電子部品固定構造および電子部品製造方法
【課題】基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着剤を抽入し、基板と電子部品との固定を強化する電子部品固定構造および電子部品製造方法を提供すること。
【解決手段】基板１とＢＧＡ２とに挟まれた空間３に接着剤４が充填され、基板１とＢＧＡ２とを電気的に接続するバンプ電極３Ｂ、ハンダボール３Ａの固定状態を強化する電子部品固定構造において、空間３に面する基板１または空間３に面するＢＧＡ２０に接着剤４を抽入する貫通孔１Ａ，２Ａを設ける。
【解決手段】基板１とＢＧＡ２とに挟まれた空間３に接着剤４が充填され、基板１とＢＧＡ２とを電気的に接続するバンプ電極３Ｂ、ハンダボール３Ａの固定状態を強化する電子部品固定構造において、空間３に面する基板１または空間３に面するＢＧＡ２０に接着剤４を抽入する貫通孔１Ａ，２Ａを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着剤を抽入して基板と電子部品との固定を強化する電子部品固定構造および電子部品製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話、ＰＤＡ等を含めＬＳＩを搭載し、表示機能を有する電子機器に対して携帯性を高めるため小型化、軽量化が要求されている。この要求に対し、電子機器が搭載するＬＳＩのパッケージ形態を小型化する対応が図られている。パッケージ形態を小型化したＬＳＩとして、従来のリードフレームの各辺に沿ってピンを配置するＱＦＰ（Quad Flat Package）に対し、パッケージの底面にバンプ電極とハンダボールとを格子状に配置し、配線を微細化したＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）が提示されている。例えば、ＢＧＡにおいては、基板上に形成された凸状のバンプ電極にハンダボールを形成し、基板にＢＧＡが電気的に接続されている。しかし、この電気的接続のみでは基板とＢＧＡとの物理的固定を担保することができない。
【０００３】
また、ＢＧＡは、電子機器が有する表示機能を確保するために基板の隅に配置される場合が一般的であり、さらに基板は、基板の隅で筐体に固定されている。そのため、筐体落下等によって、基板の隅に配置されたＢＧＡは、直接的に衝撃を受け易い。
【０００４】
そこで、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に粘度の低い絶縁接着材であるエポキシ樹脂を充填して加熱硬化し、基板とＢＧＡとの固定を強化するアンダーフィル法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７６２６７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、従来のアンダーフィル法においては、基板とＢＧＡとよって挟まれた空間の側面からエポキシ樹脂を抽入するため、エポキシ樹脂がこの空間に完全に充填されず、基板とＢＧＡとの固定の強化が不完全になり、筐体落下等によってＢＧＡが基板から脱落するという問題点があった。
【０００７】
また、エポキシ樹脂を接着剤として機能させるためには、加熱硬化させる必要があり、加熱硬化を行うための過熱炉を必要とし、基板とＢＧＡとの固定を強化するために多大な設備と労力を要するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に貫通孔を設けることによって、基板とＢＧＡとの固定を簡易かつ確実に強化する電子部品固定構造および電子部品製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる電子部品固定構造は、基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、
前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する前記貫通孔を設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記複数の電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、前記空間に面するいずれか１方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記空間の中心近傍に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に複数配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記空間の中心近傍から前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔と前記空間の周辺部から前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記絶縁接着部材が前記空間に均等に拡充される位置に分布していることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記電子部品は、矩形状であって、前記貫通孔の位置は、少なくとも前記空間の対角線上を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記基板に設けられたスルーホールであることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔に対応した孔を有する被覆部材が前記基板または前記電子部品に被覆されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記被覆部材は、剥離可能であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１２にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記絶縁接着部材を前記空間に抽入する抽入口に嵌合することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１３にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記基板は、前記貫通孔に対応した位置に前記貫通孔に比して大きな孔を有して前記抽入口を前記貫通孔にガイドするガイド板を有していることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１４にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記絶縁接着部材は、シリコン系接着剤であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１５にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、基板と電子部品とによって挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１６にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に設けられた前記貫通孔から前記絶縁接着部材を抽入する電子部品間絶縁接着部材抽入工程をさらに設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１７にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記複数の電子部品を互いに電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、前記空間に面する少なくとも１以上の前記複数の電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１８にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、前記抽入工程は、前記絶縁接着部材を前記空間の中心近傍に設けられて前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔を介して抽入する主抽入工程と、前記絶縁接着部材が拡充し難い前記空間に設けられて前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する副抽入工程と、を含むことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１９にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、前記絶縁接着部材が付着した前記基板または前記絶縁接着部材が付着した前記電子部品から前記絶縁接着部材を除去する除去工程をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかる電子部品固定構造および方法電子部品製造方法は、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に面した基板に貫通孔を設け、この貫通孔を介して絶縁接着剤を抽入することによって、絶縁接着剤が完全に充填され、基板とＢＧＡとの固定が強化されるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子部品固定構造および電子部品製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
