JP3575222B2 - チップ状部品の実装構造および実装方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、チップ状部品の実装構造および実装方法に関するもので、特に、ベアチップＳＡＷフィルタのような衝撃に弱く壊れやすいチップ状部品に適した、実装構造および実装方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４には、チップ状部品１に対して適用されている従来の実装構造の一例が断面図で示されている。
プリント回路基板のような配線基板２上には、電極３が形成されていて、この電極３上に、半田４を用いて、チップ状部品１が電気的に接続されるとともに機械的に接合されるように実装される。また、チップ状部品１の剥離防止のため、チップ状部品１の端部を覆うように、樹脂５が付与され硬化されることもある。
【０００３】
また、図示しないが、半田に代えて、導電性ペーストを用いて、チップ状部品が配線基板上に実装されることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示したチップ状部品１がベアチップＳＡＷフィルタのような衝撃に弱く壊れやすいチップ状部品の場合には、このようなチップ状部品１を備える製品に衝撃を加えると、チップ状部品１が壊れることがある。
他方、導電性ペーストを用いてチップ状部品を実装する場合には、導電性ペーストが弾力性を有しているので、このような衝撃をある程度和らげることができるが、以下のような問題に遭遇することがある。
【０００５】
まず、導電性ペーストが電極からはみ出さないようにしようとすると、用いられる導電性ペーストの量を必然的に少なくしなければならず、その結果、十分な弾力性を得ることができない。そのため、衝撃を和らげて、チップ状部品の損傷を防ぐ効果をあまり期待できない。
他方、衝撃を緩和する効果を高めるため、導電性ペーストによって十分な弾力性を得ようとすれば、導電性ペーストの量を増やさなければならないが、この場合には、導電性ペーストを配線基板上に付与した後、チップ状部品をこの上に置いたとき、導電性ペーストが不所望な領域にまではみ出し、近接する他の部品や電極等との間で電気的短絡を生じさせることがある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、上述した問題を解決し得る、チップ状部品の実装構造および実装方法を提供しようとすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、まず、配線基板上に導電性ペーストを用いてチップ状部品を実装する構造に向けられ、上述した技術的課題を解決するため、配線基板上であって、チップ状部品と対向する領域には、弾性材料からなる凸部が形成され、配線基板の、凸部が形成された領域には、穴が設けられ、凸部を構成する弾性材料の一部は、この穴の少なくとも一部を埋め、チップ状部品は、この凸部によって配線基板に対して所定の間隔が保たれた状態で導電性ペーストを介して配線基板上に実装されていることを特徴としている。
【０００８】
また、この発明は、配線基板上に導電性ペーストを用いてチップ状部品を実装する方法にも向けられる。この発明に係るチップ状部品の実装方法は、上述した技術的課題を解決するため、配線基板上に弾性材料からなる凸部を形成し、この凸部によってチップ状部品と配線基板との間に所定の間隔が保たれた状態で導電性ペーストを介してチップ状部品を前記配線基板上に実装する、各工程を備え、凸部を形成する工程において、配線基板として穴が設けられたものが用意され、凸部を形成する弾性材料は、その一部が穴の少なくとも一部を埋めるように付与されることを特徴としている。
【０００９】
この発明において、凸部を形成する弾性材料は、導電性ペーストによって与えられてもよい。
【００１０】
また、この発明において、チップ状部品を実装するための導電性ペーストは、凸部を覆うように付与されても、あるいは、凸部とは異なる位置に付与されてもよい。
【００１１】
この発明に係るチップ状部品の実装方法に含まれる、凸部を形成する工程において、好ましくは、配線基板の、凸部を形成すべき面とは逆の面側から、穴内に弾性材料を付与し、次いで、この弾性材料を、穴内を通過させて凸部を形成すべき面側まで流動させることが行なわれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の第１の実施形態によるチップ状部品の実装構造および実装方法を説明するためのもので、配線基板１１の一部を拡大して断面図で示している。
