１）において、前記第２電子部品の前記周縁部によって前記補強用樹脂を押し広げることにより、前記補強用樹脂を前記第１電子部品の周縁部に押し付ける、電子部品実装方法。
【請求項２】
前記工程（iv）において、前記補強用樹脂を、前記第１電子部品と接触しないように前記基板に塗布する、請求項１記載の電子部品実装方法。
【請求項３】
前記基板が、第３搭載領域を有し、前記第３搭載領域の少なくとも一部は、前記第２電子部品の前記周縁部と対向しており、
前記工程（iii−１）の前に、前記第３搭載領域に、第３電子部品を搭載する工程、を更に有し、
前記第３電子部品の高さは、前記基板と前記第２電子部品の前記周縁部との間隔より小さい、請求項１または２記載の電子部品実装方法。
【請求項４】
（i）第１搭載領域を有する基板を準備する工程と、
（ii−２）前記基板の前記第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する複数の第１電子部品を積層して搭載する工程と、
（iii−２）前記第１搭載領域に積層して搭載された複数の前記第１電子部品のうち、最上段の前記第１電子部品の前記第２搭載領域に、前記第１電子部品より外形が大きい第２電子部品を搭載する工程と、
（iv）前記工程（iii−２）の前に、前記基板に、前記第２電子部品の周縁部と接触するように、補強用樹脂を塗布する工程と、を有し、
前記工程（iii−２）において、前記第２電子部品の前記周縁部によって前記補強用樹脂を押し広げることにより、前記補強用樹脂を前記複数の第１電子部品の周縁部に押し付ける、電子部品実装方法。
【請求項５】
前記工程（iv）において、前記補強用樹脂を、前記複数の第１電子部品と接触しないように前記基板に塗布する、請求項４記載の電子部品実装方法。
【請求項６】
前記基板が、第３搭載領域を有し、前記第３搭載領域の少なくとも一部は、前記第２電子部品の前記周縁部と対向しており、
前記工程（iii−２）の前に、前記第３搭載領域に、第３電子部品を搭載する工程、を更に有し、
前記第３電子部品の高さは、前記基板と前記第２電子部品の前記周縁部との間隔より小さい、請求項４または５記載の電子部品実装方法。
【請求項７】
第１搭載領域を有する基板と、
前記第１搭載領域に搭載された、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品と、
前記第２搭載領域に搭載された、前記第１電子部品より外形が大きい第２電子部品と、
前記第１電子部品の周縁部に接触するとともに、前記第２電子部品の周縁部にも接触する樹脂補強部と、を有する、電子部品実装構造体。
【請求項８】
前記基板が、第３搭載領域を有し、前記第３搭載領域の少なくとも一部は、前記第２電子部品の前記周縁部と対向しており、
前記第３搭載領域に第３電子部品が搭載されており、
前記第３電子部品の高さは、前記基板と前記第２電子部品の前記周縁部との間隔より小さい、請求項７記載の電子部品実装構造体。
【請求項９】
複数の前記第１電子部品が前記第１搭載領域に積層して搭載されており、前記第２電子部品は最上段の前記第１電子部品の前記第２搭載領域に搭載されている、請求項７または８記載の電子部品実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装方法および電子部品実装構造体に関し、より詳しくは、複数の電子部品を基板上に積層して実装する３次元実装技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器には、様々な電子部品（パッケージ）が組み込まれており、特に高密度実装が要求される携帯電話や携帯音楽プレーヤなどのモバイル機器では、複数のパッケージを積層して基板上に実装する３次元実装が必須の技術となっている。３次元実装によれば、例えば、アプリケーションプロセッサと、それが使用するメモリとを積層して配置する構造を容易に実現できる。これにより、プリント基板上のスペースを節約できるとともに、信号パスも短くすることができる。したがって、電子機器の性能の向上と、消費電力の削減とを実現することが容易になる。
【０００３】
３次元実装の中でも、パッケージ・オン・パッケージ（以下、ＰｏＰ等と略する）は、他の３次元実装技術、例えばシリコン貫通電極（through-silicon via：ＴＳＶ）と比べて、良品のパッケージだけを自由に選別して積層することができるため、歩留まりの向上が容易である。したがって、製造コストの低減が容易である（特許文献１参照）。
【０００４】
現在、ＰｏＰに使用されるパッケージは、一部の特殊な例外を除いて、ほとんどがＢＧＡ（Ball grid array）パッケージである。ＢＧＡパッケージ等の表面実装部品（ＳＭＤ：Surface mount device）の実装プロセスでは、一般に、スクリーン印刷機によって、基板上のランド電極に、一括してはんだペーストが印刷され、その基板がチップマウンタに搬入される。チップマウンタでは、印刷されたはんだペーストの上からＢＧＡパッケージのはんだバンプをランド電極に着地させるようにして、ＳＭＤを基板に搭載していく。
