(57)【要約】【課題】耐衝撃性を要求されるモバイル機器に使用され、実装基板と半導体装置で構成される電子装置の落下耐衝撃性を高め、且つリペア性のよい電子装置を提供する。【解決手段】複数の突起電極５を備えた半導体装置２を搭載する半導体装置搭載領域と、突起電極５に対応する複数のランド６と、半導体装置搭載領域の外周の一部に配置した貫通孔４とを備えた実装基板１と、半導体装置２の相対向する一対の側面の一部それぞれと貫通孔４の内周部とを繋いで接着する接着剤３とを備えたことにより、半導体装置２の側面と実装基板１とが強固に接着固定され、衝撃が加わっても実装基板１の歪みが抑制されて実装基板１からの半導体装置２の剥離を抑制でき、耐衝撃性を高めることができる。【選択図】図２
2009099650.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、
前記半導体装置の前記複数の突起電極に対応する複数のランド、および前記複数のランドを配置したランド領域の外周の一部に配置した貫通孔を備えた実装基板と、
前記半導体装置における相対向する一対の側面の一部それぞれと前記貫通孔の内周部とを繋いで接着する接着剤と、
を備えたことを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記接着剤による前記半導体装置の接着面は、相隣接する前記側面が交わる当該半導体装置のコーナー部における二面であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記複数の突起電極が前記複数のランドに実装される前記実装基板の面における前記貫通孔の開口部周囲に、前記接着剤の接着強度が前記貫通孔内周部よりも相対的に弱い弱接着性層が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の電子装置のリペア方法であって、
前記貫通孔の径以下の外径のドリルで、前記貫通孔内部の前記接着剤を掘削する切削工程を有することを特徴とする電子装置のリペア方法。
【請求項５】
前記ドリルに、前記実装基板の厚み以下を規定するストッパーを備えることを特徴とする請求項４に記載の電子装置のリペア方法。
【請求項６】
複数の突起電極を備えた半導体装置を実装する基板を有する実装基板であって、
前記複数の突起基板に対応する複数のランドと、
前記複数のランドを配置したランド領域の外周の一部に、前記基板を貫通する貫通孔とを備えたことを特徴とする実装基板。
【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実装基板と半導体装置で構成される電子装置に関し、特に、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に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６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。
【０００３】
図１７は、この電子装置５１が落下等の衝撃力を受け実装基板６１が反った状態を示す概略断面図である。このような衝撃力による実装基板６１の反りは、電子装置５１を、例えばノートパソコン等の携帯電子機器に組み込み、落下等させた場合、実装基板６１に応力がかかることで頻発する。さらに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。
【０００４】
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１７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）との界面でクラックや剥離が発生する危険性が高まる。
【０００５】
これらの対策のために、従来は、図１８のように実装基板６１と半導体装置２との隙間に熱硬化性樹脂のアンダーフィル６２を流入して硬化させ、実装基板６１と半導体装置２とを固定していた。また図１９のように半導体装置２の周囲に熱硬化性樹脂の接着剤３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。
【０００６】
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３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）。
【０００７】
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。
【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】
【０００８】
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。
【０００９】
また電子装置に適用した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、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の界面にも存在し、そこに発泡剤および接着剤が残渣として残る。
【００１０】
