(57)【要約】【課題】ＢＧＡと貫通スルーホール構造の基板との間をアンダーフィル材で確実に埋める。【解決手段】まず、（ａ）のように、基板２０におけるＢＧＡ実装面２６とは反対側の面２８上の貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ位置に接着剤４２を塗布する。次に、（ｂ）のように、基板２０を反転させ、ＢＧＡ実装面２６のランドにはんだを印刷した後ＢＧＡ３０を搭載し、この基板２０をリフローはんだ付け用の加熱炉にて加熱する。これにより、ＢＧＡ３０が基板２０にリフローはんだ付けされると共に、接着剤４２も加熱されて硬化する。最後に、（ｃ）のように、ＢＧＡ３０と基板２０との間にアンダーフィル材４０を流し込む。その際、貫通スルーホール２２，２２，…からのアンダーフィル材４０の漏れ出しが接着剤４２により防止されるため、確実に充填することができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板における貫通スルーホール上にＢＧＡを実装する工程Ａと、
前記工程Ａよりも後に行われる工程であって、前記ＢＧＡと前記基板との間にアンダーフィル材を流し込む工程Ｂと、
前記工程Ｂよりも前に行われる工程であって、前記貫通スルーホールを塞ぎ材で塞ぐ工程Ｃと、
を含む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Ｃでは、前記塞ぎ材として接着剤を用いること、
を特徴とする電子部品実装体の製造方法。
【請求項３】
請求項２に記載の電子部品実装体の製造方法において、
前記工程Ａは、前記ＢＧＡをリフローはんだ付けにより実装する工程であり、
前記工程Ｃは、前記貫通スルーホールに前記接着剤を塗布した後、該接着剤を加熱して硬化させる工程であり、
前記工程Ａのリフローはんだ付けにおける加熱処理で、前記工程Ｃの接着剤の加熱も同時に行うこと、
を特徴とする電子部品実装体の製造方法。
【請求項４】
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Ｃでは、前記塞ぎ材としてシールを用いること、
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、貫通スルーホールの形成された基板にＢＧＡが実装された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】
従来より、ＬＳＩやＩＣ等のパッケージとしては、例えば、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔ　Ｐａｃｋａｇｅ）やＳＯＰ（Ｓｍａｌｌ　Ｏｕｔｌｉｎｅ　Ｐａｃｋａｇｅ）が用いられているが、最近では、基板への実装面積を小さくすることができることから、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ　Ｇｒｉｄ　Ａｒｒａｙ）が用いられることが多くなってきた。なお、ＢＧＡとは、底面に格子状に配置されたはんだボールを電極として基板にはんだ付け接続する電子部品であり、はんだボールが配置された格子の間隔としては、例えば、０．８ミリ、１．０ミリ、１．２７ミリ等のものがある。
【０００３】
ところで、前述したＱＦＰやＳＯＰが基板に実装された電子部品実装体では、ヒートサイクル下で発生する応力がＱＦＰやＳＯＰのリードにより緩和されるが、ＢＧＡが基板に実装された電子部品実装体の場合、ＢＧＡには上記リードのように応力を緩和する部分が無いことから、応力が直接はんだ付け部に加わることとなり、ＱＦＰやＳＯＰに比べてはんだ付け部の寿命が短くなってしまう。このため、例えば自動車に搭載される電子制御装置のように、高寿命、高信頼性が要求される装置に用いられる場合には、ＢＧＡと基板との間のはんだ付け部にアンダーフィル材を注入することで、応力を緩和するようにしている。
【０００４】
また、ＢＧＡを実装するための基板としては、基板を貫通する貫通スルーホールが形成されたものや、ビルドアップ工法等によって基板を貫通せずに外層と内層とを接続するバイアホールが形成されたものが挙げられる。そして、一般に、貫通スルーホール構造の基板は、ビルドアップ工法等で製造される基板に比べ安価であるため、ＢＧＡを実装するのに貫通スルーホール構造の基板を用いたいという要望がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、貫通スルーホール構造の基板にＢＧＡを実装しようとした場合には、ＢＧＡと基板との間をアンダーフィル材で確実に埋めることができないという問題があった。
【０００６】
