(57)【要約】【課題】本発明は基板に実装された際にポッティングが行われる電子装置に関し、基板の小型化及び実装密度の向上を図ることを課題とする。【解決手段】基板１１に実装される電子装置であって、基板１１に実装されるＩＣ２０と、このＩＣ２０にポッティングされるポッティング樹脂５０の流出を防止する流出防止部材３０（枠状ダム部３１と十字状アーム部３２とよりなる）と、この流出防止部材３０をＩＣ２０に脱離可能に装着する脱離機構４０とを有する。【選択図】図１
2008028038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装される電子素子と、
該電子素子にポッティングされるポッティング樹脂の流出を防止するポッティング流出防止部材と、
前記ポッティング流出防止部材を前記電子素子に脱離可能に装着する脱離機構と
を有することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記脱離機構は、前記電子素子或いは前記ポッティング流出防止部材のいずれか一方に形成された突起と、いずれか他方に形成され前記突起と脱離可能に係合する係合孔とを有することを特徴とする請求項１記載の電子装置。
【請求項３】
電子素子と、該電子素子にポッティングされるポッティング樹脂の流出を防止するポッティング流出防止部材と、前記ポッティング流出防止部材を前記電子素子に脱離可能に装着する脱離機構とを有する電子装置を基板に実装する工程と、
前記ポッティング流出防止部材内にポッティング樹脂をポッティングする工程と、
前記脱離機構により、前記ポッティング流出防止部材を前記電子素子から脱離させる工程とを有することを特徴とする電子装置の実装方法。
【請求項４】
前記電子装置を基板に実装する際、前記ポッティング流出防止部材の内側に、前記電子装置以外の電子装置が位置するよう構成したことを特徴とする請求項３記載の電子装置の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子装置に係り、特に基板に実装された際にポッティングが行われる電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品を基板に実装した後、電気的接続部の信頼性の向上及び実装の機械的強度の向上を図るため、実装された電子部品を樹脂をポッティングすることにより封止することが行われている。このポッティングは、モールド法に比べて簡単かつ安価に封止処理が行えるため多用されている。
【０００３】
しかしながら、ポッティングはディスペンサー等を用いてポッティング箇所に樹脂（以下、ポッティング樹脂という）を配設するものであるため、粘性の高いポッティング樹脂を用いることはできない。一方、粘性の低いものではポッティング後にポッティング樹脂が流れてしまい、所望の封止処理が行えないおそれがある。
【０００４】
このため、従来では特許文献１に開示されるように、基板の電子部品が実装される位置の周辺に枠状のダム部材（枠状ダム部材という）を配設し、これによりポッティング樹脂の流出を防止して電子部品の基板への実装性の向上を図ることが行われていた。
【特許文献１】特開２０００−１１４６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、枠状のダム部材を用いた従来の実装方法では、枠状ダム部材をポッティング終了後に取り外すことは想定していなかったため、ポッティング後においても枠状ダム部材は基板上に残存する。このため、基板上には枠状ダム部材の配設スペースを確保しておく必要があり、よって基板が大型化してしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、実装する基板の小型化を図りうる電子装置及びその実装方法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】
【０００７】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１記載の発明に係る電子装置は、
基板に実装される電子素子と、
該電子素子にポッティングされるポッティング樹脂の流出を防止するポッティング流出防止部材と、
前記ポッティング流出防止部材を前記電子素子に脱離可能に装着する脱離機構とを有することを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２記載の発明は、
請求項１記載の電子装置において、