【０００５】
ＳＭＤが搭載された基板をリフロー炉に搬入し、そこではんだペーストおよびはんだバンプを加熱することで、ＳＭＤの電極と基板の電極とがはんだ接合される。チップマウンタ内部では、チップ搭載用ヘッドにより、ＳＭＤを供給装置からピックアップし、その姿勢を認識し、基板上に搭載する。
【０００６】
上記のようなＳＭＤ実装プロセスにより得られた、基板と電子部品とからなる電子部品実装構造体に対して、ヒートサイクルによる熱応力や機器の落下による衝撃が加わると、はんだ接合部が損傷し、接続不良の不具合が発生することがある。そこで、例えば熱硬化性樹脂（補強用樹脂）を含む補強部により電子部品を基板に固定して、はんだ接合部を補強することが行われている。そのような補強部によりはんだ接合部を補強する方法としては、現在、電子部品の周縁部だけを基板に接着して、はんだ接合部を補強する方法が主流である（特許文献２および３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−２３５１７０号公報
【特許文献２】特開２００８−３００５３８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７２５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に、補強用樹脂によりはんだ接合部を補強する場合には、リフロー工程により電子部品を基板にはんだ接合する前に、補強用樹脂を電子部品の周縁部（例えばコーナー部分）の補強箇所に塗布する。これにより、後のリフロー工程で、はんだ接合工程と、補強用樹脂の熱硬化工程とを同時に実行することができる。したがって、一般的な装置構成の電子部品実装ラインを利用して、自動的にはんだ接合部を補強できるようにすることも容易である。
【０００９】
ところが、ＰｏＰにおいては、最下層にあるパッケージ（以下、ボトムパッケージともいう）を基板に固定するだけではなく、その上層にあるパッケージ（例えばトップパッケージ）もボトムパッケージの上面、もしくは基板表面に固定する必要がある。しかしながら、上層のパッケージを基板表面に固定するための補強部を形成することは容易ではない。したがって、例えば、手作業により補強用樹脂を基板に塗布して、そのような補強部を形成する必要がある。
【００１０】
そこで、本発明は、ＰｏＰの上層のパッケージを基板表面に固定するための補強部の形成を容易に行うことができる電子部品実装方法および電子部品実装構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一局面は、（i）第１搭載領域を有する基板を準備する工程と、
（ii−１）前記基板の前記第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品を搭載する工程と、
（iii−１）前記第１搭載領域に搭載された前記第１電子部品の前記第２搭載領域に、前記第１電子部品より外形が大きい第２電子部品を搭載する工程と、
（iv）前記工程（iii−１）の前に、前記基板に、前記第２電子部品の周縁部と接触するように、補強用樹脂を塗布する工程と、を有し、
前記工程（iii−１）において、前記第２電子部品の前記周縁部によって前記補強用樹脂を押し広げることにより、前記補強用樹脂を前記第１電子部品の周縁部に押し付ける、電子部品実装方法に関する。
【００１２】
本発明の他の局面は、（i）第１搭載領域を有する基板を準備する工程と、
（ii−２）前記基板の前記第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する複数の第１電子部品を積層して搭載する工程と、
（iii−２）前記第１搭載領域に積層して搭載された複数の前記第１電子部品のうち、最上段の前記第１電子部品の前記第２搭載領域に、前記第１電子部品より外形が大きい第２電子部品を搭載する工程と、
（iv）前記工程（iii−２）の前に、前記基板に、前記第２電子部品の周縁部と接触するように、補強用樹脂を塗布する工程と、を有し、
前記工程（iii−２）において、前記第２電子部品の前記周縁部によって前記補強用樹脂を押し広げることにより、前記補強用樹脂を前記複数の第１電子部品の周縁部に押し付ける、電子部品実装方法に関する。
【００１３】
本発明のさらに他の局面は、第１搭載領域を有する基板と、
前記第１搭載領域に搭載された、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品と、
前記第２搭載領域に搭載された、前記第１電子部品より外形が大きい第２電子部品と、
