JP2008021916A - Electronic component device and its manufacturing method - Google Patents
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
この発明は、エリアアレイなど高密度電極を有する部品を含む電子部品を実装する電子部品装置及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic component device for mounting an electronic component including a component having a high-density electrode such as an area array, and a manufacturing method thereof.
近年、エリアアレイであるBGA(BALL・GRID・ARRAY)やCSP(CHIP・SCALE・PACKAGE)部品の多ピン化・狭ピッチ化により、BGAやCSPとプリント配線板との接続の信頼性を確保するために接続部であるはんだボール周辺にアンダーフィル(充填材)を充填する方法が取られている。このアンダーフィルの充填に際しては、プリント配線板側の表面層は平滑であることが好ましい。 In recent years, BGA (BALL / GRID / ARRAY) and CSP (CHIP / SCALE / PACKAGE) parts, which are area arrays, have a high pin count and narrow pitch to ensure the reliability of connection between BGA / CSP and printed wiring board. Therefore, a method of filling an underfill (filler) around a solder ball as a connecting portion is taken. When filling the underfill, the surface layer on the printed wiring board side is preferably smooth.
また、アンダーフィルを充填するBGAなどが実装される領域の導体ランド(パッド)の周りには、導体パターン(引き出しパターン)や貫通・非貫通ビアが設置してある場合が多く、アンダーフィルのスムーズな流れが妨げられる。加えてプリント配線板の表面層は、無鉛はんだ材適用による高温リフロー時のパッド剥離やパターン保護のためソルダーレジスト材で絶縁層を形成し、導体ランド周辺を覆い導体ランドの剥離防止としている。 Also, there are many cases where conductor patterns (drawing patterns) and through / non-through vias are installed around the conductor lands (pads) in the area where the BGA that fills the underfill is mounted. Flow is hindered. In addition, the surface layer of the printed wiring board forms an insulating layer with a solder resist material for pad peeling and pattern protection at the time of high temperature reflow using lead-free solder material, and covers the periphery of the conductor land to prevent peeling of the conductor land.
例えば、比較的融点の高い無鉛はんだ材を使用した回路基板のランド剥離を軽減するために特開2002−237674号公報図1(特許文献1参照)には電子部品のリード3が挿入される貫通孔4を有するランド2で、リード3とランド2とを無鉛はんだ6を用いて電気接続すると共に回路基板1を保護するソルダーレジスト5がランド外周端部2aの少なくとも一部を覆うように形成するものが開示されている。
For example, in order to reduce the land peeling of a circuit board using a lead-free solder material having a relatively high melting point, a through hole in which a
また、複数枚の積層板を重ねた積層板表面を平滑にするものとして、特開平11−320593号公報図1(特許文献2参照)にはBステージまで進めたプリプレグを用意し、プリプレグの層を成形用プレートに挟み、熱盤間で加熱加圧成形したものが開示されている。 Further, as a means for smoothing the surface of a laminated plate in which a plurality of laminated plates are stacked, a prepreg advanced to the B stage is prepared in FIG. 1 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-320593 (refer to Patent Document 2). Is sandwiched between molding plates and heated and pressed between hot plates.
しかしながら特許文献1に記載のものでは、絶縁層にソルダーレジストを使用するので、BGAなどの狭ピッチに対応するには、印刷による絶縁層の中抜きパターンを形成するにはソルダーレジストの濡れ性や印刷精度の観点から適用が困難であり、ソルダーレジストを積層後、写真製版でエッチングする場合であってもソルダーレジストの膜厚は比較的厚いため、エッチング時間が長く必要であると言う問題点があった。また、ソルダーレジストは樹脂であるため、固化した状態は表面粗度が粗いので導体ランドなどのパターン厚みによる段差も加わり、プリント配線板としての表面層は凸凹しており、アンダーフィルなどの充填が困難であると言う問題点もある。
However, in the thing of
特許文献2に記載のものでは、積層板の表層の平滑性を向上させるためには適切であるものの上部に構成する電子部品などとの関係については言及されていない。
In the thing of
この発明は上記のような課題を解消するためになされたものであり、高密度電極を有する電子部品であってもプリント配線板との接続を確保すると共にはんだ付け時に発生するプリント配線板側の導体ランドのランド剥離も防止できる電子部品装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. Even in an electronic component having a high-density electrode, the connection with the printed wiring board is ensured and the printed wiring board side generated at the time of soldering is secured. An object of the present invention is to provide an electronic component device capable of preventing the land of a conductor land from being separated.