前記脱離機構は、前記電子素子或いは前記ポッティング流出防止部材のいずれか一方に形成された突起と、いずれか他方に形成され前記突起と脱離可能に係合する係合孔とを有することを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３記載の発明に係る電子装置の実装方法は、
電子素子と、該電子素子にポッティングされるポッティング樹脂の流出を防止するポッティング流出防止部材と、前記ポッティング流出防止部材を前記電子素子に脱離可能に装着する脱離機構とを有する電子装置を基板に実装する工程と、
前記ポッティング流出防止部材内にポッティング樹脂をポッティングする工程と、
前記脱離機構により、前記ポッティング流出防止部材を前記電子素子から脱離させる工程とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項４記載の発明は、
請求項３記載の電子装置の実装方法において、
前記電子装置を基板に実装する際、前記ポッティング流出防止部材の内側に、前記電子装置以外の電子装置が位置するよう構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、脱離機構によりポッティング流出防止部材を脱離させることにより、ポッティング後に基板上にポッティング流出防止部材が残ることはなく、よって基板上にポッティング流出防止部材用のスペースを確保する必要がなくなる。これにより、ポッティング流出防止部材の脱離後は、この部分を他の用途に使用することが可能となり、よって基板の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明を実施するための最良の形態について図面と共に説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の一実施例である電子装置１０Ａを説明するための図である。説明の便宜上、図１及び図２では、電子装置１０Ａを基板１１に実装した状態（ポッティング樹脂５０を充填した状態）を示している。
である。
【００１５】
本実施例に係る電子装置１０Ａは、大略すると電子素子２０、ポッティング流出防止部材（以下、流出防止部材という）３０、及び脱離機構４０等により構成されている。本実施例では、電子素子２０として半導体装置（以下、ＩＣ２０という）、及び3225サイズコンデンサ等の比較的大型化のチップ部品（以下、これを大型チップ部品６０という）を用いた例について説明するものとする。しかしながら、本願発明の適用はＩＣ２０及び大型チップ部品６０に限定されるものではなく、他の電子素子（抵抗、トランジスタ、ダイオード等）に広く適用ができるものである。
【００１６】
本実施例で用いているＩＣ２０は、ＱＦＰ(Quad Flat Package)タイプの半導体装置であり、樹脂製のパッケージ２１の外周４側面からリード２２がガルウイング状に延出した構成とされている。パッケージ２１内には半導体チップが設けられており、この半導体チップと各リード２２は、パッケージ２１内でワイヤ等により電気的に接続された構成となっている。
【００１７】
パッケージ２１は、例えばエポキシ樹脂等をモールド成形したものであり、その上面（基板１１と対向する面と反対側の面）には後述する脱離機構４０を構成する突起４１が上方に突出するよう形成されている。この突起４１は、パッケージ２１の成形時に一体的に成形しても、またパッケージ２１の成形後に接着剤等により固定する構成としてもよい。
【００１８】
流出防止部材３０は、枠状ダム部３１と十字状アーム部３２により構成されている。枠状ダム部３１は、本実施例では矩形状の枠体であり、後述するようにポッティング樹脂５０のポッティング時に、ポッティング樹脂５０の必要以上の流出を防止する機能を奏するものである。
【００１９】
この枠状ダム部３１はＩＣ２０の外形よりも大きく設定されており、よってＩＣ２０はその内部に位置できるよう構成されている。また、この枠状ダム部３１の高さは、パッケージ２１の高さよりも高く設定されている（図１（Ｂ）参照）。なお、ここでいう「高さ」とは、パッケージ２１及び枠状ダム部３１を基板１１に装着したときの、基板１１の表面からの高さをいうものとする。
【００２０】
十字状アーム部３２は平面視で十字形状を有しており、枠状ダム部３１の上部に平面視で十字状を有し、枠状ダム部３１の内壁に固定されている。この際、図１（Ｂ）に示すように、十字状アーム部３２の下部にＩＣ２０が装着され、かつ装着された状態において枠状ダム部３１の底面とＩＣ２０の底面（リード２２の底面を含む）が略面一となるよう固定位置が設定されている。この枠状ダム部３１は、枠状ダム部３１を補強する機能と、後述する脱離機構４０と共に枠状ダム部３１をＩＣ２０に装着する機能を奏するものである。