前記第１電子部品の周縁部に接触するとともに、前記第２電子部品の周縁部にも接触する樹脂補強部と、を有する、電子部品実装構造体に関する。
【００１４】
このとき、複数の前記第１電子部品が前記第１搭載領域に積層して搭載されており、前記第２電子部品は最上段の前記第１電子部品の前記第２搭載領域に搭載されている、のも好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の電子部品実装方法は、電子部品実装ラインで自動化可能であり、樹脂で補強された３次元の電子部品実装構造体を高い生産性で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る電子部品実装方法に使用される基板の一例の一部断面図である。
【図２】同電子部品実装方法に使用される第１電子部品の一例を正面から見た一部断面図である。
【図３】同電子部品実装方法に使用される第２電子部品の一例を正面から見た一部断面図である。
【図４】同電子部品実装方法の手順の説明図であって、基板にはんだペーストが印刷された状態（ａ）、補強用樹脂の塗布工程（ｂ）、第１電子部品の搭載工程（ｃ）、第２電子部品の搭載工程（ｄ）、はんだ接合工程および補強部形成工程が終了した状態（ｅ）、を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態１に係る電子部品実装方法の変形例により製造された電子部品実装構造体の一部断面図である。
【図６】第１電子部品および第２電子部品の搭載工程、並びに補強用樹脂の塗布工程で使用されるチップマウンタの概略構成を示す上面図である。
【図７】４箇所の補強位置に補強用樹脂が塗布された基板の平面図である。
【図８】補強用樹脂の塗布パターンを例示する図である。
【図９】本発明の実施形態２に係る、４箇所の補強位置に補強用樹脂が塗布され、かつ第３電子部品が搭載された基板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一局面は、（i）第１搭載領域を有する基板を準備する工程と、（ii−１）基板の第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品を搭載する工程と、（iii−１）第１搭載領域に搭載された第１電子部品の第２搭載領域に第２電子部品を搭載する工程と、を有する電子部品実装方法に関する。この方法においては、工程（ii−１）に代えて、工程（ii−２）、すなわち、基板の第１搭載領域に、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する複数の第１電子部品を積層して搭載する工程を実行してもよい。また、工程（iii−１）に代えて、工程（iii−２）、すなわち、第１搭載領域に積層して搭載された複数の第１電子部品のうち、最上段の第１電子部品の第２搭載領域に、第１電子部品より外形が大きい第２電子部品を搭載する工程を実行してもよい。
【００１８】
本発明は、代表的には、複数の電子部品（パッケージ）を基板上に順次積層するようにして搭載し、リフローで一括して、それらの電子部品を基板に接合する、オンボードスタック方式のパッケージ・オン・パッケージ（以下、ＰｏＰ）に関する。ここで、第２電子部品は、第１電子部品よりも外形が大きくされている。その結果、第１電子部品の上に第２電子部品を積層した状態で、それらの電子部品を基板の表面に垂直な方向に沿って見ると、第２電子部品の周縁部の少なくとも一部分が第１電子部品の外形の外側にはみ出している。
【００１９】
ここで、第２電子部品の面積（外形の基板上への投影面積）は、第１電子部品の面積の１．２〜２倍に設定することができる。あるいは、第１電子部品の外形の輪郭線と、その外側にはみ出している第２電子部品の外形の輪郭線との最小距離ＬＭ（図４（ｅ）参照）を、０．５〜５ｍｍの範囲内とするのも好ましい。
【００２０】
本発明の電子部品実装方法は、さらに、工程（iii−１）または（iii−２）の前に、基板に、第２電子部品の周縁部と接触するように、補強用樹脂を塗布する工程（iv）を有する。このとき、補強用樹脂は、第１電子部品を基板の第１搭載領域に搭載する前に塗布してもよいし、搭載した後に塗布してもよい。また、補強用樹脂は、第１電子部品の周縁部に接触するように塗布してもよいし、接触しないように塗布してもよい。
【００２１】
そして、本発明の電子部品実装方法においては、工程（iii−１）または（iii−２）において第２電子部品を第２搭載領域に搭載するときに、第２電子部品の周縁部により、基板に塗布した補強用樹脂を押し広げることによって、その補強用樹脂が第１電子部品の周縁部に押し付けられる。これにより、例えばリフロー工程の前に補強用樹脂の１回の塗布工程を行うだけで、第１電子部品と第２電子部品の両方の周縁部に、補強用樹脂を接触させることができる。よって、後のリフロー工程で、第１電子部品と第２電子部品を基板に高い強度で固定することができる。したがって、耐衝撃性の良好な３次元実装構造体を、高い生産性で製造することが可能となる。
