(57)【要約】【課題】マルチチップモジュール（ＭＣＭ）の不具合の発生時等にプリント基板からの取外しを容易に行う。【解決手段】ＭＣＭ２が実装されたプリント基板１に、半田接合部６に対して下面側から熱風を供給するための穴７を形成する。ＭＣＭ２の不具合発生時等に交換のためにプリント基板１から取外すにあたっては、穴７に接続されたパイプを通して熱風を供給する。その熱風はプリント基板１の上面側に供給され、多数個の半田接合部６部分を通ってＭＣＭ２の外周側に排出され、これにて、全ての半田接続部６の半田を効率的に加熱して溶融させることができる。また、排出された熱風を吸引装置により吸引し、更に、ＭＣＭ２の近傍に存在する他の電子部品への熱による悪影響を極力防止するための仕切板を配置する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＣＭ用基板上に複数個の電子部品を搭載したマルチチップモジュールを、プリント基板の実装面に半田付けするようにしたマルチチップモジュールの実装構造であって、
前記プリント基板に、前記マルチチップモジュールの半田接合部に対して、前記実装面とは反対面側から加熱気体を供給するための穴を設けたことを特徴とするマルチチップモジュールの実装構造。
【請求項２】
前記マルチチップモジュールのＭＣＭ用基板は、熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板であることを特徴とする請求項１記載のマルチチップモジュールの実装構造。
【請求項３】
前記マルチチップモジュールにおいては、前記電子部品のうち少なくとも一部が、半田溶融温度では分離できない接合方法により前記ＭＣＭ用基板上に取付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のマルチチップモジュールの実装構造。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の実装構造を備えるマルチチップモジュールをプリント基板から取外す方法であって、
前記プリント基板に設けられた穴を通して、前記実装面とは反対面側から、半田溶融温度に加熱された加熱気体を供給して半田接合部を溶融させるようにしたことを特徴とするマルチチップモジュールの取外し方法。
【請求項５】
前記プリント基板に、前記半田接合部に接続されたスルーホールが設けられている場合に、前記スルーホールに対する前記実装面とは反対面側からの加熱を併用することを特徴とする請求項４記載のマルチチップモジュールの取外し方法。
【請求項６】
前記プリント基板の実装面のうち前記マルチチップモジュールの実装部の外側に、前記半田接合部に接続された導体パターンが設けられている場合に、前記導体パターンに対する加熱を併用することを特徴とする請求項４又は５記載のマルチチップモジュールの取外し方法。
【請求項７】
請求項４ないし６のいずれかに記載の取外し方法を実施するためのマルチチップモジュールの取外し装置であって、
前記プリント基板を支持する支持手段と、
前記マルチチップモジュールを他の電子部品から区画する仕切板と、
前記プリント基板の穴に接続されるパイプと、
このパイプを通して加熱気体を供給する加熱気体供給手段と、
前記半田接合部の加熱に供された加熱気体を排気させる排気手段とを具備することを特徴とするマルチチップモジュールの取外し装置。
【請求項８】
ＭＣＭ用基板上に複数個の電子部品を搭載したマルチチップモジュールであって、
前記ＭＣＭ用基板を、熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板から構成したことを特徴とするマルチチップモジュール。
【請求項９】
前記ＭＣＭ用基板の上面部には、吸着パッドにより吸着可能な複数の被吸着部が設けられていることを特徴とする請求項８記載のマルチチップモジュール。
【請求項１０】
前記被吸着部は、テスト用のパターンが形成されたテストポイントを兼用することを特徴とする請求項９記載のマルチチップモジュール。
【請求項１１】
請求項８ないし１０のいずれかに記載のマルチチップモジュールを製造するための方法であって、
前記ＭＣＭ用基板を補強板上に載置し、そのランド部に半田を塗布すると共に、前記電子部品をマウントし、
その補強板上に載置した状態のままでリフロー加熱することを特徴とするマルチチップモジュールの製造方法。