請求項1の発明に係る電子部品装置は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に設けられた導電性ランドと、この導電性ランド上に設けられた電子部品と、前記導電性ランドの周縁部の少なくとも一部分を被覆し、かつ、前記導電性ランドの他の部分を開放し、前記導電性ランド以外における前記絶縁性基板に固定された非導体シートと、この非導体シートの前記導電性ランドを開放する部分において前記導電性ランドと前記電子部品とを電気的に接続する接続手段とを備えたものである。 An electronic component device according to a first aspect of the present invention includes an insulating substrate, a conductive land provided on the insulating substrate, an electronic component provided on the conductive land, and a peripheral edge of the conductive land. A non-conductive sheet that covers at least a part of the portion and opens the other part of the conductive land and is fixed to the insulating substrate other than the conductive land, and the conductive land of the non-conductive sheet And a connection means for electrically connecting the conductive land and the electronic component at a portion where the opening is opened.
請求項2の発明に係る電子部品装置は、絶縁性基板と、この絶縁性基板上に設けられた第1及び第2導電性ランドと、前記絶縁性基板上に設けられた一及び他の電子部品と、前記第1及び第2導電性ランドの周縁部の少なくとも一部分をそれぞれ被覆し、かつ、前記第1及び第2導電性ランドの他の部分をそれぞれ開放し、前記第1及び第2導電性ランド以外における前記絶縁性基板に固定された非導体シートと、この非導体シートの前記第1及び第2導電性ランドを開放する部分において、前記第1導電性ランドと前記一の電子部品とを電気的に接続するとともに、前記第2導電性ランドと前記他の電子部品に接続されたリード線とを電気的に接続する接続手段とを備えたものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic component device comprising: an insulating substrate; first and second conductive lands provided on the insulating substrate; and one and other electrons provided on the insulating substrate. Covering the component and at least a part of the peripheral edge of each of the first and second conductive lands, and opening the other parts of the first and second conductive lands, respectively. A non-conductive sheet fixed to the insulating substrate other than the conductive land, and a portion of the non-conductive sheet that opens the first and second conductive lands, the first conductive land and the one electronic component; And a connecting means for electrically connecting the second conductive land and the lead wire connected to the other electronic component.
請求項3の発明に係る電子部品装置は、絶縁性基板と、この絶縁性基板の一方及び他方の主面側に設けられた一方及び他方の導電性ランドと、前記絶縁性基板に設けられたスルーホールを介して前記一方及び他方の導体ランドを電気的に接続する第1接続手段と、前記一方の導電性ランド上に設けられた電子部品と、前記一方及び他方の導電性ランドの周縁部において少なくとも一部分を被覆し、かつ、前記一方の導電性ランドにおいて他の部分を開放し、前記一方及び他方の導電性ランド以外における前記絶縁性基板に固定された非導体シートと、この非導体シートの前記一方の導電性ランドを開放する部分において前記一方の導電性ランドと前記電子部品とを電気的に接続する接続手段とを備えたものである。 An electronic component device according to a third aspect of the present invention is provided on an insulating substrate, one and other conductive lands provided on one and the other main surface sides of the insulating substrate, and the insulating substrate. A first connecting means for electrically connecting the one and the other conductor lands through a through hole; an electronic component provided on the one conductive land; and a peripheral portion of the one and the other conductive lands A non-conductive sheet that covers at least a portion of the conductive land and opens the other portion of the one conductive land and is fixed to the insulating substrate other than the one and other conductive lands, and the non-conductive sheet And a connecting means for electrically connecting the one conductive land and the electronic component at a portion where the one conductive land is opened.
