(57)【要約】【課題】実装基板上にはんだ実装された半導体装置の耐衝撃性を高めるとともに、半導体装置のリペア時に、実装基板からの半導体装置の剥離を容易にし得る電子装置を提供する。【解決手段】複数の突起電極を備えた半導体装置２と、半導体装置２を接続する実装基板１と、半導体装置２の側面と、実装基板１に対する半導体装置２の投影面周縁部とに配置した発泡剤３と、発泡剤３の配置領域を覆い、半導体装置２の側面と実装基板１の表面とに配置された接着剤４とを備えた構成からなる。【選択図】図２
2009038176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の突起電極を備えた半導体装置と、
前記半導体装置を接続する実装基板と、
前記半導体装置の側面と、前記実装基板に対する前記半導体装置の投影面周縁部とに配置した発泡剤と、
前記発泡剤の配置領域を覆い、前記半導体装置の側面と前記実装基板の表面とに配置された接着剤と、
を有することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記接着剤が熱硬化性樹脂を主成分とし、前記発泡剤の発泡温度が、前記熱硬化性樹脂の加熱硬化温度より高いことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記発泡剤の配置領域が、前記投影面周縁部における前記実装基板上に不連続に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電子装置。
【請求項４】
半導体素子が搭載されたパッケージの側面から複数のアウターリードが延在してなる半導体装置と、
前記半導体装置の前記アウターリードを接続する接続電極を有する実装基板と、
前記アウターリードと前記接続電極との接続部の上部に配置した発泡剤と、
前記発泡剤の配置領域を覆って配置された接着剤と、
を有することを特徴とする電子装置。
【請求項５】
複数の突起電極を備えた半導体装置と実装基板とをリフローにより接続する工程と、
前記半導体装置の側面と、前記実装基板に対する前記半導体装置の投影面周縁部とに、噴射装置から発泡剤を分散媒とともに噴射させ、前記半導体装置の側面と前記投影面周縁部に前記発泡剤を付着させる工程と、
前記発泡剤の配置領域を覆い、前記半導体装置の側面と前記投影面周縁部に接着剤を塗布する工程と、
を備えたことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項６】
前記発泡剤および前記接着剤が独立して噴出されるノズルＡおよびノズルＢが一定間隔で配置され、前記ノズルＡおよびノズルＢの噴出圧力および／または噴出時間がそれぞれ独立して制御される噴射装置を用い、ノズルＡを前記半導体装置の側面および前記投影面周縁部で前記発泡剤を噴出した後、前記ノズルＢで前記発泡剤を前記接着剤で覆う工程を備える請求項５に記載の電子装置の製造方法。
【請求項７】
前記発泡剤の付着工程において、当該発泡剤が分散媒に分散されている請求項５または請求項６に記載の電子装置の製造方法。
【請求項８】
前記分散媒が接着性樹脂成分を含有する請求項７に記載の電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、特に、パソコン等の耐衝撃性を要求されるモバイル機器に使用される半導体装置を備えた電子装置に関し、落下耐衝撃性を高めるとともにリペア性のよい電子装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、従来のボール・グリッド・アレイ（以下、ＢＧＡと記す）タイプの半導体装置２を実装基板６１に接続した電子装置５１を示す概略断面図であり、半導体装置２の一方の面には、突起電極５が形成されている。図１６は、電子装置５１の実装基板６１が反った状態を示す概略断面図である。電子装置５１をパソコン等の電子機器に組み込み、落下等させた場合、実装基板６１に応力がかかり、実装基板６１が反った状態になる。最近の機器の小型化に伴い、機器に搭載する半導体装置２も小型化を要求されるため突起電極５が微細化する傾向にある。こうした機器を落下させた場合、衝撃により実装基板６１に撓みや振動が生じ、図１６のように、突起電極５と実装基板６１との間に剥離力が働き、突起電極５と実装基板６１のランド（図示せず）の界面でクラックや剥離が発生する危険性が高まっている。
【０００３】