【請求項１２】
請求項８ないし１０のいずれかに記載のマルチチップモジュールを、プリント基板上に実装するマルチチップモジュールの実装構造であって、
前記マルチチップモジュールのＭＣＭ用基板の一部を、前記プリント基板に熱融着させるようにしたことを特徴とするマルチチップモジュールの実装構造。
【請求項１３】
前記マルチチップモジュールにおいては、前記電子部品のうち少なくとも一部が、半田溶融温度では分離できない接合方法により前記ＭＣＭ用基板上に取付けられていることを特徴とする請求項１２記載のマルチチップモジュールの実装構造。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の実装構造を備えるマルチチップモジュールにあって、該マルチチップモジュールを半田溶融温度に加熱することにより、前記ＭＣＭ用基板上に半田接合された電子部品のみを取外すようにしたことを特徴とするマルチチップモジュール上の部品の取外し方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＣＭ用基板上に複数個の電子部品を搭載したマルチチップモジュールの実装構造並びに取外し方法及び取外し装置、マルチチップモジュール及びその製造方法並びにマルチチップモジュール上の部品の取外し方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板上に複数の電子部品を実装して構成される電子回路においては、高密度化の一手法として、ＭＣＭ用基板上に複数個の電子部品（チップ）を搭載したマルチチップモジュール（ＭＣＭと略称される）を用いることが行われる。このＭＣＭを使用した場合は、例えば不具合発生時における交換のための取外しが問題となることがある。この場合、小型のＭＣＭでは、リペア時のプリント基板からの取外しは比較的容易であるが、例えばＢＧＡタイプ等の大型のＭＣＭについては、プリント基板からの取外しの困難性が大きいものとなっている。
【０００３】
従来では、プリント基板から電子部品を取外すための手法として、プリント基板上の取外したい電子部品部分に治具を配置し、電子部品の半田接続部部分に熱風を供給してはんだを溶かし、電子部品を取外す技術が考えられている（例えば特許文献１参照）。また、別の手法として、プリント基板のＢＧＡ型の電子部品が実装される接続パッド部分に、スルーホールを設け、そのスルーホールを介してバンプ接続部を加熱して半田を溶融させ、電子部品を交換する技術が考えられている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２７０８４０号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開平８−１２５３２５号公報（段落番号［００２５］）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来技術のうち前者のような、熱風を利用するものでは、ＢＧＡタイプ等の大型のＭＣＭについては、内側に位置する半田接続部部分まで熱風が届きにくく、プリント基板からの取外しが困難であった。また、後者のスルーホールを介して半田接続部を加熱するものでは、多数のスルーホールが必要となると共に、そのスルーホールが加熱可能（スルーホールの加熱側に部品が配設されていない）であることが必要であり、大型のＭＣＭについては実現が困難であった。
【０００７】
ところで、上記したようなＭＣＭに用いられるＭＣＭ用基板としては、従来では、セラミック、ガラスエポキシ等の熱硬化性樹脂、シリコンや金属等を用いたものが一般的であり、いずれも高い剛性を有したものとなっている。そして、交換が必要となるような不具合の発生原因として、ＭＣＭ用基板とそれに実装された電子部品（チップ）との間の熱膨張率差に起因する応力の発生による、ＭＣＭ用基板の破壊や、半田接続の破断等がある。従って、ＭＣＭ自体における半田接続の破断等の不具合の発生を抑えることができれば、上記したような取外し（交換）を極力行わずに済ませることができるのである。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、マルチチップモジュールの不具合の発生時等にプリント基板からの取外しを容易に行うことができるマルチチップモジュールの実装構造並びに取外し方法及び取外し装置を提供するにある。