請求項4の発明に係る電子部品装置の製造方法は、絶縁性基板の主面に導電性ランドを形成する導電性ランド形成工程と、前記導電性ランドの少なくとも周縁部を覆い、前記絶縁性基板上に非導電性シートを形成する非導電性シート形成工程と、前記導電性ランド上に導電性の接続部材を形成する接続部材形成工程と、前記接続部材上に電子部品を配置する電子部品配置工程と、これらの工程後に、加熱処理により前記電子部品を前記接続手段により前記導電性ランドに接続し、同時に前記非導電性シートを前記絶縁性基板に固定する加熱処理工程とを備えたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic component device comprising: a conductive land forming step of forming a conductive land on a main surface of an insulating substrate; and at least a peripheral edge portion of the conductive land. A non-conductive sheet forming step for forming a non-conductive sheet thereon, a connection member forming step for forming a conductive connection member on the conductive land, and an electronic component arrangement for arranging an electronic component on the connection member And a heat treatment step for connecting the electronic component to the conductive land by the connecting means by heat treatment and fixing the non-conductive sheet to the insulating substrate at the same time after the steps. is there.
この発明に係る電子部品装置によれば、エリアアレイ部品と基板との間に装着した非導電シートにより、ソルダーレジスト材などの絶縁層を積層しなくても非導電シートが導体ランドの外周端部と融着するので高融点はんだ材を電気接続手段として使用しても電子部品のはんだ付け時に発生するランド剥離を防止できる効果がある。 According to the electronic component device of the present invention, the non-conductive sheet is mounted between the area array component and the substrate, so that the non-conductive sheet can be formed on the outer peripheral edge of the conductor land without laminating an insulating layer such as solder resist material Therefore, even if a high-melting-point solder material is used as an electrical connection means, there is an effect that it is possible to prevent land peeling that occurs when soldering electronic components.
また、非導電シートを基材の表層と融着させるので、部品実装ランド以外に設けられた貫通スルーホール部(信号線ランド部)をこのシートで封着することにより、スルーホール部から発生する銅や電解めっき材料の残渣を封じ込めることが可能で光学部品搭載基板の品質を向上させることができる。 In addition, since the non-conductive sheet is fused to the surface layer of the base material, the through-through hole portion (signal line land portion) provided in addition to the component mounting land is sealed with this sheet, and is generated from the through-hole portion. It is possible to contain copper and electrolytic plating material residues, and the quality of the optical component mounting substrate can be improved.
また、部品自動実装時の基板搬送工程においてはスルーホール部からの空気漏れがないので真空チャック不良(基板搬送不良)を防止できる。 In addition, since there is no air leakage from the through-hole portion in the board transfer process during automatic component mounting, it is possible to prevent a vacuum chuck failure (substrate transfer failure).
実施例1.
以下、この発明の実施例1について図1を用いて説明する。図1は、BGAを実装した電子部品装置の部分断面図である。図1において、1は絶縁基板(絶縁性基板)であり、1aは表層基板、1bは内層基板である。2は絶縁基板1にパターン形成された導体ランド(導電性ランド 導体ランドパターンとも呼ぶ)もしくは実装パッド(パッド)、3は導体ランド2などからの信号を伝達する信号線(引き出しパターン)であり、3aは表層パターン、3bは内層パターンである。4は信号線3を層間接続するビアであり、4aは貫通ビア、4bは非貫通ビアである。5は表層の信号線3を保護するソルダーレジスト材で構成された絶縁層、6は無鉛(鉛フリー)や共晶のクリームはんだ材などであって、実装する電子部品の電極に対応する絶縁基板1の導体ランド2上に印刷形成した電気接続手段(接続手段)である。
Example 1.