この実施の形態１では、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に面する基板に貫通孔を設け、この貫通孔を介して絶縁接着剤を抽入し、この空間に絶縁接着剤が完全に充填されるようにしている。
【００３１】
図１は、この発明の実施の形態１である基板にＢＧＡが固定された面の断面図である。図１に示すように、基板１上に凸状のバンプ電極３Ｂが複数形成され、各バンプ電極３Ｂ上にハンダボール３Ａが形成されている。そして、バンプ電極３Ｂとハンダボール３Ａとによって基板１とＢＧＡ２とは、電気的に接続されている。また、バンプ電極３Ａとハンダボール３Ａとによって基板１とＢＧＡ２とによって挟まれた空間３が形成される。ＢＧＡ２に面する基板１の中心近傍に貫通孔１Ａが設けられている。この貫通孔１Ａを介して抽入された接着剤４は、空間３のみならずＢＧＡ２の側面をも覆うような領域まで拡充されている。つまり、ＢＧＡ２の側面を含む下方部分は、接着剤４によって全て隙間無く覆われている。接着剤４は、シリコン系接着剤であるセメダインスーパーＸＬ（登録商標）である。セメダインスーパーＸＬは、エポキシ樹脂に比して粘性は、高いものの、加圧抽入によって空間３の全域に行渡らせることができる。また、セメダインスーパーＸＬは、加熱の必要性がなく、自然放置によって硬化する。
【００３２】
つぎに、接着剤４の抽入方法について説明する。図２は、基板１にＢＧＡ２が固定される面の断面図である。接着剤４を充填したディスペンサ５の抽入口を貫通孔１Ａに合致するようにして基板１に接合し、ディスペンサ５に内蔵されたピストン（図示せず）等によって接着剤４を加圧する。加圧された接着剤４は、貫通孔１Ａを介して空間３に抽入され、接着剤４は、貫通孔１Ａから膨張するように拡充範囲を広げる。
【００３３】
図３は、基板１にＢＧＡ２が固定される面をＢＧＡ２の上方から見た平面図である。図３に示すように、貫通孔１Ａは、矩形状のＢＧＡ２の中心近傍に配置され、接着剤４は、貫通孔１Ａを中心に同心円状に拡充している。さらに、接着剤４の一部は、ＢＧＡ２の辺部分を超えて拡充している一方、接着剤４の一部は、ＢＧＡ２の角部分まで拡充しない。このまま接着剤４の抽入を続行し、接着剤４がＢＧＡ２の角部分に拡充させることも可能であるが、ＢＧＡ２の辺部分を超える接着剤４の量が多量になり、後処理が容易でなくなるため、接着剤４の抽入をここで停止する。
【００３４】
図４は、基板１にＢＧＡ２が固定される面をＢＧＡ２の上方から見た平面図である。図４に示すように、接着剤４が拡充されないＢＧＡ２の角部分に外側から接着剤４を補充する。この補充は、接着剤４が拡充されなかったＢＧＡ２の角部分のみに対して行う。
【００３５】
接着剤４を補充した後、自然放置し、接着剤４が硬化するのを待つ。そして、接着剤４が硬化すると、図１に示すように、基板１にＢＧＡ２が強固に固定される。
【００３６】
図５は、基板１に対するＢＧＡ２の配置関係を示す斜視図である。一般的にＢＧＡ２は、表示機能を確保するために基板１の隅に配置され、さらに基板１は、基板１の隅で筐体（図示せず）に固定されている。このため、筐体が落下した場合、基板１の隅に変形応力が加わるとともに、この変形応力は、基板１とＢＧＡ２との接着面にも加わる。したがって、この接着面が変形応力に耐えられない場合、ＢＧＡ２は、基板１から脱落してＢＧＡ２の機能が停止するとともに基板１の機能が失われる。
【００３７】
本発明によれば、基板１とＢＧＡ２とによって挟まれた空間３に完全に接着剤４が充填されているため、従来のアンダーフィル法に比して基板１とＢＧＡ２との固定がより強化されている。したがって、前記したような落下においてもＢＧＡ２は、基板１から容易に脱落しない。
【００３８】
そこで、この実施の形態１で説明した方法によってＢＧＡ２を固定した基板１と従来のアンダーフィル法によってＢＧＡ２を固定した基板１とに対して基板１を１．２ｍの高さから自然落下させる落下試験を行い、ＢＧＡ２が基板１から脱落するまでの落下回数を計測し、固定強度の比較を行った。
【００３９】
固定強度の比較の結果、従来のアンダーフィル法による固定では、３０〜６０回の落下でＢＧＡ２が基板１から脱落し、本発明による固定では、１０８回の落下までＢＧＡ２が基板１から脱落しなかった。つまり、本発明による固定の固定強度は、従来のアンダーフィル法による固定の固定強度に比して最大約３倍大きい。
【００４０】
さらに、接着剤４にセメダインスーパーＸＬを用いれば、接着剤４は、自然放置において硬化するため、加熱硬化のための加熱炉と加熱工程とが省略でき、従来方法による固定の約１／１０のコストで基板１にＢＧＡ２を固定することができる。
【００４１】
以上に説明したように、この実施の形態１では、基板１に貫通孔１Ａを設け、貫通孔１Ａから接着剤４を抽入するようにしている。この結果、基板１にＢＧＡ２を強固にかつ安価に固定することができる。
【００４２】
なお、この実施の形態１では、基板１に固定する対象をＢＧＡ２としていたが、固定対象をＣＳＰ、あるいは、他の電子部品にしてもよい。また、接着剤４に他のシリコン系接着剤を用いてもよい。
【００４３】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、基板１に貫通孔１Ａを１個設けるようにしていたが、この実施の形態２では、基板に複数の貫通孔を設け、接着剤を補充する工程を省略するようにしている。
【００４４】
図６は、基板１０にＢＧＡ２が固定された面の断面図である。図６に示すように、基板１０には５個の貫通孔１Ｂがバンプ電極３Ｂと干渉しない位置に形成される。接着剤４は、この５個の貫通孔１Ｂから抽入されるが、最終的に接着剤４は、実施の形態１で説明したように、ＢＧＡ２の側面部分を含む空間３に充填され、基板１とＢＧＡと２が強固に固定される。
【００４５】
図７〜９は、基板１０にＢＧＡ２が固定される面をＢＧＡ２の上方から見た平面図であり、接着剤４が拡充する様子を示している。図７に示すように、ＢＧＡ２に対向する基板１には、５個の貫通孔１ＢがＢＧＡ２の対角線上に設けられている。接着剤４が５個の貫通孔１Ｂを介して同時に抽入されると、接着剤４は、各貫通孔１Ｂを中心に同心円状に拡充する。
【００４６】
図８に示すように、接着剤４の抽入にしたがって接着剤４の拡充範囲は拡がり、ＢＧＡ２の中心付近では接着剤４の拡充部分が干渉する。この中心付近で干渉した接着剤４は、ＢＧＡ２の外側に向かって拡充する。
【００４７】
最終的に図９に示すように、接着剤４の拡充範囲は、ＢＧＡ２の全域を超える。このように接着剤４がＢＧＡ２の全域を越えて拡充しているため、接着剤４が充填されていない部分に後から接着剤４を補充する必要がない。
【００４８】
この実施の形態２では、基板１０に５個の貫通孔１Ｂを設け、それぞれの貫通孔１Ｂを介して接着剤４を同時に抽入し、接着剤４の補充を省略するようにしている。このようにすると、接着剤４の補充工程が省略でき、接着剤４の抽入時間が短縮できる。
【００４９】
なお、この実施の形態２では、貫通孔１ＢをＢＧＡ２の対角線に沿って５個配置し、接着剤４を同時に抽入するようにていたが、ＢＧＡ２の大きさ、形状等によって、貫通孔１Ｂの数および配置位置を変え、接着剤４の抽入時期を変えてもよい。例えば、対角線が交差する部分の貫通孔１Ｂの孔を大きくして、この貫通孔１Ｂから先に接着剤４を抽入し、他の４個の貫通孔１Ｂの孔を小さくするようにして、後からこの４個の貫通孔１Ｂから接着剤４を抽入するようにしてもよい。
【００５０】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１，２では、基板１，１０に対して貫通孔１Ａ，１Ｂを設けるようにしていたが、この実施の形態３では、多層基板に設けられたスルーホールを利用して接着剤を抽入するようにしている。
【００５１】
