(57)【要約】【課題】電子部品実装基板の小型化・薄型化に伴い発生しうる、部品同士がアンダーフィル樹脂を介して接着固定し、部品の取り外しに不具合が生じる問題を抑制すること。【解決手段】メイン基板１０と、メイン基板１０上に搭載される電子部品３０及び５０と、メイン基板１０と電子部品３０との間に充填されるアンダーフィル樹脂４０と、電子部品３０の上面及び側面を、電子部品３０との間に隙間を有した状態で覆う被覆部材２０とを有し、被覆部材２０の内面の少なくとも一部には、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力が弱い離型膜６０が形成されている電子部品実装基板。【選択図】図１
2012191035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メイン基板と、
前記メイン基板上に搭載される電子部品と、
前記メイン基板と前記電子部品との間に充填されるアンダーフィル樹脂と、
前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆う被覆部材と、
を有し、
前記被覆部材の内面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板。
【請求項２】
請求項１に記載の電子部品実装基板において、
前記離型膜は、前記被覆部材の内側天井面に形成されている電子部品実装基板。
【請求項３】
メイン基板と、
前記メイン基板上に搭載される複数の電子部品と、
前記メイン基板と前記電子部品との間に充填されるアンダーフィル樹脂と、
複数の前記電子部品の中の一部の前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆う被覆部材と、
を有し、
前記被覆部材の外面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板。
【請求項４】
請求項３に記載の電子部品実装基板において、
前記離型膜は、前記被覆部材の外側側面に形成されている電子部品実装基板。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の電子部品実装基板において、
前記被覆部材はキャビティ基板であり、前記メイン基板と前記キャビティ基板との間にも、アンダーフィル樹脂が充填されている電子部品実装基板。
【請求項６】
メイン基板上に電子部品を載置する第１の工程と、
前記メイン基板上に、前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆うように被覆部材を載置する第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記メイン基板と前記電子部品との間にアンダーフィル樹脂を注入・硬化する第３の工程と、
を有し、
前記被覆部材の内面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板の製造方法。
【請求項７】
メイン基板上に複数の電子部品を載置する第１の工程と、
前記メイン基板上に、複数の前記電子部品の中の一部の前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆うように被覆部材を載置する第２の工程と、
前記第２の工程の後、前記メイン基板と複数の前記電子部品との間にアンダーフィル樹脂を注入・硬化する第３の工程と、
を有し、
前記被覆部材の外面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品実装基板、及び、電子部品実装基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やＰＣなどの電子機器は、小型化・薄型化が求められている。それに伴い、電子機器に使用される電子部品実装基板においても、小型化・薄型化が求められている。このため、両面実装や高密度実装、低背実装などが行われている。
【０００３】
また、ＣＳＰ（Chip Size Package）等の半導体パッケージ部品には、強度補強を目的として、基板と電子部品との間にアンダーフィル樹脂を充填したものがある。
【０００４】
特許文献１には、これらの技術に関する半導体装置が開示されている。当該半導体装置は、第１配線基板と、当該第１配線基板の上にフリップチップ実装されて上面が鏡面処理された半導体チップと、当該半導体チップの上面に形成された密着層と、第１配線基板の上にバンプ電極を介して接続されて積層され、半導体チップを収容する収容部を構成する第２配線基板と、第１配線基板と第２配線基板との間に充填されたモールド樹脂と、半導体チップと第１配線基板との間に充填されたアンダーフィル樹脂とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１４７１５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、電子部品実装基板の小型化・薄型化に伴い、以下のような課題が発生することを発見した。
【０００７】
