(57)【要約】【課題】補強用樹脂中に気泡が局部的に残存することを防ぐ。【解決手段】ＣＳＰを実装する側の面２２に、そのＣＳＰに格子状に配置されたはんだバンプに対応する基板電極２４，２４，…が設けられた基板２０において、互いに隣り合う４つの基板電極２４，２４，…からなる正方形の中心部に当たる位置に、ＣＳＰが搭載された際にこのＣＳＰと当該基板２０との間に形成される隙間よりも厚く、補強用の樹脂接着剤４０，４０，…を塗布する。この状態で、ＣＳＰを、そのＣＳＰに配置されたはんだバンプと基板電極２４，２４，…との位置が合うように基板２０に搭載すると、ＣＳＰにより樹脂接着剤４０，４０，…が押し広げられていくが、はんだバンプと樹脂接着剤４０との間には空気の抜け道が確保される。そのため、基板２０とＣＳＰとの間に存在する空間内の空気は、樹脂接着剤４０によって閉じこめられることなく外へ抜け出ていく。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板への実装面に電極が格子状に配置された表面実装部品を基板に搭載する工程Ａと、
前記工程Ａよりも前に行われ、前記基板における前記表面実装部品を搭載しようとする位置に、前記基板に前記表面実装部品が搭載された際に該基板と該表面実装部品との間に形成される隙間よりも厚く樹脂を塗布する工程Ｂと、
を含む電子部品実装体の製造方法において、
前記工程Ｂでは、前記樹脂を、前記基板において、前記表面実装部品が搭載された際に該表面実装部品の互いに隣り合う４つの電極からなる四角形の中心部に当たる位置に塗布すること、
を特徴とする電子部品実装体の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装体の製造方法において、
前記工程Ｂでは、前記樹脂を、前記表面実装部品の中心部に相当する位置に近い部分ほど厚く塗布すること、
を特徴とする電子部品実装体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下面に電極が格子状に配置された表面実装部品が基板に実装され、且つ、基板と表面実装部品との間に補強用樹脂が充填された構造の電子部品実装体の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ　Ｓｉｚｅ　Ｐａｃｋａｇｅ），ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ），ベアチップ（Ｂａｒｅ　Ｃｈｉｐ）等のように、下面に電極が格子状に配置された表面実装部品（以下、単に表面実装部品という。）が用いられることが多くなってきている。
【０００３】
一般に、こうした表面実装部品は、リフローはんだ付けにより基板に実装され、更に、この基板と表面実装部品との間には、はんだ接合部を補強するため、補強用樹脂としてのアンダーフィル樹脂が充填される。
ここで、アンダーフィル樹脂を基板と表面実装部品との間に充填する方法として、アンダーフィル樹脂を表面実装部品の周辺に塗布し、毛細管現象を利用して基板と表面実装部品との間に流れ込ませることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、上記方法でアンダーフィル樹脂を充填するのに先立ち、基板と表面実装部品との間にドライフィルムの支柱を配設して隙間を一定の間隔に保つことも知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
しかし、このような方法では、基板と表面実装部品との間へのアンダーフィル樹脂の流れ込み方は毛細管現象に依存するため、必要量のアンダーフィル樹脂を充填するための条件設定等を行うことが非常に難しかった。
そこで、基板に表面実装部品を搭載（マウント）する前に、表面実装部品を搭載したときに基板と表面実装部品との間に形成される隙間よりも厚くアンダーフィル樹脂を基板に印刷しておき、その上で、基板に表面実装部品を搭載する技術が存在する（例えば、特許文献３参照。）。これによれば、必要量のアンダーフィル樹脂を基板と表面実装部品との間に簡単且つ確実に充填することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３３２１６７号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−６８５０５号公報（第３頁、第１図）