まず、図１（１）を参照して、配線基板１１には、電極１２が形成され、この電極１２が形成された領域内に、穴１３が設けられている。図１（１）においては、配線基板１１は、電極１２が形成された面、すなわち実装面を下方に向けて図示されている。ペースト状の弾性材料１４が、配線基板１１の、実装面とは逆の面、すなわち裏面側から、穴１３内に付与される。この弾性材料１４としては、たとえば導電性ペーストが有利に用いられる。
【００１３】
次に、図１（２）に示すように、弾性材料１４を、穴１３内を通過させて実装面側まで流動させる。このとき、上方から穴１３に向かって、矢印１５で示すようなブローを適用しても、あるいは、矢印１６で示すような単なる重力を利用するだけであってもよい。この弾性材料１４は、必要に応じて硬化され、実装面側において弾力性を有する凸部１７を形成する。
【００１４】
なお、図１（２）に示す工程において、図２に示すようなバキュームが適用されてもよい。すなわち、配線基板１１の実装面側に、バキュームノズル１８が配置され、このバキュームノズル１８から矢印１９で示すようなバキュームが穴１３に向かって付与される。これによって、凸部１７を形成するように、弾性材料１４が穴１３を通過して実装面側に流動する。
【００１５】
次に、図１（３）に示すように、配線基板１１の実装面側が上方に向けられ、チップ状部品２０を配線基板１１の電極１２に対して接着かつ電気的に接続するための、すなわち実装するための導電性ペースト２１が、凸部１７を覆うように付与される。そして、この導電性ペースト２１上に、矢印２２で示すように、チップ状部品２０が置かれ、図１（４）に示すように、導電性ペースト２１がチップ状部品２０の端子電極（図示を省略。）に付着した状態とされ、この状態で、導電性ペースト２１が硬化される。
【００１６】
なお、チップ状部品２０としては、たとえばベアチップＳＡＷフィルタのような衝撃に弱く壊れやすいチップ状部品が有利に適用されるが、他の任意のチップ状部品であっても同様に適用することができる。
上述のように、導電性ペースト２１上に置かれたチップ状部品２０が配線基板１１に向かって押し付けられたとき、図１（４）に示すように、チップ状部品２０は凸部１７に当接するので、この凸部１７がストッパとして作用し、チップ状部品２０の重み等による沈み込みを防ぐことができる。したがって、導電性ペースト２１は、周囲へ流動することがあるが、凸部１７によってチップ状部品２０と配線基板１１との間に所定の間隔が保たれているので、この導電性ペースト２１の流動は少なくて済み、したがって、導電性ペースト２１の周囲へのはみ出しを抑制することができる。また、凸部１７の存在により、導電性ペースト２１を厚く盛ることができるので、導電性ペースト２１および凸部１７が有する弾力性を大きく作用させることができる。
【００１７】
また、この実施形態では、配線基板１１の、凸部１７が形成された領域には、穴１３が設けられ、凸部１７を構成する弾性材料１４の一部が穴１３内の少なくとも一部を埋めているので、図１（４）において、矢印２３で示すようなストレスがチップ状部品２０に加わったとき、穴１３を通して、弾性材料１４が、矢印２４で示しかつ破線で示すように、容易に変位または変形することができる。したがって、凸部１７の弾力性をより効果的に発揮させることができる。
【００１８】
この実施形態において、凸部１７のための弾性材料１４および実装のための導電性ペースト２１の各材料は、用いられる状況に応じて、接着力、弾力性および導電率等を考慮して選択される。たとえば、凸部１７のための弾性材料１４としても導電性ペーストが用いられる場合には、この導電性ペーストとしては弾力性の大きいものを用いることが好ましい。また、凸部１７のための導電性ペーストと実装のための導電性ペースト２１とは、互いに同品種であっても、互いに異品種であってもよい。また、チップ状部品２０の実装状態において大きな接着強度を得たい場合には、実装のための導電性ペースト２１として、大きい接着強度が得られるものが用いられ、他方、高い導電率を得たい場合には、導電率の優れたものが用いられる。
【００１９】
なお、凸部１７のための弾性材料１４として、導電性ペーストが用いられず、非導電性のものが用いられても、実装のための導電性ペースト２１が、チップ状部品２０と配線基板１１との間での所望の電気的導通経路を達成するので、何ら問題とはならない。
また、上述した実施形態において、穴１３および凸部１７の形状、大きさ、数等は任意であり、穴１３および凸部１７の位置についても、実装されるべきチップ状部品２０の下方であれば、任意に変更することができる。