これらの対策のために、従来は、図１７のように実装基板６１と半導体装置２の隙間に熱硬化性樹脂のアンダーフィル６２を流入して硬化したり、図１８のように半導体装置２の周囲に熱硬化性樹脂の接着剤４を塗布、硬化して実装基板６１に半導体装置２を接着固定していた。これらの構造では半導体装置２に不具合が生じ、リペアをする場合、一旦硬化したアンダーフィル６２や接着剤４を削り取ることが必要となり、多くの工数を要していた。これに対して、アンダーフィル６２として有機溶剤を内包した有機系熱膨張性粒子と熱硬化性接着剤樹脂とを混合した樹脂組成物を用いる実装構造体が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような構成の実装構造体の場合には、リペア時に過熱することでアンダーフィル６２の有機系熱膨張性粒子内の有機溶液が沸騰気化するため樹脂硬化物が多孔質構造に変化し、容易に半導体装置２を実装基板６１から取り外すことができるとしている。
【特許文献１】特開２００５−３３２９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１によれば、数ミクロンのマイクロカプセルからなる発泡剤を低粘度の液状接着剤中に分散させているが、マイクロカプセルの偏在や沈降により均一に接着剤中に分散させることは非常に困難である。また電子装置を発泡剤の発泡温度以上に昇温して不具合な半導体装置を実装基板から剥離する場合、接着剤中に発泡剤が分散配合されているために剥離箇所が実装基板と突起電極との界面だけではなく、半導体装置２とアンダーフィル６２の界面でも生じる。この場合、半導体装置２を取り外した後にアンダーフィル６２の大部分が実装基板６１側に残ることになり、この樹脂残渣を除去するために多くの工数を要するという課題があった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、リペア時において接着剤の剥離性を高め、半導体装置を取り外した後の実装基板上の樹脂残渣を少なくし、リペア作業を容易にできる電子装置およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来の課題を解決するために、本発明の電子装置は、複数の突起電極を備えた半導体装置と、半導体装置を接続する実装基板と、半導体装置の側面と、実装基板に対する半導体装置の投影面周縁部とに配置した発泡剤と、発泡剤の配置領域を覆い、半導体装置の側面と実装基板の表面とに配置された接着剤とを備えた構成からなる。
【０００８】
このような構成とすることにより、本発明の電子装置は、半導体装置が故障の際に電子装置を発泡剤の発泡温度以上に加熱することで、半導体装置を実装基板と接着剤の界面から清浄に剥離できる。したがって、半導体装置を取り外した後の実装基板の上には接着剤の残渣が少なくなるのでリペアが容易にできる。
【０００９】
また、上記構成において、接着剤が熱硬化性樹脂を主成分とし、発泡剤の発泡温度が、熱硬化性樹脂の加熱硬化温度より高くてもよい。このような構成とすることにより、接着剤の硬化時には発泡剤が発泡することはなく、リペア時に電子装置を発泡剤の発泡温度より高温にすることで発泡剤が発泡し、接着剤と実装基板の界面が剥離し、容易に半導体装置を取り外すことができる。
【００１０】
また、上記構成において、発泡剤の配置領域が、投影面周縁部における実装基板上に不連続に配置されている構成としてもよい。このような構成とすることにより、半導体装置の側面や実装基板の表面の各近傍に配置される発泡剤の使用量の削減を図れ、電子装置のコスト削減が可能になる。さらに、接着剤内の発泡剤が分割して配置されるために、発泡剤の発泡温度に加熱して半導体装置の側面や実装基板の表面から接着剤を剥離する際の実装基板へのダメージを小さくできることから良好な品質のリペアが可能な電子装置を得ることができる。
【００１１】
また、本発明の電子装置は、半導体素子が搭載されたパッケージの側面から複数のアウターリードが延在してなる半導体装置と、半導体装置のアウターリードを接続する接続電極を有する実装基板と、アウターリードと接続電極との接続部の上部に配置した発泡剤と、発泡剤の配置領域を覆って配置された接着剤とを備えた構成からなる。
【００１２】
このような構成とすることにより、本発明の電子装置は、半導体装置が故障した場合に電子装置を発泡剤の発泡温度に加熱することで、面実装型半導体装置のアウターリードと実装基板のランドとの接合部を接着固定している接着剤をアウターリードの接合部上面および接合部近傍の実装基板の界面から清浄に剥離できる。その後、半導体装置のアウターリードと実装基板のランドを接合しているはんだを溶融温度以上に加熱しながら実装基板から半導体装置を取り外すことで実装基板を廃棄することなくリペアが可能となる。
【００１３】