【００２２】
基板の第１搭載領域の各ランド電極には、第１電子部品を搭載する前に、例えばスクリーン印刷により、はんだペーストを印刷することができる。また、第１電子部品を第１搭載領域に搭載する前に、フラックスを、例えば転写により、複数のバンプのそれぞれに供給することもできる。はんだペーストの印刷と、フラックスの転写は、いずれか一方のみを行うことも、両方を行うこともできる。
【００２３】
本発明の実装方法の一形態においては、工程（iv）において、補強用樹脂が、第１電子部品と接触しないように基板に塗布される。そのように補強用樹脂を塗布することで、例えば第１電子部品を基板に搭載した後に補強用樹脂を基板に塗布する場合に、第１電子部品に樹脂塗布用のノズル（以下、塗布ノズルという）を接触させずに塗布を行うことが容易となる。したがって、補強用樹脂の塗布速度を大きくすることが容易となり、生産性を向上させることが容易となる。また、補強用樹脂を基板に塗布した後に第１電子部品を基板に搭載する場合にも、第１電子部品を樹脂に接触させずに搭載することが容易となる。これにより、樹脂の形が崩れるのを防止することも可能となり、補強強度が低下するのを防止できる。また、第１電子部品の搭載速度を大きくすることも容易となり、生産性を向上させることが容易となる。
【００２４】
本発明の実装方法の一形態においては、基板が、第３電子部品を搭載するための第３搭載領域を有する。ここで、第３搭載領域の少なくとも一部は、第２電子部品の周縁部と対向している。この場合、工程（iii−１）または（iii−２）の前に、第３搭載領域に、第３電子部品を搭載する工程が行われる。ただし、第３電子部品の高さは、基板と第２電子部品の周縁部との間隔よりも小さい。
【００２５】
第３電子部品は、小型の電子部品であり、代表的にはチップ型電子部品である。本形態の実装方法においては、そのような小型の電子部品が、第１電子部品の外側に突き出した、第２電子部品の周縁部の下側に実装される（図９参照）。これにより、基板表面のスペースを有効活用することが可能となり、第２電子部品の外形を第１電子部品の外形よりも大きくしたことにより、基板表面のスペース効率が低下してしまうのを防止することができる。
【００２６】
また、本発明の他の局面は、第１搭載領域を有する基板と、第１搭載領域に搭載された、一方の主面に複数のバンプを有するとともに他方の主面に第２搭載領域を有する第１電子部品と、第２搭載領域に搭載された、第１電子部品より外形が大きい第２電子部品とを有する、電子部品実装構造体に関する。ここで、本発明の電子部品実装構造体は、第１電子部品の周縁部に接触するとともに、第２電子部品の周縁部にも接触する樹脂補強部を有している。
【００２７】
つまり、本発明の電子部品実装構造体は、上記電子部品実装方法により製造された構造体である。その外観的特徴として、第２電子部品の外形が第１電子部品の外形よりも大きくなっている。一方、ＰｏＰでは、従来、外形が同じである２以上のパッケージを積層している。これにより、基板表面のスペース効率と、各電子部品のスペース効率を、ともに最大化することができるからである。
【００２８】
本発明の電子部品実装構造体においては、基板表面に先に塗布した補強用樹脂が、最上層の電子部品（第２電子部品）の周縁部により押し広げられ、第１電子部品の周縁部に押し付けられている。そして、補強用樹脂からなる一体の樹脂補強部により、第１電子部品と第２電子部品の周縁部が、それぞれ、基板に直接的に固定されている。
【００２９】
本発明の電子部品実装構造体の一形態においては、基板が、第３電子部品を搭載するための第３搭載領域を有し、第３搭載領域の少なくとも一部は、第２電子部品の周縁部と対向している。第３搭載領域には、第３電子部品が搭載されている。ただし、第３電子部品の高さは、基板と第２電子部品の周縁部との間隔よりも小さい。
【００３０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
（実施形態１）
図１に、本実施形態に係る電子部品実装方法に使用される基板の一例を一部断面図により示す。図２には、第１電子部品の一例を、正面から見た一部断面図により示す。図３には、第２電子部品の一例を、正面から見た一部断面図により示す。
【００３１】
図示例の基板１００は、一方の主面に、第１電子部品２００が搭載される第１搭載領域ＡＲ１を有している。第１搭載領域ＡＲ１には、複数のランド電極１０２が設けられている。ランド電極１０２は、例えば規則的に行列状に配列されている。第１電子部品２００の一方の主面（第１主面）２０１Ａには、複数の端子が、ランド電極１０２の配置と対応して設けられている。各々の端子にはバンプ２０２が設けられている。第１電子部品２００の他方の主面（第２主面）２０１Ｂには、第２電子部品５００が搭載される第２搭載領域ＡＲ２がある。第２電子部品５００の外形は、第１電子部品２００の外形よりも大きくされている。