7は絶縁基板1に設置された非導電性のプリプレグシート(非導電シート 非導体シートとも呼ぶ)であり、7aは周縁を折り曲げたプリプレグシート7の屈曲部を示す。8ははんだ材などの導体で構成されたバンプ(バンプ電極)、9はエリアアレイとしてのBGAであり、通常バンプ電極8と一体化構成されている。10は絶縁基板1上のプリプレグシート7とBGA9との隙間に注入され、BGA9のバンプ電極(はんだバンプ)8領域に充填されたアンダーフィル(充填材)である。
なお、プリプレグシート7は平織のガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させ、半硬化状態(Bステージ)にしたものである。このプリプレグシート7は後述するようにシートに加工を施してパンチ穴を設け、シートの周縁に切込みを設けその切込み部をシートの転移温度(Tg)以上で昇温して折り曲げて屈曲部を形成する処理を行い、加えて処理後のシートをBGA9と絶縁基板1との間に装着し、リフロー炉でリフローし、シートと絶縁基板1とを融着するものであるので以下のようなものである。加工品質面では、(1)Bステージのプリプレグシート7のポットライフは保管条件20℃50%RHで3ヶ月程度である。(2)融着させる際、絶縁基板1上にあるビア4などにシートの樹脂の一部が流動したりして付着しないもの。(3)リフロー時のはんだクリーム材による導体ランド2とバンプ電極8の溶着時間より硬化時間(ゲルタイム)が短いもの。以上のような条件から、適用できるプリプレグ材は、例えば松下電工社製プリプレグR-1661や日立化成社製プリプレグGEA−67N等が適当である。
The
次に絶縁基板1とBGA9との間隙に装着するプリプレグシート7の加工方法について図2を用いて説明する。図2(a)はプリプレグシート7の部分平面図を示したものである。図2(a)において7bはプリプレグシート7に設けられた貫通穴(加工穴)であり、参考表示した絶縁基板1の導体ランド2のパッド径がφ0.6mmに対してプリプレグシート7側の穴径をφ0.8mmとしたものである。図2(b)は図2(a)で示したプリプレグシート7の加工順序を説明する斜視図であり、プリプレグシート7は穴加工後、周縁を折り曲げ屈曲部7aを形成する。
Next, a processing method of the
BGA9のバンプ電極8のそれぞれに対応する導体ランド2の周囲にプリプレグシート7を装着するが、BGA9のバンプ電極8や絶縁基板1の導体ランド2がプリプレグシート7で隠れてしまわないように、プリプレグシート7にあらかじめパンチ穴(加工穴)7bをあける。パンチ穴7bのサイズは導体ランド2の直径プラス0.2mm程度を目安とする。例えば図2で示すように導体ランド2のサイズが0.6mmで、BGA9のバンプ電極8のピッチが1.0mmの場合孔径は0.8mmとなる。
The
プリプレグシート7の厚みに関しては、BGA9と絶縁基板1との間の絶縁基板1側に装着し、その後アンダーフィル10を充填するので、プリプレグシート7の厚さが厚すぎるとBGA9と絶縁基板1との間隔が狭くなり、アンダーフィル10の充填が困難になる。またプリプレグシート7をリフローで絶縁基板1と融着(接着)させるが、プリプレグシート7の厚みが0.1mmを超えるとプリプレグ中のガラスクロスのたわみが大きくなるので絶縁基板1との密着性が弱くなる。そのためプリプレグシート7の厚さは0.1mm以下とし、好ましくは0.06mm以下にすることが好ましい。
Regarding the thickness of the
プリプレグシート7のサイズは、折り曲げたときのトレイ状の高さが実装するBGA9の高さと略同一となるようにする。よってプリプレグシート7の一辺の長さは、実装するBGA9の一辺の長さとBGA9のバンプ電極8を含めた高さの和に3mm程度の余裕を持たせた長さとする。
The size of the
折り曲げにあたっては所望の周縁領域の折り曲げ線(折り曲げ位置)に沿って切り溝を入れ、折り曲げ線が交差した端部の不要領域は切り取り、その後プリプレグシート7の折り曲げ線に沿って局部的に加熱し周縁を屈曲させる。互いに直交する屈曲部7aの交差部は熱硬化性樹脂で適宜接着し、枠を形成する。この局部加熱は、スポット径が約100μm程度の赤外線加熱器で300℃前後の温度を熱放射する。また人的には簡単な熱板(棒)を用いて手動で加熱しながら折り曲げても良い。このプリプレグシート7の周縁はアンダーフィル10を堰きとめることが目的なのでアンダーフィル10が低粘度の場合にはプリプレグシート7の屈曲部7aはプリプレグシート7の平面に対して直立させることが好ましいが高粘度のチクソ性を有するものであればこの限りではない。
In folding, a kerf is formed along a fold line (folding position) in a desired peripheral area, an unnecessary area at an end where the fold line intersects is cut off, and then heated locally along the fold line of the
次にBGA9を実装する基材(基板、プリント配線板とも呼ぶ場合がある)の形成方法について図1及び図3図を用いて説明する。図1に示すようにガラス布基材エポキシ樹脂を用いた外層(表層)基板1a及び内層基板1bのそれぞれに予め形成された銅箔を所望のマスクパターンを用いて写真製版により露光・現像・エッチングする。すなわち、図3に示すようにBGA9のバンプ電極8の位置に対応する導体ランド2及び導体ランド2に電気的に接続する信号線(引き出しパターン)3や貫通ビア4a及び非貫通ビア4bの引き出しパターン3a、3bを形成する。その後、外層基板1aと内層基板1bとを積層し、所定位置に対して穴加工を行い、ニッケル(Ni)や金(Au)材を用いて無電解めっきや電解めっきを施す。なお、穴加工は積層前の前処理段階で実施しても良い。