また、本発明の第２の目的は、半田接続の破断等の不具合の発生を効果的に防止することができるマルチチップモジュール及びその製造方法並びにマルチチップモジュール上の部品の取外し方法を提供するにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、本発明の請求項１のマルチチップモジュールの実装構造は、プリント基板に、マルチチップモジュールの半田接合部に対して、実装面とは反対面側から加熱気体を供給するための穴を設けたところに特徴を有する。また、請求項４のマルチチップモジュールの取外し方法は、プリント基板に設けられた穴を通して、実装面とは反対面側から、半田溶融温度に加熱された加熱気体を供給して半田接合部を溶融させるようにしたところに特徴を有する。
【００１０】
これにより、穴を通して、ＭＣＭの内側に位置する半田接続部部分まで熱風を供給することができ、全ての半田接続部の半田を効率的に加熱して溶融させることができるようになる。この結果、大型のＭＣＭであっても、その不具合の発生時等にプリント基板からの取外しを容易に行うことができる。
【００１１】
尚、この場合、プリント基板に設ける穴は１個でも良く、また特に比較的大形のＭＣＭに関しては、複数個の穴を設けることもでき、その際には熱風により半田接合部全体に対する加熱が均等になされるように穴の位置を設定することが望ましい。取外したいＭＣＭの近傍に他の電子部品が存在する場合には、仕切板などを配置して伝熱を減少させることが望ましい。穴から熱風を供給する一方、例えば別の穴から吸引を行うこともできる。
【００１２】
上記マルチチップモジュールのＭＣＭ用基板を、熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板から構成することができる（請求項２の発明）。これにより、後述するように、半田接続の破断等の不具合の発生しにくいＭＣＭを構成することができる。
【００１３】
ところで、ＭＣＭの半田接合部を加熱することに伴い、ＭＣＭ用基板上の電子部品を取付けている半田部分も加熱されて溶融することがある。そこで、ＭＣＭのプリント基板からの取外し時に、ＭＣＭ用基板から分離させたくない電子部品については、半田溶融温度では分離できない接合方法によりＭＣＭ用基板上に取付けることができる（請求項３の発明）。
【００１４】
上記ＭＣＭの取外し方法においては、半田接合部に接続されたスルーホールに対するプリント基板の実装面とは反対面側からの加熱を併用することができ（請求項５の発明）、さらには、半田接合部に接続された導体パターンに対する加熱を併用することができる（請求項６の発明）。いずれも、より効果的に半田接合部を加熱することができ、ＭＣＭのプリント基板からの取外しをより一層容易に行うことができる。
【００１５】
そして、上記したＭＣＭの取外し方法を実施するための、本発明の請求項７のマルチチップモジュールの取外し装置は、プリント基板を支持する支持手段と、マルチチップモジュールを他の電子部品から区画する仕切板と、プリント基板の穴に接続されるパイプと、このパイプを通して加熱気体を供給する加熱気体供給手段と、半田接合部の加熱に供された加熱気体を排気させる排気手段とを具備している。これにより、取外したいＭＣＭの近傍に存在する他の電子部品への悪影響を防止しながら、必要箇所に確実且つ効果的に加熱気体を供給することができ、ＭＣＭのプリント基板からの取外しを良好に行うことができる。
【００１６】
上記第２の目的を達成するために、本発明の請求項８のマルチチップモジュールは、ＭＣＭ用基板を、熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板から構成したところに特徴を有する。ここで、ＭＣＭ基板の剛性が高いと、ＭＣＭ用基板と電子部品との熱膨張係数差に起因して使用時に応力が発生し、ＭＣＭ用基板の破壊や、半田接続の破断等の不具合を招く虞がある。これに対し、請求項８の発明では、ＭＣＭ用基板を低剛性のものとしたことにより、熱膨張係数差に起因して発生する応力を、ＭＣＭ用基板の変形により吸収することができ、この結果、半田接続の破断等の不具合の発生を効果的に防止することができる。
【００１７】