【００３２】
例えば、第２電子部品の面積（外形の基板上への投影面積）は、第１電子部品の面積よりも２０〜１００％程度大きくすることができる。あるいは、第１電子部品の外形の輪郭線と、その外側にはみ出している第２電子部品の外形の輪郭線との最小距離ＬＭ（図４（ｅ）参照）を、０．５〜５ｍｍの範囲内とするのも好ましい。
【００３３】
第１搭載領域ＡＲ１は、基板に搭載される第１電子部品２００の外形と同じ外形を有する基板上の領域である。つまり、基板に搭載された第１電子部品２００を基板の表面に垂直な方向に沿って見たときの第１電子部品２００の投影形状の輪郭線が、第１搭載領域ＡＲ１の境界線である。なお、第２搭載領域ＡＲ２の境界線も、第１搭載領域ＡＲ１の境界線と同様にして、基板１００の表面に規定することができる。第２電子部品５００の外形が第１電子部品２００の外形よりも大きいため、図示例では、第１電子部品２００の第２主面２０１Ｂは、全体が第２搭載領域ＡＲ２である。
【００３４】
第１電子部品２００には、プロセッサＩＣ等の半導体素子を含んだボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）パッケージを使用することができる。一方、第２電子部品５００には、メモリＩＣ等の半導体素子を含んだＢＧＡパッケージを使用することができる。第２電子部品５００がＢＧＡパッケージである場合には、第２電子部品５００もまた、複数のバンプ５０２を有している。このとき、第１電子部品２００の第２搭載領域ＡＲ２の中に、バンプ５０２のそれぞれと対応する端子電極２０４を設けることができる。
【００３５】
次に、図４を参照して、本実施形態に係る電子部品実装方法を説明する。まず、基板１００が準備される。次に、必要に応じて、基板１００の各ランド電極１０２に、例えばスクリーン印刷により、はんだペースト１０４を印刷する（図４（ａ）参照）。
【００３６】
次に、基板１００の第１搭載領域ＡＲ１がある方の主面に設定された樹脂設置領域ＡＲＰに、例えばディスペンサにより補強用樹脂４０２を塗布する（図４（ｂ）参照）。図示例では、ディスペンサに付属された塗布ノズル３１２ａにより、補強用樹脂４０２を樹脂設置領域ＡＲＰに塗布している。
【００３７】
樹脂設置領域ＡＲＰは、第２電子部品５００を、第１搭載領域ＡＲ１に搭載された第１電子部品２００の第２搭載領域ＡＲ２に搭載したときに、第２電子部品５００の周縁部５００ａが補強用樹脂４０２と接触する位置に設定される。このとき、基板に塗布された補強用樹脂４０２の高さＬＨが、第２電子部品５００の下面と、基板表面との間隔Ｌ１（図４（ｄ）参照）よりも大きくなるように、補強用樹脂４０２を塗布する。
【００３８】
また、樹脂設置領域ＡＲＰは、第１搭載領域ＡＲ１の外側に、第１搭載領域ＡＲ１と隣接するように設けることができる。あるいは、樹脂設置領域ＡＲＰは、第１搭載領域ＡＲ１と少なくとも一部分が重なり合うように設けることもできる。図４（ｂ）に示した例では、樹脂設置領域ＡＲＰは、第１搭載領域ＡＲ１の外側に、第１搭載領域ＡＲ１と所定間隔ＬＳ（図４（ｃ）参照）をあけて、隣接するように設けられている。間隔ＬＳの好ましい範囲は、０．１〜１．５ｍｍである。そのような間隔ＬＳを設けることで、後の第１電子部品搭載工程において、第１電子部品２００を補強用樹脂４０２に接触させずに搭載することが容易となる。
【００３９】
一方、樹脂設置領域ＡＲＰの一部分が第１搭載領域ＡＲ１と重なり合っている場合には、第１電子部品２００を第１搭載領域ＡＲ１に搭載するときに、第１電子部品２００が、補強用樹脂４０２と接触することがある。第１電子部品２００の搭載工程を容易にして、生産性を上げるためには、樹脂設置領域ＡＲＰを、第１搭載領域ＡＲ１の外側に配置するのが好ましい。補強用樹脂４０２には、バンプ２０２、５０２やランド電極１０２の酸化物被膜を除去するための活性剤を含ませてもよい。これにより、補強用樹脂４０２がバンプ等に付着した場合にも、はんだ接合部の形成が阻害されるのを防止することができる。樹脂設置領域ＡＲＰの更なる詳細については、後で説明する。
【００４０】
次に、例えばチップマウンタを使用して、基板１００の第１搭載領域ＡＲ１に、第１電子部品２００を搭載する（図４（ｃ）参照）。図示例においては、電子部品搭載ヘッドの吸着ノズル３１１ａにより吸着された第１電子部品２００が、第１搭載領域ＡＲ１に搭載されている。第１電子部品２００の搭載工程においては、第１電子部品２００を第１搭載領域ＡＲ１に搭載するときに、フラックスをバンプ２０２に付着させることが好ましい。
【００４１】
