(57)【要約】【課題】実装部品と配線基板の間の空間に対する封止樹脂の充填不良を抑制することができる実装部品の実装方法を提供する。【解決手段】本発明に係る実装部品の実装方法は、第１の外部接続端子１ａを有する配線基板１上に、第１の外部接続端子１ａ上に位置する開口部を有するマスク５０を配置する工程と、マスク５０の開口部内に、スペーサ１０ａを含有するハンダペースト１０を充填することにより、第１の外部接続端子１０ａ上に、スペーサ１０ａを含有するハンダ層１０を形成する工程と、マスク５０を取り外す工程と、実装部品２が有する第２の外部接続端子２ａをハンダ層１０上に位置させ、ハンダ層１０をリフローさせることにより配線基板１に実装部品２を実装する工程と、配線基板１に実装された実装部品２を樹脂２０で封止する工程とを具備する。【選択図】図１
2008235320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の外部接続端子を有する配線基板上に、前記第１の外部接続端子上に位置する開口部を有するマスクを配置する工程と、
前記マスクの開口部内に、スペーサを含有するハンダペーストを充填することにより、前記第１の外部接続端子上に、前記スペーサを含有するハンダ層を形成する工程と、
前記マスクを前記配線基板上から取り外す工程と、
実装部品が有する第２の外部接続端子を前記ハンダ層上に位置させ、前記ハンダ層をリフローさせることにより、前記配線基板に実装部品を実装する工程と、
前記配線基板に実装された前記実装部品を樹脂で封止する工程と、
を具備する実装部品の実装方法。
【請求項２】
前記スペーサは略球形であり、前記スペーサの半径は、前記マスクの厚さの０．５倍超１倍未満であり、
前記配線基板に前記実装部品を実装する工程において、溶融した前記ハンダ層が表面張力により前記スペーサの表面を伝わって前記第２の外部接続端子に到達する請求項１に記載の実装部品の実装方法。
【請求項３】
配線基板が有する第１の外部接続端子上にハンダ層を形成する工程と、
前記ハンダ層にスペーサを挿入する工程と、
前記ハンダ層上に実装部品の第２の外部接続端子を位置させ、前記ハンダ層をリフローさせることにより、前記配線基板に実装部品を実装する工程と、
前記配線基板に実装された前記実装部品を樹脂で封止する工程と、
を具備する実装部品の実装方法。
【請求項４】
前記スペーサは略球形であり、前記スペーサの直径は前記ハンダ層の厚さ超であり、
前記配線基板に前記実装部品を実装する工程において、溶融した前記ハンダ層が表面張力により前記スペーサの表面を伝わって前記第２の外部接続端子に到達する請求項３に記載の実装部品の実装方法。
【請求項５】
前記スペーサは、少なくとも表面が金属製である請求項１〜４のいずれか一項に記載の実装部品の実装方法。
【請求項６】
第１の外部接続端子を有する配線基板と、
前記配線基板に実装され、前記第１の外部接続端子の上方に位置する第２の外部接続端子を有する実装部品と、
前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子を接続するハンダと、
前記ハンダの中に位置しており、前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子の間のスペースを維持するスペーサと、
前記実装部品を封止する樹脂層と、
を具備する回路装置。
【請求項７】
前記スペーサの直径は５０μｍ以上である請求項６に記載の回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装部品を配線基板に実装する実装部品の実装方法及び回路装置に関する。特に本発明は、実装部品と配線基板の間の空間に対する封止樹脂の充填不良を抑制することができる実装部品の実装方法及び回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５の各図は、実装部品を配線路基板に面実装する従来の方法を説明するための断面図である。まず図５（Ａ）に示すように、配線基板１００が有する外部接続端子１００ａ上にハンダ層１１０を形成する。
【０００３】
次いで図５（Ｂ）に示すように、実装部品１２０を、実装部品１２０の外部接続端子１２０ａがハンダ層１１０上に位置するように配置する。次いでハンダ層１１０をリフローさせ、外部接続端子１２０ａと外部接続端子１００ａをハンダ層１１０で接続する（例えば特許文献１参照）。このとき、実装部品１２０の重さによりハンダ層１１０が押しつぶされ、実装部品１２０と配線基板１００の間隔が狭くなる。
【０００４】