図１０は、複数の基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが多層化され、基板１０ＡにＢＧＡ２が固定された面の断面図である。一般的に電気部品および電気配線の集積度を向上させるために、図１０に示すように、複数の基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを多層化が行われる。そして、各基板に設けられたスルーホール１Ｃによって基板間の電気的接続を行っている。このスルーホール１Ｃの孔径は小さく側壁が導電体１０Ｅでメッキされている。スルーホール１Ｃは、基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが積層されて１つの貫通孔を形成している。
【００５２】
したがって、基板１０Ｄの裏面のスルーホール１Ｃを介して接着剤４に圧力を加えて抽入すると、空間３に接着剤４を充填することができ、接着剤４は、ＢＧＡ２の側面を含む空間３に完全に充填される。この場合、スルーホール１Ｃの孔径が小さいため、１箇所のスルーホール１Ｃを介して接着剤４を抽入しても、他のスルーホール１Ｃから接着剤４が抜出ることはない。
【００５３】
この実施の形態３では、基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに設けられた既存のスルーホール１Ｃを利用して接着剤４を抽入するようにしていた。このようにすれば、基板に貫通孔を設ける加工工程を省略できる。なお、この実施の形態３では、３箇所のスルーホール１Ｃが貫通していたが、１箇所のスルーホール１Ｃが貫通している場合、この貫通したスルーホール１Ｃを介して接着剤４を抽入し、後に空間３の側面から接着剤４を補充するようにしてもよい。
【００５４】
（実施の形態４）
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１〜３では、基板１に直接ディスペンサ５を接合させ、接着剤４を抽入するようにしていたが、この実施の形態４では、基板に被覆材を設け、接着剤の抽入後の後処理を容易に行うようにしている。
【００５５】
図１１は、基板１とＢＧＡ２とが固定される面の断面図である。図１１に示すように、貫通孔１Ａの周囲の基板１には被覆材６が密着配置されている。この被覆材６は、薄いビニル材やゴムシート材等によって実現され、基板１に密着されているが、容易に剥離できるようになっている。
【００５６】
そこで、被覆材６で被覆された基板１に対してディスペンサ５を接合して接着剤４を抽入する。貫通孔１Ａに対するディスペンサ５の位置合わせが良好でない場合、接着剤４の抽入後、接着剤４は、基板１の裏面側にはみ出す。このような場合、この被覆材６を剥離すれば、基板１裏面を清浄する後処理工程を省略できる。また、ディスペンサ５の位置合わせを正確に行う必要がないため、位置合わせ工程の時間を短縮できる。
【００５７】
この実施の形態４では、基板１の裏面に被覆材６を被覆し、接着剤４の抽入後、この被覆材６を剥離して後処理を省略するようにしている。なお、この被覆材６は、貫通孔１Ａを形成した後、基板１に密着させるようにしていたが、被覆材６を基板１に密着させた後、貫通孔１Ａを形成するようにしてもよい。被覆材６を基板１の保護材として使用できるからである。
【００５８】
（実施の形態５）
つぎに、この発明の実施の形態５について説明する。実施の形態１〜４では、平滑な基板１にディスペンサ５を接合させ、接着剤４を抽入するようにしていたが、この実施の形態５では、基板の貫通孔にディスペンサとの嵌合部を設け、ディスペンサの位置合わせを容易に、かつ確実に行うにしている。
【００５９】
図１２は、基板１１とＢＧＡ２とが固定される面の断面図である。図１２に示すように、基板１１に設けられた貫通孔１Ｄには、段差が設けられこの段差によってディスペンサ５の抽入口が嵌合するようになっている。
【００６０】
貫通孔１Ｄの径とディスペンサ５の抽入口の径とが異なる場合、ディスペンサ５の位置合わせは、容易ではない。また、ディスペンサ５の位置合わせが良好に行えた場合であってもディスペンサ５と基板１との接合が不良である場合、接着剤４は、加圧されて抽入されるため、基板１の裏面に多量の接着剤４が付着することになり、後処理が容易でない。
【００６１】
したがって、この実施の形態５で説明したように貫通孔１Ｄに段差を形成し、ディスペンサ５の抽入口と嵌合するようにすると、ディスペンサ５の位置合わせと接合とを同時かつ確実に行うことができる。
【００６２】
なお、この実施の形態５では、貫通孔１Ｄに段差によって嵌合形状を形成するようにしていたが、ディスペンサ５の抽入口の形状に合わせた形状を形成するようにしてもよい。
【００６３】
（実施の形態６）
つぎに、この発明の実施の形態６について説明する。実施の形態１〜４では、貫通孔１Ａ，１Ｂ、スルーホール１Ｃに対してディスペンサ５の位置合わせを行うようにしていた。また、実施の形態５では、貫通孔１Ｄにディスペンサ５の抽入口との嵌合部を形成するようにしていたが、この実施の形態６では、基板１に接合ガイドを配置し、ディスペンサ５の位置合わせを容易にするとともに、貫通孔１Ａに対して複雑な加工を必要としないようにしている。
【００６４】
図１３は、基板１にＢＧＡ２が固定される面の断面図である。図１３に示すように、基板１の裏面には、ディスペンサ５のガイド用の接合ガイド７が配置されている。この接合ガイド７は、硬く厚い樹脂材等によって形成され、基板１に対して容易に着脱できるようになっている。さらに、接合ガイド７には、ディスペンサ５の抽入口に合致する孔が形成されている。
【００６５】
そこで、基板１に接合ガイド７を配置した上でディスペンサ５を基板１に接合させる。そして、接着剤４を抽入後、ディスペンサ５を外した後、接合ガイド７を取外すようにする。このようにすると、ディスペンサ５の位置合わせが容易に行えるとともに、接合ガイド７を繰り返し使用することができるため、位置合わせ時間の短縮化ができるとともに、位置合わせのコスト低減を行うことができる。
【００６６】
この実施の形態６では、接合ガイド７を基板１の裏面に配置することによって、ディスペンサ５の位置合わせを容易にするとともに、位置合わせコストの低減を行うことができるようにしている。
【００６７】
なお、この実施の形態６では、接合ガイド７には、孔を形成するようにしていたが、ディスペンサ５の抽入口の形状に合わせた形状を形成し、嵌合形状を形成するようにしてもよい。
【００６８】
（実施の形態７）
つぎに、この発明の実施の形態７について説明する。実施の形態１〜６では、基板１に貫通孔１Ａ，１Ｂ，１Ｄを設け、あるいは、基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのスルーホール１Ｃを利用して接着剤４を抽入するようにしていたが、この実施の形態７では、ＢＧＡに貫通孔を設け、この貫通孔を介して接着剤４を抽入するようにしている。
【００６９】
図１４は、基板１２にＢＧＡ２０が固定された面の断面図である。図１４に示すように、ＢＧＡ２０には、貫通孔２Ａが設けられ、この貫通孔２Ａを介して接着剤４が抽入されるようになっている。そして、この貫通孔２Ａを介して抽入された接着剤４は、貫通孔２Ａを中心に同心円状に拡充し、ＢＧＡ２０の角から接着剤４が補充されてＢＧＡ２０の側面を含む空間３の全域に行渡る。
【００７０】
このようにＢＧＡ２０に貫通孔２Ａを設けると、ＢＧＡ２０の配置と同時に接着剤４の抽入が行え、ＢＧＡ２０を短時間に固定することができる。この実施の形態７では、ＢＧＡ２０に貫通孔２Ａを設け、この貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入し、ＢＧＡ２０の基板１２への取り付けと接着剤４の抽入とを連続して行えるようにしている。
【００７１】
なお、この実施の形態７では、ＢＧＡ２０に貫通孔２Ａを１個形成するようにしていたが、ＢＧＡ２０の大きさ、形状によって複数の貫通孔を設けるようにしてもよい。また、実施の形態４〜６で説明した基板に対する付加的要素をＢＧＡに対して行ってもよい。
【００７２】
なお、実施の形態１〜７では、基板１，１０，１１，１２にＢＧＡ２，２０を固定する場合について説明したが、基板にＢＧＡ以外の電子部品を固定する場合について適用してもよい。
【００７３】
（ＢＧＡの多積層についての追加説明）
（実施の形態８）
つぎに、この発明の実施の形態８について説明する。実施の形態１〜７では、基板１，１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１１，１２にＢＧＡ２，２０を固定していたが、この実施の形態８では、ＢＧＡに他ＢＧＡを固定し、多積層ＢＧＡを形成するようにしている。
【００７４】
図１５は、基板１にＢＧＡ２０が固定され、さらにＢＧＡ２０にＢＧＡ２０Ａが固定された面の断面図である。図１５に示すように、基板１には、貫通孔１Ａが設けられ、ＢＧＡ２０には、貫通孔２Ａが設けられている。この場合、貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入してＢＧＡ２０とＢＧＡ２０Ａとを固定し、貫通孔１Ａを介して接着剤４を抽入してＢＧＡ２０と基板１とを固定するようにしている。