【特許文献３】
特開平１１−３５４５５５号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、表面実装部品には多数の電極が設けられており、前述したアンダーフィル樹脂を印刷しておく方法では、基板における表面実装部品の電極に対応する位置にアンダーフィル樹脂を印刷しない空間を形成しておく必要があるが、この空間内の空気が、基板に表面実装部品を搭載する過程で外へ抜け出すことができずにアンダーフィル樹脂中に閉じこめられてしまうことがある。この場合、アンダーフィル樹脂中に局部的に気泡が残存してしまうこととなり、応力の集中を招いてはんだ接合部の寿命が短くなってしまう。
【０００７】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、補強用樹脂中に気泡が局部的に残存することを防ぐことを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の電子部品実装体の製造方法は、基板への実装面に電極が格子状に配置された表面実装部品を基板に搭載する工程Ａと、工程Ａよりも前に行われ、基板における表面実装部品を搭載しようとする位置に、基板に表面実装部品が搭載された際に基板と表面実装部品との間に形成される隙間よりも厚く樹脂を塗布する工程Ｂと、を含むものである。そして特に、本製造方法は、工程Ｂで、基板において、表面実装部品が搭載された際にその表面実装部品の互いに隣り合う４つの電極からなる四角形の中心部に当たる位置（電極に対して斜め方向の位置）に樹脂を塗布することを特徴としている。
【０００９】
このような請求項１の電子部品実装体の製造方法によれば、樹脂中に気泡が局部的に残存することを防ぐことができる。
即ち、樹脂が予め塗布された基板に表面実装部品を搭載する過程においては、表面実装部品により樹脂が押し広げられて基板と表面実装部品との間の樹脂が存在しない空間が狭められていくが、その空間の周囲が樹脂によって塞がれてしまうと、空間内の空気が外へ抜けられず気泡が局部的に残存してしまう。
【００１０】
これに対し、請求項１の電子部品実装体の製造方法では、表面実装部品が搭載された際にその表面実装部品の互いに隣り合う４つの電極からなる四角形の中心部に当たる位置に樹脂を塗布する。ここで、互いに隣り合う４つの電極からなる四角形の中心部は、周囲の電極との距離を最も長くとることのできる位置であり、この位置に樹脂を塗布することで、必要量の樹脂を塗布しつつ、樹脂と電極との間に空気の抜け道を確保することができる。その結果、基板に表面実装部品を搭載する過程において、樹脂が押し広げられて基板と表面実装部品との間の樹脂が存在しない空間が狭められていっても、その空間内の空気が外へ抜けやすくなり、局部的な気泡の残存が防止されるのである。なお、基板と表面実装部品との間には必ずしも樹脂を完全に充填する必要はなく、必要量の樹脂を塗布した上で気泡や空間が残存していても、それらが均一に存在しているのであれば、はんだ接合部を補強する効果に支障はない。
【００１１】
そして特に、請求項２に記載のように、工程Ｂで、表面実装部品の中心部に相当する位置に近い部分ほど樹脂を厚く塗布するようにすれば、基板に表面実装部品を搭載する過程において、表面実装部品により中心部の樹脂から順に押し広げられていくこととなり、中心部の空気を一層抜けやすくすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
図１は、実施形態の電子部品実装体１０の製造方法を説明するための説明図である。
【００１３】
図１（ｃ）に示すように、本実施形態の製造方法によって製造される電子部品実装体１０は、基板２０にＣＳＰ３０が実装され、且つ、このＣＳＰ３０と基板２０との間に補強用の樹脂接着剤４０が充填されたものである。