図５に示す電子部品実装基板は、メイン基板１上に電子部品３およびその他の電子部品５が搭載され、メイン基板１と電子部品３との間には、アンダーフィル樹脂４が充填されている。そして、これらが被覆部材２で覆われている。被覆部材２は、例えば電子部品３の耐性向上を目的として設けられる。
【０００８】
ここで、電子部品実装基板の薄型化を実現する手段としては、メイン基板１上に搭載される部品の低背化が考えられる。かかる場合、図５に示すように、メイン基板１と電子部品３との間に注入されたアンダーフィル樹脂４が、電子部品３の側面のみならず、上面にまで濡れひろがる恐れがある。結果、図５に示すように、電子部品３の上面にまで濡れひろがったアンダーフィル樹脂４が被覆部材２にまで達し、電子部品３と被覆部材２とが、アンダーフィル樹脂４を介して接着固定されてしまう。また、部品の低背化実現のために、被覆部材２を低背化し、電子部品３と被覆部材２との間の隙間を小さく設計すると、上記接着固定はより起こりやすくなる。
【０００９】
ところで、例えば不具合発生時など、電子部品実装基板から被覆部材２を取り外す場合がある。しかし、上記のように、電子部品３と被覆部材２とがアンダーフィル樹脂４を介して接着固定されていると、被覆部材２を取り外した際に、目的以外の部品までも外れてしまい、不具合箇所が特定できなくなる等の問題が発生する。
【００１０】
なお、電子部品実装基板の小型化を実現した場合にも、同様の問題が発生する。
【００１１】
図６に示す電子部品実装基板は、メイン基板１上に複数の電子部品３およびその他の電子部品５が搭載され、メイン基板１と電子部品３との間には、アンダーフィル樹脂４が充填されている。そして、その他の電子部品５と、一部の電子部品３が被覆部材２で覆われている。
【００１２】
ここで、電子部品実装基板の小型化を実現する手段としては、メイン基板１上における電子部品３及び５の高密度化、すなわち、部品間隔を狭くする手段が考えられる。かかる場合、メイン基板１と電子部品３との間に注入され、電子部品３の側面に濡れひろがったアンダーフィル樹脂４が、電子部品３に隣接した被覆部材２の側面に達するまで濡れひろがる恐れがある。この結果、電子部品３と被覆部材２とが、アンダーフィル樹脂４を介して接着固定されてしまう。そして、電子部品実装基板から被覆部材２を取り外す際に、上記問題が発生する。
【００１３】
なお、電子部品３を覆う被覆部材としては、例えば図７に示すようなキャビティ基板７も考えられる。かかる場合も同様の問題が発生し得る（例：図８）。
【００１４】
ここで、上記問題を解決する手段として、アンダーフィル樹脂量の制御や塗布条件を変更する手段が考えられる。しかし、アンダーフィル樹脂の量が極端に減ると、本来の目的である補強効果が得られなくなる。また、実際の量産現場では、生産タクト短縮の観点から、樹脂量や塗布条件を細かく制御することは現実的ではない。
【００１５】
本発明では、電子部品実装基板の小型化・薄型化に伴い発生しうる、部品同士がアンダーフィル樹脂を介して接着固定し、部品の取り外しに不具合が生じる問題を抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、メイン基板と、前記メイン基板上に搭載される電子部品と、前記メイン基板と前記電子部品との間に充填されるアンダーフィル樹脂と、前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆う被覆部材と、を有し、前記被覆部材の内面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板が提供される。
【００１７】
また、本発明によれば、メイン基板と、前記メイン基板上に搭載される複数の電子部品と、前記メイン基板と前記電子部品との間に充填されるアンダーフィル樹脂と、複数の前記電子部品の中の一部の前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆う被覆部材と、を有し、前記被覆部材の外面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板が提供される。
【００１８】
また、本発明によれば、メイン基板上に電子部品を載置する第１の工程と、前記メイン基板上に、前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆うように被覆部材を載置する第２の工程と、前記第２の工程の後、前記メイン基板と前記電子部品との間にアンダーフィル樹脂を注入・硬化する第３の工程と、を有し、前記被覆部材の内面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板の製造方法が提供される。
【００１９】