【００７５】
この実施の形態８では、ＢＧＡ２０に設けられた貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入し、ＢＧＡ２０ＡとＢＧＡ２０とを固定し、基板１に設けられた貫通孔１Ａを介して接着剤４を抽入してＢＧＡ２０と基板１とを固定するようにしていた。貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入すると、ＢＧＡ２０にＢＧＡ２０Ａを強固にかつ安価に固定することができる。
【００７６】
なお、この実施の形態８では、ＢＧＡ２０，２０Ａを２段積層するようにしていたが、３段以上を積層してもよい。また、ＢＧＡ２０Ａに貫通孔（図示せず）を設け、基板１にＢＧＡ２０を固定し、その後、ＢＧＡ２０ＡをＢＧＡ２０に固定するようにしてもよい。つまり、製造工程の状況に合わせて固定の順番を変更できる。また、この実施の形態８では、ＢＧＡを積層するようにしていたが、ＢＧＡ以外の電子部品を積層するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定する面の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定する面の平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１にかかる基板に対するＢＧＡの配置関係を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２にかかる基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２にかかるＢＧＡの平面図である。
【図８】この発明の実施の形態２にかかるＢＧＡの平面図である。
【図９】この発明の実施の形態２にかかるＢＧＡの平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３にかかる多層基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態６にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態７にかかる基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態８にかかるＢＧＡが複数積層された面の断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１１，１２ 基板
１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，２Ａ 貫通孔
１Ｃ スルーホール
２，２０，２０Ａ ＢＧＡ
３，３０ 空間
３Ａ，３Ｃ ハンダボール
３Ｂ，３Ｄ バンプ電極
４ 接着剤
５ ディスペンサ
６ 被覆材
７ 接合ガイド
１０Ｅ 導電体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着剤を抽入して基板と電子部品との固定を強化する電子部品固定構造および電子部品製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、携帯電話、ＰＤＡ等を含めＬＳＩを搭載し、表示機能を有する電子機器に対して携帯性を高めるため小型化、軽量化が要求されている。この要求に対し、電子機器が搭載するＬＳＩのパッケージ形態を小型化する対応が図られている。パッケージ形態を小型化したＬＳＩとして、従来のリードフレームの各辺に沿ってピンを配置するＱＦＰ（Quad Flat Package）に対し、パッケージの底面にバンプ電極とハンダボールとを格子状に配置し、配線を微細化したＢＧＡ（Ball Grid Array）、ＣＳＰ（Chip Size Package）が提示されている。例えば、ＢＧＡにおいては、基板上に形成された凸状のバンプ電極にハンダボールを形成し、基板にＢＧＡが電気的に接続されている。しかし、この電気的接続のみでは基板とＢＧＡとの物理的固定を担保することができない。
【０００３】
また、ＢＧＡは、電子機器が有する表示機能を確保するために基板の隅に配置される場合が一般的であり、さらに基板は、基板の隅で筐体に固定されている。そのため、筐体落下等によって、基板の隅に配置されたＢＧＡは、直接的に衝撃を受け易い。
【０００４】
そこで、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に粘度の低い絶縁接着材であるエポキシ樹脂を充填して加熱硬化し、基板とＢＧＡとの固定を強化するアンダーフィル法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−７６２６７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、従来のアンダーフィル法においては、基板とＢＧＡとよって挟まれた空間の側面からエポキシ樹脂を抽入するため、エポキシ樹脂がこの空間に完全に充填されず、基板とＢＧＡとの固定の強化が不完全になり、筐体落下等によってＢＧＡが基板から脱落するという問題点があった。
【０００７】
また、エポキシ樹脂を接着剤として機能させるためには、加熱硬化させる必要があり、加熱硬化を行うための過熱炉を必要とし、基板とＢＧＡとの固定を強化するために多大な設備と労力を要するという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に貫通孔を設けることによって、基板とＢＧＡとの固定を簡易かつ確実に強化する電子部品固定構造および電子部品製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１にかかる電子部品固定構造は、基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、
前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する前記貫通孔を設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記複数の電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、前記空間に面するいずれか１方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記空間の中心近傍に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に複数配置されていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記空間の中心近傍から前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔と前記空間の周辺部から前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔とを有することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記絶縁接着部材が前記空間に均等に拡充される位置に分布していることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記電子部品は、矩形状であって、前記貫通孔の位置は、少なくとも前記空間の対角線上を含むことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項９にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記基板に設けられたスルーホールであることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１０にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔に対応した孔を有する被覆部材が前記基板または前記電子部品に被覆されていることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１１にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記被覆部材は、剥離可能であることを特徴とする。
【００２０】
また、請求項１２にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記貫通孔は、前記絶縁接着部材を前記空間に抽入する抽入口に嵌合することを特徴とする。