また、本発明の電子装置の製造方法は、複数の突起電極を備えた半導体装置と実装基板とをリフローにより接続する工程と、半導体装置の側面と、実装基板に対する半導体装置の投影面周縁部とに、噴射装置から発泡剤を分散媒とともに噴射させ、半導体装置の側面と投影面周縁部に発泡剤を付着させる工程と、発泡剤の配置領域を覆い、半導体装置の側面と投影面周縁部に接着剤を塗布する工程とを備えた方法からなる。
【００１４】
このような方法とすることにより、半導体装置の側面や実装基板の表面に、発泡剤が分散媒の内部に完全に配合されるとともに、分散媒の層上を覆って塗布される接着剤が、半導体装置の側面や実装基板の表面と良好に接着し得る。
【００１５】
また、発泡剤および接着剤の付着工程において、発泡剤および接着剤が独立して噴出されるノズルＡおよびノズルＢが一定間隔で配置され、ノズルＡおよびノズルＢの噴出圧力および／または噴出時間がそれぞれ独立して制御される噴射装置を用い、ノズルＡを半導体装置の側面および投影面周辺部で発泡剤を噴出した後、ノズルＢで発泡剤を接着剤で覆う工程を備えてもよい。
【００１６】
このような方法とすることにより、ノズルＡにより噴出させた発泡剤を覆うようにノズルＢから噴射させた接着剤を塗布することができる。そうすると本発明の電子装置は、半導体装置が故障の際に電子装置を発泡剤の発泡温度以上に加熱することで、半導体装置を実装基板と接着剤の界面から清浄に剥離できる。したがって、半導体装置を取り外した後の実装基板の上には接着剤の残渣が少なくなるのでリペアが容易にできる。
【００１７】
また、発泡剤の付着工程において、発泡剤が分散媒に分散されていてもよい。また、分散媒が接着性樹脂成分を含有していてもよい。
【００１８】
このような方法とすることにより、半導体装置の側面や実装基板の表面に、発泡剤を分散媒の層で確実に付着させることができるとともに、分散媒の層上の発泡剤の配置領域を覆って塗布される接着剤が、半導体装置の側面や実装基板の表面と良好に接着し得る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の電子装置および電子装置の製造方法によれば、基板と接着剤の間に発泡剤を偏在して配置することができるため、所定の発泡温度まで加熱することで、接着剤と発泡樹脂界面近傍でのみ発泡し、接着剤の界面で容易かつ清浄に剥離することができるとともに、実装基板の再利用が可能になることからコスト削減を図れるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これらの図においては、それぞれの厚みや長さ等は図面の作成上から実際の形状とは異なる。また、半導体装置上の突起電極の個数も実際とは異なり、図示しやすい個数としている。
【００２１】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１にかかる電子装置２０の概略構成を示す図で、図１は平面図、図２は図１における１Ａ−１Ａ断面図である。なお、図１では、実装基板１の構造をわかりやすくするために半導体装置２、発泡剤３の層および接着剤４の一部を除去した状態を示している。
【００２２】
本実施の形態の電子装置２０は、半導体装置２と、半導体装置２を搭載した実装基板１と、半導体装置２の側面および半導体装置２の周縁部の実装基板１の表面上に付着した発泡剤３と、発泡剤３を覆うように塗布された接着剤４を備えている。
【００２３】
半導体装置２は、ＢＧＡタイプの半導体装置であり、一方の面上に格子状に配列した複数の突起電極５を有している。本実施の形態の半導体装置は、インターポーザーとして、例えば、樹脂基板、セラミック基板またはフレキシブル基板を用いてもよく、ＣＳＰ（Ｃｈｉｐ  Ｓｃａｌｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）と呼ばれる半導体装置を用いてもよく、半導体素子の電極に直接はんだバンプを形成したフリップチップ型の半導体素子でも構わない。突起電極５は、はんだボールを搭載するボールセット法で形成しても構わないし、はんだペーストを印刷方式で供給し、リフローを行って形成しても構わないし、メッキ法で形成しても構わない。さらに、突起電極５の材質は、例えば、錫・亜鉛系合金、錫・ビスマス系合金、錫・銀系合金または亜鉛・ビスマス系合金等少なくとも１つであってもよいし、金、銅、ニッケル、金メッキされたニッケルまたは金メッキされた銅等少なくとも１つであってもよい。
【００２４】
実装基板１は、一方の面に、半導体装置搭載領域とその領域に設けられ、半導体装置２の突起電極５と電気的に接続するランド６を備えている。
【００２５】