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。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、電子装置の落下耐衝撃性を高めるとともに、実装基板から何らかの欠陥がある半導体装置を容易に取り外すことができる電子装置とそのリペア方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記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、半導体装置の複数の突起電極に対応する複数のランドと、複数のランドを配置したランド領域の外周の一部に配置した貫通孔とを備えた実装基板と、半導体装置における相対向する一対の側面の一部それぞれと貫通孔の内周部とを繋いで接着する接着剤とを備えたものである。
【００１３】
実装基板における接着面が、当該実装基板に穿った貫通孔の内周部という従来にはない実装基板内部の面を追加することにより、本発明の電子装置は、半導体装置の側面と実装基板とが強固に接着固定されており、落下時等、実装基板に衝撃が加わっても、実装基板の歪みが抑制されるため、実装基板からの半導体装置の剥離を抑制でき、耐衝撃性を高めることができる。なお、実装基板と接着剤との接着面は、通常、貫通孔の内周部だけでなく、実装した半導体装置に対向する実装基板における貫通孔開口部の外周部にも備えられるため、実装基板と半導体装置との接着強度をさらに高めることができる。
【００１４】
また、上述の電子装置における接着剤による半導体装置の接着面は、当該半導体装置における相隣接する側面が交わるコーナー部の二面である構成を採用すると、実装基板から最も剥離しやすい半導体装置のコーナー部の側面を実装基板に接着固定することにより、実装基板からの半導体装置の剥離の抑制効果をより確実にできる。
【００１５】
また、上記いずれかの構成を備える電子装置に実装した半導体装置に何らかの欠陥が発生した場合、実装基板の貫通孔より小さい径のドリルで貫通孔の内部の接着剤を掘削して除去することができるので実装基板と接着剤とを分断でき、容易に半導体装置を取り外すことができる。
【００１６】
また、上記構成において、実装基板上面であって貫通孔の開口部周囲に貫通孔の内周部よりも相対的に接着剤の接着強度が弱い弱接着性の層を形成してもよい。
【００１７】
このような構成とすることにより、上記半導体装置に何らかの欠陥を発見した場合、実装基板の貫通孔より小さい径のドリルで貫通孔の内部の接着剤を掘削して除去することで実装基板と接着剤とを分断できるとともに、貫通孔の周囲に弱接着性の層が形成されているため接着樹脂を実装基板表面から容易に除去することができ、半導体装置を取り外した後に実装基板の上面に樹脂残渣が生じることなく、清浄な表面が得られる。
【００１８】
また、本発明の電子装置のリペア方法は、貫通孔径以下の外径のドリルで、貫通孔内部の接着剤を掘削する切削工程を備えたものである。
【００１９】
このような方法とすることで、実装基板の貫通孔に損傷を与えることがなく、且つ接着剤と実装基板面との界面が清浄に維持されながら両者が分断されることで新品と概同様なリペア実装基板が得られる。
【００２０】
また、上記方法に用いるドリルに、実装基板の厚み以下を規定するストッパーを設けて切削工程を実行するリペア方法としてもよい。このような方法とすることで、掘削する深さを制御することができるのでリペア作業時の実装基板へのダメージを抑制することができる。
【００２１】
また、本発明の実装基板は、複数の突起電極を備えた半導体装置を実装する基板を有する実装基板であって、前記複数の突起基板に対応する複数のランドと、前記複数のランドを配置したランド領域の外周の一部に、前記基板を貫通する貫通孔とを備える構成である。この実装基板の構成により、上述のリペア性に優れた実装基板を実現することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の電子装置および電子装置のリペア方法によれば、機器使用時には、貫通孔と半導体側面が接着剤で固着されているため、接着面積の増加と接着剤のアンカー効果とが相俟って、電子装置が衝撃を受けた際に、剥離しやすい半導体装置の端部に備える突起電極とランドとの接合部におけるはんだ剥離を抑制することが可能となる。
【００２３】
一方で、リペア時には、ドリルで貫通孔内部の熱硬化性接着剤を掘削、除去後、電子装置を加熱して半導体装置の突起電極と実装基板のランドとを接続するはんだを溶融し、半導体装置を実装基板から取り外すことができる。本構成とすることで、従来のように、ナイフで接着材を削り取るのに比べ、大幅な工程の短縮を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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、これらの図面における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。
【００２５】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実装基板における平面図と１Ａ−１Ａの破断線での断面矢視図である。同図に示すように、実装する半導体装置（図示せず）が備える複数の突起電極に対応する複数のランド６を配置したランド領域７１を備え、このランド領域７１の外周に、実装基板１を貫通する貫通孔４を備える。この貫通孔４の内周部と不図示の半導体装置の側面とを、後述するように接着剤で接着することにより、実装基板１に実装した半導体装置は強固に接続することができる。なお、図２には後述するようにメッキ層７を備えているが、メッキ層７は必ずしも必要ではない。
【００２６】