ここで、図１（ｂ）に示すように、ＣＳＰ３０は、下面３２に電極としてのはんだバンプ３４，３４，…が格子状に等間隔に配置されたものであり、本実施形態では、はんだバンプ３４のピッチが０．５ミリ、各はんだバンプ３４の直径が０．３ミリのものが用いられている。また、基板２０におけるＣＳＰ３０を実装する側の面（以下、ＣＳＰ実装面という。）２２には、ＣＳＰ３０のはんだバンプ３４，３４，…に対応する位置に、基板電極２４，２４，…が設けられている。
【００１４】
以下、この電子部品実装体１０の製造方法について具体的に説明する。
（１）：まず、図１（ａ）のように、基板２０のＣＳＰ実装面２２におけるＣＳＰ３０を実装しようとする位置に樹脂接着剤４０，４０，…を塗布する。
具体的には、図２に示すように、基板電極２４のピッチ（即ち、はんだバンプ３４のピッチ）と同じピッチの格子状で、且つ、基板電極２４，２４，…の格子に対し縦横方向にそれぞれ半ピッチ分ずつずらした位置に、シングルノズルのディスペンサ（図示せず）を用いて樹脂接着剤４０，４０，…を一箇所ずつ塗布する。ここで、樹脂接着剤４０，４０，…の格子は、基板電極２４，２４，…の格子に比べ縦横共に一列多くなっており、樹脂接着剤４０，４０，…が基板電極２４，２４，…の外周を囲む形になっている。
【００１５】
また、各樹脂接着剤４０は、円筒状に塗布される。ここで、この円筒の直径は、基板電極２４，２４，…に接触しない程度の長さに設定され（本実施形態では、０．３ミリ）、また、この円筒の高さ（塗布厚さ）は、基板２０にＣＳＰ３０が搭載された際に基板２０とＣＳＰ３０との間に形成される隙間よりも高く設定される（本実施形態では、０．３３ミリ）。なお、図２において、基板電極２４の直径はＣＳＰ３０のはんだバンプ３４の直径と等しい大きさとなっている。このため、ＣＳＰ３０が、そのはんだバンプ３４，３４，…と基板電極２４，２４，…との位置が合うように基板２０に搭載される過程において、少なくとも各樹脂接着剤４０の形状が保たれている間は、各樹脂接着剤４０と各はんだバンプ３４とが接触しないこととなる。
【００１６】
一方、樹脂接着剤４０としては、ＣＳＰ３０を基板２０にリフローはんだ付けする際の加熱プロファイルで硬化し、且つ、はんだ付けの際のセルフアライメント性を阻害しないものが用いられる。具体的には、例えば、九州松下電器株式会社製のＡＤＥ４００Ｄシリーズや、ソマール株式会社製のＳＯＭＡＫＯＴＥ：ＩＲ−０１０シリーズ等が挙げられる。
【００１７】
なお、樹脂接着剤４０，４０，…は、マルチノズルのディスペンサを用いて一度に塗布するようにしてもよく、また、スクリーン印刷により塗布するようにしてもよい。
（２）：次に、図１（ｂ）のように、はんだバンプ３４，３４，…の先端にフラックス（図示せず）を塗布したＣＳＰ３０を、はんだバンプ３４，３４，…と基板電極２４，２４，…との位置が合うように基板２０に搭載する。なお、周知のように、はんだバンプ３４，３４，…にフラックスを塗布する代わりに、基板電極２４，２４，…にはんだペーストを印刷してもよい。
【００１８】
基板２０にＣＳＰ３０を搭載する過程においては、ＣＳＰ３０により樹脂接着剤４０，４０，…が押し広げられていき、基板２０とＣＳＰ３０との間に存在する空間が徐々に狭められていく。その際、最外周位置以外の樹脂接着剤４０，４０，…は、図２から明らかなように、互いに隣り合う４つのはんだバンプ３４，３４，…からなる正方形の中心部（即ち、はんだバンプ３４，３４，…の格子の中で最も広い空間）に位置しており、はんだバンプ３４と樹脂接着剤４０との間には空気の抜け道が確保される。そのため、基板２０とＣＳＰ３０との間に存在する空間内の空気は、はんだバンプ３４と樹脂接着剤４０との間を通って外へ抜け出ていく。
【００１９】
（３）：最後に、図１（ｃ）のように、ＣＳＰ３０が搭載された基板２０をリフロー炉にて加熱する。これにより、はんだが溶融してＣＳＰ３０のはんだバンプ３４，３４，…と基板２０の基板電極２４，２４，…とがセルフアライメントされた後、樹脂接着剤４０，４０，…が硬化する。こうして、電子部品実装体１０が完成する。
【００２０】
なお、本実施形態の電子部品実装体１０の製造方法では、上記（１）の工程が、工程Ｂに相当し、上記（２）の工程が、工程Ａに相当している。