また、本発明によれば、メイン基板上に複数の電子部品を載置する第１の工程と、前記メイン基板上に、複数の前記電子部品の中の一部の前記電子部品の上面及び側面を、前記電子部品との間に隙間を有した状態で覆うように被覆部材を載置する第２の工程と、前記第２の工程の後、前記メイン基板と複数の前記電子部品との間にアンダーフィル樹脂を注入・硬化する第３の工程と、を有し、前記被覆部材の外面の少なくとも一部には、当該面よりも前記アンダーフィル樹脂との密着力が弱い離型膜が形成されている電子部品実装基板の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、電子部品実装基板の小型化・薄型化に伴い発生しうる、部品同士がアンダーフィル樹脂を介して接着固定し、部品の取り外しに不具合が生じる問題を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本実施形態の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図２】本実施形態の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図３】本実施形態の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図４】本実施形態の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図５】比較例の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図６】比較例の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図７】比較例の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【図８】比較例の電子部品実装基板の断面模式図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号およびハッチングを付し、適宜説明を省略する。
【００２３】
＜第１の実施形態＞
図１に、本実施形態の電子部品実装基板の断面模式図の一例を示す。図示するように、本実施形態の電子部品実装基板は、メイン基板１０と、電子部品３０及び５０と、アンダーフィル樹脂４０と、被覆部材２０とを有する。
【００２４】
メイン基板１０の構成は特段制限されず、従来のあらゆるメイン基板を適用することができる。メイン基板１０は、例えば、ガラスエポキシ基板、リジット基板、フレキシブル基板、リジットフレックス基板、セラミックス基板、ガラス基板などであってもよい。
【００２５】
電子部品３０及び５０は、メイン基板１０上に搭載される。電子部品３０は、例えばＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＬＧＡ（Land Grid Array）等のＩＣチップである。電子部品３０をメイン基板１０に搭載する手段は特段制限されず、ワイヤーボンディング、フリップチップボンディング等が考えられる。電子部品５０は、例えば、チップコイル、チップコンデンサ、チップ抵抗等である。なお、電子部品実装基板の薄型化を実現するためには、電子部品３０及び５０の高さは、より低い方が好ましい。
【００２６】
アンダーフィル樹脂４０は、メイン基板１０と電子部品５０との間に充填される。アンダーフィル樹脂４０は、流動性を有する状態でメイン基板１０と電子部品５０との間に注入され、その後、例えば加熱等の処理により硬化される。アンダーフィル樹脂４０としては従来のあらゆるアンダーフィル樹脂を適用することができるが、例えば、エポキシ樹脂を主剤としたものであってもよい。
【００２７】
被覆部材２０は、メイン基板１０上に搭載された少なくとも一部の電子部品３０の上面及び側面を覆う。なお、メイン基板１０上に搭載されたすべての電子部品３０の上面及び側面を覆ってもよい。また、被覆部材２０は、さらに、メイン基板１０上に搭載された一部または全部の電子部品５０を覆ってもよい。１つの被覆部材２０は、電子部品３０及び５０の中の１つまたは２つ以上を覆うことができる。
【００２８】
例えば、被覆部材２０は、メイン基板１０上に搭載された状態で、メイン基板１０とともに略閉じられた空間を形成する。そして、当該空間内に、電子部品３０が位置するよう構成することで、被覆部材２０は、当該電子部品３０の上面及び側面を覆う状態を実現する（図１参照）。被覆部材２０は、例えば電子部品３０の耐性向上を目的として設けられる。
【００２９】
なお、被覆部材２０の形状は特段制限されず、図１に示すような直方体形状であって、一つの面（メイン基板１０側の面）が開放した形状であってもよいし、または、その他の形状であってもよい。
【００３０】
被覆部材２０は、メイン基板１０上に搭載された状態で、電子部品３０との間に隙間ができるよう構成される。具体的には、（１）被覆部材２０の内側天井面と、当該被覆部材２０が覆っている電子部品３０の上面との間、（２）被覆部材２０の内側側面と、当該被覆部材２０が覆っている電子部品３０の側面との間、（３）被覆部材２０の外側側面と、当該被覆部材２０が覆っていない電子部品３０の側面との間に、隙間ができるよう構成される。
【００３１】
このような被覆部材２０は、例えばアルミまたはステンレス等の材料で構成される。
【００３２】