【００２１】
次に、脱離機構４０について説明する。脱離機構４０は、ＩＣ２０に設けられた突起４１と、十字状アーム部３２の中央位置に形成された係合孔４２とにより構成されている。
【００２２】
突起４１は、前記したようにＩＣ２０を構成するパッケージ２１の上面に突出形成されている。また、係合孔４２は、流出防止部材３０を構成する十字状アーム部３２の中央位置に形成されている。突起４１は、係合孔４２に対して脱離可能に係合する構成とされている。なお、パッケージ２１に係合孔を形成し、十字状アーム部３２に突起を形成することも可能であるが、ＩＣ２０の構成を考慮すると本実施例のように設定することが望ましい。
【００２３】
ここで、「脱離可能に係合」とは、電子装置１０Ａの搬送及び基板１１へのマウント等においては流出防止部材３０が容易にＩＣ２０から脱離しない程度の係合力を有するが、その係合力以上の脱離力を印加した場合には脱離できる係合をいう。なお図１（Ｂ）では、突起４１と係合孔４２の理解を容易とするために、両者の間に間隙があるように図示しているが、実際にはこの間隙は存在しない。
【００２４】
上記構成とされた電子装置１０Ａは、基板１１に実装された後、ＩＣ２０と枠状ダム部３１との離間部分にポッティング樹脂５０（図中、梨地で示す）がポッティングにより充填される。ここで、ポッティング樹脂５０をポッティングするのは、実装時に行われたリード２２と基板１１とのはんだ付け部分を保護すると共に、ＩＣ２０と基板１１との実装強度（機械的強度）を増大させ、これにより実装信頼性を高めるためである。
【００２５】
図２は、電子装置１０Ａを基板１１に実装した状態を示している。同図では、電子装置１０Ａと共に、小型チップ部品６５（これについては、後に説明する），ベアチップ７０、及び後述する電子装置１０Ｂ等を実装した状態を示している。なお、同図においては、電子装置１０Ａ，１０Ｂを構成する流出防止部材３０の十字状アーム部３２の図示は省略している。
【００２６】
本実施例に係る電子装置１０Ａ，１０Ｂのように、ＩＣ２０（大型チップ部品６０）に流出防止部材３０を設けた構成としたことにより、ポッティング樹脂５０が枠状ダム部３１の外部に流出ことはなくなり、よって流出防止部材３０を設けない構成に比べ、電子装置１０Ａ，１０Ｂの基板１１上における実装面積を小さくすることができる。これにより、ポッティング樹脂５０が付着するのを嫌う小型チップ部品６５及びベアチップ７０を電子装置１０Ａ，１０Ｂに近接してレイアウトすることが可能となり、基板１１上における各実装部品の実装密度を向上させることができる。
【００２７】
また、後述するように、電子装置１０Ａを基板１１に実装し、ポッティング樹脂５０を流出防止部材３０内に充填した後、流出防止部材３０はＩＣ２０から脱離される。従って、最終的な実装形態としては、基板１１上にはＩＣ２０とポッティング樹脂５０とのみが存在する形態となる。これについて、次に述べる実装方法について詳述する。
【００２８】
続いて、電子装置１０Ａを基板１１に実装する実装方法について説明する。図３乃至図５は、電子装置１０Ａの基板１１への実装方法を実装手順に沿って示している。なお、各図において（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図をそれぞれ示している。
【００２９】
図３は、電子装置１０Ａを基板１１に実装する直前の状態を示している。この状態では、電子装置１０Ａは脱離機構４０によりＩＣ２０に流出防止部材３０を装着している。前記したように、脱離機構４０はＩＣ２０に対して流出防止部材３０を脱離可能に装着するが、電子装置１０Ａの搬送及びマウント時においては流出防止部材３０がＩＣ２０から脱離しない程度の係合力を有している。このため、電子装置１０Ａを基板１１に実装する際、流出防止部材３０がＩＣ２０から脱離してしまうようなことはない。
【００３０】
なお、この電子装置１０Ａの基板１１への実装処理に先立ち、流出防止部材３０の内壁（後述するポッティング樹脂５０との接触面）に、ポッティング樹脂５０との接着性が低い離型剤を塗布しておいてもよい。
【００３１】
電子装置１０Ａが図示しないマウント装置等により基板１１上に搭載され、また前記した小型チップ部品６５やベアチップ７０が基板１１上に搭載されると、リフロー処理等が行われ、ＩＣ２０のリード２２、小型チップ部品６５、及びベアチップ７０は基板１１にはんだ付けされる。このように、電子装置１０Ａ（ＩＣ２０）が基板１１に実装された状態において、流出防止部材３０を構成する枠状ダム部３１の底面は基板１１に当接した状態となるよう構成されている。