【００２１】
また、請求項１３にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記基板は、前記貫通孔に対応した位置に前記貫通孔に比して大きな孔を有して前記抽入口を前記貫通孔にガイドするガイド板を有していることを特徴とする。
【００２２】
また、請求項１４にかかる電子部品固定構造は、上記の発明において、前記絶縁接着部材は、シリコン系接着剤であることを特徴とする。
【００２３】
また、請求項１５にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、基板と電子部品とによって挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする。
【００２４】
また、請求項１６にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に設けられた前記貫通孔から前記絶縁接着部材を抽入する電子部品間絶縁接着部材抽入工程をさらに設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする。
【００２５】
また、請求項１７にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記複数の電子部品を互いに電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、前記空間に面する少なくとも１以上の前記複数の電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項１８にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、前記抽入工程は、前記絶縁接着部材を前記空間の中心近傍に設けられて前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔を介して抽入する主抽入工程と、前記絶縁接着部材が拡充し難い前記空間に設けられて前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する副抽入工程と、を含むことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項１９にかかる電子部品製造方法は、上記の発明において、前記絶縁接着部材が付着した前記基板または前記絶縁接着部材が付着した前記電子部品から前記絶縁接着部材を除去する除去工程をさらに含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明にかかる電子部品固定構造および方法電子部品製造方法は、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に面した基板に貫通孔を設け、この貫通孔を介して絶縁接着剤を抽入することによって、絶縁接着剤が完全に充填され、基板とＢＧＡとの固定が強化されるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる電子部品固定構造および電子部品製造方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００３０】
（実施の形態１）
この実施の形態１では、基板とＢＧＡとによって挟まれた空間に面する基板に貫通孔を設け、この貫通孔を介して絶縁接着剤を抽入し、この空間に絶縁接着剤が完全に充填されるようにしている。
【００３１】
図１は、この発明の実施の形態１である基板にＢＧＡが固定された面の断面図である。図１に示すように、基板１上に凸状のバンプ電極３Ｂが複数形成され、各バンプ電極３Ｂ上にハンダボール３Ａが形成されている。そして、バンプ電極３Ｂとハンダボール３Ａとによって基板１とＢＧＡ２とは、電気的に接続されている。また、バンプ電極３Ａとハンダボール３Ａとによって基板１とＢＧＡ２とによって挟まれた空間３が形成される。ＢＧＡ２に面する基板１の中心近傍に貫通孔１Ａが設けられている。この貫通孔１Ａを介して抽入された接着剤４は、空間３のみならずＢＧＡ２の側面をも覆うような領域まで拡充されている。つまり、ＢＧＡ２の側面を含む下方部分は、接着剤４によって全て隙間無く覆われている。接着剤４は、シリコン系接着剤であるセメダインスーパーＸＬ（登録商標）である。セメダインスーパーＸＬは、エポキシ樹脂に比して粘性は、高いものの、加圧抽入によって空間３の全域に行渡らせることができる。また、セメダインスーパーＸＬは、加熱の必要性がなく、自然放置によって硬化する。
【００３２】
つぎに、接着剤４の抽入方法について説明する。図２は、基板１にＢＧＡ２が固定される面の断面図である。接着剤４を充填したディスペンサ５の抽入口を貫通孔１Ａに合致するようにして基板１に接合し、ディスペンサ５に内蔵されたピストン（図示せず）等によって接着剤４を加圧する。加圧された接着剤４は、貫通孔１Ａを介して空間３に抽入され、接着剤４は、貫通孔１Ａから膨張するように拡充範囲を広げる。
【００３３】
図３は、基板１にＢＧＡ２が固定される面をＢＧＡ２の上方から見た平面図である。図３に示すように、貫通孔１Ａは、矩形状のＢＧＡ２の中心近傍に配置され、接着剤４は、貫通孔１Ａを中心に同心円状に拡充している。さらに、接着剤４の一部は、ＢＧＡ２の辺部分を超えて拡充している一方、接着剤４の一部は、ＢＧＡ２の角部分まで拡充しない。このまま接着剤４の抽入を続行し、接着剤４がＢＧＡ２の角部分に拡充させることも可能であるが、ＢＧＡ２の辺部分を超える接着剤４の量が多量になり、後処理が容易でなくなるため、接着剤４の抽入をここで停止する。
【００３４】
図４は、基板１にＢＧＡ２が固定される面をＢＧＡ２の上方から見た平面図である。図４に示すように、接着剤４が拡充されないＢＧＡ２の角部分に外側から接着剤４を補充する。この補充は、接着剤４が拡充されなかったＢＧＡ２の角部分のみに対して行う。
【００３５】
接着剤４を補充した後、自然放置し、接着剤４が硬化するのを待つ。そして、接着剤４が硬化すると、図１に示すように、基板１にＢＧＡ２が強固に固定される。
【００３６】
図５は、基板１に対するＢＧＡ２の配置関係を示す斜視図である。一般的にＢＧＡ２は、表示機能を確保するために基板１の隅に配置され、さらに基板１は、基板１の隅で筐体（図示せず）に固定されている。このため、筐体が落下した場合、基板１の隅に変形応力が加わるとともに、この変形応力は、基板１とＢＧＡ２との接着面にも加わる。したがって、この接着面が変形応力に耐えられない場合、ＢＧＡ２は、基板１から脱落してＢＧＡ２の機能が停止するとともに基板１の機能が失われる。
【００３７】
本発明によれば、基板１とＢＧＡ２とによって挟まれた空間３に完全に接着剤４が充填されているため、従来のアンダーフィル法に比して基板１とＢＧＡ２との固定がより強化されている。したがって、前記したような落下においてもＢＧＡ２は、基板１から容易に脱落しない。
【００３８】
そこで、この実施の形態１で説明した方法によってＢＧＡ２を固定した基板１と従来のアンダーフィル法によってＢＧＡ２を固定した基板１とに対して基板１を１．２ｍの高さから自然落下させる落下試験を行い、ＢＧＡ２が基板１から脱落するまでの落下回数を計測し、固定強度の比較を行った。
【００３９】
固定強度の比較の結果、従来のアンダーフィル法による固定では、３０〜６０回の落下でＢＧＡ２が基板１から脱落し、本発明による固定では、１０８回の落下までＢＧＡ２が基板１から脱落しなかった。つまり、本発明による固定の固定強度は、従来のアンダーフィル法による固定の固定強度に比して最大約３倍大きい。
【００４０】
さらに、接着剤４にセメダインスーパーＸＬを用いれば、接着剤４は、自然放置において硬化するため、加熱硬化のための加熱炉と加熱工程とが省略でき、従来方法による固定の約１／１０のコストで基板１にＢＧＡ２を固定することができる。
【００４１】
以上に説明したように、この実施の形態１では、基板１に貫通孔１Ａを設け、貫通孔１Ａから接着剤４を抽入するようにしている。この結果、基板１にＢＧＡ２を強固にかつ安価に固定することができる。
【００４２】
なお、この実施の形態１では、基板１に固定する対象をＢＧＡ２としていたが、固定対象をＣＳＰ、あるいは、他の電子部品にしてもよい。また、接着剤４に他のシリコン系接着剤を用いてもよい。
【００４３】
（実施の形態２）
つぎに、この発明の実施の形態２について説明する。実施の形態１では、基板１に貫通孔１Ａを１個設けるようにしていたが、この実施の形態２では、基板に複数の貫通孔を設け、接着剤を補充する工程を省略するようにしている。
【００４４】
図６は、基板１０にＢＧＡ２が固定された面の断面図である。図６に示すように、基板１０には５個の貫通孔１Ｂがバンプ電極３Ｂと干渉しない位置に形成される。接着剤４は、この５個の貫通孔１Ｂから抽入されるが、最終的に接着剤４は、実施の形態１で説明したように、ＢＧＡ２の側面部分を含む空間３に充填され、基板１とＢＧＡと２が強固に固定される。