図３および図４は、この実装基板１を用いた実施の形態１にかかる電子装置１０の構造を示す図で、図３は平面図、図４は図３の１Ａ−１Ａ断面図である。なお、図３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および接着剤３の一部を除去した状態を示している。
【００２７】
本実施の形態の電子装置１０は、半導体装置２と、半導体装置２の搭載領域（以下、「半導体装置搭載領域」と呼ぶ）の外周の一部、即ち、図３に示す構成においては、半導体装置２の相対向する短辺７０の中央部に対応する位置に配置した貫通孔４を有する実装基板１と、半導体装置２の短辺７０を含む側面と、半導体装置２に対向する半導体装置搭載領域の貫通孔４開口部の外周部に位置する実装基板１上面と貫通孔４の内部を繋いで接着する接着剤３とを備えている。さらに、本実施の形態の実装基板１では、貫通孔４の内壁にメッキ層７が形成されている。
【００２８】
なお、半導体装置搭載領域の外周に配置される貫通孔４の位置は、半導体装置の外周直下ではなく、半導体装置の側面と、この半導体装置の側面に塗布される接着剤との位置関係に基づき、貫通孔４の径により決定される寸法分だけ半導体装置の側面より外方に離隔している。
【００２９】
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２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。
【００３０】
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、また、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、さらにメッキ法で形成してもよい。
【００３１】
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・銀系合金および亜鉛・ビスマス系合金等の少なくとも一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および金メッキされた銅等の少なくとも一つであってもよい。
【００３２】
実装基板１は、基材の一方の面に、実装基板１と半導体装置２を対向させた際に、半導体装置２が備える突起電極５と対応する各位置に配置された導体のランド６と、実装基板１の半導体装置搭載領域の外周において、半導体装置２の相対向する短辺７０の中央部に対応する位置に形成した貫通孔４を備えている。
【００３３】
また、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、ポリエステル樹脂、ベンゾオキサザール樹脂、四弗化エチレン（ＴＦＥ）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。
【００３４】
なお、本実施の形態においては、貫通孔４の設置位置を、半導体装置２の短辺７０により決定される半導体装置搭載領域の中央部に対応する実装基板１上の位置としているが、半導体装置２の他の辺上、または全辺上の位置に対応する実装基板１上の位置でもよく、また、各辺の中央部以外の位置に対応して、或いは、さらに、各辺上の複数箇所に対応して、所定数の貫通孔４を実装基板１上に設けてもよい。
【００３５】
ランド６の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。また貫通孔４の内壁のメッキ層７は無電解銅メッキおよび電解銅メッキにより形成し、さらにメッキ層７の面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、ニッケルおよびパラジウム等から選択された少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００３６】
接着剤３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一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一つを含んでいてもよい。
【００３７】
また接着剤３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一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。
【００３８】
以下、本実施の形態の電子装置１０の製造方法を図３および図４を用いて簡単に説明する。図３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。
【００３９】
次に、図４に示す半導体装置２の各辺を構成する側面と、半導体装置搭載領域における貫通孔４の開口部外周を構成する実装基板１の上面と貫通孔４の内部に、例えば、ディスペンサーを用いて接着剤３を塗布する。
【００４０】
最後に、接着剤３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。
【００４１】
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１０は、半導体装置２の各辺の側面が接着剤３で実装基板１および貫通孔４に接着固定されていることで、実装基板１に実装された半導体装置２は、落下等の衝撃に対して実装基板１における歪みが抑制され、実装基板１と半導体装置２の突起電極との接合部のはんだの耐衝撃強度を向上させることができる。
【００４２】
以下、本実施の形態の電子装置１０のリペア方法について図５を用いて説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態１にかかる電子装置１０のリペア作業における半導体装置２を除去する工程を説明する工程断面図である。
