(57)【要約】【課題】プリント配線基板と電子部品の間隙を封止樹脂で完全に封止することができる電子部品の実装方法を提供する。【解決手段】電子部品搭載箇所にスルーホールＴＨを形成したプリント配線基板１Ａを使用し、電子部品３を実装した後、スルーホールＴＨを通して洗浄液４を注入して、プリント配線基板１Ａ上に残留するフラックス成分を除去する。その後、プリント配線基板１Ａの裏面から熱６を照射しながら、このプリント配線基板１Ａと電子部品３の間隙に封止樹脂５を注入する。これにより、毛管現象で滲み込む封止樹脂５の圧力によって、間隙に存在する空気がスルーホールＴＨを通して流出し、絶縁基板１ａと電子部品３の間隙は、ボイドを発生させること無く、封止樹脂５で完全に充填される。更に、スルーホールＴＨに流れ込んだ封止樹脂５は、熱６によって硬化してスルーホールＴＨを塞ぐ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板の表面に配線パターンを形成すると共に、電子部品搭載箇所に表面から裏面に貫通するスルーホールを形成したプリント配線基板を準備する処理と、
前記プリント配線基板の電子部品搭載箇所に対応する電子部品を搭載して半田付けする処理と、
前記プリント配線基板の裏面から前記スルーホールを通して前記電子部品搭載箇所に洗浄液を注入し、前記半田付けで生じたフラックスの残渣を除去する処理と、
前記プリント配線基板の裏面から熱または紫外線を照射すると共に、該プリント配線基板と前記電子部品との間に熱または紫外線で硬化する封止樹脂を注入する処理とを、
順次実行することを特徴とする電子部品の実装方法。
【請求項２】
前記プリント配線基板は、基板内に電子部品を埋め込んだ電子部品内蔵基板の中間層の基板であることを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装方法。
【請求項３】
絶縁基板の表面に配線パターンを形成すると共に、電子部品搭載箇所に表面から裏面に貫通するスルーホールを形成したプリント配線基板。
【請求項４】
前記スルーホールは、表面と裏面の配線パターンを接続するためのものであることを特徴とする請求項３記載のプリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板への電子部品の実装方法とプリント配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２（ａ），（ｂ）は、従来の電子部品の実装方法の説明図である。
プリント配線基板にＩＣ（集積回路）等の電子部品を実装する場合、先ず、図２（ａ）に示すように、絶縁基板１ａの表面に配線パターン１ｂが形成されたプリント配線基板１を準備し、このプリント配線基板１の表面の所定の位置に、半田バンプ２が形成された表面実装型のＢＧＡ(Ball  Grid  Array)やＣＳＰ(Chip  Scale  Package)等の電子部品３をフェイスダウンで（半田バンプ２が形成された回路面が絶縁基板１ａに向き合うように）搭載する。そして、リフロー炉に入れて加熱し、半田バンプ２を溶融させて配線パターン１ｂと電子部品３を半田によって電気的・機械的に接続する。この半田付けの際、半田バンプ２の接続に用いるフラックス成分の残渣が絶縁基板１ａの表面や電子部品３の回路面に付着するので、プリント配線基板１と電子部品３の間隙に洗浄液４を流し、フラックス成分の残渣を除去する。
【０００３】
その後、図２（ｂ）に示すように、プリント配線基板１と電子部品３の間隙にエポキシ等の封止樹脂５を注入して硬化させ、強度や耐衝撃性を持たせると共に、温度や湿度に対する耐候性を確保するようにしている。
【０００４】
なお、下記特許文献１には、基板とフェイスダウン実装された半導体チップとの間に、この半導体チップ全体に均一かつ短時間にアンダーフィル樹脂を塗布することを目的として、ノズルを移動させながら基板と半導体チップとの間にアンダーフィル樹脂を注入すると共に、この基板を固定する固定台全体を揺動させるように構成した樹脂塗布装置が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１７００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記のような実装方法で電子部品３を封止樹脂５で封止する場合、洗浄時に、プリント配線基板１と電子部品３の間隙に洗浄液４を流すだけでは、プリント配線基板１の表面や電子部品３の回路面に付着したフラックス成分の残渣を完全に除去することができず、半田バンプ２の後ろ側等に一部の残渣が残ってしまう。特に、基板の内部にＩＣチップ等の電子部品を埋め込んだ電子部品内蔵基板の中間層の基板として使用するプリント配線基板は、厚さが０．１ｍｍ程度と薄いので、洗浄液の流速によって基板自体が振動を起こし、十分な洗浄効果が得られなかった。