フラックスをバンプ２０２に付着させる方法は特に限定されないが、スキージを用いて平坦面に形成したフラックスの塗膜をバンプ２０２に転写する方式が好ましい。しかしながら、ランド電極１０２にはんだペーストを印刷する場合には、バンプ２０２にフラックスを転写すべき必要性は小さい。したがって、ランド電極１０２に対するはんだペーストの印刷と、バンプ２０２に対するフラックスの転写は、いずれか一方のみを行うこともできる。
【００４２】
次に、例えば上記チップマウンタと同じチップマウンタを使用して、基板上に搭載された第１電子部品２００の上に、さらに第２電子部品５００を積層するようにして、第１電子部品２００の第２搭載領域ＡＲ２に、第２電子部品５００を搭載する（図４（ｄ）参照）。これにより、第２電子部品５００の周縁部５００ａによって、補強用樹脂４０２が押し広げられる。その結果、補強用樹脂４０２が、第１電子部品２００の周縁部に押し付けられる。以上の工程を実行することで、１回の塗布工程により基板上に供給した補強用樹脂４０２を、第１電子部品２００と第２電子部品５００の両方の周縁部に確実に接触させることができる。
【００４３】
また、第２電子部品５００の搭載工程（図４（ｄ）参照）においても、第２電子部品５００を第２搭載領域ＡＲ２に搭載するときに、例えば転写により、フラックス４０８をバンプ５０２に付着させることができる。
【００４４】
次に、第１電子部品２００と第２電子部品５００とが積層して搭載された基板１００を、例えばリフロー炉に搬入し、リフロー工程を実行する。これにより、図４（ｅ）に示すように、はんだ接合部４１２、４１４が形成されるとともに、補強用樹脂４０２が熱硬化して、樹脂補強部４１６が形成される。以上により、電子部品実装構造体６００が完成する。
【００４５】
以上のように、外形が第１電子部品２００よりも大きな第２電子部品５００を、第１電子部品２００の上方から第１電子部品２００に積層するようにして搭載する。これにより、第１電子部品２００の外形の外側にはみ出した第２電子部品５００の周縁部５００ａにより、先に基板上に塗布した補強用樹脂４０２を押し広げることが可能となる。これにより補強用樹脂４０２を、第１電子部品２００の周縁部に押し付けることができる。したがって、補強用樹脂４０２を、第１電子部品２００と第２電子部品５００の両方の周縁部に確実に接触させて、第１電子部品２００と第２電子部品５００を一体の樹脂補強部４１６により基板に接着して、固定することができる。
【００４６】
また、リフロー工程の前に補強用樹脂を基板に塗布することで、リフロー工程の後に塗布する場合よりも、補強用樹脂の塗布面積を小さくすることができる。図４に示すように、通常、塗布ノズル３１２ａは、垂直下方に向けて使用される。リフロー工程の後に補強用樹脂を塗布する場合、少なくとも第２電子部品の外形よりも外側に塗布ノズル３１２ａを配置して、補強用樹脂が第２電子部品の下に隠れている第１電子部品の周縁部に確実に接触するまで吐出を続ける必要がある。このため、リフロー工程の前に補強用樹脂を塗布する場合に比べて多くの補強用樹脂を塗布する必要がある。その結果、塗布面積が大きくなってしまう。本実施形態の電子部品実装方法によれば、補強用樹脂の塗布面積を小さくすることができるので、基板表面に、他の電子部品を実装するスペースを確保することが容易となる。これにより、より高い密度で電子部品を基板に実装することができる。
【００４７】
なお、図４に示した方法では、第１電子部品２００と第２電子部品５００の２つの電子部品だけを基板上に積層している。本発明は、この場合に限らず、３以上の電子部品を積層して基板に搭載する場合にも適用できる。この場合には、図５に示すように、電子部品実装構造体６００Ａの最上層の電子部品が第２電子部品５００であり、その外形が、下層にある他のいずれの第１電子部品の外形よりも大きくされる。第２電子部品よりも下層にある２以上の第１電子部品の外形は、好ましくは互いに等しくされる。これにより、下層にある２以上の電子部品の周縁部に確実に補強用樹脂４０２を押し付けることができる。そして、２以上の第１電子部品のうち、最上段の第１電子部品２００Ａの第２搭載領域には第２電子部品が搭載される。それ以外の第１電子部品２００の第２搭載領域には他の第１電子部品（例えば、第１電子部品２００Ａ）が搭載される。
【００４８】
また、図４に示した方法では、補強用樹脂４０２の塗布工程（図４（ｂ）参照）を実行した後に、第１電子部品２００の搭載工程（図４（ｃ）参照）を実行している。本発明においては、これに限られず、第１電子部品２００を第１搭載領域ＡＲ１に搭載した後に、補強用樹脂４０２を基板に塗布し、その後に、図４（ｄ）以下の工程を実行してもよい。第１電子部品２００を第１搭載領域ＡＲ１に搭載した後に、補強用樹脂４０２を基板に塗布することにより、樹脂を塗布してから第２電子部品を搭載するまでの時間を短くすることができる。よって、補強用樹脂４０２の粘度を特に大きくすることなく、第２電子部品５００の周縁部と接触すべき高さになるように、補強用樹脂４０２を基板に容易に塗布することができる。