【００４３】
図５（ａ）は故障した半導体装置２が実装基板１に接合された電子装置１０と、掘削用のドリル１１を対向して設置した状態を示す。掘削用のドリル１１の外径は、実装基板１の貫通孔４の内径よりも小さく、ドリル１１には、貫通孔４の内径より大きな外径を有するストッパー１２を備えている。
【００４４】
図５（ｂ）は実装基板１の裏面から表面に向けて、貫通孔４内部の接着剤３をドリル１１のストッパー１２が実装基板１の裏面に接触する深さまで掘削した断面図である。
【００４５】
このように、ストッパー１２が実装基板１に接触することにより、ドリル１１の掘削可能長さが実装基板１の断面長さを超えないようになっているため、半導体装置２等の部品の損傷を防止することが可能な構成となっている。
【００４６】
図５（ｃ）は貫通孔４の内部の接着剤３を掘削除去した後、実装基板１のランド６と半導体装置２の突起電極５を接合するはんだが溶融する温度に加熱して、実装基板１から故障した半導体装置２を取り外した状態を示す断面図である。
【００４７】
図５（ｄ）は半導体装置２を取り外した後の実装基板１の断面図である。
【００４８】
このようなリペア方法とすることで、本実施の形態の実装基板１とＢＧＡタイプの半導体装置２からなる電子装置１０は、実装後の電気的検査で半導体装置２が故障と判定された場合でも、実装基板１と接着剤３との接続部は分断されており、実装基板１から容易且つ清浄に故障した半導体装置２を取り外すことができる。
【００４９】
それにより、実装基板１を廃棄することなく簡単なリペア作業により、新しい半導体装置がリペアされた実装基板に接合された電子装置１０として再生することで多大なコスト削減が可能になる。
【００５０】
なお、前述のように、半導体装置２の一つの辺において、対応する複数の貫通孔４と複数の接着部を構成した場合、半導体装置２と実装基板１との接着力が向上する反面、実装基板１における配線の自由度が低下するとともに、リペア時の接着剤掘削除去作業の手間が増大することとなる。
【００５１】
（実施の形態２）
図６および図７は、本発明の実施の形態２にかかる電子装置１０ａの構造を示す図で、図６は平面図、図７は図６の２Ａ−２Ａ断面図である。なお、図６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および接着剤３の一部を除去した状態を示している。
【００５２】
本実施の形態の電子装置１０ａは、半導体装置２と、半導体装置搭載領域のコーナー部に配置した貫通孔４を有する実装基板１と、半導体装置２のコーナー部の側面と、半導体装置２に対向する半導体装置搭載領域のコーナー部の貫通孔４開口部の外周部に位置する実装基板１上面と貫通孔４の内部とを繋いで接着する接着剤３を備えている。さらに、本実施の形態の実装基板１では、貫通孔４の内壁にメッキ層７が形成されている。
【００５３】
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２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。
【００５４】
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、また、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、さらにメッキ法で形成してもよい。
【００５５】
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・銀系合金および亜鉛・ビスマス系合金等の少なくとも一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および金メッキされた銅等の少なくとも一つであってもよい。
【００５６】
実装基板１は、基材の一方の面に、実装基板１と半導体装置２を対向させた際に、半導体装置２が備える突起電極５と対応する各位置に配置された導体のランド６と、実装基板１の半導体装置搭載領域のコーナー部に形成した貫通孔４を備えている。
【００５７】
また、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、ポリエステル樹脂、ベンゾオキサザール樹脂、四弗化エチレン（ＴＦＥ）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。
【００５８】
ランド６の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。また貫通孔４の内壁のメッキ層７は無電解銅メッキおよび電解銅メッキにより形成し、さらにメッキ層７の面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、ニッケルおよびパラジウム等から選択された少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００５９】
接着剤３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一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一つを含んでいてもよい。
【００６０】
また接着剤３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一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。
【００６１】