【００２０】
図３は、この発明の第２の実施形態によるチップ状部品の実装構造および実装方法を説明するためのもので、配線基板３１を斜視図で示している。
まず、図３（１）を参照して、配線基板３１には、チップ状部品実装のための電極３２が形成され、電極３２の周囲には、複数の穴３３が設けられる。これら穴３３内には、図１（１）に示すのと同様の態様で、ペースト状の弾性材料が配線基板３１の裏面側から付与される。なお、図３（１）では、この弾性材料は図示されない。
【００２１】
次いで、図１（２）または図２に示したのと同様の方法により、上述の弾性材料を、穴３３内を通過させて実装面側まで流動させ、必要に応じて硬化させる。これによって、図３（２）に示すように、弾性材料３４は、配線基板３１の実装面側であって電極３２の周囲において弾力性を有する凸部３５を形成する。
また、同じく図３（２）に示すように、チップ状部品を実装するための導電性ペースト３６が、凸部３５とは異なる位置、すなわち電極３２上に付与される。そして、この導電性ペースト３６上に、図示しないチップ状部品が置かれる。このとき、チップ状部品は、凸部３５に当接する。この状態で、導電性ペースト３６が硬化される。
【００２２】
このように、この実施形態によっても、チップ状部品が配線基板３１上に置かれたとき、チップ状部品は凸部３５に当接するので、これら凸部３５がストッパとして作用し、チップ状部品の重み等による沈み込みを防ぐことができる。したがって、導電性ペースト３６の周囲への流動を少なくすることができ、導電性ペースト３６の周囲へのはみ出しを抑制することができる。また、凸部３５の存在により、導電性ペースト３６を厚く盛ることができるので、導電性ペースト３６および凸部３５が有する弾力性を大きく作用させることができる。
【００２３】
また、この実施形態においても、配線基板３１の、凸部３５が形成された領域には、穴３３が設けられ、凸部３５を構成する弾性材料３４の一部が穴３３内の少なくとも一部を埋めている状態となっているので、凸部３５の弾力性をより効果的に発揮させることができる。
この第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の要領により、凸部３５のための弾性材料３４および実装のための導電性ペースト３６の各材料の選択を行なうことができる。また、この実施形態においても、穴３３および凸部３５の形状、大きさ、数等は任意であり、穴３３および凸部３５の位置についても、実装されるべきチップ状部品２０の下方であれば、電極３２の周囲以外でもよい。
【００３１】
以上、この発明を図示した実施形態に関連して説明したが、この発明の範囲内において、その他、種々の変形が可能である。
【００３２】
たとえば、各実施形態に係るチップ状部品の実装構造および実装方法では、チップ状部品の１つの端子電極と配線基板上の１つの電極との接続について説明されかつ図示されたが、実装にあたって、チップ状部品の複数の端子電極が各々配線基板上の対応の電極に接続される場合には、これら端子電極の各々に関して、図示したような構造および方法が採用される。
【００３３】
【発明の効果】
このように、この発明にかかるチップ状部品の実装構造によれば、配線基板上であって、チップ状部品と対向する領域に、弾性材料からなる凸部が形成され、チップ状部品が、この凸部によって配線基板に対して所定の間隔が保たれた状態で導電性ペーストを介して配線基板上に実装されているので、導電性ペーストおよび凸部が有する弾力性を大きく作用させることができる。したがって、衝撃に対して強い実装構造が得られ、この実装構造は、たとえばベアチップＳＡＷフィルタのような衝撃に弱く壊れやすいチップ状部品の実装に有利に適用することができる。
【００３４】
また、この発明に係るチップ状部品の実装方法によれば、配線基板上に弾性材料からなる凸部を形成し、この凸部によってチップ状部品と配線基板との間に所定の間隔が保たれた状態で導電性ペーストを介してチップ状部品を前記配線基板上に実装する、各工程を備えているので、導電性ペースト上にチップ状部品を置いたとき、チップ状部品と配線基板との間隔が凸部によって保たれることができる。したがって、導電性ペーストが周囲へはみ出すことを抑制できるので、少量の導電性ペーストであっても、これを厚く盛ることができ、導電性ペーストおよび凸部が有する弾力性を大きく作用させることができるとともに、近接する他の電気的要素との不所望な電気的短絡を招くことも防止できる。
【００３５】