その後、図５（Ｃ）に示すように、実装部品１２０を封止樹脂１５０で封止する。このようにして回路装置が形成される。なお実装部品１２０と配線基板１００の間隔が狭い場合、封止樹脂１５０が実装部品１２０と配線基板１００の空間１５０ａに浸透しないことがある。
【０００５】
【特許文献１】実開平５−３３５６８号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
配線基板に実装部品を実装した回路装置は、マザー基板などにハンダ付けされるが、このとき、実装部品と配線基板の端子同士を接続するハンダも溶融される。実装部品と配線基板の間の空間に封止樹脂が充填されていない場合、隣り合う端子相互間を仕切るものがないため、実装部品と配線基板の間の空間内を溶融したハンダが流れ出し、隣り合う端子が相互に短絡してしまうことがある。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、実装部品と配線基板の間の空間に対する封止樹脂の充填不良を抑制することができる実装部品の実装方法及び回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る実装部品の実装方法は、第１の外部接続端子を有する配線基板上に、前記第１の外部接続端子上に位置する開口部を有するマスクを配置する工程と、
前記マスクの開口部内に、スペーサを含有するハンダペーストを充填することにより、前記第１の外部接続端子上に、前記スペーサを含有するハンダ層を形成する工程と、
前記マスクを前記配線基板上から取り外す工程と、
実装部品が有する第２の外部接続端子を前記ハンダ層上に位置させ、前記ハンダ層をリフローさせることにより、前記配線基板に実装部品を実装する工程と、
前記配線基板に実装された前記実装部品を樹脂で封止する工程とを具備する。
【０００９】
この実装部品の実装方法によれば、前記ハンダ層内には前記スペーサが含まれている為、前記実装部品と前記配線基板の間隔は、前記スペーサの高さ以上に保持される。このため、前記実装部品と前記配線基板の間の空間内で前記樹脂の充填不良が発生することを抑制できる。
【００１０】
前記スペーサは略球形である場合、前記スペーサの半径は、前記マスクの厚さの０．５倍超１倍未満であってもよい。この場合、前記配線基板に前記実装部品を実装する工程において、溶融した前記ハンダ層が表面張力により前記スペーサの表面を伝わって前記第２の外部接続端子に到達する。
【００１１】
本発明に係る他の実装部品の実装方法は、配線基板が有する第１の外部接続端子上にハンダ層を形成する工程と、
前記ハンダ層にスペーサを挿入する工程と、
前記ハンダ層上に実装部品の第２の外部接続端子を位置させ、前記ハンダ層をリフローさせることにより、前記配線基板に実装部品を実装する工程と、
前記配線基板に実装された前記実装部品を樹脂で封止する工程とを具備する。
【００１２】
前記スペーサは略球形である場合、前記スペーサの直径は前記ハンダ層の厚さ超であってもよい。この場合、前記配線基板に前記実装部品を実装する工程において、溶融した前記ハンダ層が表面張力により前記スペーサの表面を伝わって前記第２の外部接続端子に到達する。
【００１３】
前記スペーサは、少なくとも表面が金属製であるのが好ましい。
【００１４】
本発明に係る回路装置は、第１の外部接続端子を有する配線基板と、
前記配線基板に実装され、前記第１の外部接続端子の上方に位置する第２の外部接続端子を有する実装部品と、
前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子を接続するハンダと、
前記ハンダの中に位置しており、前記第１の外部接続端子と前記第２の外部接続端子の間のスペースを維持するスペーサと、
前記実装部品を封止する樹脂層とを具備する。
前記スペーサの直径は、例えば５０μｍ以上である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１の各図は、本発明の第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。本実施形態によって製造される半導体装置は、配線基板１に実装部品２を実装したものであるが、配線基板１の外部接続端子１ａと実装部品２の外部接続端子２ａを接続するハンダペースト１０内にスペーサ１０ａを有している。実装部品２は、例えば抵抗素子など配線基板１に面実装される部品である。
【００１６】
まず図１（Ａ）に示すように、配線基板１上に開口部を有するマスク５０を配置する。マスク５０の開口部は、配線基板１の外部接続端子１ａ上に位置している。マスク５０の厚さは、例えば３０μｍ以上１２５μｍ以下である。
【００１７】
