(57)【要約】【課題】実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造および電子部品実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】第１の接続用電極２ａ、第２の接続用電極２ｂが複数形成された基板２に、第１の電極４ａが複数形成された第１の電子部品４を実装し、その上方に更に第２の電子部品６を重ねて実装して成る積層構造の電子部品実装構造において、第１の電子部品４の電極形成面と基板２の電極形成面との隙間の中央部に、熱硬化樹脂が硬化した樹脂補強部３を形成する。これにより、実装後の熱サイクルによって第１の電子部品４の接合部に発生する熱応力を緩和するとともに、第２の電子部品６を第１の電子部品４上に搭載する際の押圧荷重を樹脂補強部３によって支持して、第１の電子部品４の破損を防止することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続用電極が複数形成された基板に第１の電極が複数形成された第１段の電子部品を実装して前記第１の電極を前記接続用電極に電気的に接続し、前記第１段の電子部品の上方に少なくとも第２段の電子部品を含む上段の電子部品を重ねて実装して成る積層構造の電子部品実装構造であって、第１段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第１段の電子部品を補強する補強部が形成されていることを特徴とする電子部品実装構造。
【請求項２】
前記接続用電極または前記第１の電極が導電性金属より成る突出電極であることを特徴とする請求項１記載の電子部品実装構造。
【請求項３】
接続用電極が複数形成された基板に第１の電極が複数形成された第１段の電子部品を実装して前記第１の電極を前記接続用電極に電気的に接続し、前記第１段の電子部品の上方に少なくとも第２段の電子部品を含む上段の電子部品を重ねて積層構造を形成する電子部品実装方法であって、前記基板上の電子部品実装位置に樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記第１段の電子部品を前記基板に搭載する第１段搭載工程と、前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記第１段の電子部品の上方に前記上段の電子部品を搭載して前記積層構造を形成する積層工程とを含み、前記第１段搭載工程に先立って前記樹脂供給工程を実行し、前記積層工程に先立って前記樹脂硬化工程を実行して第１段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に前記樹脂が硬化した補強部を形成することを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項４】
前記接続用電極または前記第１の電極が導電性金属より成る突出電極であることを特徴とする請求項３記載の電子部品実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に実装された電子部品の上方に更に電子部品を重ねて実装して成る電子部品実装構造および電子部品実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年電子機器の小型化・高機能化の進展に伴い、電子機器に組み込まれる実装基板の実装密度を更に高密度化することが求められている。このような高密度実装に対応するための実装形態として、複数の電子部品を重ね合わせた積層構造が採用されるようになっている（例えば特許文献１参照）。この文献例では、表面に回路パターンが形成された２つの電子部品を回路パターンの裏側同士を張り合わせて一体化することにより積層構造が実現されており、これにより、基板サイズを増大することなく高機能の実装基板を製造することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１７７３２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで基板に実装される電子部品には、実装過程や基板に実装された後の使用状態において様々な力が作用する。例えば実装後の使用状態においては、環境温度が変動する際の熱サイクルによって電子部品と基板との間には熱応力が作用する。また上述のような積層構造を形成する実装過程において、第１段の電子部品上に第２段の電子部品を搭載する際には、第１段の電子部品には上側からの押圧荷重が作用する。
【０００５】
ところが、上述の従来技術による積層構造においては、１段目の電子部品は基板と接合用電極を介して接続されているのみで何ら補強が為されておらず、実装後の接合信頼性が確保され難いとともに、第１段の電子部品に上側から押圧荷重が作用することによる破損が生じやすいという問題点があった。そしてこのような課題は、積層構造を構成する電子部品が薄型化するに伴い特に顕著となっており、実装後の信頼性を損なう結果となっていた。
【０００６】
そこで本発明は、実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造および電子部品実装方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の電子部品実装構造は、接続用電極が複数形成された基板に第１の電極が複数形成された第１段の電子部品を実装して前記第１の電極を前記接続用電極に電気的に接続し、前記第１段の電子部品の上方に少なくとも第２段の電子部品を含む上段の電子部品を重ねて実装して成る積層構造の電子部品実装構造であって、第１段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第１段の電子部品を補強する補強部が形成されている。