この発明において、凸部を形成する弾性材料を導電性ペーストによって構成すると、この凸部によっても電気的導通経路が与えられる。したがって、この場合には、チップ状部品を実装するための導電性ペーストが、凸部を覆うように付与されても、凸部とは異なる位置に付与されても、凸部は、補助的な電気的導通経路として機能させることができるので、電気的導通の信頼性を高めることができる。
【００３７】
また、この発明によれば、配線基板の、凸部が形成された領域に、穴が設けられ、凸部を構成する弾性材料の一部が、この穴の少なくとも一部を埋めるようにされるので、チップ状部品にストレスが加わったとき、穴を通して、弾性材料が容易に変位または変形することができるようになるので、凸部の弾力性をより効果的に発揮させることができる。
【００３８】
上述の場合、この発明に係るチップ状部品の実装方法に含まれる、凸部を形成する工程において、配線基板の、凸部を形成すべき面とは逆の面側から、穴内に弾性材料を付与し、次いで、この弾性材料を、穴内を通過させて凸部を形成すべき面側まで流動させることを行なえば、凸部を構成する弾性材料の一部が穴の少なくとも一部を埋める状態を容易にかつ確実に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施形態によるチップ状部品の実装構造および実装方法を説明するための断面図であって、（１）〜（４）において、この実装方法に含まれる代表的な工程を順次示している。
【図２】図１（２）に示した工程に代えて実施される工程を示す断面図である。
【図３】この発明の第２の実施形態によるチップ状部品の実装構造および実装方法を説明するための斜視図であって、（１）および（２）において、この実装方法に含まれる代表的な工程を順次示している。
【図４】この発明にとって興味ある従来のチップ状部品の実装構造および実装方法を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１１，３１ 配線基板
１２，３２ 電極
１３，３３ 穴
１４，３４ 弾性材料
１７，３５ 凸部
２０ チップ状部品
２１，３６ 導電性ペースト

Claims (9)

1. 配線基板上に導電性ペーストを用いてチップ状部品を実装する構造であって、
   前記配線基板上であって、前記チップ状部品と対向する領域には、弾性材料からなる凸部が形成され、
   前記配線基板の、前記凸部が形成された領域には、穴が設けられ、前記凸部を構成する弾性材料の一部は、前記穴の少なくとも一部を埋め、
   前記チップ状部品は、前記凸部によって前記配線基板に対して所定の間隔が保たれた状態で導電性ペーストを介して前記配線基板上に実装されている、
   チップ状部品の実装構造。
2. 前記弾性材料は、導電性ペーストによって与えられる、請求項１に記載のチップ状部品の実装構造。
3. 前記チップ状部品を実装するための導電性ペーストは、前記凸部を覆うように付与される、請求項１または２に記載のチップ状部品の実装構造。
4. 前記チップ状部品を実装するための導電性ペーストは、前記凸部とは異なる位置に付与される、請求項１または２に記載のチップ状部品の実装構造。
5. 配線基板上に導電性ペーストを用いてチップ状部品を実装する方法であって、
   前記配線基板上に弾性材料からなる凸部を形成し、
   前記凸部によって前記チップ状部品と前記配線基板との間に所定の間隔が保たれた状態で導電性ペーストを介して前記チップ状部品を前記配線基板上に実装する、
   各工程を備え、
   前記凸部を形成する工程において、前記配線基板として穴が設けられたものが用意され、前記凸部を形成する弾性材料は、その一部が前記穴の少なくとも一部を埋めるように付与される、チップ状部品の実装方法。
6. 前記凸部は、前記配線基板上に導電性ペーストを付与することによって形成される、請求項５に記載のチップ状部品の実装方法。
7. 前記チップ状部品を実装する工程において、前記チップ状部品を実装するための導電性ペーストは、前記凸部を覆うように付与される、請求項５または６に記載のチップ状部品の実装方法。
8. 前記チップ状部品を実装する工程において、前記チップ状部品を実装するための導電性ペーストは、前記凸部とは異なる位置に付与される、請求項５または６に記載のチップ状部品の実装方法。
9. 前記凸部を形成する工程は、前記配線基板の、前記凸部を形成すべき面とは逆の面側から、前記穴内に前記弾性材料を付与し、次いで、前記弾性材料を、前記穴内を通過させて前記凸部を形成すべき面側まで流動させる、各工程を含む、請求項５ないし８のいずれかに記載のチップ状部品の実装方法。

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