また、本実施の形態における実装基板１の基材は、ガラス繊維やケプラー等の有機物からなる繊維にエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリポリエステル樹脂、ベンゾオキサザール樹脂、テフロン（登録商標）樹脂等を含浸して硬化させた機材を用いたものやＢＴレジンを用いたもの等、種々の樹脂基板を用いることができる。
【００２６】
導体の材質は銅箔とするが、銅箔上に金属層を形成してもよい。金属層としては、例えば、はんだ、金、銀、ニッケルまたはパラジウム等から選択された少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００２７】
また本実施の形態では、半導体装置２を実装基板１に搭載する例を示したが、複数の半導体装置やコンデンサ等の受動部品を搭載しても構わない。
【００２８】
発泡剤３は、微細な熱可塑性共重合樹脂からなる殻に有機溶剤が内包された構造のマイクロカプセルである。殻の直径は、１μｍから２００μｍの範囲とし、より好ましくは５μｍから５０μｍとする。マイクロカプセルの材質は、例えば、酢酸ビニル・アクリロニトリル、メチルメタクリレート・アクリロニトリル、塩化ビニリデン・アクリロニトリル、スチレン・アクリロニトリル、スチレン・ブタジエン・アクリロニトリル、酢酸ビニル・エチレンまたはビニルアルコール・エチレンの共重合樹脂を用いることができる。また、有機溶剤は、例えば、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等から選択された少なくとも１つを含んでいてもよい。そして、電子装置２０のリペアの際に、発泡剤３は内包される各有機溶剤の蒸気圧を考慮して８０℃から２００℃で加熱して使用する。加熱することで熱可塑性共重合樹脂の殻が軟化し、同時に殻内の有機溶剤の蒸気圧が高くなり、殻が膨張肥大して接着剤４を剥離する機能を備えるものである。なお、発泡剤３の発泡温度は、接着剤４の硬化温度以下にすることが望ましい。
【００２９】
接着剤４としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂およびシアネートエステルから選択された少なくとも１つを含んでいてもよい。またエポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、ビフェニル型、ナフタレン型等から選択された少なくとも１つを含んでいてもよい。
【００３０】
また接着剤４の成分には樹脂成分以外にフィラー、難燃剤、顔料、硬化剤および硬化促進剤等から選択された少なくとも１つを含んでいてもよい。上記組成に加えて光開始剤を添加してもよい。また、半導体装置２の搭載領域が打ち抜かれて、半導体装置２の実装領域の外周に所定の幅でフレーム状に形成されたホットメルトタイプのプリプレグ樹脂であってもよい。
【００３１】
以下、本実施の形態の電子装置２０の製造方法を図３（ａ）〜図３（ｃ）を用いて簡単に説明する。図３（ａ）に示す実装基板１のランド６の上に、例えば、メタルマスクとスキージを用いてはんだペーストを印刷方式で供給する。続いて半導体装置２を実装基板１のランド６上に配置し、リフローにより半導体装置２の突起電極５とランド６とをはんだ接続する。これにより実装基板１上に半導体装置２を実装することができる。
【００３２】
次に、図３（ｂ）に示す半導体装置２の側面と、実装基板１に対する半導体装置２の投影面周縁部に、噴射装置３０から噴射させたマイクロカプセルからなる発泡剤３を付着させて、発泡剤３の層を形成する。発泡剤３が噴射装置３０のノズルから高速で噴射される際に、発泡剤３同士が摩擦して帯電することで半導体装置２の側面や実装基板１の表面と発泡剤３との間で静電気による付着が発生する。また、他の発泡剤３の帯電方法としては噴射装置３０の内部に帯電装置を備えておき、予め帯電させた発泡剤３を噴射して付着させてもよい。このようにして付着させた発泡剤３は同じ極性に帯電しているために、発泡剤３間で斥力が作用し、発泡剤３は隣接する発泡剤３との間で一定の間隔を維持して付着する。
【００３３】
次に、図３（ｃ）に示す半導体装置２の側面と、実装基板１に対する半導体装置２の投影面周縁部に形成された発泡剤３の層を覆うように、例えば、ディスペンサーを用いて接着剤４を塗布する。
【００３４】
最後に、接着剤４の硬化温度で所定の時間まで加熱硬化することで半導体装置２を実装基板１に接着固定する。なお、接着剤４は発泡剤３同志の斥力で形成された発泡剤３の層の隙間を介して、半導体装置２の周囲の側面および半導体装置２の周囲の実装基板１上面に到達して、それぞれの面上に広がり、これを加熱硬化することで半導体装置２が実装基板１に接着固定される。
【００３５】