【０００８】
請求項２記載の電子部品実装構造は、請求項１記載の電子部品実装構造であって、前記接続用電極または前記第１の電極が導電性金属より成る突出電極である。
【０００９】
請求項３記載の電子部品実装方法は、接続用電極が複数形成された基板に第１の電極が複数形成された第１段の電子部品を実装して前記第１の電極を前記接続用電極に電気的に接続し、前記第１段の電子部品の上方に少なくとも第２段の電子部品を含む上段の電子部品を重ねて積層構造を形成する電子部品実装方法であって、前記基板上の電子部品実装位置に樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記第１段の電子部品を前記基板に搭載する第１段搭載工程と、前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、前記第１段の電子部品の上方に前記上段の電子部品を搭載して前記積層構造を形成する積層工程とを含み、前記第１段搭載工程に先立って前記樹脂供給工程を実行し、前記積層工程に先立って前記樹脂硬化工程を実行して第１段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に前記樹脂が硬化した補強部を形成する。
【００１０】
請求項４記載の電子部品実装方法は、請求項３記載の電子部品実装方法であって、前記接続用電極または前記第１の電極が導電性金属より成る突出電極である。
【００１１】
本発明によれば、電子部品の上方に更に電子部品を重ねて実装して成る電子部品実装構造において、第１段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第１段の電子部品を補強する補強部を形成することにより、第１段の電子部品を補強して実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の電子部品実装構造の断面図、図２、図３は本発明の一実施の形態１の電子部品実装方法の工程説明図である。まず図１を参照して電子部品実装構造１について説明する。電子部品実装構造１は、基板２上に第１の電子部品４を実装し、更に第１の電子部品４上に第２の電子部品６を重ねて実装した積層構造の電子部品実装構造である。第１の電子部品４，第２の電子部品６はいずれも薄型部品であり、厚みｔ１，ｔ２は１００μｍ以下となっている。
【００１３】
図１において、基板２の上面には第１の接続用電極２ａ、第２の接続用電極２ｂが複数形成されている。第１の電子部品４の下面には、導電性金属より成る突出電極である第１の電極４ａが形成されており、第１の接続用電極２ａには、第１の電極４ａが電気的に接続されている。第１の電子部品４は基板２の上面との間に、１５〜５０μｍの実装隙間ｄ１で実装されており、第１の電子部品４の電極形成面と基板２の電極形成面との隙間の中央部分には、熱硬化性樹脂が硬化した樹脂補強部３が、第１の接続用電極２ａと第１の電極４ａとの接合部に接触しない範囲で形成されている。樹脂補強部３は、第１の電子部品４を補強する補強部として機能する。
【００１４】
第１の電子部品４の上面には、第２の電子部品６が第２の電極６ａを上向きにしたフェイスアップ姿勢で接着材５を介して実装されている。第２の電子部品６と第１の電子部品４との間の実装隙間ｄ２は、１０μｍ程度に設定される。第２の電極６ａは、基板２の第２の接続用電極２ｂとボンディングワイヤ７を介して接続されている。
【００１５】
電子部品実装構造１において、樹脂補強部３は実装後の使用状態における熱サイクルによって発生する熱応力を緩和するとともに、実装過程において第１の電子部品４上に第２の電子部品６を搭載する際に、第１の電子部品４に負荷される上側からの押圧荷重に対して第１の電子部品４を補強する機能を有している。
【００１６】
次に図２、図３を参照して電子部品実装構造１を形成するための電子部品実装方法について説明する。まず図２（ａ）に示すように、基板２上面に設定された電子部品実装位置の第１の接続用電極２ａの間に、ディスペンサ８によって熱硬化性の樹脂３ａを供給する（樹脂供給工程）。このとき、樹脂３ａは電子部品実装位置の中央をねらって適正量が吐出される。この適正量は、第１の電子部品４を実装した状態において、押し広げられた樹脂３ａが第１の接続用電極２ａの外側まで拡がらないような樹脂量に設定される。
【００１７】
次いで図２（ｂ）に示すように、第１の電子部品４を搭載ツール９によって第１の電極４ａを下向きにしたフェイスダウン姿勢で保持し、基板２上の電子部品実装位置に搭載する（第１段搭載工程）。そして搭載ツール９によって第１の電子部品４を押圧することにより、第１の電極４ａと第１の接続用電極が接合され、図２（ｃ）に示すように、第１の電極４ａが第１の接続用電極２ａに電気的に接続される。なお、接合の際に第１の電子部品４に超音波振動を印加してもよい。
【００１８】
この後、図２（ｄ）に示すように、樹脂３ａを加熱して樹脂３ａを硬化させる（樹脂硬化工程）。これにより、基板２の電極形成面と第１の電子部品４の電極形成面との間に、樹脂３ａが熱硬化した樹脂補強部３が形成される。この樹脂硬化工程は、加熱手段を備えた搭載ツール９によって第１の電子部品４を介して樹脂３ａを加熱してもよく、または他の加熱手段で全体を加熱するようにしてもよい。