なお、被覆部材２０の内面の少なくとも一部には、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力（接着力）が弱い離型膜６０が形成されている。被覆部材２０の内面とは、被覆部材２０の内側の面であり、すなわち、当該被覆部材２０が覆っている電子部品３０と対向する面である。例えば、図１に示すように、被覆部材２０の内側天井面の少なくとも一部（図の場合全部）に離型膜６０が形成されてもよい。また、内側天井面に代えて、又は加えて、被覆部材２０の内側側面の少なくとも一部に離型膜６０が形成されてもよい（不図示）。
【００３３】
また、被覆部材２０の内面の少なくとも一部に形成される離型膜６０に代えて、又は加えて、被覆部材２０の外面の少なくとも一部に、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力（接着力）が弱い離型膜６０が形成されてもよい。被覆部材２０の外面とは、被覆部材２０の外側の面であり、すなわち、当該被覆部材２０が覆っていない電子部品３０（例えば、被覆部材２０と隣接する電子部品３０）と対向する面である。例えば、図１に示すように、被覆部材２０の外側側面の少なくとも一部に離型膜６０が形成されてもよい。図１に示す例の場合、電子部品３０と対向する図中左側の外側側面のみに、離型膜６０が形成されている。
【００３４】
このような離型膜６０の材料は特段制限されないが、例えば、フッ素系の材料またはシリコン系の材料で構成される。離型膜６０は、例えば、流動性を有する状態で被覆部材２０の所定位置に塗布された後、加熱等の処理で硬化することで形成される。なお、被覆部材２０の内面及び外面は、例えばアルミまたはステンレス等の材料で構成される。
【００３５】
次に、本実施形態の電子部品実装基板の製造方法について説明する。
【００３６】
本実施形態の電子部品実装基板の製造方法は、メイン基板１０上に電子部品３０及び５０を載置（搭載）する第１の工程と、メイン基板１０上に被覆部材２０を載置（搭載）する第２の工程と、第２の工程の後、メイン基板１０と電子部品３０との間にアンダーフィル樹脂４０を注入・硬化する第３の工程と、を有する。
【００３７】
なお、第２の工程では、電子部品３０との間に隙間を有した状態で、電子部品３０の上面及び側面を覆うように、被覆部材２０を載置する。
【００３８】
そして、第２の工程でメイン基板１０上に載置される被覆部材２０の内面の少なくとも一部には、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力（接着力）が弱い離型膜６０が形成されている。なお、被覆部材２０の内面の少なくとも一部に形成されている離型膜６０に代えて、又は加えて、被覆部材２０の外面の少なくとも一部に、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力（接着力）が弱い離型膜６０が形成されていてもよい。
【００３９】
このような本実施形態の電子部品実装基板の製造方法の流れの一例としては、例えば、メイン基板１０上に、メタルマスク等を用いてはんだペーストを所定のパッド上に印刷供給した後、メイン基板１０上の所定の位置に電子部品３０及び５０を搭載する。次に、メイン基板１０上の所定の位置に被覆部材２０を搭載した後、リフロー加熱等によりはんだ付けを行う。例えば被覆部材２０の天井にはアンダーフィル樹脂４０を供給するための開口部が設けられており、当該開口部を介して、電子部品３０とメイン基板１０との間にアンダーフィル樹脂４０を注入した後、加熱によりアンダーフィル樹脂４０を硬化させる。
【００４０】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【００４１】
本実施形態の電子部品実装基板に搭載される被覆部材は、内面及び／又は外面の少なくとも一部に、当該面よりもアンダーフィル樹脂との密着力（接着力）が弱い離型膜が形成されている。
【００４２】
このため、電子部品とメイン基板との間に注入されたアンダーフィル樹脂が被覆部材に達するまで濡れひろがった場合であっても、離型膜がアンダーフィル樹脂と接することで、アンダーフィル樹脂が被覆部材と接することを抑制できる。なお、離型膜は、被覆部材よりもアンダーフィル樹脂との密着力が弱い。このため、被覆部材とアンダーフィル樹脂とが接着固定した状態に比べて、離型膜とアンダーフィル樹脂とが接着固定した状態の方が、容易に、これらを剥離することができる。
【００４３】
結果、電子部品実装基板に搭載した部品を取り外す際に、当該部品がアンダーフィル樹脂を介して他の部品と接着固定していることに起因して、他の部品が予期せず基板上から外れてしまう等の不都合を抑制することができる。例えば、図１に示す状態の電子部品実装基板から、被覆部材２０のみを取り外す場合であっても、図２に示すように、被覆部材２０のみを取り外すことができ、この時電子部品３０が一緒に外れるという不都合を抑制することができる。これにより、例えば被覆部材等の部品を取り外した後の不良解析やリペアが可能となり、開発期間の短縮やコストの削減が可能となる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
本実施形態の電子部品実装基板は、電子部品３を覆う被覆部材がキャビティ基板である点を除き、第１の実施形態の構成と同様である。
【００４５】