なお、図３（ｂ）の工程を省略するために、図４に示す噴射装置３１を用いてもよい。噴射装置３１は所定量のマイクロカプセル状の発泡剤３を噴出するノズルＡ９と所定量の接着剤４を噴出するノズルＢ１０を備え、両ノズルが一定間隔を有して配置された構成である。ノズルＡ９は、ノズルＢ１０に対して噴射装置３１の移動方向側に配置されている。ノズルＡ９およびノズルＢ１０は突出圧力および／または噴出時間がそれぞれ独立して制御することができる。また図５は、図４の４Ａ−４Ａ線に沿って切断した拡大断面図であり、図６は、図４の４Ｂ部の拡大断面図である。図５に示すようにノズルＡ９およびノズルＢ１０は、断面が矩形状をした管であり(以下、角管と呼ぶ)、ノズルＡ９の発泡剤３が噴出される噴出口断面積は、ノズルＢ１０の接着剤４が噴出される噴出口断面積より小さく、移動方向から見た角管の幅はノズルＡ９よりノズルＢ１０が広いことを特徴とする。そうすると図６に示すように発泡剤３は実装基板１の上面に配置され、接着剤４は発泡剤３を覆って形成されることになる。なお、本実施例では噴射装置３１のノズルＡ９およびノズルＢ１０の形状を角管としたが円管であってもよい。その場合はノズルＡ９の内径をノズルＢ１０の内径より小さくすることで上述した角管と同様な効果が得られる。
【００３６】
このような製造方法とすることで、本実施の形態の電子装置２０は、通常の機器を使用する温度では、熱硬化性の接着剤４により、落下時等に実装基板１に衝撃が加わっても、半導体装置２の周縁部の実装基板１の歪みが抑制されるため、半導体装置２と実装基板１の接続部にかかる応力が緩和されるため耐衝撃性を高めることができる。
【００３７】
次に、本実施の形態の電子装置２０のリペア方法について説明する。電子装置２０を作製後、電気的検査で半導体装置２の故障が検出された場合、電子装置２０を発泡剤３に内包される各有機溶剤の蒸気圧を考慮して８０℃から２００℃で加熱する。そうすると、発泡剤３の熱可塑性共重合樹脂の殻が軟化し、同時に殻内の有機溶剤の蒸気圧が高くなり、殻が膨張肥大する。その結果、実装基板１と接着剤４の界面および半導体装置２の側面と接着剤４の界面で接着剤４を引き剥がす力が働く。その後、電子装置２０の突起電極５と実装基板１のランド６の接続部のはんだを溶融するために加熱する。加熱温度は、接続部のはんだの融点以上とし、はんだを溶融後、半導体装置２を実装基板１から取り外す。このような方法とすることで半導体装置２を実装基板１から取り外した後に実装基板１の表面上の接着剤４の残渣が生じることが少ない。
【００３８】
このような製造方法とすることで、高信頼性で迅速なリペアが可能な電子装置２０を実現できるとともに、接着剤４をナイフ等で削り落とす工程がなくなり、大幅な工数削減と基板廃棄ロス削減が可能となる。
【００３９】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２にかかる電子装置２１の断面図である。ここで、実施の形態２は実施の形態１と発泡剤３と半導体装置２および実装基板１の界面に分散媒７を配置することが異なるもので、他の構成は同じである。
【００４０】
すなわち、図７に示すように、本実施の形態の電子装置２１は、半導体装置２と、半導体装置２を搭載した実装基板１と、半導体装置２の側面および半導体装置２の周縁部の実装基板１の表面上に塗布した分散媒７の被膜と、分散媒７の被膜表面に分散して付着させた発泡剤３と、分散媒７の被膜と発泡剤３を覆って配置される接着剤４とを備えている。
【００４１】
分散媒７は実施の形態１に記述の絶縁性の液状の接着剤４と同じ材質であってもよく、異なる材質であってもよい。このような構成とすることで、電子装置２１の作製時において実装基板１に振動等の衝撃が加わっても発泡剤３を確実に保持することができる。
【００４２】
以下、本実施の形態の電子装置２１の製造方法を図８（ａ）〜図８（ｄ）を用いて簡単に説明する。
【００４３】
図８（ａ）に示す実装基板１のランド６の上に、例えば、メタルマスクとスキージを用いてはんだペーストを印刷方式で供給する。続いて半導体装置２を実装基板１のランド６上に配置し、リフローにより半導体装置２の突起電極５とランド６とをはんだ接続する。これにより実装基板１上に半導体装置２を実装することができる。
【００４４】
次に、図８（ｂ）に示す半導体装置２の側面および半導体装置２の周縁部の実装基板１の上面に、液状の分散媒７を噴射装置３０から噴射させ、液状の分散媒７の被膜を所定の厚みに形成する。
【００４５】
次に、図８（ｃ）に示す分散媒７の被膜上に微細粒子状のマイクロカプセルからなる発泡剤３を噴射装置３０から噴射させ、付着させる。分散媒７用のノズルと発泡剤３用のノズルが所定間隔で配置された噴射装置３０で、分散媒７の形成と同時に、その上層に発泡剤３を付着させてもよい。