即ち、まずＢＧＡを貫通スルーホール構造の基板に実装する場合には、ＢＧＡは基板における貫通スルーホール上に実装されることとなる。これは、ＢＧＡの電極であるはんだボール同士の間隔が小さいため、はんだボール全てについてＢＧＡの実装面上ではんだボールの間を縫って配線パターンを引くことは困難であり、ＢＧＡの下の貫通スルーホールを利用して配線を引くこととなるからである。このため、ＢＧＡと基板との間にアンダーフィル材を注入すると、注入されたアンダーフィル材が基板の貫通スルーホールを通って漏れ出してしまうのである。
【０００７】
こうしてアンダーフィル材が漏れ出すと、ＢＧＡと基板との間に必要量のアンダーフィル材を確保することができず、応力を十分に緩和することができなくなってしまう。加えて、はんだボール間に隙間が生じることにより絶縁性の悪化を招く可能性があり、また、貫通スルーホールから漏れ出したアンダーフィル材により設備も汚れてしまう。
【０００８】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ＢＧＡと貫通スルーホール構造の基板との間をアンダーフィル材で確実に埋めることを目的としている。
【０００９】
【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、基板における貫通スルーホール上にＢＧＡを実装する工程Ａと、工程Ａよりも後に行われる工程であって、ＢＧＡと基板との間にアンダーフィル材を流し込む工程Ｂと、工程Ｂよりも前に行われる工程であって、貫通スルーホールを塞ぎ材で塞ぐ工程Ｃと、を含むことを特徴としている。
【００１０】
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、ＢＧＡと基板との間に流し込んだアンダーフィル材が基板の貫通スルーホールを通って漏れ出してしまうことが塞ぎ材により防止されるため、ＢＧＡと基板との間を必要量のアンダーフィル材で確実に埋めることができる。
【００１１】
ところで、工程Ｃにおいて貫通スルーホールを塞ぐための塞ぎ材としては、例えば請求項２に記載のように、接着剤を用いるとよい。このようにすれば、従来より表面実装部品を噴流はんだ付けにより基板に実装する場合に前処理で用いられる接着剤塗布装置を流用することができるからである。即ち、表面実装部品の噴流はんだ付けを行う際には、前処理として、接着剤塗布装置を用いて基板に接着剤を塗布し、表面実装部品を基板に仮止めするようになっており、この接着剤塗布装置を用いて貫通スルーホールに接着剤を塗布することができるため、貫通スルーホールを塞ぐための設備を新たに導入する必要がない。
【００１２】
そして特に、請求項３に記載の電子部品実装体の製造方法では、工程Ａが、ＢＧＡをリフローはんだ付けにより実装する工程であり、工程Ｃが、貫通スルーホールに接着剤を塗布した後、該接着剤を加熱して硬化させる工程である。そして、本製造方法は、工程Ａのリフローはんだ付けにおける加熱処理で、工程Ｃの接着剤の加熱も同時に行うことを特徴としている。このような請求項３の電子部品実装体の製造方法によれば、接着剤を加熱して硬化させる工程を別途行う必要が無いため、電子部品実装体の製造効率を高くすることができる。
【００１３】
一方、工程Ｃにおいて貫通スルーホールを塞ぐための塞ぎ材としては、前述した接着剤に限らず、例えば請求項４に記載のように、シールを用いてもよい。このようにすれば、従来より電子部品実装体の製造過程において基板に貼り付けられるシールを流用することができるからである。即ち、自動化ラインでは生産設備の自動段取りやロット進捗管理等のために、品番やシリアル番号が記載されたシールが基板に貼り付けられるようになっており、このシールを用いて貫通スルーホールを塞ぐことができるため、塞ぎ材を新たに用意する必要がない。
【００１４】
【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、第１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。
【００１５】
図１（ｃ）に示すように、本第１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、貫通スルーホール構造の基板２０にＢＧＡ３０が実装され、且つ、このＢＧＡ３０と基板２０との間がアンダーフィル材４０で埋められたものである。
【００１６】
ここで、ＢＧＡ３０は、電極としてのはんだボール３２，３２，…が底面に格子状に配置されたものである。また、基板２０は、複数の貫通スルーホール２２，２２，…が形成されると共に配線２４が多層に設けられた多層配線基板であり、当該基板２０におけるＢＧＡ３０を実装する側の面（以下、ＢＧＡ実装面という）２６には、ＢＧＡ３０のはんだボール３２，３２，…に対応する位置に、図示しないランド（以下、はんだボール用ランドという）が設けられている。