【００４９】
図６は、第１電子部品と第２電子部品を基板に搭載するためのチップマウンタの内部構造を上方から見た図である。図示例のチップマウンタ３０３は、第１電子部品２００を供給する第１部品供給部３０７と、第２電子部品５００を供給する第２部品供給部３０８と、基板１００を保持して位置決めする基板保持部３０９と、フラックスの塗膜を供給する転写装置３１０と、これらが配置される基台３０３ａとを具備する。
【００５０】
チップマウンタ３０３は、さらに、供給された第１電子部品２００および第２電子部品５００を基板１００に搭載する移動可能な搭載ヘッド３１１と、補強用樹脂４０２として熱硬化性樹脂を供給する移動可能な塗布ヘッド３１２と、搭載ヘッド３１１と塗布ヘッド３１２の移動および動作を制御する制御部３１３とを具備する。搭載ヘッド３１１と塗布ヘッド３１２は、専用のＸＹ移動機構（図示せず）に支持されており、制御部３１３によるＸＹ移動機構の制御によって基台３０３ａの上方空間を移動する。
【００５１】
第１部品供給部３０７および第２部品供給部３０８の構造は、特に限定されないが、例えば、格子状に配置された複数の第１電子部品２００を載置したトレイを、搭載ヘッド３１１のピックアップ位置に供給するトレイフィーダを具備する。
【００５２】
基板１００を保持して位置決めする基板保持部３０９は、どのような構造でもよいが、例えば図６に示すように、基板１００を保持したキャリア３１４を搬送する基板搬送コンベア３１５により構成される。基板搬送コンベア３１５は、基板１００を各電子部品の搭載が行われる位置まで搬送して位置決めするため、基板保持部３０９として機能する。
【００５３】
搭載ヘッド３１１は、内蔵された昇降機構によって昇降動作を行う吸着ノズル３１１ａを備えている。吸着ノズル３１１ａの昇降動作と吸引とによって、第１部品供給部３０７や第２部品供給部３０８から、第１電子部品２００や第２電子部品５００がピックアップされる。また、基板１００の所定箇所での昇降動作と吸引解除（真空破壊）により、電子部品が基板１００に搭載される。
【００５４】
補強用樹脂４０２として熱硬化性樹脂を供給するための移動可能な塗布ヘッド３１２は、補強用樹脂４０２を吐出する塗布ノズル３１２ａを有するディスペンサと、塗布ノズル３１２ａを昇降させる昇降機構を内蔵している。なお、塗布ヘッド３１２は、専用のＸＹ移動機構に支持されて、基台３０３ａの上方空間を移動する構成としてもよく、塗布ヘッド３１２を搭載ヘッド３１１と一体化し、共通のＸＹ移動機構によって基台３０３ａの上方空間を移動する構成としてもよい。
【００５５】
搭載ヘッド３１１の移動および搭載ヘッド３１１による電子部品のピックアップ、搭載などの動作は、制御部３１３からの指令により制御される。同様に、塗布ヘッド３１２の移動および塗布ヘッド３１２からの補強用樹脂４０２の吐出などの動作は、制御部３１３からの指令により制御される。制御部３１３は、搭載ヘッド３１１および塗布ヘッド３１２の移動および動作を規制するプログラムを記憶するメモリ３１３ａ、ＣＰＵまたはＭＰＵなどの中央演算装置３１３ｂ、様々なインターフェース、パーソナルコンピュータなどで構成されている。
【００５６】
樹脂設置領域ＡＲＰは、基板上の第２電子部品５００の周縁部５００ａに対応する領域に、通常は複数設定される。ここで、基板１００の第２電子部品５００の周縁部５００ａに対応する領域とは、第２電子部品５００の外形に沿って基板に設定される枠状領域である。樹脂設置領域ＡＲＰは、その枠状領域の所定箇所に設定される。なお、樹脂設置領域ＡＲＰは、必ずしも周縁部５００ａの範囲内に収めなくてもよい。
【００５７】
塗布ヘッド３１２が、図４（ｂ）に示すように、小径の塗布ノズル３１２ａを有する場合、補強用樹脂４０２は、塗布ノズル３１２ａからディスペンス方式で、樹脂設置領域ＡＲＰに線状または点状に供給することが好ましい。このとき、供給される補強用樹脂４０２の量が多すぎないように加減することで、生産性の向上が図られる。また、補強用樹脂４０２のはみ出しなどの不良が抑制される。
【００５８】
一般的なＢＧＡ型の電子部品の周縁部の形状は矩形である。矩形の電子部品においては、少なくとも矩形の周縁部の四隅またはその近傍に対応する複数の樹脂設置領域ＡＲＰに、補強用樹脂を塗布することが好ましい。このような配置で樹脂設置領域ＡＲＰを設定することで、少量の補強用樹脂の使用でも、大きな補強効果が得られる。また、補強のバランスがよいため、第１または第２電子部品が衝撃を受けたときに、はんだ接合部に発生する応力を低減しやすくなる。
【００５９】
次に、補強用樹脂４０２の塗布パターンについて具体的に説明する。
図７は、矩形の第２電子部品５００の周縁部５００ａの四隅に対応させて４箇所の樹脂設置領域ＡＲＰに補強用樹脂４０２を塗布したときの、基板１００の平面図を示す。
【００６０】