尚、上記した熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板の製造方法としては、本出願人が先に開発している、表面に導体パターンを形成した結晶転移型の熱可塑性樹脂（例えばＰＥＥＫやＰＥＩ樹脂）からなるシート状の基材を、複数枚積層し、一括して熱プレスして全体を一体化する方法を採用することができる。この方法によれば、高集積度化を図ることができると共に、生産性が向上し、さらに、寸法精度に優れる、リサイクル性に優れるといったメリットを得ることができる。
【００１８】
また、このような低剛性のＭＣＭ用基板を用いたＭＣＭは、取扱い性に劣るため、取扱いに慎重を期する必要があり、例えば搬送（マウント）等においては、複数箇所での吸着パッドによる吸着を用いることが望ましい。そこで、ＭＣＭ用基板の上面部に、吸着パッドにより吸着可能な複数の被吸着部を設けることにより（請求項９の発明）、吸着パッドによる吸着が容易となる。このとき、被吸着部を、テスト用のパターンが形成されたテストポイントと兼用させるようにすれば（請求項１０の発明）、スペース的に有利となる。
【００１９】
本発明の請求項１１のマルチチップモジュールの製造方法は、ＭＣＭ用基板を補強板上に載置し、そのランド部に半田を塗布すると共に、電子部品をマウントし、その補強板上に載置した状態のままでリフロー加熱することを特徴とするものであり、これにより、低剛性のＭＣＭ用基板を用いたＭＣＭにあっても、補強板を使用することによって、通常のリフロー加熱による電子部品の実装を可能とすることができる。
【００２０】
上記したような低剛性のＭＣＭ用基板を用いたＭＣＭをプリント基板上に実装するマルチチップモジュールの実装構造にあっては、ＭＣＭ用基板の一部を、プリント基板に熱融着させるようにすることができる（請求項１２の発明）。これにより、プリント基板からＭＣＭ用基板を容易に取外すことができなくなり、ＭＣＭに不具合が発生したときには、ＭＣＭ全体でなくＭＣＭ用基板上の電子部品のみを取外して交換することにより対処することができる。
【００２１】
このとき、ＭＣＭ用基板から分離させたくない電子部品については、半田溶融温度では分離できない接合方法によりＭＣＭ用基板上に取付けるようにすれば良い（請求項１３の発明）。
上記したような実装構造を備えるマルチチップモジュールにあっては、マルチチップモジュールを半田溶融温度に加熱することにより、ＭＣＭ用基板上に半田接合された電子部品のみを取外すことができ（請求項１４の発明）、これにより、ＭＣＭ全体でなくＭＣＭ用基板上の必要な電子部品のみを容易に取外して交換することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のいくつかの実施例について、図面を参照しながら説明する。
（１）第１の実施例
まず、図１を参照して本発明の第１の実施例について述べる。図１は、本実施例に係るマルチチップモジュールの実装構造を備えた電子回路装置の要部構成を示している。
【００２３】
この電子回路装置においては、プリント基板１の図で上面（実装面）に、例えばＢＧＡタイプの大型のマルチチップモジュール２（以下、ＭＣＭ２と略す）が、半田付けにより実装されている。また、プリント基板１の図で下面側にも、複数の面実装部品３，３が半田付けにより実装されている。
【００２４】
前記ＭＣＭ２は、矩形状のＭＣＭ基板４上に、複数個の電子部品（チップ）５を搭載して構成されている。また、ＭＣＭ基板４の下面側には、その中央部の矩形領域を除く部位に、前記プリント基板１と電気的に接続される多数個の電極端子（図示せず）がアレイ状に設けられ、それら各端子にボール状の半田バンプ（半田接合部６となる）が設けられている。尚、本実施例では、前記ＭＣＭ基板４として、例えばセラミックの多層基板等の硬質（高剛性）のものが用いられている。
【００２５】
このように構成されたＭＣＭ２は、前記プリント基板１上に、その各ランド（図示せず）に対して前記各半田バンプが位置合せされた状態に搭載され、例えばリフロー加熱されることにより、半田バンプが半田接合部６となって実装（半田付け）される。そして、前記プリント基板１には、前記ＭＣＭ２の実装位置のほぼ中央部に位置して、ＭＣＭ２の半田接合部６に対して、下面側から加熱気体（例えば熱風）を供給するための穴７が形成されている。尚、この穴７は、前記面実装部品３，３を避けた位置に設けられていることは勿論である。
【００２６】