以下、本実施の形態の電子装置１０ａの製造方法を図６および図７を用いて簡単に説明する。図６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。
【００６２】
次に、図７に示す半導体装置２のコーナー部の側面と半導体装置搭載領域のコーナー部の実装基板１の上面と貫通孔４の内部に、例えば、ディスペンサーを用いて接着剤３を塗布する。
【００６３】
最後に、接着剤３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。
【００６４】
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１０ａは、実装基板から最も剥離しやすい半導体装置２の各コーナー部において、相隣接する二側面が接着剤３で実装基板１および貫通孔４に接着固定されていることで、実装基板１に実装された半導体装置２は、落下等の衝撃に対してコーナー部の実装基板１における歪みが抑制され、実装基板１と半導体装置２の突起電極との接合部のはんだの耐衝撃強度を向上させることができる。
【００６５】
以下、本実施の形態の電子装置１０ａのリペア方法について図８を用いて説明する。図８（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態２にかかる電子装置１０ａのリペア作業における半導体装置２を除去する工程を説明する工程断面図である。
【００６６】
図８（ａ）は故障した半導体装置２が、そのコーナー部の側面に塗布された接着剤３により実装基板１に接合された電子装置１０ａと、掘削用のドリル１１を対向して設置した状態を示す。掘削用のドリル１１の外径は、実装基板１の貫通孔４の内径よりも小さく、ドリル１１には、貫通孔４の内径より大きな外径を有するストッパー１２を備えている。
【００６７】
図８（ｂ）は実装基板１の裏面から表面に向けて、貫通孔４内部の接着剤３をドリル１１のストッパー１２が実装基板１の裏面に接触する深さまで掘削した断面図である。
【００６８】
このように、ストッパー１２が実装基板１に接触することにより、ドリル１１の掘削可能長さが実装基板１の断面長さを超えないようになっているため、半導体装置２等の部品の損傷を防止することが可能な構成となっている。
【００６９】
図８（ｃ）は貫通孔４の内部の接着剤３を掘削除去した後、実装基板１のランド６と半導体装置２の突起電極５を接合するはんだが溶融する温度に加熱して、実装基板１から故障した半導体装置２を取り外した状態を示す断面図である。
【００７０】
図８（ｄ）は半導体装置２を取り外した後の実装基板１の断面図である。
【００７１】
このようなリペア方法とすることで、本実施の形態の実装基板１とＢＧＡタイプの半導体装置２からなる電子装置１０ａは、実装後の電気的検査で半導体装置２が故障と判定された場合でも、実装基板１と接着剤３との接続部は分断されており、実装基板１から容易且つ清浄に故障した半導体装置２を取り外すことができる。
【００７２】
それにより、実装基板１を廃棄することなく簡単なリペア作業により、新しい半導体装置がリペアされた実装基板に接合された電子装置１０ａとして再生することで多大なコスト削減が可能になる。
【００７３】
なお、本実施の形態のように、半導体装置２の各コーナー部の相隣接する二面で実装基板１と接着する場合、接着箇所の数が増加するため、半導体装置２と実装基板１との接着力が向上する反面、実装基板１における配線の自由度が低下することとなる。
【００７４】
（実施の形態３）
図９から図１１は、本発明の実施の形態３にかかる電子装置２０の構造を示す図で、図９は平面図、図１０は図９の３Ｂ部における、実施の形態１、２とは異なる他の構造例の拡大平面図で、図１１は図９の３Ａ−３Ａ断面図である。なお、図９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および接着剤３の一部を除去した状態を示している。
【００７５】
本実施の形態の電子装置２０は、半導体装置２と、半導体装置搭載領域のコーナー部に配置した貫通孔４を有する実装基板１と、半導体装置２のコーナー部の側面と、半導体装置２に対向する半導体装置搭載領域のコーナー部の貫通孔４開口部の外周部に位置する実装基板１の上面と貫通孔４の内部とを繋いで接着する接着剤３を備えている。
【００７６】
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２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。
【００７７】
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、また、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、さらにメッキ法で形成してもよい。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・銀系合金および亜鉛・ビスマス系合金等の少なくとも一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および金メッキされた銅等の少なくとも一つであってもよい。
【００７８】
実装基板１は、基材の一方の面に、実装基板１と半導体装置２を対向させた際に、半導体装置２が備える突起電極５と対応する各位置に配置された導体のランド６と、実装基板１の半導体装置搭載領域のコーナー部に形成した貫通孔４を備えている。
【００７９】