【００４５】
図７〜９は、基板１０にＢＧＡ２が固定される面をＢＧＡ２の上方から見た平面図であり、接着剤４が拡充する様子を示している。図７に示すように、ＢＧＡ２に対向する基板１には、５個の貫通孔１ＢがＢＧＡ２の対角線上に設けられている。接着剤４が５個の貫通孔１Ｂを介して同時に抽入されると、接着剤４は、各貫通孔１Ｂを中心に同心円状に拡充する。
【００４６】
図８に示すように、接着剤４の抽入にしたがって接着剤４の拡充範囲は拡がり、ＢＧＡ２の中心付近では接着剤４の拡充部分が干渉する。この中心付近で干渉した接着剤４は、ＢＧＡ２の外側に向かって拡充する。
【００４７】
最終的に図９に示すように、接着剤４の拡充範囲は、ＢＧＡ２の全域を超える。このように接着剤４がＢＧＡ２の全域を越えて拡充しているため、接着剤４が充填されていない部分に後から接着剤４を補充する必要がない。
【００４８】
この実施の形態２では、基板１０に５個の貫通孔１Ｂを設け、それぞれの貫通孔１Ｂを介して接着剤４を同時に抽入し、接着剤４の補充を省略するようにしている。このようにすると、接着剤４の補充工程が省略でき、接着剤４の抽入時間が短縮できる。
【００４９】
なお、この実施の形態２では、貫通孔１ＢをＢＧＡ２の対角線に沿って５個配置し、接着剤４を同時に抽入するようにていたが、ＢＧＡ２の大きさ、形状等によって、貫通孔１Ｂの数および配置位置を変え、接着剤４の抽入時期を変えてもよい。例えば、対角線が交差する部分の貫通孔１Ｂの孔を大きくして、この貫通孔１Ｂから先に接着剤４を抽入し、他の４個の貫通孔１Ｂの孔を小さくするようにして、後からこの４個の貫通孔１Ｂから接着剤４を抽入するようにしてもよい。
【００５０】
（実施の形態３）
つぎに、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１，２では、基板１，１０に対して貫通孔１Ａ，１Ｂを設けるようにしていたが、この実施の形態３では、多層基板に設けられたスルーホールを利用して接着剤を抽入するようにしている。
【００５１】
図１０は、複数の基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが多層化され、基板１０ＡにＢＧＡ２が固定された面の断面図である。一般的に電気部品および電気配線の集積度を向上させるために、図１０に示すように、複数の基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄを多層化が行われる。そして、各基板に設けられたスルーホール１Ｃによって基板間の電気的接続を行っている。このスルーホール１Ｃの孔径は小さく側壁が導電体１０Ｅでメッキされている。スルーホール１Ｃは、基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄが積層されて１つの貫通孔を形成している。
【００５２】
したがって、基板１０Ｄの裏面のスルーホール１Ｃを介して接着剤４に圧力を加えて抽入すると、空間３に接着剤４を充填することができ、接着剤４は、ＢＧＡ２の側面を含む空間３に完全に充填される。この場合、スルーホール１Ｃの孔径が小さいため、１箇所のスルーホール１Ｃを介して接着剤４を抽入しても、他のスルーホール１Ｃから接着剤４が抜出ることはない。
【００５３】
この実施の形態３では、基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄに設けられた既存のスルーホール１Ｃを利用して接着剤４を抽入するようにしていた。このようにすれば、基板に貫通孔を設ける加工工程を省略できる。なお、この実施の形態３では、３箇所のスルーホール１Ｃが貫通していたが、１箇所のスルーホール１Ｃが貫通している場合、この貫通したスルーホール１Ｃを介して接着剤４を抽入し、後に空間３の側面から接着剤４を補充するようにしてもよい。
【００５４】
（実施の形態４）
つぎに、この発明の実施の形態４について説明する。実施の形態１〜３では、基板１に直接ディスペンサ５を接合させ、接着剤４を抽入するようにしていたが、この実施の形態４では、基板に被覆材を設け、接着剤の抽入後の後処理を容易に行うようにしている。
【００５５】
図１１は、基板１とＢＧＡ２とが固定される面の断面図である。図１１に示すように、貫通孔１Ａの周囲の基板１には被覆材６が密着配置されている。この被覆材６は、薄いビニル材やゴムシート材等によって実現され、基板１に密着されているが、容易に剥離できるようになっている。
【００５６】
そこで、被覆材６で被覆された基板１に対してディスペンサ５を接合して接着剤４を抽入する。貫通孔１Ａに対するディスペンサ５の位置合わせが良好でない場合、接着剤４の抽入後、接着剤４は、基板１の裏面側にはみ出す。このような場合、この被覆材６を剥離すれば、基板１裏面を清浄する後処理工程を省略できる。また、ディスペンサ５の位置合わせを正確に行う必要がないため、位置合わせ工程の時間を短縮できる。
【００５７】
この実施の形態４では、基板１の裏面に被覆材６を被覆し、接着剤４の抽入後、この被覆材６を剥離して後処理を省略するようにしている。なお、この被覆材６は、貫通孔１Ａを形成した後、基板１に密着させるようにしていたが、被覆材６を基板１に密着させた後、貫通孔１Ａを形成するようにしてもよい。被覆材６を基板１の保護材として使用できるからである。
【００５８】
（実施の形態５）
つぎに、この発明の実施の形態５について説明する。実施の形態１〜４では、平滑な基板１にディスペンサ５を接合させ、接着剤４を抽入するようにしていたが、この実施の形態５では、基板の貫通孔にディスペンサとの嵌合部を設け、ディスペンサの位置合わせを容易に、かつ確実に行うにしている。
【００５９】
図１２は、基板１１とＢＧＡ２とが固定される面の断面図である。図１２に示すように、基板１１に設けられた貫通孔１Ｄには、段差が設けられこの段差によってディスペンサ５の抽入口が嵌合するようになっている。
【００６０】
貫通孔１Ｄの径とディスペンサ５の抽入口の径とが異なる場合、ディスペンサ５の位置合わせは、容易ではない。また、ディスペンサ５の位置合わせが良好に行えた場合であってもディスペンサ５と基板１との接合が不良である場合、接着剤４は、加圧されて抽入されるため、基板１の裏面に多量の接着剤４が付着することになり、後処理が容易でない。
【００６１】
したがって、この実施の形態５で説明したように貫通孔１Ｄに段差を形成し、ディスペンサ５の抽入口と嵌合するようにすると、ディスペンサ５の位置合わせと接合とを同時かつ確実に行うことができる。
【００６２】
なお、この実施の形態５では、貫通孔１Ｄに段差によって嵌合形状を形成するようにしていたが、ディスペンサ５の抽入口の形状に合わせた形状を形成するようにしてもよい。
【００６３】
（実施の形態６）
つぎに、この発明の実施の形態６について説明する。実施の形態１〜４では、貫通孔１Ａ，１Ｂ、スルーホール１Ｃに対してディスペンサ５の位置合わせを行うようにしていた。また、実施の形態５では、貫通孔１Ｄにディスペンサ５の抽入口との嵌合部を形成するようにしていたが、この実施の形態６では、基板１に接合ガイドを配置し、ディスペンサ５の位置合わせを容易にするとともに、貫通孔１Ａに対して複雑な加工を必要としないようにしている。
【００６４】
図１３は、基板１にＢＧＡ２が固定される面の断面図である。図１３に示すように、基板１の裏面には、ディスペンサ５のガイド用の接合ガイド７が配置されている。この接合ガイド７は、硬く厚い樹脂材等によって形成され、基板１に対して容易に着脱できるようになっている。さらに、接合ガイド７には、ディスペンサ５の抽入口に合致する孔が形成されている。
【００６５】
そこで、基板１に接合ガイド７を配置した上でディスペンサ５を基板１に接合させる。そして、接着剤４を抽入後、ディスペンサ５を外した後、接合ガイド７を取外すようにする。このようにすると、ディスペンサ５の位置合わせが容易に行えるとともに、接合ガイド７を繰り返し使用することができるため、位置合わせ時間の短縮化ができるとともに、位置合わせのコスト低減を行うことができる。
【００６６】
この実施の形態６では、接合ガイド７を基板１の裏面に配置することによって、ディスペンサ５の位置合わせを容易にするとともに、位置合わせコストの低減を行うことができるようにしている。
【００６７】
なお、この実施の形態６では、接合ガイド７には、孔を形成するようにしていたが、ディスペンサ５の抽入口の形状に合わせた形状を形成し、嵌合形状を形成するようにしてもよい。
【００６８】
（実施の形態７）