【０００７】
このため、プリント配線基板１と電子部品３の間に封止樹脂５を注入しても、この電子部品３を完全に封止することができず、一部に封止樹脂５が存在しないボイド（空洞）Ｖが発生することがあった。このボイドＶの発生により、強度や耐候性等が損なわれるという課題があった。
【０００８】
本発明は、プリント配線基板と電子部品の間を封止樹脂で完全に封止することができる電子部品の実装方法とプリント配線基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の電子部品の実装方法は、絶縁基板の表面に配線パターンを形成すると共に、電子部品搭載箇所に表面から裏面に貫通するスルーホールを形成したプリント配線基板を準備する処理と、前記プリント配線基板の電子部品搭載箇所に対応する電子部品を搭載して半田付けする処理と、前記プリント配線基板の裏面から前記スルーホールを通して前記電子部品搭載箇所に洗浄液を注入し、前記半田付けで生じたフラックスの残渣を除去する処理と、前記プリント配線基板の裏面から熱または紫外線を照射すると共に、該プリント配線基板と前記電子部品との間に熱または紫外線で硬化する封止樹脂を注入する処理とを順次実行することを特徴としている。
【００１０】
また、本発明のプリント基板は、絶縁基板の表面に配線パターンを形成すると共に、電子部品搭載箇所に表面から裏面に貫通するスルーホールを形成し、部品搭載後に裏面から前面にフラックス除去のための洗浄液を注入することができるようにしたことを特徴としている。
【００１１】
本発明では、プリント配線基板の電子部品搭載箇所に表面から裏面に貫通するスルーホールを形成している。これにより、洗浄時には、スルーホールを通して洗浄液が電子部品搭載箇所に注入されるので、フラックスの残渣が効果的に除去され、封止時には、プリント配線基板と電子部品の間の空気がスルーホールを通して逃げ出すので、封止樹脂がむら無く速やかに注入されると共に、このスルーホールに流入した封止樹脂はプリント配線基板の裏面から照射される熱または紫外線によって塞がれる。従って、プリント配線基板と電子部品の間を封止樹脂で完全に封止することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
この発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、次の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。但し、図面は、もっぱら解説のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例を示す電子部品の実装方法の説明図であり、図２中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００１４】
本実施例では、図１（ａ）に示すように、従来のプリント配線基板１とは若干構造の異なるプリント配線基板１Ａを準備する。即ち、このプリント配線基板１Ａは、絶縁基板１ａの表面に配線パターン１ｂを形成すると共に、電子部品搭載箇所に表面から裏面に貫通するスルーホールＴＨを形成したものである。
【００１５】
準備したプリント配線基板１Ａの表面の電子部品搭載箇所に、半田バンプ２が形成された表面実装型のＢＧＡやＣＳＰ等の電子部品３をフェイスダウンで搭載する。そして、リフロー炉に入れて加熱し、半田バンプ２を溶融させて配線パターン１ｂと電子部品３を半田によって電気的・機械的に接続する。
【００１６】
次に、半田付けの際にプリント配線基板１Ａの表面や電子部品３の回路面に付着したフラックス成分の残渣を除去するための洗浄を行う。この洗浄は、図１（ｂ）に示すように、プリント配線基板１Ａの下側に配置したノズル等（図示せず）から、このプリント配線基板１Ａに形成されたスルーホールＴＨを通して、プリント配線基板１Ａと電子部品３の間に洗浄液４を注入することによって行う。なお、洗浄液４は、スルーホールＴＨを通してだけではなく、従来と同様にプリント配線基板１Ａの表面からも同時に流すようにしても良い。このような洗浄処理により、フラックス成分の残渣をほぼ完全に除去することができる。
【００１７】
更に、電子部品３の強度や耐衝撃性、及び温度や湿度に対する耐候性を確保するために、封止樹脂５の注入を行う。この封止樹脂注入は、図１（ｃ）に示すように、プリント配線基板１Ａの下側に配置した熱源（図示せず）から熱６を照射しながら、プリント配線基板１Ａと電子部品３の間隙にエポキシ等の熱硬化性の封止樹脂５を注入することによって行う。