以上のように、本実施形態の電子部品実装体１０の製造方法によれば、樹脂接着剤４０，４０，…を空気の抜け道が確保される位置に塗布することで、基板２０とＣＳＰ３０との間に気泡が局部的に残存することを防ぐことができる。このため、本製造方法により製造された電子部品実装体１０では、局部的な気泡の残存による応力集中が防止され、基板２０とＣＳＰ３０との間に支柱状に充填された樹脂接着剤４０，４０，…により、ヒートサイクル下で熱膨張の差によって生じる応力が効果的に緩和される。
【００２１】
また更に、本製造方法によれば、リフローはんだ付けの際に樹脂接着剤４０，４０，…を同時に硬化させるため、樹脂接着剤４０，４０，…を硬化させる工程を別途行う必要が無く、電子部品実装体１０の製造効率を高くすることができる。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
例えば、上記実施形態の電子部品実装体１０の製造方法のように、ＣＳＰ３０を基板２０に搭載した状態で、基板２０とＣＳＰ３０との間が適量の樹脂接着剤４０で部分的に埋められるようにするのではなく、充填する樹脂接着剤４０の量を増やすことで基板２０とＣＳＰ３０との間が樹脂接着剤４０で完全に埋められるようにしてもよい。このようにしても、ＣＳＰ３０を基板２０に搭載する過程において空気の抜け道が確保されていれば、局部的な気泡の残存を防止することができるからである。
【００２３】
そして特に、基板２０とＣＳＰ３０との間に充填する樹脂接着剤４０の量を増やす場合には、上記（１）の工程において、基板２０に塗布する樹脂接着剤４０，４０，…の高さを一定にするのではなく、図３に示すように、ＣＳＰ３０の中心部に相当する位置に近い部分ほど高くする（厚く塗布する）とよい。このようにすれば、基板２０にＣＳＰ３０を搭載する過程において、樹脂接着剤４０，４０，…が中心部から外側へ向かって順に押し広げられていくこととなり、空気が一層外へ抜けやすくなるからである。ここで、樹脂接着剤４０，４０，…の塗布は、シングルノズルのディスペンサを用いて一箇所ずつ塗布量を変えて行ってもよいが、例えば、図３に示すように、各ノズル５２の長さが異なる（即ち、流出抵抗が異なる）マルチノズルのディスペンサ５０を用いれば、樹脂接着剤４０，４０，…を一度に塗布することができるため、製造が容易となる。
【００２４】
一方、上記実施形態の電子部品実装体１０の製造方法では、基板２０における全ての基板電極２４，２４，…の周囲に樹脂接着剤４０，４０，…を塗布しているが、これに限ったものではなく、はんだ付け寿命の特に短い箇所（例えば、外周部やコーナー部等）にのみ塗布するようにしてもよい。例えば、図４に示すように、樹脂接着剤４０，４０，…をＣＳＰ３０の外周部に当たる部分にのみ塗布するようにすれば、樹脂接着剤４０の使用量を節減することができる。
【００２５】
また、中央部にはんだバンプ３４，３４，…を有しないタイプのＣＳＰ３０を用いる場合には、例えば、図５に示すように、全ての基板電極２４，２４，…の周囲に樹脂接着剤４０，４０，…を塗布してもよく、また、図６に示すように、コーナー部以外は塗布する箇所を減らすようにしてもよい。
【００２６】
一方、樹脂接着剤４０の塗布形状は、円筒状に限らず、例えば、四角柱状や円錐状等であってもよい。
一方また、基板２０に実装する表面実装部品は、ＣＳＰ３０に限ったものではなく、例えば、ＢＧＡ、ベアチップ等の他のエリアアレイ型電子部品を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の電子部品実装体の製造方法を説明するための説明図である。
【図２】樹脂接着剤が塗布されたＣＳＰ実装面を表す説明図である。
【図３】樹脂接着剤の塗布方法を説明する説明図である。
【図４】樹脂接着剤が外周部にのみ塗布されたＣＳＰ実装面を表す説明図である。
【図５】全ての基板電極の周囲に樹脂接着剤が塗布されたＣＳＰ実装面を表す説明図である。
【図６】コーナー部に重点的に樹脂接着剤が塗布されたＣＳＰ実装面を表す説明図である。
【符号の説明】
１０…電子部品実装体、２０…基板、２２…ＣＳＰ実装面、２４…基板電極、３０…ＣＳＰ、３２…下面、３４…はんだバンプ、４０…樹脂接着剤、５０…ディスペンサ、５２…ノズル
【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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