【００１７】
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。
（１−１）：まず、図１（ａ）のように、基板２０におけるＢＧＡ実装面２６とは反対側の面（以下、反対面という）２８を上向きにした状態で、この反対面２８上の貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ位置に接着剤４２を塗布する。ここで、接着剤４２は、従来より表面実装部品を噴流はんだ付けする際の前処理で使用される既存の接着剤塗布装置を用いて塗布する。また、塗布する接着剤４２自体も、上記前処理で使用される接着剤４２をそのまま用いる。
【００１８】
（１−２）：次に、図１（ｂ）のように、基板２０を反転させてＢＧＡ実装面２６を上向きにし、ＢＧＡ実装面２６のはんだボール用ランドにはんだを印刷した後、ＢＧＡ３０を、このＢＧＡ３０のはんだボール３２，３２，…とはんだボール用ランドとが合うように、基板２０に搭載（マウント）する。その結果、ＢＧＡ３０は、ＢＧＡ実装面２６における貫通スルーホール２２，２２，…上に搭載されることとなる。そして、この基板２０をリフローはんだ付け用の加熱炉にて加熱する。これにより、ＢＧＡ３０が基板２０にはんだ付け（リフローはんだ付け）される。また、これと同時に、接着剤４２も加熱されて硬化する。
【００１９】
（１−３）：最後に、図１（ｃ）のように、ＢＧＡ３０と基板２０との間にアンダーフィル材４０を流し込む。ここで、基板２０に形成された貫通スルーホール２２，２２，…は接着剤４２により塞がれた状態となっているため、アンダーフィル材４０が貫通スルーホール２２，２２，…を通って反対面２８側へ漏れ出してしまうことが防止される。こうして、ＢＧＡ３０と基板２０との間をアンダーフィル材４０で埋めた状態で、このアンダーフィル材４０を硬化させることにより、電子部品実装体１０が完成する。
【００２０】
つまり、本第１実施形態の電子部品実装体１０の製造方法では、まず、基板２０に形成された貫通スルーホール２２，２２，…に接着剤４２に塗布し、以後は、周知の方法でＢＧＡ３０のリフローはんだ付け及びアンダーフィル材４０の注入を行うようになっている。
【００２１】
なお、本第１実施形態の電子部品実装体１０の製造方法では、上記（１−２）の工程が、工程Ａに相当し、上記（１−３）の工程が、工程Ｂに相当し、上記（１−１）及び（１−２）の工程が、工程Ｃに相当している。
以上のように、本第１実施形態の電子部品実装体１０の製造方法によれば、以下の（ａ１）〜（ａ３）の効果を得ることができる。
【００２２】
（ａ１）：安価な貫通スルーホール構造の基板２０を用いて、ＢＧＡ３０と基板２０との間に必要量のアンダーフィル材４０が確実に充填された電子部品実装体１０を製造することができる。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、ヒートサイクル下で生じる応力が効果的に緩和され、更に、はんだボール３２，３２，…間の絶縁性も保たれ、しかも、貫通スルーホール２２，２２，…が塞がれていることから、絶縁性を阻害する湿気等の侵入自体も防止される。
【００２３】
（ａ２）：また、従来より表面実装部品の噴流はんだ付けの前処理に用いられる接着剤塗布装置を流用しているため、貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐための設備を新たに導入する必要がない。
（ａ３）：加えて、貫通スルーホール２２，２２，…に塗布した接着剤４２をリフローはんだ付けの際に同時に硬化させるため、接着剤４２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。
【００２４】
なお、上記第１実施形態の電子部品実装体１０の製造方法では、基板２０における反対面２８上の貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ位置に接着剤４２を塗布するようにしたが、これに限ったものではなく、基板２０におけるＢＧＡ実装面２６上の貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ位置に接着剤４２を塗布するようにしてもよい。但し、ＢＧＡ実装面２６に接着剤４２を塗布すると、接着剤４２がはんだボール用ランドへ付着してしまう可能性があるため、反対面２８に塗布することが好ましい。
【００２５】