【００３２】
続いて、電子装置１０Ａに対し、ポッティング樹脂５０のポッティング処理（充填処理）が行われる。図４は、ポッティング樹脂５０のポッティングが終了した状態を示している。このポッティング樹脂５０のポッティング処理は、例えばディスペンサーを用いて流出防止部材３０とＩＣ２０との離間部分に行われる。
【００３３】
この際、ポッティング樹脂５０の充填量は、少なくともリード２２がポッティング樹脂５０に覆われる量に設定されている。また、ポッティングが終了したポッティング樹脂５０には、硬化処理（ポッティング樹脂５０が熱硬化性樹脂である場合には、加熱処理）が実施される。これにより、リード２２はポッティング樹脂５０に保護され、かつパッケージ２１は基板１１に接着された状態となる。
【００３４】
前記したように、電子装置１０Ａを基板１１に実装した状態で枠状ダム部３１の底面は基板１１に当接した状態となっているため、流出防止部材３０内にポッティング樹脂５０をポッティングしても枠状ダム部３１がダムとして機能するため、ポッティング樹脂５０が流出防止部材３０（電子装置１０Ａ）の外部に流出するようなことはない。
【００３５】
上記したポッティング処理が終了すると、続いて流出防止部材３０を脱離する処理を実施する。流出防止部材３０をＩＣ２０から離脱するには、脱離機構４０を構成する突起４１と係合孔４２との間の係合力と、ポッティング樹脂５０と枠状ダム部３１の内壁との間の接着力とを加算した力以上の力を流出防止部材３０に付与し、流出防止部材３０をＩＣ２０及びポッティング樹脂５０から脱離させる。
【００３６】
図５（Ａ），（Ｂ）は、流出防止部材３０をＩＣ２０及びポッティング樹脂５０から脱離させた状態を示しており、図５（Ｃ）は脱離された流出防止部材３０を示している。なおこの際、枠状ダム部３１の内壁に傾斜面（基板１１に当接する側に向け広がるような傾斜面）を形成しておき、流出防止部材３０の脱離処理を容易とする構成としてもよい。また、脱離した流出防止部材３０は別のＩＣ２０に装着することが可能であり、再利用が可能である。このため、ＩＣ２０に流出防止部材３０を設けた構成の電子装置１０Ａであっても、製品コストが徒に上昇してしまうようなことはない。
【００３７】
次に、上記した実装方法の効果について、図６を用いて説明する。同図は、説明の便宜上、従来の電子装置１００と、本実施例による実装方法で実装されたＩＣ２０を並列に図示したものである。図６（Ａ）は本実施例による実装方法で実装されたＩＣ２０を示しており、図６（Ｂ）は従来の実装方法で実装された電子装置１００を示している。なお、従来の電子装置１００とは、ポッティング樹脂１５０のポッティングに用いた枠状ダム部材１３１をそのまま基板１１上に残存させたものである。
【００３８】
本実施例では、脱離機構４０が設けられているため、ポッティング樹脂５０のポッティング後に流出防止部材３０を脱離することが可能である。よって脱離後においては基板１１上に流出防止部材３０は存在せず、図６（Ａ）に示すように、ＩＣ２０と硬化したポッティング樹脂５０のみが基板１１上に存在する構成となる。
【００３９】
従って、例えば従来の電子装置１００のＩＣ１２０及びポッティング樹脂１５０が本実施例のＩＣ２０及びポッティング樹脂５０と同一の大きさであったとしても、従来の電子装置１００に比べて本実施例ではポッティング樹脂５０は枠状ダム部材１３１に該当する分だけ小型化を図ることができる。具体的には、従来の電子装置１００に比べ、本実施例のＩＣ２０（ポッティング樹脂５０を含む）では、外周に矢印Ｌで示す幅の領域を形成することができる。よってこの領域に、例えば図６（Ａ）に示すように小型チップ部品６５等の他の部品を実装することが可能となり、実装効率の向上と基板の小型化を図ることができる。
【００４０】
続いて、上記した電子装置１０Ａの各種変形例について説明する。
【００４１】
図７は、第１変形例である電子装置１０Ｂを示している。前記した実施例では、電子装置１０Ｂの電子素子としてＩＣ２０を用いた例について説明したが、電子素子はＩＣ２０に限定されるものではなく、他の電子素子を用いてもよい。図７に示す電子装置１０Ｂは、電子素子として大型チップ部品６０を用いた例を示している。
【００４２】
大型チップ部品６０は比較的大型化のチップ部品であり、具体的には3225サイズコンデンサである。この3225サイズコンデンサは、32mm×25mmの大きさを有したコンデンサである。なお、本実施例では3225サイズコンデンサより小さいチップコンデンサを小型チップ部品６５としている。この小型チップ部品６５はポッティング樹脂５０により保護する必要はないが、これより大型である大型チップ部品６０では、電極部６１と基板１１とのはんだ付け部分の保護及び大型チップ部品６０と基板１１との機械的強度を高めることは有効である。