Next, a method for forming a base material (also referred to as a substrate or a printed wiring board) on which
次に上記プリント配線板を用いた電子部品装置の組み立て(製造順序)について図4〜図9を用いて説明する。図4に示すように、プリント配線板上のBGA9のバンプ電極8に対応する導体ランド2の周囲に導体ランド2を囲むようにソルダーレジスト材を用いてスクリーン印刷し所望の絶縁層5のパターンを形成する。もしくは全面印刷後写真製版技術で絶縁層5を形成しても良い。
Next, the assembly (manufacturing order) of the electronic component device using the printed wiring board will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 4, the pattern of a desired insulating
次に導体ランド2上にクリームはんだ6をスクリーン印刷する。次に図5及び図6に示すように、プリプレグシート7を絶縁基板1のBGA9搭載領域の導体ランド2側に設置する。その際、各々の導体ランド2がプリプレグシート7の加工穴7bから完全に露出するように位置合わせする。位置決めは人的位置合わせでも良いが、あらかじめ絶縁基板1やプリプレグシート7の端部などに同径の基準穴を設け、位置決めピンを用いて位置合わせする。絶縁基板1とプリプレグシート7との固定にはプリプレグシート7の周縁部を除く平面4隅を利用して接着剤等を塗布し仮固定する。
Next, the
その後プリプレグシート7が仮固定された絶縁基板1をチップマウンタなどの部品実装装置(自装機)にセットし、図7に示すようにBGA9を絶縁基板1の表面に実装する。
Thereafter, the insulating
次にBGA9を含む表面実装部品を自装後、設定温度が240℃前後のリフロー炉で表面実装部品の通常のリフロー温度条件でリフローはんだ付けを行い、電子部品と絶縁基板1の導体ランド2との電気接続をクリームはんだ6を介して行う。同時にプリプレグシート7も基材の転移温度よりも高い温度で加熱されるので絶縁基板1とプリプレグシート7の接着は強固になり、完全接着状態となりプリプレグシート7も硬化し、Aステージ(硬化)状態となる。
Next, after self-mounting the surface mount component including the
次にアンダーフィル6の塗布方法について説明する。図8は、BGA9を実装した電子部品装置の部分断面図であり、図1と同一である。アンダーフィル10は、BGA9の搭載領域外側に設けられたトレイ状の屈曲部7aの屈曲していない周縁の一端からプリプレグシート7とBGA9との隙間に注入され、プリプレグシート7の貫通穴7bにも充填され、プリプレグシート7の屈曲部7aで堰きとめられる構成となっている。
Next, a method for applying the
図9はアンダーフィル10を注入する方法を説明する図である。図9においてアンダーフィル10をあらかじめ収納したディスペンサ100からアンダーフィル10をBGA9のバンプ電極8の領域に充填する際には図に示すように基材(プリント配線板)を傾斜させてアンダーフィル10を注入する。この角度(θ)は水平面に対して15〜75度が好ましい。また基材はアンダーフィル10の特性に応じて加熱しながら充填することが好ましい。加熱が足りない場合アンダーフィル10の流動性が悪く、加熱しすぎるとアンダーフィル10の反応が進み硬化時間が早くなり、大型のBGA部品では充填可能領域が狭くなるので45〜55℃の環境温度と基板温度で管理することが望ましい。なお、図1乃至図9中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of injecting the
アンダーフィル10の充填が進行するにつれて、BGA9の周囲からアンダーフィル10は流出するが、BGA9の周囲に設けられたトレイ状に折り曲げられたプリプレグシート7の周縁部によりアンダーフィル10は堰塞される。
As the filling of the
以上からBGA9の導体ランド2周囲にあるビア4や引き出しパターン3は、プリプレグシート7を装着していない場合にはアンダーフィル10の塗布領域平面に露出しており、そのためアンダーフィル10の流れを妨げるが、プリプレグシート7を装着することによりBGA9の搭載領域全体にわたる平滑性が得られ、広範囲にアンダーフィル10を注入することが可能となる効果がある。
As described above, the via 4 and the
またビア4がプリプレグシート7により覆われるので導体ランド2の周囲にあるビア4から基板の裏面側へのアンダーフィル10が流出することも防ぐことができ、ビア4を塞ぐためのマスキングを施す工程が不要になると言う利点もある。
Further, since the via 4 is covered with the
実施例2.