【００１８】
これにより、注入された封止樹脂５は、プリント配線基板１Ａと電子部品３の狭い間隙に毛管現象によって滲み込む。プリント配線基板１Ａと電子部品３の間の空気は、その間隙およびスルーホールＴＨを通して流出し、このプリント配線基板１Ａと電子部品３の間隙は、封止樹脂５によってほぼ完全に充填される。また、スルーホールＴＨに流れ込んだ封止樹脂５は、プリント配線基板１Ａの下側から照射される熱６によって硬化し、このスルーホールＴＨは封止樹脂５で塞がれる。
【００１９】
これまでの処理で、プリント配線基板１Ａに対する電子部品３の実装は完了するが、このような電子部品３が実装されたプリント配線基板１Ａを、電子部品内蔵基板の中間層の基板として使用する場合は、更に次のような処理工程が実行される。
【００２０】
電子部品３の箇所を刳り貫いたプリプレグを、プリント配線基板１Ａの表面を覆うように圧着し、そのプリプレグの表面に銅箔や銅めっき等によって第２の配線パターンを形成する。更に、必要に応じて第２の配線パターンの上に絶縁層を介して第３、第４等の配線パターンを順次形成すると共に、プリント配線基板１Ａの裏面にも、絶縁層を介して単数または複数の配線パターンを形成する。そして、スルーホールめっきによって、各層の配線パターン間を所定の箇所で電気的に接続する。
【００２１】
以上のように、本実施例の電子部品の実装方法によれば、電子部品搭載箇所にスルーホールＴＨを形成したプリント配線基板１Ａを使用し、電子部品３を半田付けした後、このスルーホールＴＨを通して洗浄液４を注入するようにしている。これにより、プリント配線基板１Ａと電子部品３の間に残留するフラックス成分をほぼ完全に除去することができる。
【００２２】
また、プリント配線基板１Ａの裏面から熱６を照射しながら、このプリント配線基板１Ａと電子部品３の間に封止樹脂５を注入している。これにより、プリント配線基板１Ａと電子部品３の間隙に存在する空気は、毛管現象で滲み込む封止樹脂５の圧力によって、スルーホールＴＨを通してスムーズに流出する。従って、プリント配線基板１Ａと電子部品３の間隙は、ボイドを発生させること無く、短時間に封止樹脂５でほぼ完全に充填することができる。
【００２３】
更に、スルーホールＴＨに流れ込んだ封止樹脂５は、プリント配線基板１Ａの下側から照射される熱６によって硬化するので、このスルーホールＴＨを封止樹脂５で塞ぐことができる。これにより、プリント配線基板と電子部品の間を、短時間で封止樹脂によって完全に封止することができるという利点がある。
【００２４】
なお、本発明は、上記実施例に限定されず、種々の変形が可能である。この変形例としては、例えば、次のようなものがある。
（ａ）  プリント配線基板１Ａと電子部品３の接続は、半田バンプ２によるものに限定されない。例えば、配線パターン１ｂ上にクリーム半田を印刷し、その上に電子部品３を搭載して加熱するようにしても良い。
（ｂ）  封止樹脂５は、熱硬化性のものに限定されない。例えば、紫外線で硬化するような樹脂を用いることも可能である。その場合、熱６を照射する熱源に代えて、紫外線を照射する光源を使用する必要がある。
（ｃ）  プリント配線基板１Ａに形成するスルーホールＴＨの数は、図示したように複数である必要は無く、電子部品３のサイズに応じて決定すればよい。
（ｄ）  プリント配線基板１Ａを、電子部品内蔵基板の中層として使用する場合の処理工程は、例示したものに限定されない。例えば、各層の配線パターンを形成するときに、その下層の配線パターンとの間をめっきによって順次接続していくビルドアップ方式を使用することも可能である。
（ｅ）  プリント配線基板１Ａに形成するスルーホールＴＨは、フラックス成分除去用の洗浄液４を注入したり、封止樹脂５を注入する際に空気を流出させたりするために専用に設けられたスルーホールである必要はなく、表面と裏面の配線パターンを接続するために設けられたスルーホールを利用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例を示す電子部品の実装方法の説明図である。
【図２】従来の電子部品の実装方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１Ａ    プリント配線基板
１ａ    絶縁基板
１ｂ    配線パターン
２    半田バンプ
３    電子部品
４    洗浄液
５    封止樹脂
６    熱
ＴＨ    スルーホール
【図１】
2009188297.tif 000003
【図２】
2009188297.tif 000004