つぎに、この発明の実施の形態７について説明する。実施の形態１〜６では、基板１に貫通孔１Ａ，１Ｂ，１Ｄを設け、あるいは、基板１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄのスルーホール１Ｃを利用して接着剤４を抽入するようにしていたが、この実施の形態７では、ＢＧＡに貫通孔を設け、この貫通孔を介して接着剤４を抽入するようにしている。
【００６９】
図１４は、基板１２にＢＧＡ２０が固定された面の断面図である。図１４に示すように、ＢＧＡ２０には、貫通孔２Ａが設けられ、この貫通孔２Ａを介して接着剤４が抽入されるようになっている。そして、この貫通孔２Ａを介して抽入された接着剤４は、貫通孔２Ａを中心に同心円状に拡充し、ＢＧＡ２０の角から接着剤４が補充されてＢＧＡ２０の側面を含む空間３の全域に行渡る。
【００７０】
このようにＢＧＡ２０に貫通孔２Ａを設けると、ＢＧＡ２０の配置と同時に接着剤４の抽入が行え、ＢＧＡ２０を短時間に固定することができる。この実施の形態７では、ＢＧＡ２０に貫通孔２Ａを設け、この貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入し、ＢＧＡ２０の基板１２への取り付けと接着剤４の抽入とを連続して行えるようにしている。
【００７１】
なお、この実施の形態７では、ＢＧＡ２０に貫通孔２Ａを１個形成するようにしていたが、ＢＧＡ２０の大きさ、形状によって複数の貫通孔を設けるようにしてもよい。また、実施の形態４〜６で説明した基板に対する付加的要素をＢＧＡに対して行ってもよい。
【００７２】
なお、実施の形態１〜７では、基板１，１０，１１，１２にＢＧＡ２，２０を固定する場合について説明したが、基板にＢＧＡ以外の電子部品を固定する場合について適用してもよい。
【００７３】
（ＢＧＡの多積層についての追加説明）
（実施の形態８）
つぎに、この発明の実施の形態８について説明する。実施の形態１〜７では、基板１，１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１１，１２にＢＧＡ２，２０を固定していたが、この実施の形態８では、ＢＧＡに他ＢＧＡを固定し、多積層ＢＧＡを形成するようにしている。
【００７４】
図１５は、基板１にＢＧＡ２０が固定され、さらにＢＧＡ２０にＢＧＡ２０Ａが固定された面の断面図である。図１５に示すように、基板１には、貫通孔１Ａが設けられ、ＢＧＡ２０には、貫通孔２Ａが設けられている。この場合、貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入してＢＧＡ２０とＢＧＡ２０Ａとを固定し、貫通孔１Ａを介して接着剤４を抽入してＢＧＡ２０と基板１とを固定するようにしている。
【００７５】
この実施の形態８では、ＢＧＡ２０に設けられた貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入し、ＢＧＡ２０ＡとＢＧＡ２０とを固定し、基板１に設けられた貫通孔１Ａを介して接着剤４を抽入してＢＧＡ２０と基板１とを固定するようにしていた。貫通孔２Ａを介して接着剤４を抽入すると、ＢＧＡ２０にＢＧＡ２０Ａを強固にかつ安価に固定することができる。
【００７６】
なお、この実施の形態８では、ＢＧＡ２０，２０Ａを２段積層するようにしていたが、３段以上を積層してもよい。また、ＢＧＡ２０Ａに貫通孔（図示せず）を設け、基板１にＢＧＡ２０を固定し、その後、ＢＧＡ２０ＡをＢＧＡ２０に固定するようにしてもよい。つまり、製造工程の状況に合わせて固定の順番を変更できる。また、この実施の形態８では、ＢＧＡを積層するようにしていたが、ＢＧＡ以外の電子部品を積層するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定する面の平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１にかかる基板にＢＧＡが固定する面の平面図である。
【図５】この発明の実施の形態１にかかる基板に対するＢＧＡの配置関係を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態２にかかる基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２にかかるＢＧＡの平面図である。
【図８】この発明の実施の形態２にかかるＢＧＡの平面図である。
【図９】この発明の実施の形態２にかかるＢＧＡの平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３にかかる多層基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態４にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態５にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図１３】この発明の実施の形態６にかかる基板にＢＧＡが固定する面の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態７にかかる基板にＢＧＡが固定した面の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態８にかかるＢＧＡが複数積層された面の断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１，１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１１，１２ 基板
１Ａ，１Ｂ，１Ｄ，２Ａ 貫通孔
１Ｃ スルーホール
２，２０，２０Ａ ＢＧＡ
３，３０ 空間
３Ａ，３Ｃ ハンダボール
３Ｂ，３Ｄ バンプ電極
４ 接着剤
５ ディスペンサ
６ 被覆材
７ 接合ガイド
１０Ｅ 導電体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、
前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする電子部品固定構造。
【請求項２】
前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する前記貫通孔を設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする請求項１に記載の電子部品固定構造。
【請求項３】
複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記複数の電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、
前記空間に面するいずれか１方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする電子部品固定構造。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記空間の中心近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に複数配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記空間の中心近傍から前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔と前記空間の周辺部から前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔とを有することを特徴とする請求項５に記載の電子部品固定構造。
【請求項７】
前記貫通孔は、前記絶縁接着部材が前記空間に均等に拡充される位置に分布していることを特徴とする請求項５または６に記載の電子部品固定構造。
【請求項８】
前記電子部品は、矩形状であって、前記貫通孔の位置は、少なくとも前記空間の対角線上を含むことを特徴とする請求項７に記載の電子部品固定構造。
【請求項９】
前記貫通孔は、前記基板に設けられたスルーホールであることを特徴とする請求項１，２または４〜７のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１０】
前記貫通孔に対応した孔を有する被覆部材が前記基板または前記電子部品に被覆されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１１】
前記被覆部材は、剥離可能であることを特徴とする請求項１０に記載の電子部品固定構造。
【請求項１２】
前記貫通孔は、前記絶縁接着部材を前記空間に抽入する抽入口に嵌合することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１３】
前記基板は、前記貫通孔に対応した位置に前記貫通孔に比して大きな孔を有して前記抽入口を前記貫通孔にガイドするガイド板を有していることを特徴とする請求項１，２または４〜１２のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１４】