実施例1では絶縁基板1上に搭載するBGA9について説明を行なったが、実施例2ではBGA9とBGA9以外の電子部品とを同時に搭載する場合について図10を用いて説明する。図10はBGA9と他の電子部品とを同一基材に搭載する電子部品装置の実装模式図である。図10において、70はBGA9の搭載領域の基材上に融着するプリプレグシート、71はBGA以外の電子部品搭載領域の基材上に融着するプリプレグシート、72は絶縁基板1の裏面(S面)側の基材上に融着するプリプレグシート、110は電子回路の入出力用のコネクタ、120は基材に搭載されたディスクリートの抵抗器、120aは抵抗器120の電極(リード電極)、130は表面実装されたコンデンサ、130aはコンデンサ130の電極(チップ電極)である。なお、図中、図1と同一符号は同一又は相当部分を示す。
Example 2
In the first embodiment, the
図11は図10に示した実装模式図のBGA9搭載領域側の基材のX−X’領域の部分断面図であり、70bはプリプレグシート70に設けられた貫通穴(加工穴)である。図中、図1及び図10と同一符号は同一又は相当部分を示す。
11 is a partial cross-sectional view of the X-X ′ region of the base material on the
図12は図10に示した実装模式図のBGA9以外の電子部品搭載側の電子部品装置のX−X’領域の部分断面図であり、抵抗器120のリード電極120aは絶縁基板1を貫通して設置されている。又コンデンサ130のチップ電極130aは絶縁基板1の表層に表面実装される。図中、図1及び図10と同一符号は同一又は相当部分を示す。
FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the electronic component device on the electronic component mounting side other than the
実施例1と異なる大きな点は、実施例1の図5においては絶縁層5を設けたが実施例2では絶縁層5を設けていない点で異なる。又、加工穴70bは実施例1とは異なり、絶縁基板1の導体ランド2の外周端部覆うように設置することにより、プリプレグシート70と導体ランド2の一部パターンとを融着させる構成とする。
The major difference from the first embodiment is that the insulating
すなわち、図13(a)に示すように絶縁基板1の表裏を貫通して電子部品のリード電極を挿入する場合、リード電極径が0.5mmでは、導体ランド2の穴径を0.7mmとし、プリプレグシートに設けられた中空の穴径0.85mmより大きな導体ランド2の外形とする。又、図13(b)に示すように絶縁基板1の表面に電子部品のチップ電極を取り付ける場合、少なくとも導体ランド2の外周端部の一部を覆うようにプリプレグシートが位置するようにプリプレグシートを位置決めして載置する。同時に導体ランド2パターン内に設置された電気接続手段領域からは外れた領域にプリプレグシートの中空部があるように載置する。
That is, when the lead electrode of the electronic component is inserted through the front and back of the insulating
