(57)【要約】【課題】樹脂封止対象部品と樹脂封止忌避部品を遠ざける必要がなく、しかも、十分な樹脂の充填量で、確実に樹脂封止部品を封止することが可能な部品実装基板を提供する。【解決手段】部品実装基板１００上に封止対象部品（ＣＳＰ１０２）と樹脂封止を忌避する封止忌避部品１０６とを分断するように凹部１０５を形成する。この凹部１０５に余剰液状樹脂を凹部１０５に流入させることによって実装基板１００上に液状樹脂１０４が広がることを防ぐ。凹部１０５は実装基板１００の最外層に形成されたソルダーレジスト１０１に形成する。また、凹部１０５の代わりに凸部１０９を形成しても良い。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面と搭載された封止対象部品との間に液状樹脂を充填した後、液状樹脂を加熱硬化させることによって封止対象部品の樹脂封止を行う部品実装基板において、基板上に封止対象部品と樹脂封止を忌避する忌避部品とを分断するように凹部又は凸部が形成され、当該凹部又は凸部によって基板面と搭載部品間に充填された液状樹脂の広がりを防ぐように構成されていることを特徴とする部品実装基板。
【請求項２】
前記凹部又は凸部は、基板の最外層のソルダーレジスト部を開口又は隆起させることによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項３】
前記凹部は、前記ソルダーレジスト部の下部における基板まで形成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【請求項４】
前記封止対象部品は、ＣＳＰであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装基板。
【請求項５】
前記凹部又は凸部は、樹脂封止部品と忌避部品との位置関係に応じて形状が設定されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の部品実装基板。
【請求項６】
前記封止対象部品はフリップチップ、前記基板はインターポーザー基板であり、当該基板の最外層に凹部又は凸部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の部品実装基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気部品等を実装する部品実装基板に関し、特に、部品実装基板上に搭載されるＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）、フリップチップ等の部品の封止技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＳＰ等の樹脂封止を必要とする部品を基板に搭載する場合には、部品搭載後の部品と基板間の接合強度を向上するため、部品搭載後、液状樹脂をＣＳＰ下部の基板との間隙に注入し、その後、熱硬化させることにより樹脂を強固なものとしている。近年、これらＣＳＰ等の部品は装置（基板）の小型化のため小型携帯機器に多用されており、液状樹脂により接合強度を向上することは一般的に用いられている。
【０００３】
このような状況の中で、ＣＳＰ部品以外の樹脂による封止を忌避する部品、例えば、クリスタルや機械的可動部を有するコネクタ等への液状樹脂の流入を防ぐことが要求されている。この要求に応えるため、例えば、基板上においてＣＳＰ等の部品とその他の樹脂封止を忌避する部品間の物理的位置を遠ざけたり、或いは、液状樹脂の塗布量を少なめに調整して他部品への流入量を減少させる方法が採られている。
【０００４】
また、液状樹脂の部品下への充填を効率的に行うために、部品搭載基板に対してＮ２やＨ２プラズマスパッタリング等の化学的基板表面洗浄を行うケースがある。この場合には、樹脂封止部品と樹脂封止忌避部品の間隔を大きく取る必要があり、結果的に基板実装面積の有効利用が困難となり基板面積の拡大、ひいては装置の小型化の阻害要因となってしまう。
【０００５】
また、Ｎ２やＨ２プラズマスパッタリング等の化学的基板表面洗浄を行う場合には、部品下への液状樹脂の充填は向上するが、副作用として該当部品外の部分への液状樹脂の広がりが加速され、他の樹脂忌避部品への流入量が多くなってしまう。そのため、液状樹脂の充填量を低く抑え、部品周囲への流出量を低減させると、ＣＳＰ等の部品下樹脂量が少なくなり、本来の目的であるＣＳＰ等の部品の接合強度を向上できない課題があった。
【０００６】