【００４６】
最後に、図８（ｄ）に示す半導体装置２の周囲の実装基板１の上面に形成された分散媒７の被膜と、その表面に静電気による斥力で形成される間隔を保持して付着した発泡剤３を覆って接着剤４を、例えば、ディスペンサーを用いて塗布して、半導体装置２を実装基板１に接着固定する。なお、所定量のマイクロカプセル状の発泡剤３を噴出するノズルと所定量の接着剤４を噴出するノズルを備え、両ノズルが一定間隔を有して配置された構造の噴射装置３０を使用して、分散媒７の層の上から発泡剤３が下層となるような方向にノズルを移動させて発泡剤３と接着剤４を同時に塗布してもよい。そして、接着剤４を加熱硬化することで半導体装置２が実装基板１の上面に接着固定される。
【００４７】
このような製造方法とすることで、本実施の形態の電子装置２１は、通常の機器を使用する温度では、熱硬化性の接着剤４により、落下時等に実装基板１に衝撃が加わっても、半導体装置２の周囲の実装基板１の歪みが抑制されるため、実装基板１のはんだ接合部での剥離を抑制でき、耐衝撃性を高めることができる。
【００４８】
本実施の形態の電子装置２１のリペア方法については、実施の形態１と同様な方法で行う。すなわち、電子装置２１全体を発砲剤の発泡温度まで加熱して殻を軟化させるとともに殻内部の有機溶剤の蒸気圧を上昇させる。その結果、半導体装置２の側面近傍および半導体装置２の周縁部の実装基板１の表面近傍の接着剤４の内部に分散配置されているマイクロカプセルが加熱膨張して、実装基板１の表面と接着剤４および半導体装置２の側面と接着剤４との界面近傍で剥離力が働き、実装基板１の表面に接着剤４が残ることなく両者を剥離することが可能となる。また、上記において分散媒７の被膜上の発泡剤３は、半導体装置２の周囲の側面と、実装基板１の半導体装置２が実装される領域の周囲表面に形成する構成で説明したが、実装基板１側だけであっても、実装基板１の表面に接着剤４が残ることなく両者を剥離することが可能となる。
【００４９】
これにより従来のように、接着剤４をナイフ等で削り落とす工程がなくなり、大幅な工数削減と基板廃棄ロス削減が可能となる。
【００５０】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３にかかる電子装置２２の断面図である。ここで、実施の形態３は実施の形態１と発泡剤３を発泡剤３と分散媒７が予め混合された樹脂（以下、混合樹脂と呼ぶ）８とすることが異なるが、他の構成は同様である。
【００５１】
すなわち、図９に示すように、本実施の形態の電子装置２２は、半導体装置２と、半導体装置２を搭載した実装基板１と、半導体装置２の側面および半導体装置２の周縁部の実装基板１の表面上に塗布した混合樹脂８の被膜と、混合樹脂８の被膜を覆って配置される接着剤４とを備えている。
【００５２】
このような構成とすることで、本実施の形態の電子装置２２は、通常の機器を使用する温度では、熱硬化性樹脂を主成分とする接着剤４により半導体装置２の側面と半導体装置２の周縁の実装基板１の表面とが強固に接着固定されており、落下時等に実装基板１に衝撃が加わっても、半導体装置２の周囲の実装基板１の歪みが抑制されるため、実装基板１のはんだ接合部での剥離を抑制でき、耐衝撃性を高めることができる。
【００５３】
また、本実施の形態の電子装置２２に故障が検出され、実装基板１から半導体装置２を取り外して交換を必要とする場合、電子装置２２全体を８０℃から２００℃の発砲剤の発泡温度まで加熱して殻を軟化させるとともに殻内部の有機溶剤の蒸気圧を上昇させる。そうすると、半導体装置２の側面および半導体装置２の周縁部に位置し、実装基板１の表面に形成した混合樹脂８の内部に分散配置されているマイクロカプセルが加熱膨張して、実装基板１の表面と接着剤４および半導体装置２の側面と接着剤４との界面近傍で剥離力が働き、実装基板１の表面に接着剤４が残ることなく両者を剥離することが可能となる。また、上記において混合樹脂８の被膜上の発泡剤３は、半導体装置２の側面と、実装基板１の半導体装置２が実装される領域の周囲表面に形成する構成で説明したが、実装基板１側だけであっても、実装基板１の表面に接着剤４が残ることなく両者を剥離することが可能となる。
【００５４】
これにより従来のように、接着剤４をナイフ等で削り落とす工程がなくなり、大幅な工数削減と基板廃棄ロス削減が可能となる。
【００５５】
以下、本実施の形態の電子装置２２の製造方法を図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を用いて簡単に説明する。図１０（ａ）に示す半導体装置２は、実施の形態１と同様な方法で実装基板１に接合されている。