次に絶縁基板1の両面にプリプレグシート70、71、72を載置し融着させるので、プリプレグシート71、72部分の固定方法について詳述する。
Next, since the
まず、パンチ穴加工されたプリプレグシート71、72に図14に示す参考図の層構成のように重ね合わせる。プリプレグシート71、72の外側に例えば厚さ50〜75μmの離型フィルム(旭ガラス社製のアフレックス等テトラフルオロエチレン、エチレン共重合体)を重ね、その上部にクッション材として厚さが100μmの耐熱紙を3枚程度重ね合せる。
First, the
絶縁基板1の導電ランド2とプリプレグシート71、72との位置合わせは予め絶縁基板1とプリプレグシート71、72の層構成単位に同一径の穴を設けておき、位置合わせ用のピンを用いて、絶縁基板1とプリプレグシート71、72との層構成単位で位置合わせを行う。位置合わせ後に絶縁基板1とプリプレグシート71、72の周縁の離型フィルムと耐熱紙とを設置した領域にポリイミドテープを用いて基材の側面を介して両面で固定する。次に、温度130〜150℃、圧力10kg/cm2で30分程度熱圧着を行い、絶縁基板1とプリプレグシート71、72とを貼りつける。貼り付け後、位置合わせ用のピンを抜き、離型フィルムなどを剥がす。次にクリームはんだ6を印刷し、BGA9や表面実装用の電子部品を自装機で絶縁基板1上に実装し、実施例1同様のリフローを行う。その後、挿入タイプの電子部品のリード電極をスルーホールに挿入し、フローはんだ付けや手はんだ付けを行う。
The alignment between the
以上から実施例1で説明した絶縁層5に替えてプリプレグシート71、72を絶縁基板1の両面に設置することによりBGA9両域のみならずBGA9以外の電子部品設置領域にある貫通ビア4aや非貫通ビア4bもプリプレグシート71、72により覆われるので導体ランド2の周囲にある貫通ビア4aから絶縁基板1のS面側へのアンダーフィル10が流出することを防ぐ効果がある。
From the above, by replacing the insulating
また、実施例1ではBGA9搭載領域に設けたプリプレグシート7は周縁部分に屈曲部7aを設けたが、屈曲部7aを通常の平坦なプリプレグシートとすることにより、プリプレグシート70は実施例1で説明したソルダーレジスト材で構成された絶縁層5の代替となる。またプリプレグシート70の表面は樹脂を固化させたソルダーレジスト材で構成した絶縁層5表面より平滑性が高いのでBGA9搭載領域にアンダーフィル10を塗布する場合でも容易に注入可能である。
In the first embodiment, the
すなわち、実施例1で示した絶縁層5の配置パターンと同一の配置パターンをプリプレグのシート70で構成し、絶縁層5では覆うことが不可能であった貫通ビア4aや非貫通ビア4bの穴(スルーホール穴)をプリプレグのシートで覆うことにより、短絡を含む絶縁耐圧の向上や信号線(配線パターン)などの腐食防止のために用いる絶縁層5の印刷又は写真製版による30〜50μm程の厚みの積層工程が省略できると共に自装機による電子部品装置の搬送時の吸着工程(真空チャック)にあっては貫通ビア4aからの空気漏れによる吸着不良を改善でき、且つ貫通ビア4aや非貫通ビア4b内の無電解めっきや電解めっき工程で生じた導電性の残渣を完全に絶縁基板1の内部に封じ込め導電物質の飛散による短絡不良を防止できる効果がある。
In other words, the same arrangement pattern as that of the insulating
実施例3.