そこで、従来の技術としては、例えば、特開２０００−１８３０８２号公報に記載されているように、開口端から貫通孔を介して封止樹脂を供給することによって、半導体チップのアンダーフィル封止を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−１８３０８２号公報（段落００３２、００８８、図１、図６）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載された技術は、貫通孔を介して封止樹脂を供給することにより、封止樹脂をフリップチップ接続部全体に行き渡らせるのに費やす時間を短縮するものであり、アンダーフィル封止の作業性を向上させることは可能であるが、上述のような樹脂封止対象部品と忌避部品との間隔を大きくとる等の課題を解決するものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、樹脂封止対象部品と樹脂封止忌避部品を遠ざける必要がなく、しかも、十分な樹脂の充填量で、確実に樹脂封止部品を封止することが可能な部品実装基板を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、基板面と搭載された封止対象部品との間に液状樹脂を充填した後、液状樹脂を加熱硬化させることによって封止対象部品の樹脂封止を行う部品実装基板において、基板上に封止対象部品と樹脂封止を忌避する忌避部品とを分断するように凹部又は凸部が形成され、当該凹部又は凸部によって基板面と搭載部品間に充填された液状樹脂の広がりを防ぐように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明は部品実装基板上の半導体部品等の強度向上に用いる、主に有機液状樹脂を用いた樹脂封止構造において、液状樹脂の広がりをコントロールし、不要部分への樹脂拡散を防止するために実装基板上のソルダーレジスト部等に開口（凹部）又は隆起部（凸部）を形成したものである。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態の構成を示す断面図、図２は平面図である。図中１００は、半導体部品等の電気部品を搭載するための実装基板（例えば、ガラスエボキシ樹脂等）、１０１は実装基板１００の最上層に形成されたソルダーレジストである。また、１０２は実装基板１００上に搭載されたＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｉｚｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）であり、樹脂封止対象の電気部品である。封止対象部品としては、ＣＳＰ１０２に限ることはない。
【００１３】
また、１０３はＣＳＰ１０２と実装基板１００を電気的に接続する半田ボールである。ＣＳＰ１０２と実装基板１００との間には封止樹脂（液状樹脂）１０４が充填されている。封止樹脂１０４には、熱硬化性の有機液状樹脂等が用いられ、ＣＳＰ１０２の実装基板１００への接合強度を補強する等の機械的保護、或いは環境的保護のために設けられている。
【００１４】
ソルダーレジスト１０１には、図２に示すように樹脂封止対象部品であるＣＳＰ１０２と樹脂を忌避する封止忌避部品（例えば、クリスタルや機械的可動部を有するコネクタ等）１０６とを分断するように開口（凹部）１０５が形成されている。凹部１０５は後述するように硬化前液状樹脂の余剰分の流出を防止するためのものである。
【００１５】
液状樹脂１０４の部品下部への注入方法は、周知であるので詳しい説明は省略するが、ＣＳＰ１０２の塔載部分に半田リフローを実施してＣＳＰ１０２を搭載した後、ＣＳＰ１０２と実装基板１００との間に液状樹脂１０４を注入し、その後、加熱硬化させる。
【００１６】
この場合、ＣＳＰ１０２と実装基板１００との間隙に毛細管現象により液状樹脂１０４が充填されるが、液状樹脂１０４の吐出量の関係により余剰分の液状樹脂が発生する。通常、この余剰の液状樹脂１０４は実装基板１００上に流れ出し、実装基板１００上に薄い樹脂の膜が形成されるが、本実施形態では、図１に示すようにソルダーレジスト１０１の凹部１０５に余剰液状樹脂１０７が流入（逃がす）するため、実装基板１００上の液状樹脂１０４の広がりを防止することが可能となる。
【００１７】
ここで、液状樹脂１０４の状態について詳述すると、まず、図３に示すようにＣＳＰ１０２の下部に充填された液状樹脂１０４は、ＣＳＰ１０２の端面と実装基板１００の上面からなる部分で表面張力によりフィレット部が形成され、物性的に安定する。
【００１８】
この液状樹脂１０４のフィレット部は表面張力により形成されるため、ＣＳＰ１０２の下部の樹脂充填部に必要量以上の液状樹脂１０４が充填されると、余剰液状樹脂がフィレット部に多量に流出するため、表面張力を超える形となり、液状樹脂１０４によるフィレット部が図４、図５に示すように実装基板１００上に広がってしまう。また、図６に示すように実装基板１００上のＣＳＰ１０２の近傍に封止忌避部品１０６がある場合には、液状樹脂１０４が封止忌避部品１０６まで広がってしまう。
【００１９】
この場合、本実施形態では、図１、図２に示すように実装基板１００の最外層のソルダーレジスト１０１に凹部１０５を形成しているため、この凹部１０５が液状樹脂１０４の溜まり場となって余剰液状樹脂がソルダーレジスト１０１の凹部１０５に流入する。そのため、それ以上の液状樹脂１０４の実装基板１００上への流出を防止することができ、液状樹脂１０４が封止忌避部品１０６まで広がることはない。
【００２０】
また、適切な液状樹脂１０４のフィレット部は、表面張力により部品高さ（ＣＳＰ１０２の高さ）と実装基板１００上のそれと同寸法位置の間で形成されるため、図１に示すようにソルダーレジスト１０１の凹部１０５は実装基板１００のＣＳＰ１０２の位置より外側に形成する。また、ソルダーレジスト１０１を開口させるため、凹部１０５の深さは一般的に２０〜３０μｍ程度となるが、この部分に余剰液状樹脂を流入させることにより適切な液状樹脂１０４のフィレット形状を維持しつつ、余剰液状樹脂の実装基板１００上での広がりを防ぐことが可能となる。