次に、第２実施形態の電子部品実装体５０の製造方法について、図２を用いて説明する。なお、図２において、第１実施形態の電子部品実装体１０（図１）と同じ構成要素については、同一の符号を付しているため説明は省略する。
図２（ｃ）に示すように、本第２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５０も、上記第１実施形態の電子部品実装体１０と同様に、貫通スルーホール構造の基板２０にＢＧＡ３０が実装され、且つ、このＢＧＡ３０と基板２０との間がアンダーフィル材４０で埋められたものであるが、その製造方法が異なる。
【００２６】
以下、この電子部品実装体５０の製造方法について具体的に説明する。
（２−１）：まず、図２（ａ）のように、基板２０におけるＢＧＡ実装面２６を上向きにした状態で、ＢＧＡ実装面２６のはんだボール用ランドにはんだを印刷し、ＢＧＡ３０を、このＢＧＡ３０のはんだボール３２，３２，…とはんだボール用ランドとが合うように、基板２０に搭載する。その結果、ＢＧＡ３０は、ＢＧＡ実装面２６における貫通スルーホール２２，２２，…上に搭載されることとなる。そして、この基板２０をリフローはんだ付け用の加熱炉にて加熱する。これにより、ＢＧＡ３０が基板２０にはんだ付け（リフローはんだ付け）される。
【００２７】
（２−２）：次に、図２（ｂ）のように、基板２０を反転させて反対面２８を上向きにする。ここで、本電子部品実装体５０では、基板２０における反対面２８に噴流はんだ付けにより表面実装部品を実装するようになっており、その前処理として、この反対面２８上の表面実装部品を仮止めしようとする位置に、接着剤塗布装置を用いて接着剤を塗布する（図示せず）。そして更に、この接着剤塗布装置を用いて、反対面２８上の貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ位置にも接着剤４２を塗布する。
【００２８】
（２−３）：続いて、基板２０の反対面２８に噴流はんだ付けにより実装しようとする表面実装部品（図示せず）を搭載し、この基板２０を接着剤硬化用の加熱炉にて加熱する。これにより、図示しない表面実装部品が基板２０の反対面２８に接着剤４２で仮止めされ、また、貫通スルーホール２２，２２，…に塗布された接着剤４２も硬化する。そして、この基板２０を反転させて噴流はんだ付け用のはんだ槽内に通す。これにより、基板２０の下面（反対面２８）に溶融はんだが噴流され、図示しない表面実装部品が基板２０にはんだ付け（噴流はんだ付け）される。
【００２９】
（２−４）：最後に、図２（ｃ）のように、ＢＧＡ３０と基板２０との間にアンダーフィル材４０を流し込む。こうして、ＢＧＡ３０と基板２０との間をアンダーフィル材４０で埋めた状態で、このアンダーフィル材４０を硬化させることにより、電子部品実装体５０が完成する。
【００３０】
つまり、本第２実施形態の電子部品実装体５０の製造方法では、まず、基板２０におけるＢＧＡ実装面２６に周知の方法でＢＧＡ３０のリフローはんだ付けを行い、次に、基板２０における反対面２８に周知の方法で表面実装部品の噴流はんだ付けを行うが、この噴流はんだ付けの前処理として基板２０に接着剤４２を塗布する際に、貫通スルーホール２２，２２，…にも接着剤４２を塗布するようになっている。
【００３１】
なお、本第２実施形態の電子部品実装体５０の製造方法では、上記（２−１）の工程が、工程Ａに相当し、上記（２−４）の工程が、工程Ｂに相当し、上記（２−２）及び（２−３）の工程が、工程Ｃに相当している。
以上のように、本第２実施形態の電子部品実装体５０の製造方法によれば、上記第１実施形態の（ａ１），（ａ２）と同様の効果を得ることができる。加えて、貫通スルーホール２２，２２，…に塗布した接着剤４２を、噴流はんだ付けの前処理で表面実装部品を仮止めする際に同時に硬化させるため、接着剤４２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５０の製造効率を高くすることができる。
【００３２】
次に、第３実施形態の電子部品実装体６０の製造方法について、図３を用いて説明する。なお、図３において、第１実施形態の電子部品実装体１０（図１）と同じ構成要素については、同一の符号を付しているため説明は省略する。
図３（ｃ）に示すように、本第３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６０も、上記第１実施形態の電子部品実装体１０と同様に、貫通スルーホール構造の基板２０にＢＧＡ３０が実装され、且つ、このＢＧＡ３０と基板２０との間がアンダーフィル材４０で埋められたものであるが、本電子部品実装体６０では、貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ塞ぎ材として、接着剤４２ではなくシール４４を用いている点が異なる。