【００５６】
次に、図１０（ｂ）に示す半導体装置２の側面および半導体装置２の周縁部に位置する実装基板１上面に、噴射装置３０から発泡剤３と分散媒７が混合された混合樹脂８を液状噴射させ、液状の混合樹脂８の層を所定の厚みに形成する。
【００５７】
最後に、図１０（ｃ）に示す接着剤４を半導体装置２の側面と半導体装置２の周縁部に位置し、実装基板１の上面に形成された混合樹脂８の層の上から、例えば、ディスペンサーを用いて塗布し、その後、加熱硬化することで半導体装置２を実装基板１に接着固定する。なお、混合樹脂８を噴出するノズルと接着剤４を噴出するノズルを備え、混合樹脂８を噴射するノズルを接着剤４のノズルの基板側に配置した構造の噴射装置３０を使用して、混合樹脂８と接着剤４を同時に塗布してもよい。
【００５８】
このような製造方法とすることで、本実施の形態の電子装置２２は、落下時等、実装基板１に衝撃が加わっても、通常の機器を使用する温度では、熱硬化性樹脂からなる接着剤４により半導体装置２周囲の実装基板１の歪みが抑制されるため、実装基板１のはんだ接合部での剥離を抑制でき、耐衝撃性を高めることができる。
【００５９】
さらに、本実施の形態の製造工程で得られた電子装置２２は、電気的検査で半導体装置２の故障が検出されてリペアを行う場合、電子装置２２を８０℃から２００℃に加熱し、発泡剤３を発泡させ、混合樹脂８と半導体装置２および混合樹脂８と実装基板１の界面で容易かつ清浄に接着剤４を剥離させることができて高信頼性で迅速なリペアが可能な電子装置２２を実現できるとともに、接着剤４をナイフ等で削り落とす工程がなくなり、大幅な工数削減と基板廃棄ロス削減が可能となる。
【００６０】
また、実施の形態１から実施の形態３までの各形態において、発泡剤３または混合樹脂８を半導体装置２の周縁部に不連続に配置してもよい。
【００６１】
このような構成とすることで、実装基板１と接着剤４の接着面積を広く確保できるために、通常時の実装基板１と接着剤４との接着強度が高くなる。また、発泡剤３あるいは混合樹脂８が不連続に配置されることから実装基板１と接着剤４の剥離箇所が所定の間隔で分散して設けられる構造となり、リペア時に実装基板１と接着剤４を剥離する際に、各剥離部の少ない発泡剤３で効率よく発泡して剥がすために穏やかに剥離することが可能となる。
【００６２】
（実施の形態４）
図１１から図１４は、本発明の実施の形態４にかかる電子装置２３の構成を示す図で、図１１は平面図、図１２は図１１における１１Ｂ−１１Ｂ断面図、図１３は図１１における１１Ｃ−１１Ｃ拡大断面図、図１４は図１１における１１Ｄ−１１Ｄ拡大断面図である。
【００６３】
本実施の形態の電子装置２３は、半導体装置１２と、半導体装置１２を搭載した実装基板１１と、半導体装置１２のアウターリード１３と実装基板１１のランドとの接合部上に配置した発泡剤３と、発泡剤３を覆うように塗布された接着剤４を備えている。
【００６４】
半導体装置１２は、ＴＳＯＰ（Ｔｈｉｎ  Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｐａｃｋａｇｅ）タイプの半導体装置であり、側面より突出した複数のアウターリード１３を備えている。
【００６５】
なお上記パッケージ外形はＴＳＯＰで説明したが、ＳＯＰ、ＴＱＦＰまたはＱＦＰであってもよい。また、パッケージの材質は樹脂であってもよいし、アルミナセラミックであってもよい。
【００６６】
図１３に示すようにアウターリード１３はランド１６にはんだ１７により電気的に接合されており、はんだ１７の表面上に発泡剤３が配置されている。また、図１３および図１４に示す実装基板１１の表面にも発泡剤３が配置されている。接着剤４は、発泡剤３を覆うようにはんだおよび実装基板１１の表面であってランド１６の周縁部に配置している。
【００６７】
このような構成とすることで、本実施の形態の電子装置２３は、熱硬化性の接着剤４により半導体装置１２の側面と半導体装置１２の周縁の実装基板１１の表面とが強固に接着固定されており、落下時等に実装基板１１に衝撃が加わっても、半導体装置１２周囲の実装基板１１の歪みが抑制されるため、実装基板１１のはんだ１７接合部のクラックや剥離を抑制でき、耐衝撃性を高めることができる。
【００６８】
次に、この電子装置２３の製造方法について簡単に説明する。図１２に示す実装基板１１のランド１６の上に、例えば、メタルマスクとスキージを用いてはんだペーストを印刷方式で供給する。続いて半導体装置１２を実装基板１１のランド１６上に配置し、リフローにより半導体装置１２のアウターリード１３とランド１６とをはんだ接続する。これにより実装基板１１上に半導体装置１２を実装することができる。
【００６９】