【００１９】
この後、第１の電子部品４の上方に更に上段の電子部品を重ねて搭載して積層構造を形成する（積層工程）。図３（ａ）に示すように、第１の電子部品４の上面（回路形成面の裏側）にディスペンサ１０によって接着材５を塗布し、次いで図３（ｂ）に示すように、第２の電子部品６を電極６ａを上向きにしたフェイスアップ姿勢で第１の電子部品４上に搭載し、第２の電子部品６を第１の電子部品４に接着材５によって接着する。
【００２０】
そしてこの後基板２はワイヤボンディング工程に送られ、電極６ａと第２の接続用電極２ｂとをボンディングワイヤ７によって接続する。これにより、図１に示す電子部品実装構造１が完成する。なお上述例では、上段の電子部品として第２の電子部品６のみを第２段の電子部品として積層する例を示したが、第２段の電子部品の上に更に電子部品を重ねて多層の積層構造としてもよい。
【００２１】
上述の電子部品実装方法においては、第１段搭載工程に先立って樹脂供給工程を実行するようにしている。これにより、第１の電子部品４と基板２との間に樹脂３ａを供給する際に、適正量の樹脂３ａを電子部品実装位置の中央に正確に供給することが可能となる。
【００２２】
このため、供給された樹脂３ａが第１の電子部品４の実装後に電子部品の外側にはみ出すことがなく、したがって薄型の第１の電子部品４を実装対象とする場合にあっても、外側にはみ出した樹脂が第１の電子部品４の側面を這い上って上面に付着することによる不具合、すなわち搭載ツール９に樹脂３ａが付着することによる汚損や、第１の電子部品４の上面で硬化した樹脂３ａが第２の電子部品６の搭載動作を妨げることなどの不具合を防止することができる。
【００２３】
また上述の電子部品実装方法においては、積層工程に先立って樹脂硬化工程を実行して、第１の電子部品４と基板２との間に樹脂３ａが硬化した樹脂補強部３を形成するようにしている。これにより、積層工程において第１の電子部品４の上面に、上段の電子部品を搭載する際の上方からの押圧荷重を樹脂補強部３によって支持することができ、薄型の第１の電子部品４を第１段の電子部品として用いて積層構造を形成する場合にあっても、第１段の電子部品の破損を有効に防止することができる。
【００２４】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２の電子部品実装構造の断面図である。実施の形態２は、実施の形態１と同様の積層構造の電子部品実装構造において、第２段の電子部品として、フェイスダウン姿勢で実装されるフリップチップを用いたものである。本実施の形態２においても、第１の電子部品１４，第２の電子部品１６はいずれも薄型部品であり、厚みｔ３，ｔ４は１００μｍ以下となっている。
【００２５】
図４において、基板１２の上面には、第１の接続用電極１２ａが形成されている。第１の電子部品１４の下面には、導電性金属より成る突出電極である第１の電極１４ａが形成されており、第１の接続用電極１２ａには、第１の電極１４ａが電気的に接続されている。第１の電子部品１４は基板２の上面との間に、１５〜５０μｍの実装隙間ｄ３で実装されており、第１の電子部品１４の電極形成面と基板１２の電極形成面との間には、実施の形態１の樹脂補強部３と同様形状・同様機能の樹脂補強部１３が形成されている。第１の電子部品１４の下面側には機能回路１４ｂが形成されている。
【００２６】
第１の電子部品１４にはスルーホール１４ｄが設けられており、スルーホール１４ｄは第１の電子部品１４の下面および上面にそれぞれ形成された回路電極１４ｃ、１４ｅを電気的に連結している。第２の電子部品１６の下面には、導電性金属より成る突出電極である第２の電極１６ａが形成されている。第２の電子部品１６は第１の電子部品１４の上面との間に、１５〜５０μｍの実装隙間ｄ４で実装され、回路電極１４ｅには第２の電極１６ａが接続される。これにより第２の電子部品１６は、第１の電子部品１４のバンプ１４ａを介して基板１２に電気的に接続される。
【００２７】
この電子部品実装構造１１においても、樹脂補強部１３は実装後の熱サイクルによって発生する熱応力を緩和するとともに、実装過程において第１の電子部品１４上に第２の電子部品１６を搭載する際に、第１の電子部品１４に負荷される押圧荷重を樹脂補強部１３によって支持して、第１の電子部品１４の破損を防止することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、第１段の電子部品の上方に電子部品を重ねて実装して成る電子部品実装構造において、第１段の電子部品の電極形成面と基板の電極形成面との間に該第１段の電子部品を補強する補強部を形成するようにしたので、第１段の電子部品を補強して、実装後の信頼性に優れた電子部品実装構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１の電子部品実装構造の断面図
【図２】本発明の一実施の形態１の電子部品実装方法の工程説明図
【図３】本発明の一実施の形態１の電子部品実装方法の工程説明図
【図４】本発明の実施の形態２の電子部品実装構造の断面図
【符号の説明】
１，１１  電子部品実装構造
２，１２  基板
３，１３  樹脂補強部
４，１４  第１の電子部品
６，１６  第２の電子部品
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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