【００３３】
以下、この電子部品実装体６０の製造方法について具体的に説明する。
（３−１）：まず、図３（ａ）のように、基板２０における反対面２８を上向きにした状態で、この反対面２８上で貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ位置にシール４４を貼り付ける。ここで、このシール４４は、電子部品実装体６０の品番及びシリアル番号が記載されたものであり、従来より電子部品実装体を製造する自動化ラインにおいて、生産設備の自動段取りやロット進捗管理等のために用いられるものである。
【００３４】
（３−２）：次に、図３（ｂ）のように、基板２０を反転させてＢＧＡ実装面２６を上向きにし、ＢＧＡ実装面２６のはんだボール用ランドにはんだを印刷した後、ＢＧＡ３０を、このＢＧＡ３０のはんだボール３２，３２，…とはんだボール用ランドとが合うように、基板２０に搭載する。その結果、ＢＧＡ３０は、ＢＧＡ実装面２６における貫通スルーホール２２，２２，…上に搭載されることとなる。そして、この基板２０をリフローはんだ付け用の加熱炉にて加熱する。これにより、ＢＧＡ３０が基板２０にはんだ付け（リフローはんだ付け）される。
【００３５】
（３−３）：最後に、図３（ｃ）のように、ＢＧＡ３０と基板２０との間にアンダーフィル材４０を流し込む。ここで、基板２０に形成された貫通スルーホール２２，２２，…はシール４４により塞がれた状態となっているため、アンダーフィル材４０が貫通スルーホール２２，２２，…を通って漏れ出してしまうことが防止される。こうして、ＢＧＡ３０と基板２０との間をアンダーフィル材４０で埋めた状態で、このアンダーフィル材４０を硬化させることにより、電子部品実装体６０が完成する。
【００３６】
つまり、本第３実施形態の電子部品実装体６０の製造方法では、まず、基板２０に形成された貫通スルーホール２２，２２，…をシール４４で塞ぎ、以後は、周知の方法でＢＧＡ３０のリフローはんだ付け及びアンダーフィル材４０の注入を行うようになっている。
【００３７】
なお、本第３実施形態の電子部品実装体６０の製造方法では、上記（３−２）の工程が、工程Ａに相当し、上記（３−３）の工程が、工程Ｂに相当し、上記（３−１）の工程が、工程Ｃに相当している。
以上のように、本第３実施形態の電子部品実装体６０の製造方法によれば、上記第１実施形態の（ａ１）と同様の効果を得ることができる。加えて、従来より生産設備の自動段取りやロット進捗管理等のために貼り付けられるシール４４を流用するため、貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐための設備を新たに導入する必要が無く、しかも、貫通スルーホール２２，２２，…を塞ぐ塞ぎ材自体も余分に必要としないため、低コストで実現することができる。
【００３８】
なお、上記第３実施形態の電子部品実装体６０の製造方法では、ＢＧＡ３０を基板２０に実装する前にシール４４を貼り付けるようにしているが、これに限ったものではなく、アンダーフィル材４０を注入する工程より前であればよい。但し、シール４４は生産設備の自動段取りやロット進捗管理等に用いられることから、それに支障が無い程度に早めに貼り付けておくことが好ましい。
【００３９】
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、上記第１〜第３実施形態の電子部品実装体１０，５０，６０の製造方法において、ＢＧＡ実装面２６には、ＢＧＡ３０と共に、これ以外の電子部品も搭載してリフローはんだ付けを行うようにしても勿論よい。
【００４０】
また、上記第１，第３実施形態の電子部品実装体１０，６０の製造方法において、基板２０における反対面２８にも電子部品を実装するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第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】第２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３】第３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。
【符号の説明】
１０，５０，６０…電子部品実装体、２０…基板、２２…貫通スルーホール、２４…配線、２６…ＢＧＡ実装面、２８…反対面、３０…ＢＧＡ、３２…ボール、４０…アンダーフィル材、４２…接着剤、４４…シール
【図１】
2004079621.tif 000003
【図２】
2004079621.tif 000004
【図３】
2004079621.tif 000005