次に、図１２に示す半導体装置１２のアウターリード１３とランド１６とを接続するはんだ１７の表面およびランド１６の周縁部であって実装基板１１の表面に、実施の形態１と同様に噴射装置（図示せず）から噴射させたマイクロカプセルからなる発泡剤３を付着させる。発泡剤３が噴射装置のノズルから高速で噴射される際に、発泡剤３同士が摩擦して帯電することで半導体装置１２のはんだ１７や実装基板１１の表面と発泡剤３との間で静電気による付着が発生する。また、他の発泡剤３の帯電方法としては噴射装置の内部に帯電装置を備えておき、予め帯電させた発泡剤３を噴射して付着させてもよい。このようにして付着させた発泡剤３は同じ極性に帯電しているために、発泡剤３間で斥力が作用し、発泡剤３は隣接する発泡剤３との間で一定の間隔を維持して付着する。
【００７０】
次に、図１１および図１２に示す実装基板１１の上に配置された発泡剤３を覆うように接着剤４を、例えば、ディスペンサーを用いて塗布し、その後、加熱硬化することで半導体装置１２を実装基板１１に接着固定する。なお実施の形態１と同様に発泡剤３は接着剤４とともに噴射装置から噴射してもよく、実施の形態２と同様に分散媒を塗布後、発泡剤３を形成してもよいし、実施の形態３と同様に発泡剤３を予め接着剤４に混合させた混合樹脂を用いてもよい。
【００７１】
さらに、本実施の形態の製造工程で得られた電子装置２３は、電気的検査で半導体装置１２の故障が検出されてリペアを行う場合、電子装置２３を８０℃から２００℃の発泡剤３が発泡する温度に加熱することで、接着剤４と半導体装置１２と実装基板１１の界面で容易かつ清浄に接着剤４を剥離させることができてリペアの可能な実装基板１１が得られる。
【００７２】
このような製造方法とすることで、高信頼性で迅速なリペアが可能な電子装置２３を実現できるとともに、接着剤４をナイフ等で削り落とす工程がなくなり、大幅な工数削減と基板廃棄ロス削減が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明により、通常機器使用時には、熱硬化した接着剤で半導体装置の周囲を固着していることで、電子装置は実装基板の歪みが抑制され、耐衝撃強度向上する。一方、リペア時には、実装基板と接着剤との界面に分散配置された発泡剤の発泡温度以上に加熱することで、接着剤が実装基板から容易に引き剥がすことができ、小型薄型の電子機器への適用に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる電子装置の概略構成を示す平面図
【図２】同実施の形態の図１における１Ａ−１Ａ断面図
【図３】（ａ）は半導体装置が実装基板に接合された状態を示す電子装置の断面図、（ｂ）は発泡剤を噴射する工程を示す断面図、（ｃ）は接着剤の塗布後の状態を示す断面図
【図４】噴射装置３１の概略断面図
【図５】同図４における４Ａ−４Ａ概略断面図
【図６】同図４における４Ｂ部拡大断面図
【図７】本発明の実施の形態２にかかる電子装置の断面図
【図８】（ａ）は半導体装置が実装基板に接合された状態を示す電子装置の断面図、（ｂ）は分散媒を噴射する工程を示す断面図、（ｃ）は発泡剤を噴射する工程を示す断面図、（ｄ）は接着剤の塗布後の状態を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態３にかかる電子装置の断面図
【図１０】（ａ）は半導体装置が実装基板に接合された状態を示す電子装置の断面図、（ｂ）は混合樹脂を噴射する工程を示す断面図、（ｃ）は接着剤の塗布後の状態を示す断面図
【図１１】本発明の実施の形態４にかかる電子装置の平面図
【図１２】同電子装置の図１１における１１Ｂ−１１Ｂ断面図
【図１３】同図１１における１１Ｃ−１１Ｃ拡大断面図
【図１４】同図１１における１１Ｄ−１１Ｄ拡大断面図
【図１５】従来の電子装置を示す概略断面図
【図１６】同電子装置の実装基板が反った状態を示す概略断面図
【図１７】同電子装置をアンダーフィルで補強した構造の断面図
【図１８】同電子装置を接着剤で補強した構造の断面図
【符号の説明】
【００７５】
１，１１    実装基板
２，１２    半導体装置
３    発泡剤
４    接着剤
５    突起電極
６，１６    ランド
７    分散媒
８    混合樹脂
９    ノズルＡ
１０    ノズルＢ
１３    アウターリード
１７    はんだ
２０，２１，２２，２３    電子装置
３０，３１    噴射装置
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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