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、ポリエステル樹脂、ベンゾオキサザール樹脂、四弗化エチレン（ＴＦＥ）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。
【００８０】
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、ニッケルおよびパラジウム等から選択された少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００８１】
半導体装置２の実装面側の各コーナーに配置された貫通孔４は、周囲が接着剤に対して弱接着性の被膜で構成される剥離パッド３１が配置されている。例えば被膜としては導体箔面上に金メッキやアルミニウムメッキが施された被膜であってもよく、例えば四弗化エチレン（ＴＦＥ）樹脂被膜やシリコーン樹脂被膜であってもよい。
【００８２】
実装面の反対側の貫通孔４は、貫通孔４下部とその周囲を覆って、中央部に液状の接着剤が漏れ出さない大きさの空気孔１４を有する導体箔の樹脂止めパッド１３を備えている。なお、樹脂止めパッド１３の中央部の空気孔１４は、貫通孔４に接着剤３を注入したときに接着剤３の下の空気が空気孔１４を通って外部に排出されることで貫通孔４の底まで接着剤３を注入できるようにするための孔である。
【００８３】
また、実装基板１の実装領域のコーナー部に配置される剥離パッド３１の形状は円形が好ましいが、電子装置２０の平面図である図１２およびその４Ａ部における拡大平面図である図１３に示すようなＬ字形、または十字形、楕円形または多角形のうちのいずれかであってもよい。
【００８４】
さらに、半導体装置２を接着固定するための実装基板１の貫通孔４は実装領域の各コーナー部に設けられるだけでなく、実装領域の中心点もしくは中心線を対称にして半導体装置２の各辺に所定の数だけ設けてもよい。
【００８５】
また、半導体装置搭載領域の外周に配置される貫通孔４の位置は、半導体装置の外周直下ではなく、半導体装置の側面と、この半導体装置の側面に塗布される接着剤との位置関係に基づき、貫通孔４の径、或いは剥離パッド３１の寸法により決定される寸法分だけ半導体装置の側面より外方に離隔している。
【００８６】
なお、実装基板１の基材は、ガラスエポキシ樹脂とするが、例えばＢＴレジン、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、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）樹脂または紙エポキシ樹脂のうちのいずれかの単層もしくは積層、或いは複数の基材を積層したものであってもよく、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、ガラスまたは石英のうちのいずれかの単層もしくは積層であってもよい。
【００８７】
導体は銅箔とするが、例えば銅箔上にはんだ、金、銀またはパラジウムうちのいずれか一つで積層されたものであってもよく、ニッケル膜上に銅、はんだ、金、銀またはパラジウムうちのいずれかで積層されたものであってもよい。またガラスまたは石英のような透明基材には塩化錫等の透明膜を使用してもよい。
【００８８】
接着剤３は、外力に対して実装基板上の半導体装置を安定に固定するために使用され、半導体装置２の各コーナー部側面と、実装基板１の貫通孔４とを繋いで塗布され、加熱硬化されて両者を接着固定する部材である。
【００８９】
組成は主剤、フィラー、難燃剤、顔料、硬化剤および硬化促進剤等で構成された熱硬化性の液状樹脂とするが、例えば、前記組成に加えて光開始剤を添加した光硬化性の液状樹脂または光熱硬性の液状樹脂のいずれかであってもよい。
【００９０】
また、接着剤３の主剤樹脂の材質はエポキシ系樹脂とするが、例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂またはシリコーン系樹脂のうちのいずれか一つもしくは複数を合成した樹脂であってもよい。
【００９１】
このような構成とすることで、通常の機器を使用する温度下では、半導体装置２の各コーナー部側面が熱硬化した接着剤３で実装基板１の対応する貫通孔４に接着固定されていることで、実装基板１の上の半導体装置２は落下等の衝撃に対してコーナー部の実装基板１における歪みが抑制され、実装基板１と半導体装置２との接合部のはんだの耐衝撃強度を向上させることができる。
【００９２】
さらに、通常、電子装置では半導体装置の側面と実装基板の貫通孔とに液状樹脂の接着剤を塗布し、熱硬化して両者を接着固定する場合、接着剤は実装基板の表面が平面であることと、両者の親和性が良好であることにより実装基板の貫通孔から溢れ出た接着剤が表面で広がり、リペア時に実装基板の表面に接着剤が付着したまま残る。
【００９３】
しかしながら、本実施の形態の電子装置２０では、実装基板１が半導体装置２を接着固定するための貫通孔４を有しており、この貫通孔４は周囲に、例えば銅箔の表面に金メッキされた弱接着性の剥離パッド３１を備えている。このように金薄膜と接着剤３を接触させた場合、金は酸化しないために接着剤３との結合手を持たない。そのために両者は、物理的結合（アンカー効果等）は得られても化学的結合は得られず、両者が接触している領域は弱い接着となる。
【００９４】
また、弱接着性の剥離パッド３１の例として上記では銅箔の表面に金メッキされた構造で説明したが、四弗化エチレン（ＴＦＥ）系樹脂やシリコーン系樹脂の被膜で形成されたものであってもよい。
【００９５】