図８には５種類の補強用樹脂の塗布パターンを例示している。４点塗布のパターン（ａ）、８点塗布のパターン（ｂ）およびＬ型塗布のパターン（ｄ）では、矩形の第１電子部品１００の外形の四隅またはその近傍の外側に、複数の樹脂設置領域ＡＲＰが設定されている。１２点塗布のパターン（ｃ）では、第１電子部品１００の外形の各辺の中間部の外側にも樹脂設置領域ＡＲＰが設定されている。Ｕ型塗布のパターン（ｅ）でも、四隅およびその近傍を含むように樹脂設置領域ＡＲＰが設定されている。塗布パターン（ａ）〜（ｅ）の順に、補強効果は大きくなるが、塗布時間が長くなり、補強用樹脂の使用量も多くなる。一方、塗布パターン（ｅ）〜（ａ）の順にリペア（リワーク性）は良好となる。塗布パターンは、電子部品のサイズおよび生産タクトに応じて、補強効果を考慮して、適宜選択すればよい。
【００６１】
なお、周縁部のほぼ全体に補強用樹脂を塗布してもよい。ただし、バンプのリフロー時に、補強用樹脂やフラックスからガスが発生することがあるため、ガスを逃がすための開口を設けることが望ましい。
【００６２】
次に、補強用樹脂について説明する。
補強用樹脂には、熱硬化性樹脂が用いられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂などを例示できる。熱硬化性樹脂は、硬化剤、硬化促進剤などを含んでもよい。硬化剤としては、酸無水物、脂肪族または芳香族アミン、イミダゾールまたはその誘導体などが好ましく用いられ、硬化促進剤としては、ジシアンジアミドなどを例示できる。
【００６３】
補強用樹脂には、ランド電極、部品電極、またはバンプの表面に存在する酸化物を除去する作用を有する成分を含ませてもよい。例えば、フラックスに含ませる活性剤などを補強用樹脂に含ませてもよい。これにより、補強用樹脂がランド電極やバンプと接触する場合でも、溶融したバンプと電極との濡れがより確実に確保される。
【００６４】
（実施形態２）
次に、本発明の実施形態２を説明する。図９に、本実施形態に係る電子部品実装方法に使用される基板に補強用樹脂が塗布され、かつ第３搭載領域に第３電子部品が搭載された状態を平面図により示す。図示例の基板１００Ａは、チップ形電子部品等の小型の第３電子部品６０１、６０２が搭載される第３搭載領域ＡＲ３を有している。第３搭載領域ＡＲ３の少なくとも一部は、第２電子部品５００の周縁部５００ａと対向している。第３搭載領域ＡＲ３は、全てが第２電子部品５００の周縁部５００ａと対向していてもよい。第３電子部品６０１、６０２の高さは、基板１００と第２電子部品５００の周縁部５００ａとの間隔Ｌ１（図４（ｄ）参照）よりも小さくなっている。
【００６５】
第３電子部品の搭載は、基板１００のランド電極１０２にはんだペーストを印刷する工程（図４（ａ）参照）の後に行われる。また、第３電子部品の搭載は、少なくとも、第２電子部品５００を第２搭載領域ＡＲ２に搭載する前に行われる。本実施形態の電子部品実装方法の上記以外の構成は、実施形態１と同様である。
【００６６】
以上のように、第２電子部品５００の周縁部５００ａと重なる位置に第３電子部品６０１、６０２の搭載領域を設けることで、第２電子部品５００の外形を第１電子部品の外形よりも大きくしたことにより基板表面におけるスペース効率が低下するのを防止することができる。これにより、耐衝撃性が高く、かつ電子部品の実装密度が高い電子部品実装構造体を製造することが容易となる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明によれば、複数の電子部品を基板に積層して実装する、パッケージ・オン・パッケージにおいて、高い接続信頼性と高い生産性とが実現可能であり、特に、携帯型電子機器等の小型のＢＧＡ型電子部品の表面実装の分野において有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１００,１００Ａ…基板、１０２…ランド電極、１０４…はんだペースト、２０１Ａ…第１主面、２０１Ｂ…第２主面、２０２…バンプ、２０４…端子電極、３０３…チップマウンタ、３０３ａ…基台、３０７…第１部品供給部、３０８…第２部品供給部、３０９…基板保持部、３１０…転写装置、３１１…搭載ヘッド、３１１ａ…吸引ノズル、３１２…塗布ヘッド、３１２ａ…塗布ノズル、３１３…制御部、３１３ａ…メモリ、３１３ｂ…中央演算装置、３１４…キャリア、３１５…基板搬送コンベア、４０２…補強用樹脂、４０８…フラックス、４１２、４１４…接合部、４１６…樹脂補強部、５００…第２電子部品、５００ａ…周縁部、５０２…バンプ、６００…電子部品実装構造体、６０１,６０２…第３電子部品、Ｌ１…間隔、ＡＲ１…第１搭載領域、ＡＲ２…第２搭載領域、ＡＲ３…第３搭載領域
【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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