実施例2ではBGA9とBGA9以外の電子部品とを搭載する領域のプリプレグシート70とプリプレグシート71、72とは分離されたものであった。実施例3では実装する電子部品の全領域に亘って一体化形成したプリプレグシートについて図15を用いて説明する。図15は一体化されたプリプレグシートの平面図であり、73は一体化されたプリプレグシート(非導電シート)、73aはプリプレグシート73の屈曲部、73bはプリプレグシート73に設けられた絶縁基板1の導体ランド2に対応する加工穴、73cは表層(表面)部品はんだ付けリード穴、73dは表面実装部品搭載穴、73eは背面(S面)部品はんだ付けリード穴、73fは背面(S面)実装部品搭載穴、73gはコネクタ搭載用の導体ランド2に対応する加工穴である。
Example 3
In Example 2, the
次にプリプレグシート73に設置された加工穴73b〜73gの構成について説明する。加工穴73bは図1で示すBGA9のバンプ電極8に対応する穴であり、導体ランド2の外周端部を覆う。加工穴73cは抵抗器120などのリード電極120aを絶縁基板1の表層で導体ランド2に電気接続手段で取り付ける場合の導体ランド2の外周端部を覆う。加工穴73dは抵抗器やコンデンサ130などのチップ部品を表層に搭載する場合の矩形穴であり、チップ電極130aなどは絶縁基板1の表層で導体ランド2に電気接続手段で取り付けられ、加工穴73dは導体ランド2の外周端部を覆う。
Next, the structure of the processing holes 73b to 73g installed in the
加工穴73eは抵抗器120などのリード電極120aを絶縁基板1のS面表層で導体ランド2に電気接続手段で取り付ける場合の導体ランド2の外周端部を覆う。加工穴73fは抵抗器120やコンデンサ130などのチップ部品をS面表層に搭載する場合の矩形穴であり、チップ電極130aなどは絶縁基板1のS面表層で導体ランド2に電気接続手段で取り付けられ、加工穴73fは導体ランド2の外周端部を覆う。加工穴73gはコネクタ110の端子(図示せず)を貫通させ、コネクタ110の端子と電気接続する導体ランド2の外周端部を覆う。加えて、加工穴73hは部品リード挿入穴であり、挿入位置に導体ランド2が設けられる場合には導体ランド2の外周端部を覆う。なお、絶縁基板1の表層に露出した内層回路接続用のスルーホールはすべてプリプレグシート73で覆われる。
The processing hole 73e covers the outer peripheral end portion of the
なお、図15においてはプリプレグシート73の屈曲部73aは折り曲げてアンダーフィル10の流れ止めとするが、アンダーフィル10がチクソ性を有するものであれば、屈曲部73aは形成されなくとも良い。
In FIG. 15, the bent portion 73a of the
以上からプリプレグシート73を一体化構成し、絶縁基板1の表層に融着させることにより、ソルダーレジストなどによる絶縁層5の代替として使用できるので、実施例2で示した効果の他にプリプレグシートの部品数の削減を図ることができる。
なお、実施例1乃至3においては非導電シートとしてBステージのプリプレグシートを使用したが、ソルダーレジストフィルムやポリミドフィルムを穴あけ加工して絶縁基板1と熱圧着しても相応の効果がある。
From the above, the
In Examples 1 to 3, a B-stage prepreg sheet was used as the non-conductive sheet. However, even if a solder resist film or a polyimide film is punched and thermocompression bonded to the insulating
1 絶縁基板、 1a 表層基板、 1b 内層基板、 2 導体ランド(実装パッド)、 3 信号線(引き出しパターン)、 3a 表層パターン、 3b 内層パターン、 4 ビア、 4a 貫通ビア、 4b 非貫通ビア、 5 絶縁層、 6 電気接続手段、 7 非導電シート(プリプレグシート)、 7a 屈曲部、 7b 加工穴(貫通穴)、 8 バンプ電極、 9 BGA(エリアアレイ)、 10 アンダーフィル、 70 非道電シート、 71非道電シート、 72 非導電シート、 73a 屈曲部、 73b〜73h 加工穴(貫通穴)、 100 ディスペンサ、 110 コネクタ、 120 抵抗器、 120a 電極、 130 コンデンサ、 130a 電極。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
A conductive land forming step for forming a conductive land on the main surface of the insulating substrate, and a nonconductive sheet forming step for covering at least a peripheral portion of the conductive land and forming a nonconductive sheet on the insulating substrate. A connecting member forming step of forming a conductive connecting member on the conductive land, an electronic component arranging step of arranging an electronic component on the connecting member, and after these steps, the electronic component is heated by heat treatment. A method of manufacturing an electronic component device, comprising: a heat treatment step of connecting to the conductive land by the connecting means and simultaneously fixing the nonconductive sheet to the insulating substrate.
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JP2011166096A (en) * | 2009-03-06 | 2011-08-25 | Panasonic Corp | Surface-mounted device and printed board, and structure for mounting surface-mounted device using them |
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2006
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