さて、上記のような電子回路装置においては、ＭＣＭ２に不具合（例えばＭＣＭ用基板４の破壊や、半田接続の破断）が発生した場合に、ＭＣＭ２を交換のためにプリント基板１から取外す必要がある。本実施例では、前記プリント基板１に設けられた穴７を通して、半田溶融温度（半田の融点よりもやや高い温度例えば約２００℃）に加熱された熱風を下面側から上面側に供給し、半田接合部６の半田を溶融させることにより、ＭＣＭ２をプリント基板１から取外すことが行われる。
【００２７】
この場合、図示は省略するが、上記取外し方法を実施するために、本実施例では、次のような取外し装置が用いられる。即ち、この取外し装置は、プリント基板１を支持する支持部（支持手段）と、プリント基板１の上面側にＭＣＭ２の外周側部分を囲むように配置されＭＣＭ２を他の電子部品から区画する仕切板と、前記プリント基板１の穴７の下面側に接続されるパイプと、このパイプを通して熱風を供給する熱風供給装置（加熱気体供給手段）と、プリント基板１の上面側（仕切板により区画された枠内）から熱風を排気させる吸引装置（排気手段）とを一体的に備えて構成されている。
【００２８】
上記構成の取外し装置を用いて、熱風の供給を行うことにより、図で白抜きの矢印で示すように、熱風が穴７からプリント基板１の上面側に供給され、ＭＣＭ２のＭＣＭ用基板４との間の隙間部分、つまり多数個の半田接合部６部分を通ってＭＣＭ２の外周側に排出される。また、排出された熱風は吸引装置により吸引される。これにより、大型のＭＣＭ２であっても半田接続部６全体に熱風を供給することができ、全ての半田接続部６の半田を効率的に加熱して溶融させることができるようになる。
【００２９】
また、このとき、穴７に接続されたパイプを通して熱風を供給するようにしているので、半田接続部６部分に確実に熱風を供給することができ、しかも、吸引を併用していることにより、半田接続部６部分に熱風が滞ることなく、常に高温の熱風を供給することができるので、効果的に加熱することができる。さらには、仕切板を配置したことにより、取外したいＭＣＭ２の近傍に存在する他の電子部品への熱による悪影響を極力防止することができるのである。
【００３０】
このように本実施例によれば、プリント基板１に設けられた穴７を通して、ＭＣＭ２の内側部から熱風を供給して半田接合部６を加熱するようにしたので、電子部品の外側から熱風を供給する、或いは、スルーホールを介してバンプ接続部を加熱するようにしていた従来技術と異なり、大型のＭＣＭ２にあっても、不具合の発生時等にプリント基板１からの取外し（交換）を容易に行うことができるという優れた効果を奏するものである。
【００３１】
尚、上記実施例では、支持部、仕切板、パイプ、熱風供給装置等を一体的に備えた取外し装置を用いるようにしたが、必ずしもそのような装置を用いずとも本発明の取外し方法を実施することができる。その場合も、穴７に接続されたパイプを通して熱風を供給することが望ましく、また、ＭＣＭ２の周囲部を仕切板により区画した状態として、他の部分への伝熱を抑えるようにすることが望ましい。プリント基板１に、排気（吸引）用の穴を設けておき、その穴から熱風を吸引するようにしても良い。
【００３２】
また、プリント基板１に形成する、熱風供給用の穴７の数は１個に限らず、特に比較的大形のＭＣＭに関しては、複数個の穴を設けることもできる。このときには、熱風により半田接合部６全体に対する加熱が均等になされるように穴の位置を設計することが望ましい。さらには、加熱気体としては、熱風（空気）に限らず、窒素、二酸化炭素などの酸化力の少ない（無い）気体や、還元性のガスなどを使用することができる。熱風の代わりに蒸気を用いることもでき、この場合、沸点が半田の融点よりも高く、半田等の電子回路への影響の少ないものが望ましい。蒸気を用いた場合には、半田接合部６の加熱に寄与した蒸気が冷やされてできた液体をスムーズに排出させるような工夫を施すことが望ましい。
【００３３】
（２）第２、第３の実施例
図２及び図３は、それぞれ本発明の第２及び第３の実施例を示している。尚、これら第２、第３の実施例は、共に、プリント基板１上に実装されたＭＣＭ２を取外す方法についての、上記第１の実施例のいわば変形例を示すものである。従って、上記第１の実施例と同一部分には、同一符号を付して新たな図示や詳しい説明を省略し、以下、異なる点についてのみ説明することとする。
【００３４】