次いでマスク５０上及び開口部内に、ハンダペースト１０を塗布する。ハンダペースト１０内には複数のスペーサ１０ａが分散している。スペーサ１０ａは、例えば金属ボール又は絶縁性のボールの表面に金属コーティングが行われたものである。金属ボールを構成する金属又はコーティングされる金属は、ハンダペースト１０に対する濡れ性が良い金属、例えば錫又は金である。また、スペーサ１０ａの直径は、マスク５０の厚さの１倍以下であるが、マスク５０の厚さの０．５倍以上であるのが好ましい。
【００１８】
次いで図１（Ｂ）に示すように、スキージ５２を用いてマスク５０上に位置するハンダペースト１０及びスペーサ１０ａを除去する。上記したようにスペーサ１０ａの直径はマスク５０の厚さの１倍以下であるため、開口部内に位置するスペーサ１０ａは、開口部内に位置するハンダペースト１０内に含まれたままである。
【００１９】
その後図１（Ｃ）に示すように、マスク５０を外す。次いで、配線基板１上に実装部品２を配置し、実装部品２の外部接続端子２ａをハンダペースト１０上に位置させる。その後、ハンダペースト１０をリフローさせ、実装部品２を配線基板１に実装するとともに、外部接続端子２ａを外部接続端子１ａにハンダ接続する。本工程において、ハンダペースト１０内にはスペーサ１０ａが含まれている為、実装部品２と配線基板１の間隔はスペーサ１０ａの直径以上に保持される。例えばスペーサ１０ａの直径が５０μｍ以上である場合、実装部品２と配線基板１の間隔は５０μｍ以上になる。
【００２０】
その後図２（Ｄ）に示すように、配線基板１に他の部品（例えば半導体チップ：図示せず）を実装する。次いで、配線基板１上に実装された各部品（実装部品２を含む）を封止樹脂２０で封止する。上記したように、実装部品２と配線基板１の間隔はスペーサ１０ａの直径以上に保持されている。このため、実装部品２と配線基板１の間の空間内で封止樹脂２０の充填不良が発生することを抑制できる。
その後、配線基板１の下面にハンダボール１ｂを取り付ける。
【００２１】
以上、本発明の第１の実施形態によれば、ハンダペースト１０内にはスペーサ１０ａが含まれている為、実装部品２と配線基板１の間隔は、スペーサ１０ａの直径以上保持される。また、樹脂封止を行う前の状態において、実装部品２と配線基板１の間の空間には、ハンダペースト１０（スペーサ１０ａを含む）を除いて何も存在しない。このため、実装部品２と配線基板１の間の空間内で封止樹脂２０の充填不良が発生することを抑制できる。従って、ハンダボール１ｂをリフローさせて配線基板１をマザーボード（図示せず）に実装する工程において、ハンダペースト１０がリフローしても、ハンダペースト１０が流れ出すことを抑制できる。この結果、リフローしたハンダペースト１０が複数の外部接続端子２ａ相互間を短絡することを抑制できる。
【００２２】
図２の各図は、本発明の第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。本実施形態に係る半導体装置の製造方法は、スペーサ１０ａの直径がマスク５０の厚さすなわちハンダペースト１０の厚さの１倍超２倍未満である点を除いて、第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２３】
まず図２（Ａ）に示すように配線基板２上にマスク５０を位置させ、マスク５０上及びマスク５０の開口部内にハンダペースト１０を充填する。次いで、マスク５０上のハンダペースト１０をスキージ５２で除去する。上記したようにスペーサ１０ａの直径がマスク５０の厚さの２倍未満であるため、マスク５０内に位置するスペーサ１０ａがスキージ５２によって掻き出されることが抑制される。
【００２４】
その後、図２（Ｂ）に示すように、マスク５０を取り外す。次いで、配線基板１上に実装部品２を配置し、実装部品２の外部接続端子２ａをハンダペースト１０上に位置させる。その後、ハンダペースト１０をリフローさせる。本工程において溶融したハンダペースト１０は、表面張力によってスペーサ１０ａの表面を経由して実装部品２の外部接続端子２ａに達し、外部接続端子２ａと外部接続端子１ａを接続する。その後、実装部品２を封止樹脂２０で封止し、配線基板１の下面にハンダボール１ｂを取り付ける。これらの工程は第１の実施形態と同様である。
本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また第１の実施形態と比較して、実装部品２と配線基板１の間隔を広くすることができる。
【００２５】
図３の各図は、本発明の第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。以下、本実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２６】