さらに、半導体装置２のコーナー部と実装基板１の貫通孔４を接着剤３で接着固定する場合、剥離パッド３１の表面を金、四弗化エチレン（ＴＦＥ）またはシリコーン等の弱接着性材料で構成することで、液状樹脂の接着剤３と剥離パッド３１との親和性が低いために接着剤３の表面張力と、剥離パッド３１の外周エッヂが実装基板１の基材面に対して段差となる形状効果とで剥離パッド３１外への広がりを防止できる。
【００９６】
そして、半導体装置２と実装基板１とは、半導体装置２の側面の一部と実装基板１の貫通孔４壁面とが半導体装置２のコーナー部を含む複数箇所で接着剤３で接着固定されるため、次に述べる方法と組み合わせて実施することでリペア可能な実装基板１とそれを用いた電子装置２０が得られる。
【００９７】
ここで、図１４を用いて本実施の形態における電子装置２０のリペア工程を説明する。
【００９８】
図１４（ａ）から図１４（ｄ）は本実施の形態の電子装置２０におけるリペア工程を説明するための工程断面図である。
【００９９】
図１４（ａ）は半導体装置２に突起電極５を設けたＢＧＡタイプの半導体装置２が実装基板１に接合された電子装置２０において、実装基板１裏面の貫通孔４を覆って形成された樹脂止めパッド１３の中心と、実装基板１の貫通孔４と同径もしくはそれ以下の太さでストッパー１６を備えた掘削用のドリル１５の中心が対向して一致する位置に両者を配置した断面図である。
【０１００】
図１４（ｂ）は実装基板１の裏面の樹脂止めパッド１３側から表面の剥離パッド３１の表面に向けて、貫通孔４内部の接着剤３をドリル１５のストッパー１６が樹脂止めパッド１３面に接触する深さまで掘削した断面図である。
【０１０１】
図１４（ｃ）は貫通孔４の内部の接着剤３を掘削除去した後、実装基板１のランド６と半導体装置２の突起電極５を接合するはんだが溶融する温度に加熱して、実装基板１から故障した半導体装置２を取り外した断面図である。
【０１０２】
図１４（ｄ）は半導体装置２を取り外した後の実装基板１の断面図である。
【０１０３】
このようなリペア方法とすることで、本実施の形態の実装基板１とＢＧＡタイプの半導体装置２からなる電子装置２０は、実装後の電気的検査で半導体装置２が故障と判定された場合でも、実装基板１と接着剤３との接続部は分断されており、さらに剥離パッド３１と接着剤３との線膨張係数の違いからはんだ接合部を高温にさらすときに両者の界面が完全に剥離するため実装基板１から容易且つ清浄に故障した半導体装置２を取り外すことができる。
【０１０４】
それにより、実装基板１と半導体装置２を廃棄することなく簡単なリペア作業により新しい半導体装置がリペアされた実装基板に接合された電子装置２０として再生することで多大なコスト削減が可能になる。
【０１０５】
なお、前述のように、ストッパー１６が樹脂止めパッド１３面に接触することにより、ドリル１１の掘削可能長さが実装基板１の断面長さを超えないようになっているため、半導体装置２等の部品の損傷を防止することが可能となっている。
【０１０６】
また、本実施の形態の電子装置２０のリペア作業（図示せず）は、上述の半導体装置２の突起電極５と実装基板１のランド６とを接合するはんだを溶融させながら故障した半導体装置２を取り外す作業に続いて、実装基板１のランド６上にペースト状のはんだ膜を印刷塗布する。
【０１０７】
そして、新しい半導体装置２の突起電極５と実装基板１のランド６の位置合わせを行い、リフローで突起電極５とランド６を接合する。最後に、半導体装置２のコーナー部側面と実装基板１の貫通孔４を繋いで接着剤３を塗布して加熱硬化することでリペアが完了する。
【０１０８】
なお、実装基板１から接着剤３を除去するために実装基板１の裏面の樹脂止めパッド１３がドリル１５で破壊されており、リペアのための実装基板１として使用するためには裏側の貫通孔４上に耐熱性テープを接着したり、印刷法で樹脂被膜による蓋を形成したりする。
【０１０９】
これにより従来のように、接着剤３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。
【０１１０】
また、上記の実施例では実装基板１に形成された貫通孔４の両面に剥離パッド３１と樹脂止めパッド１３が設けられていたが、高粘度の接着剤３を使用することで剥離パッド３１と樹脂止めパッド１３のない実装基板１を用いてもよい。
【０１１１】
これにより、上記電子装置２０のよりさらに安価な電子装置の実現が可能となる。
【０１１２】
（実施の形態４）
図１５は、本発明の実施の形態４にかかる実装基板３２の両面にＢＧＡタイプの第１の半導体装置１８と第２の半導体装置１９が実装された電子装置２１において、実装基板３２の一方の面に接合されて故障した第１の半導体装置１８のリペア工程を説明するための工程断面図である。
【０１１３】
以下、図１５（ａ）から図１５（ｅ）までを参照しながら本実施の形態の実装基板３２と、実装基板３２の両面に実装された２種類のＢＧＡタイプの第１の半導体装置１８と第２の半導体装置１９からなる電子装置２１におけるリペア工程を説明する。
【０１１４】
図１５（ａ）は実装基板３２にＢＧＡタイプの第１の半導体装置１８と第２の半導体装置１９が両面実装された電子装置２１において、第１の半導体装置１８が故障している電子装置２１と、故障している第１の半導体装置１８側に貫通孔４と同径もしくはそれ以下の太さの接着剤３を掘削するためのドリル１５を実装基板３２の面に接近する高さで、実装基板３２の剥離パッド４１の外側に配置した断面図である。
【０１１５】
図１５（ｂ）は故障した第１の半導体装置１８の剥離パッド４１の外側からドリル１５を剥離パッド４１の中心部に形成されている貫通孔４に向かって水平移動をさせながら貫通孔４の中心位置と同じ位置になるまで接着剤３を切削した断面図である。
【０１１６】