【００４３】
このため、第１変形例では大型チップ部品６０を内設できる流出防止部材３０を設け、この流出防止部材３０（十字状アーム部３２の図示は省略している）を大型チップ部品６０を用いて大型チップ部品６０に脱離可能に装着した構成としている。この構成することにより、大型チップ部品６０を具備した電子装置１０Ｂに対しても、前記した実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
図８は、第２変形例である電子装置１０Ｃを示している。前記した実施例及び変形例の電子装置１０Ａ，１０Ｂは、流出防止部材３０の内部に１個の電子素子（ＩＣ２０，大型チップ部品６０）のみを配設する構成とした。これに対して本変形例では、流出防止部材３０の内部に複数の電子素子を配設した構成としたことを特徴としている。具体的には、本変形例では流出防止部材３０の内部に１個のＩＣ２０と、４個の大型チップ部品６０を配設した構成としている。また、流出防止部材３０の平面視した形状も単純な矩形状ではなく、２つの矩形を組み合わせたＬ字形状とされている。
【００４５】
更に本変形例では、全てのＩＣ２０及び大型チップ部品６０に脱離機構４０が設けられた構成とされている。しかしながら、脱離機構４０は必ずしも流出防止部材３０に内設される全ての全てのＩＣ２０及び大型チップ部品６０に配設する必要はなく、一部のみに配設する構成としてもよい。
【００４６】
図９は、第３変形例である電子装置１０Ｄを示している。本変形例に係る電子装置１０Ｄは、流出防止部材３０を平面視で円形状とした構成としている。このように、流出防止部材３０の形状は種々選択することが可能であり、矩形に限定されるものではない。また、近接して基板１１上に配設される他の電子部品のレイアウトに対応して適宜な形状とすることも可能である。これにより、更に基板１１上における実装密度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明の一実施例である電子装置が基板に実装された状態を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施例である電子装置が実装された基板を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施例である電子装置の実装方法における電子部品を基板に実装する工程を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施例である電子装置の実装方法におけるポッティングを行う工程を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図５】図５は、本発明の一実施例である電子装置の実装方法におけるポッティング流出防止部材を脱離させる工程を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は脱離されたポッティング流出防止部材の平面図である。
【図６】図６は、本願発明の効果を従来の技術と比較しつつ説明するための図である。
【図７】図７は、本発明の第１変形例である電子装置を説明するための図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２変形例である電子装置が実装された基板を示す平面図である。
【図９】図９は、本発明の第３変形例である電子装置が実装された基板を示す平面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０Ａ〜１０Ｄ  電子装置
１１  基板
２０  ＩＣ
３０  流出防止部材
３１  枠状ダム部
３２  十字状アーム部
４０  脱離機構
４１  突起
４２  係合孔
５０  ポッティング樹脂
６０  大型チップ部品
６５  小型チップ部品
７０  ベアチップ
【図１】
2008028038.tif 000003
【図２】
2008028038.tif 000004
【図３】
2008028038.tif 000005
【図４】
2008028038.tif 000006
【図５】
2008028038.tif 000007
【図６】
2008028038.tif 000008
【図７】
2008028038.tif 000009
【図８】
2008028038.tif 000010
【図９】
2008028038.tif 000011