まず図３（Ａ）に示すように、配線基板１上にマスク５０を位置させ、マスク５０上及びマスク５０の開口部内にハンダペースト１０を充填する。この段階において、ハンダペースト１０はスペーサ１０ａを含んでいない。次いで、マスク５０上のハンダペースト１０をスキージ５２で除去する。
【００２７】
次いで図３（Ｂ）に示すように、ハンダペースト１０上及びマスク５０上に複数のスペーサ１０ａを散布し、スキージ５２を用いてスペーサ１０ａをハンダペースト１０内に押し込み、かつ余分なスペーサ１０ａを除去する。スペーサ１０ａの直径は、例えばマスク５０の厚さ（すなわちハンダペースト１０の厚さ）超（２倍以上を含む）である。
【００２８】
その後、図３（Ｃ）に示すように、マスク５０を取り外す。次いで、実装部品２の外部接続端子２ａをハンダペースト１０上に位置させ、ハンダペースト１０をリフローさせる。本工程において溶融したハンダペースト１０は、表面張力によってスペーサ１０ａの表面を経由して実装部品２の外部接続端子２ａに達し、外部接続端子２ａと外部接続端子１ａを接続する。その後、実装部品２を封止樹脂２０で封止し、配線基板１の下面にハンダボール１ｂを取り付ける。これらの工程は第１の実施形態と同様である。
本実施形態によっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また第１の実施形態と比較して、実装部品２と配線基板１の間隔を広くすることができる。
【００２９】
図４は、本発明の第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。本実施形態は以下の点が第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法と異なる。まず、マスク５０上のハンダペースト１０をスキージ５２で除去した後、スペーサ１０ａを散布する工程の前に、マスク５０を外す。また、マスク５０を外してからスペーサ１０ａを散布する工程の前に、配線基板１上にマスク５４を配置し、マスク５４をマスクとしてスペーサ１０ａをハンダペースト１０ａに押し込む。また、スペーサ１０ａをハンダペースト１０内に押し込んだ後、配線基板１上に実装部品２を配置する前に、マスク５４を外す。これらの点を除いて本実施形態は、第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法と同様である。
【００３０】
マスク５４は、外部接続端子１ａ上のハンダペースト１０上に位置する開口部５４ａを有する。開口部５４ａの開口幅は、ハンダペースト１０より少し高い部分まではマスク５０の開口部の幅（すなわちハンダペースト１０の幅）より広いが、それより上の部分はハンダペースト１０の幅より狭くなっており、例えばスペーサ１０ａの直径の１倍超２倍未満となっている。そして開口部５４ａ内に位置するハンダペースト１０内には、スペーサ１０ａが所定数（例えば１つ）しか押し込まれない。
本実施形態によっても第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば実装部品２の外部接続端子２ａの形状は図に示した形状に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】各図は第１の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図２】各図は第２の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図３】各図は第３の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図４】第４の実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【図５】各図は従来の半導体装置の製造方法を説明するための断面図。
【符号の説明】
【００３３】
１，１００…配線基板、１ａ，２ａ，１００ａ，１２０ａ…外部接続端子、１ｂ…ハンダボール、２，１２０…実装部品、１０…ハンダペースト、１０ａ…スペーサ、２０，１５０…封止樹脂、５０，５４…マスク、５２…スキージ、５４ａ…開口部、１１０…ハンダ層
【図１】
2008235320.tif 000003
【図２】
2008235320.tif 000004
【図３】
2008235320.tif 000005
【図４】
2008235320.tif 000006
【図５】
2008235320.tif 000007