まず、図２に示す第２の実施例では、プリント基板１に、ＭＣＭ２の下面の外周側部分に位置する端子４ａの一部（２個のみ図示）が半田接合部６により接続されるスルーホール１１，１２が設けられている。そして、本実施例では、ＭＣＭ２をプリント基板１から取外すにあたり、上記第１の実施例のように、プリント基板１に設けられた穴７からＭＣＭ２の半田接合部６に対して熱風を供給することと併せて、前記各スルーホール１１，１２の下面側からの加熱を併用するようにしている。
【００３５】
この場合、図で右側に位置するスルーホール１１については、その上面にＭＣＭ２の端子４ａが半田付けされるランド１１ａが形成されており、左側に位置するスルーホール１２については、その横に該スルーホール１２に接続されたランド１２ａが形成されている。また、各スルーホール１１，１２の下面側のランド１１ｂ，１２ｂには、半田１３が盛られた形態で付着されている。このとき、スルーホール１１，１２の下面側（ランド１１ｂ，１２ｂ部分）に他の電子部品などが存在していないことは勿論である。尚、プリント基板１上の半田が設けられる部分以外には、その表面にグリーンマスク（ソルダレジスト）１４が設けられている。
【００３６】
上記構成においては、上記実施例と同様に、プリント基板１に形成された穴７から熱風を供給することにより、半田接合部６が加熱されると共に、各スルーホール１１，１２がプリント基板１の下面側から加熱され、その熱がランド１１ａ，１２ａを介して半田接合部６に伝達されて加熱される。この場合、スルーホール１１，１２の下面側のランド１１ｂ，１２ｂに半田１３を設けたことにより、熱を効率的に伝達することができる。
【００３７】
従って、熱風により、ＭＣＭ２の内側に位置する半田接合部６が効果的に加熱されると共に、スルーホール１１，１２を介した加熱により、穴７を通して供給される熱風が比較的届きにくい（或いは供給される熱風の温度が低下してしまう）ＭＣＭ２の外周側に位置する半田接合部６における加熱が効果的に行われるようになる。この結果、この第２の実施例によれば、より一層効果的に半田接合部６を加熱することができ、ＭＣＭ２のプリント基板１からの取外しをより一層容易に行うことができる。
【００３８】
次に、図３に示す本発明の第３の実施例においては、ＭＣＭ２の下面の最外周部には、ＥＭＩ（電波雑音障害）対策のためＧＮＤ端子４ｂが設けられており、このＧＮＤ端子４ｂは、半田接合部６を介してプリント基板１上のランド１５と接続されている。また、前記ランド１５は、ＭＣＭ２のすぐ外側に位置する導体パターン１６に接続されている。
【００３９】
そして、本実施例では、ＭＣＭ２をプリント基板１から取外すにあたり、上記第１の実施例のように、プリント基板１に設けられた穴７からＭＣＭ２の半田接合部６に対して熱風を供給することと併せて、前記導体パターン１６に対する加熱を併用するようにしている。この導体パターン１６に対する加熱によって、その熱がランド１５を介して半田接合部６に伝達されて加熱される。またこの場合も、前記導体パターン１６には、やはり効率的に熱を伝えるため、半田１３が盛られた形態に設けられている。
【００４０】
このような第３の実施例においても、熱風により、ＭＣＭ２の内側に位置する半田接合部６が効果的に加熱されると共に、導体パターン１６を介した加熱により、穴７を通して供給される熱風が比較的届きにくい（或いは供給される熱風の温度が低下してしまう）ＭＣＭ２の最外周に位置する半田接合部６における加熱が効果的に行われるようになる。この結果、この第３の実施例によっても、より一層効果的に半田接合部６を加熱することができ、ＭＣＭ２のプリント基板１からの取外しをより一層容易に行うことができる。
【００４１】
尚、上記した第２の実施例におけるスルーホール１１，１２を介した半田接合部６に対する加熱と、上記した第３の実施例における導体パターン１６を利用した半田接合部６に対する加熱とを、組合せた状態で取外し方法を実施することが可能であることは勿論である。
【００４２】
（３）第４の実施例
次に、図４を参照しながら、本発明の第４の実施例について述べる。この図４は、本実施例に係るマルチチップモジュール２１（以下、ＭＣＭ２１と略す）と、そのプリント基板２２への実装構造を概略的に示している。ここで、前記ＭＣＭ２１は、ＭＣＭ用基板２３上に複数個の電子部品２４を搭載して構成されているのであるが、前記ＭＣＭ用基板２３は、結晶転移型の熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板から構成されている。