図３に、本実施形態の電子部品実装基板の断面模式図の一例を示す。図示するように、本実施形態の電子部品実装基板は、メイン基板１０と、電子部品３０と、アンダーフィル樹脂４０と、キャビティ基板７０と、電子部品５０とを有する。メイン基板１０、電子部品３０、アンダーフィル樹脂４０、電子部品５０の構成は第１の実施形態と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４６】
なお、図示する例はあくまで一例であり、複数の電子部品３０がメイン基板１０上に搭載されてもよい。また、キャビティ基板７０に上面及び側面が覆われない電子部品３０がメイン基板１０上に搭載されていてもよい。また、電子部品５０はメイン基板１０上に搭載されていてもよい。
【００４７】
キャビティ基板７０は、メイン基板１０上に搭載された少なくとも一部の電子部品３０の上面及び側面を覆う。なお、メイン基板１０上に搭載されたすべての電子部品３０の上面及び側面を覆ってもよい。また、メイン基板１０上に電子部品５０が搭載されている場合には、キャビティ基板７０は、電子部品３０に加えて、メイン基板１０上に搭載された一部または全部の電子部品５０を覆ってもよい。１つのキャビティ基板７０は、電子部品３０及び５０の中の１つまたは２つ以上を覆うことができる。
【００４８】
キャビティ基板７０は、キャビティ構造を有し、メイン基板１０上に搭載された状態で、メイン基板１０とともに略閉じられた空間を形成する。すなわち、キャビティがメイン基板１０で閉じられた状態となる。そして、当該空間内に電子部品３０が位置するよう構成することで、キャビティ基板７０は、当該電子部品３０の上面及び側面を覆う状態を実現する。
【００４９】
キャビティ基板７０は、メイン基板１０上に搭載された状態で、電子部品３０との間に隙間ができるよう構成される。具体的には、（１）キャビティの内側天井面と、当該キャビティ内に位置する電子部品３０の上面との間、（２）キャビティの内側側面と、当該キャビティ内に位置する電子部品３０の側面との間、（３）キャビティ基板７０の外側側面と、当該キャビティ基板７０が有するキャビティ内に位置しない電子部品３０の側面との間に、隙間ができるよう構成される。
【００５０】
このようなキャビティ基板７０の構成（形状等）は従来技術に準じたあらゆる構成とすることができる。例えば、キャビティ基板７０は、エポキシ樹脂、ガラス、セラミックス、ポリイミドまたはフッ素樹脂等の材料で構成される。
【００５１】
なお、キャビティ基板７０が有するキャビティの内面の少なくとも一部には、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力（接着力）が弱い離型膜６０が形成されている。キャビティの内面とは、キャビティの内側の面であり、すなわち、キャビティ内に位置する電子部品３０と対向する面である。例えば、図３に示すように、キャビティの内側天井面の少なくとも一部（図の場合全部）に離型膜６０が形成されてもよい。また、内側天井面に代えて、又は加えて、キャビティの内側側面の少なくとも一部に離型膜６０が形成されてもよい（不図示）。
【００５２】
また、キャビティの内面の少なくとも一部に形成される離型膜６０に代えて、又は加えて、キャビティ基板７０の外面の少なくとも一部に、当該面よりもアンダーフィル樹脂４０との密着力（接着力）が弱い離型膜６０が形成されてもよい。キャビティ基板７０の外面は、当該キャビティ基板７０が有するキャビティ内に位置しない電子部品３０（例えば、当該キャビティ基板７０と隣接する電子部品３０）と対向する面である。例えば、キャビティ基板７０の外側側面の少なくとも一部に離型膜６０が形成されてもよい（不図示）。
【００５３】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果を実現することができる。すなわち、電子部品実装基板に搭載した部品を取り外す際に、当該部品がアンダーフィル樹脂を介して他の部品と接着固定していることに起因して、他の部品が予期せず基板上から外れてしまう等の不都合を抑制することができる。例えば、図３に示す状態の電子部品実装基板から、キャビティ基板７０のみを取り外す場合であっても、図４に示すように、キャビティ基板７０のみを取り外すことができ、この時、メイン基板１０上に搭載された電子部品３０が一緒に外れるという不都合を抑制することができる。これにより、例えば被覆部材等の部品を取り外した後の不良解析やリペアが可能となり、開発期間の短縮やコストの削減が可能となる。
【符号の説明】
【００５４】
１０    メイン基板
２０    被覆部材
３０    電子部品
４０    アンダーフィル樹脂
５０    電子部品
６０    離型膜
７０    キャビティ基板
【図１】
2012191035.tif 000003
【図２】
2012191035.tif 000004
【図３】
2012191035.tif 000005
【図４】
2012191035.tif 000006
【図５】
2012191035.tif 000007
【図６】
2012191035.tif 000008
【図７】
2012191035.tif 000009
【図８】
2012191035.tif 000010