図１５（ｃ）は水平移動して剥離パッド４１の貫通孔４上に到達したドリル１５を、貫通孔４にそって垂直下降させながら貫通孔４内の接着剤３を所定の深さまで掘削した断面図である。
【０１１７】
なお、掘削深さは樹脂止めパッド１３の手前で底部に少し硬化した接着剤３の層が残るようにする。これは、リペアの際の半導体装置１８側面と剥離パッド４１の中央部の貫通孔４との接着に使用する接着剤３の実装基板３２裏面への流れ出しを防止するための操作である。なお、ドリル１５と貫通孔４の位置合わせと掘削深さの制御はドリル１５を備えた樹脂掘削装置にＮＣ制御、レーザー高さ制御機能を備えることで実施する。
【０１１８】
図１５（ｄ）は実装基板３２の貫通孔４の内部の接着剤３が掘削除去された電子装置２１のランド１７と突起電極５を接合するはんだが溶融する温度に加熱して、故障した第１の半導体装置１８を実装基板３２から除去した断面図である。
【０１１９】
図１５（ｅ）は正常な第２の半導体装置１９を残して故障した第１の半導体装置１８が除去された後の実装基板３２の断面図である。
【０１２０】
このようなリペア方法とすることで、両面実装型の電子装置２１の故障した第１の半導体装置１８と実装基板３２の接続部を分断できる。
【０１２１】
なお、実装基板３２の両面に半導体装置が貫通孔４と接着剤３で実装されている電子装置２１において、第１の半導体装置１８と第２の半導体装置１９の両者が故障している場合は、小さな半導体装置の実装面側からドリル１５で各貫通孔４内部の接着剤３を掘削除去することで、第１の半導体装置１８および第２の半導体装置１９と実装基板３２の接続部を分断できる。
【０１２２】
これにより、清浄なリペアされた実装基板３２を実現できるとともに、接着剤３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。
【０１２３】
また、本実施の形態の電子装置２１のリペア作業（図示せず）は、上述の半導体装置１８の突起電極５と実装基板３２のランド１７とを接合するはんだを溶融させながら故障した半導体装置１８を取り外し、ランド１７にはんだペーストを塗布する。
【０１２４】
そして、新しい半導体装置とリペアされた実装基板３２を位置合わせして、はんだのリフローを行い、新しい半導体装置と実装基板３２を接着固定する。最後に、各剥離パッド４１が配置された場所の半導体装置１８側面と貫通孔４内部とに接着剤３を塗布して加熱硬化を行い、両者を接着固定する。
【０１２５】
このようなリペア方法とすることで、本実施の形態の実装基板３２とＢＧＡタイプの半導体装置からなる両面実装型の電子装置２１は、実装後の電気的検査で一方の半導体装置が故障と判定された場合でも、実装基板３２と故障のない第２の半導体装置１９を廃棄せずに、故障した第１の半導体装置１８だけに簡単なリペア作業を行うことで新しい両面実装型の電子装置２１として再生することができ、多大なコスト削減を実現できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明にかかる電子装置および電子装置のリペア方法は、電子装置の通常の機器使用状態において、半導体装置の端部が熱硬化した接着剤で実装基板の貫通孔に接着固定していることで、実装基板上に実装された半導体装置は落下等の衝撃に対して端部の実装基板における歪みが抑制され、はんだの耐衝撃強度を向上させることができる。
【０１２７】
また、リペア時には、接着剤を掘削するドリルで貫通孔の内部の接着剤を掘削除去し、はんだを溶融温度に加熱することで実装基板から半導体装置を容易に取り外すことができるため、効率のよいリペア技術に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の実装基板の平面図
【図２】同実装基板の図１における１Ａ−１Ａ断面図
【図３】本発明の実施の形態１にかかる電子装置の平面図
【図４】同実施の形態の図３における１Ａ−１Ａ断面図
【図５】同実施の形態のリペア方法を示す工程断面図
【図６】本発明の実施の形態２にかかる電子装置の平面図
【図７】同実施の形態の図６における２Ａ−２Ａ断面図
【図８】同実施の形態のリペア方法を示す工程断面図
【図９】本発明の実施の形態３にかかる電子装置の平面図
【図１０】同図９の３Ｂ部における拡大平面図
【図１１】同実施の形態の図９における３Ａ−３Ａ断面図
【図１２】本発明の実施の形態３にかかる電子装置の平面図
【図１３】同実施の形態の図１２の４Ａ部における拡大平面図
【図１４】同電子装置のリペア方法を示す工程断面図
【図１５】本発明の実施の形態４のリペア方法を示す工程断面図
【図１６】従来の電子装置の概略断面図
【図１７】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１８】従来の他の電子装置の概略断面図
【図１９】従来の他の電子装置の概略断面図
【符号の説明】
【０１２９】
１，３２    実装基板
２    半導体装置
３    接着剤
４    貫通孔
５    突起電極
６，１７    ランド
７    メッキ層
１０，１０ａ，２０，２１    電子装置
１１，１５    ドリル
１２，１６    ストッパー
１３    樹脂止めパッド
１４    空気孔
１８，１９    半導体装置
３１，４１    剥離パッド
【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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【図１９】
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