前記絶縁接着部材は、シリコン系接着剤であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１５】
基板と電子部品とによって挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、
前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする電子部品製造方法。
【請求項１６】
前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に設けられた前記貫通孔から前記絶縁接着部材を抽入する電子部品間絶縁接着部材抽入工程をさらに設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする請求項１５に記載の電子部品製造方法。
【請求項１７】
複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記複数の電子部品を互いに電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、
前記空間に面する少なくとも１以上の前記複数の電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする電子部品製造方法。
【請求項１８】
前記抽入工程は、
前記絶縁接着部材を前記空間の中心近傍に設けられて前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔を介して抽入する主抽入工程と、
前記絶縁接着部材が拡充し難い前記空間に設けられて前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する副抽入工程と、
を含むことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一つに記載の電子部品製造方法。
【請求項１９】
前記絶縁接着部材が付着した前記基板または前記絶縁接着部材が付着した前記電子部品から前記絶縁接着部材を除去する除去工程をさらに含むことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一つに記載の電子部品製造方法。
【請求項１】
基板と電子部品とに挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、
前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする電子部品固定構造。
【請求項２】
前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する前記貫通孔を設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする請求項１に記載の電子部品固定構造。
【請求項３】
複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材が充填され、前記複数の電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化する電子部品固定構造において、
前記空間に面するいずれか１方の前記電子部品に前記絶縁接着部材を抽入する貫通孔を設けたことを特徴とする電子部品固定構造。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記空間の中心近傍に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に複数配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項６】
前記貫通孔は、前記空間の中心近傍から前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔と前記空間の周辺部から前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔とを有することを特徴とする請求項５に記載の電子部品固定構造。
【請求項７】
前記貫通孔は、前記絶縁接着部材が前記空間に均等に拡充される位置に分布していることを特徴とする請求項５または６に記載の電子部品固定構造。
【請求項８】
前記電子部品は、矩形状であって、前記貫通孔の位置は、少なくとも前記空間の対角線上を含むことを特徴とする請求項７に記載の電子部品固定構造。
【請求項９】
前記貫通孔は、前記基板に設けられたスルーホールであることを特徴とする請求項１，２または４〜７のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１０】
前記貫通孔に対応した孔を有する被覆部材が前記基板または前記電子部品に被覆されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１１】
前記被覆部材は、剥離可能であることを特徴とする請求項１０に記載の電子部品固定構造。
【請求項１２】
前記貫通孔は、前記絶縁接着部材を前記空間に抽入する抽入口に嵌合することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１３】
前記基板は、前記貫通孔に対応した位置に前記貫通孔に比して大きな孔を有して前記抽入口を前記貫通孔にガイドするガイド板を有していることを特徴とする請求項１，２または４〜１２のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１４】
前記絶縁接着部材は、シリコン系接着剤であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の電子部品固定構造。
【請求項１５】
基板と電子部品とによって挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記基板と前記電子部品とを電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、
前記空間に面する前記基板または前記空間に面する前記電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする電子部品製造方法。
【請求項１６】
前記基板の上部に複数の前記電子部品が重ねて配置され、前記電子部品間の空間に面するいずれか一方の前記電子部品に設けられた前記貫通孔から前記絶縁接着部材を抽入する電子部品間絶縁接着部材抽入工程をさらに設け、前記電子部品間を電気的に接続する電極の固定状態を強化することを特徴とする請求項１５に記載の電子部品製造方法。
【請求項１７】
複数の電子部品に挟まれた空間に絶縁接着部材を充填し、前記複数の電子部品を互いに電気的に接続する電極の固定状態が強化された電子部品を製造する電子部品製造方法において、
前記空間に面する少なくとも１以上の前記複数の電子部品に設けられた貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する抽入工程を含むことを特徴とする電子部品製造方法。
【請求項１８】
前記抽入工程は、
前記絶縁接着部材を前記空間の中心近傍に設けられて前記絶縁接着部材を主に抽入する主貫通孔を介して抽入する主抽入工程と、
前記絶縁接着部材が拡充し難い前記空間に設けられて前記絶縁接着部材を補填的に抽入する副貫通孔を介して前記絶縁接着部材を抽入する副抽入工程と、
を含むことを特徴とする請求項１５〜１７のいずれか一つに記載の電子部品製造方法。
【請求項１９】
前記絶縁接着部材が付着した前記基板または前記絶縁接着部材が付着した前記電子部品から前記絶縁接着部材を除去する除去工程をさらに含むことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれか一つに記載の電子部品製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−１９４５２（Ｐ２００６−１９４５２Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９４８８６（Ｐ２００４−１９４８８６）
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月３０日（２００４．６．３０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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