【００２１】
このように本実施形態による凹部１０５の構造は、余剰液状樹脂の流出方向を制御し、液状樹脂１０４による不具合発生の可能性のある実装基板１００上の領域への流出を防ぎ、本来、樹脂封止を必要とする領域への効率的な樹脂充填を可能とする効果が得られる。
【００２２】
（第２の実施形態）
図７は本発明の第２の実施形態を示す平面図である。第２の実施形態では、ソルダーレジスト１０１の凹部１０５の形状をＬ字状形状とした例を示す。実装基板１００上には、樹脂封止対象部品であるＣＳＰ１０２の他に別の封止対象部品である樹脂封止部品１０８が搭載されている。また、これらのＣＳＰ１０２と樹脂封止部品１０８の近傍に封止忌避部品１０６が搭載され、凹部１０５はＣＳＰ１０２及び樹脂封止部品１０８と、封止忌避部品１０６とを分断するようにＬ字状に形成されている。
【００２３】
このように凹部１０５を形成することにより、最小のソルダーレジスト１０１の凹部１０５で液状樹脂１０４の制御を行い、一度に複数の樹脂封止対象部品に対して樹脂封止を行うことが可能となる。
【００２４】
（第３の実施形態）
図８は本発明の第３の実施形態を示す断面図である。第３の実施形態では、ソルダーレジスト１０１の凹部１０５の代わりに、ＣＳＰ１０２と封止忌避部品１０６とを分断するようにソルダーレジスト１０１を隆起させて凸部１０９を形成している。このように凹部１０５の代わりに凸部１０９を形成した場合であっても、液状樹脂１０４が凸部１０９で止められ、液状樹脂１０４が封止忌避部品１０６まで広がることはない。
【００２５】
なお、以上の実施形態では、実装基板１００の最外層のソルダーレジスト１０１に凹部１０５を形成しているが、ソルダーレジスト１０１だけでなく、更にその下層の基板まで凹部を形成しても良い。この場合には、更に大量の液状樹脂１０４を凹部に流入させることが可能となる。また、凹部の深さ方向を大きくとることにより、凹部の開口面積を小さくでき、同量の余剰液状樹脂を少ない面積の凹部で受けることが可能となるため、樹脂封止対象部品と封止忌避部品との間隔を更に小さくすることも可能である。
【００２６】
更に、ソルダーレジスト１０１に凹部１０５を形成しているため、実装基板１００の製造工程上の複雑さが増してしまうが、第３の実施形態で説明したように実装基板１００の最外層のソルダーレジスト１０１を逆に部分的に厚くし、樹脂封止対象部品の基板面から隆起させた形にすることでもソルダーレジストの凹部と同様の効果が得られる。
【００２７】
また、部品実装基板と部品間の液状樹脂封止だけではなく、半導体パッケージの製造プロセスにおいても、フリップチップとインターポーザー基板間において同様の封止構造がとられているため、本発明は、フリップチップとインターポーザー間の封止にも使用が可能である。
【００２８】
この場合には、インターボーザー基板の最外層に形成されている樹脂層等に凹部或いは凸部を形成すれば良い。このように半導体パッケージ（ＣＳＰ）において本発明を使用した場合には、フリップチップとインターポーザー基板のサイズを最低限まで近づけることが可能になり、半導体パッケージの小型化に寄与することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、現状の基板設計ルールのままで何等特別な設計ルールを適用することなく、通常のソルダーレジスト等に凹部或いは凸部を形成することにより、余剰液状樹脂の制御が可能となる。従って、部品実装基板上での樹脂封止対象部品と封止忌避部品の配置間隔を広げた設計を行う必要がなく、且つ、十分な樹脂封止量を確保できて部品と実装基板との接合強度を確保することが可能になる。
【００３０】
また、液状樹脂の流出方向の制御が可能となるため、一回の液状樹脂の充填・塗布で複数箇所への樹脂封止が可能となり、基板実装時の樹脂封止時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】通常の液状樹脂の部品下部への充填後の様子を示す断面図である。
【図４】液状樹脂が必要量以上充填された場合の液状樹脂の広がりの様子を示す平面図である。
【図５】図４の断面図である。
【図６】液状樹脂が必要量以上充填された場合の液状樹脂の封止忌避部品への広がりの様子を示す平面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態を示す平面図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１００  実装基板
１０１  ソルダーレジスト
１０２  ＣＳＰ
１０３  半田ボール
１０４  封止樹脂（液状樹脂）
１０５  凹部
１０６  封止忌避部品
１０７  余剰液状樹脂
１０８  樹脂封止部品
１０９  凸部
【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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