【００４３】
詳しく図示はしないが、前記ＭＣＭ用基板２３は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂及びポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂からなる複数の絶縁層を積層して構成され、それら絶縁層間及び表面に、例えば銅箔からなる導体パターンが形成されていると共に、要所に層間の導体パターンを電気的に接続する層間接続部を有して構成されている。ＭＣＭ用基板２３の表面（実装面）には、前記電子部品２４が実装されるランドが設けられており、裏面（半田面）には、プリント基板２２に接続される電極端子が設けられている。
【００４４】
このようなＭＣＭ用基板２３の製造には、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂３５〜６５重量％と、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂３５〜６５重量％とを含んだ、厚みが例えば２５〜７５ミクロンのフィルム（商品名「ＰＡＬ−ＣＬＡＤ」）が用いられる。この材料は、例えば２００℃付近では軟質となるが、それより低い温度でも高い温度でも硬質となり（更に高い温度（約４００℃）では溶解する）、また、高温から温度低下する際には、２００℃付近でも硬質を保つ性状を呈するものとなっている。
【００４５】
この場合、前記フィルムの表面には、導体箔例えば銅箔が予め貼付けられており、各絶縁層を構成するフィルムに、エッチングにてパターニングされることにより、導体パターンが形成され、また、それらフィルムの要所に層間接続部を構成するためのビアホールが形成されると共に、そのビアホール内に導電ペーストが充填される。そして、そのフィルムを上下に積層して、例えば２００〜３５０℃に加熱しながら、０．１〜１０Ｍｐａの圧力で上下方向に加圧する熱プレスが行われる。
【００４６】
これにて、各フィルムが熱により一旦軟化した状態で加圧されることによって相互に融着し、その後結晶化（硬化）して全体が一体化するようになり、もって、導体パターンが埋込まれると共に、ビアホール内の導電ペーストが硬化して層間接続部が形成された複数層の絶縁層を有する低剛性の多層配線基板（ＭＣＭ用基板２３）が形成されるのである。このような製造方法を採用したことにより、高集積度化を図ることができると共に、生産性が大幅に向上し、更に、熱硬化性樹脂を用いた場合と比較して寸法精度に優れる、リサイクル性にも優れるなどのメリットを得ることができる。
【００４７】
さて、ＭＣＭ２１は、上記した低剛性のＭＣＭ用基板２３上に複数個の電子部品２４を実装して構成されるのであるが、この場合、次のようにして製造されるようになっている。即ち、図示はしないが、このＭＣＭ２１の製造には、硬質（高剛性）で耐熱性の高い補強板が使用される。上記ＭＣＭ用基板２３は、その補強板上に、まず裏面（半田面）を上に載置され、その状態で電極端子上に半田が塗布される。この際には、後の部品実装時の実装精度が悪化しないように、半田の塗布量は少な目とされる。
【００４８】
次に、ＭＣＭ用基板２３を上下反転して補強板上に表面（実装面）を上として載置した上で、そのランド部に半田が塗布され、引続き、電子部品２４がマウントされる。この後、その補強板上に載置した状態のままでリフロー加熱が行われる。これにて、低剛性のＭＣＭ用基板２３が低剛性である事情があっても、通常のリフロー加熱による電子部品２４の実装を可能とすることができる。尚、不具合発生に伴う取外し時においてＭＣＭ用基板２３から分離させたくない電子部品２４については、半田溶融温度では分離できない接合方法（例えばアルカン接続、樹脂の溶着）によりＭＣＭ用基板２３上に取付けることもできる。
【００４９】
また、このＭＣＭ２１には、ＭＣＭ用基板２３の上面部に、図示しないマウンタの吸着パッドにより吸着可能な複数（図で３箇所）の被吸着部２１ａが設けられるようになっている。この被吸着部２１ａは、ＭＣＭ用基板２３上の電子部品２４が存在しない所定の大きさの平坦な領域のことをいうが、本実施例では、この被吸着部２１ａは、テスト用のパターンが形成されたテストポイントと兼用されており、スペースの有効利用を図るようになっている。
【００５０】
次に、上記ＭＣＭ２１を例えばマウンタによりプリント基板２２に実装することが行われる。このＭＣＭ２１のプリント基板２２への実装は、上記したＭＣＭ２１の製造と同じ場所で行われる。この際には、ＭＣＭ用基板２３上に設けられた複数箇所の被吸着部２１ａを吸着パッドにより吸着することにより、ＭＣＭ２１の搬送が行われるようになっている。これにて、低剛性のＭＣＭ用基板２３を用いているため、ＭＣＭ２１の取扱い性に劣る事情があっても、吸着を用いて容易に搬送（プリント基板２２へのマウント）することが可能となる。
【００５１】
また、この実装により、プリント基板２２の上面のランドと、ＭＣＭ２１下面の電極端子とが半田接合部２５により接続されるのであるが、本実施例では、それに加えて、ＭＣＭ用基板２３の一部（図で左端部）を、プリント基板２２に熱融着させる（熱融着部２６）ようになっている。これにて、ＭＣＭ２１（ＭＣＭ用基板２３）は、電子部品２４をＭＣＭ用基板２３から取外すときなどに半田溶融温度以上に加熱されても安定した状態を保持できるように実装できる。尚、このＭＣＭ２１の熱融着は、電子回路の動作試験を行って合格した上で行うことが望ましい。また、ＭＣＭ用基板２３の複数箇所で熱融着を行うようにしても良い。
【００５２】
上記構成においては、ＭＣＭ２１を構成するＭＣＭ用基板２３を低剛性のものとしたことにより、ＭＣＭ用基板２３と電子部品２４との熱膨張係数差に起因して発生する応力を、ＭＣＭ用基板２３の変形により吸収することができる。従って、電子部品２４の半田接続の破断等の不具合の発生を効果的に防止することができ、ひいては、ＭＣＭ２１のプリント基板２２からの取外し（交換）の作業を極力行わずに済ませることができるのである。
【００５３】
そして、もし、ＭＣＭ２１に不具合が発生したときには、ＭＣＭ２１全体をプリント基板２２から取外すのではなく、ＭＣＭ２１を半田溶融温度に加熱することにより、ＭＣＭ用基板２３上から電子部品２４を取外して交換することにより対処することができる。この半田溶融温度への加熱は、プリント基板２２に設けた穴より加熱気体を供給することにより、ＭＣＭ用基板２３下面より行うことができる。更に、ＭＣＭ用基板２３にも、プリント基板２２に設けた穴に対応する穴を設け、電子部品２４の下面に加熱気体を供給することもできる。また、この場合、半田溶融温度では分離できない接合方法によりＭＣＭ用基板２３上に取付けられた電子部品２４については、ＭＣＭ用基板２３から分離させることなく済ませることができ、必要な電子部品２４のみを容易に取外して交換することができる。
【００５４】
このような第４の実施例によれば、ＭＣＭ２１を構成するＭＣＭ用基板２３を、熱可塑性樹脂を用いた低剛性の多層配線基板から構成したので、ＭＣＭ用基板２３と電子部品２４との半田接続の破断等の不具合の発生を効果的に防止することができる等の優れた効果を得ることができるものである。
【００５５】
尚、この実施例では、ＭＣＭ用基板２３をプリント基板２２に熱融着させ、ＭＣＭ２１全体を取外さない（交換しない）構成としたが、熱融着部２６を設けずに、半田接合部２５を溶融させてＭＣＭ２１をプリント基板２２から取外して交換可能な構成としても良い。この場合、プリント基板２２に上記第１の実施例のような熱風供給用の穴を設け、内側部から熱風を供給して半田接合部２５を加熱する構成とすることができる。
【００５６】
その他、上記第４の実施例では、ＭＣＭ用基板２３上に被吸着部２１ａを設けるようにしたが、ＭＣＭ用基板２３上の電子部品２４の上面部を被吸着部として吸着を行うようにしても良いなど、本発明は要旨を逸脱しない範囲内で、適宜変更して実施し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、マルチチップモジュールの実装構造を示す縦断面図
【図２】本発明の第２の実施例を示す要部の拡大縦断面図
【図３】本発明の第３の実施例を示す要部の拡大縦断面図
【図４】本発明の第４の実施例を示す要部の縦断面図
【符号の説明】
図面中、１，２２はプリント基板、２，２１はマルチチップモジュール、４，２３はＭＣＭ用基板、５，２４は電子部品、６，２５は半田接合部、７は穴、１１，１２はスルーホール、１６は導体パターン、２１ａは被吸着部、２６は熱融着部を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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