JP3580082B2 - 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５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５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、配線基板の実装面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、チップ状部品の端子電極の各々と配線基板の対応の電極との接続のため、配線基板の実装面とチップ状部品との間に、導電性ペーストが位置され、この導電性ペースト内には、実装面と接する面に向かって開口する空洞が形成され、また、この空洞に連通する穴が配線基板を貫通するように設けられていることを特徴としている。
【０００８】
上述の穴は、実装面側とは逆の開口端において封止されていてもよい。
また、この発明は、配線基板の実装面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、配線基板として、貫通する穴が設けられたものを用意する工程と、実装面側においてこの穴を覆うように導電性ペーストを付与する工程と、実装面と接する面に向かって開口する空洞を導電性ペースト内に形成する工程と、導電性ペーストとチップ状部品とを接触させる工程と、導電性ペーストを硬化させる工程とを備えることを特徴としている。
【０００９】
この発明に係る実装方法において、好ましくは、上述の空洞を導電性ペースト内に形成する工程は、その先端部が実装面から突出して導電性ペースト内に受け入れられ得る状態となるように、棒状のストッパを穴内に挿入する工程と、その後、ストッパを穴から抜き去る工程とを含み、また、前述の導電性ペーストとチップ状部品とを接触させる工程は、上述のストッパを穴内に挿入する工程とストッパを穴から抜き去る工程との間に実施され、ストッパによって実装面とチップ状部品との間に所定の間隔が保たれるようにしながら、ストッパの先端部を受け入れている状態とされている導電性ペーストに対してチップ状部品を接触させる工程を含んでいる。
【００１０】
上述の好ましい実施形態において、ストッパを抜き去る工程の後、穴を、実装面側とは逆の開口端において封止する工程をさらに備えていてもよい。
また、この実施形態において、ストッパとして、先端部から空気を吐出するものが用いられてもよい。
また、この発明に係る実装方法において、前述した空洞を導電性ペースト内に形成する工程は、上述した実施形態におけるストッパを用いる代わりに、導電性ペーストに対して、穴の、実装面側とは逆の開口端から空気を吹き付けるように実施してもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の一実施形態によるチップ状部品の実装方法に含まれる代表的な工程を（１）〜（４）において順次示す断面図である。また、図２は、図１に示した実装方法により得られたチップ状部品の実装構造を示す断面図である。まず、図１（１）を参照して、配線基板１１の一方主面上には、実装面を与える電極１２が形成され、この電極１２が形成された領域内には、配線基板１１を貫通する穴１３が設けられている。
【００１２】
また、穴１３内には、棒状のストッパ１４が図示されている。このストッパ１４は、たとえば配線基板１１の実装面側とは逆の側から穴１３内に挿入され、その先端部が実装面から突出している。
次に、図１（２）に示すように、配線基板１１の実装面側において、穴１３を覆うように、導電性ペースト１５が付与される。この導電性ペースト１５は、また、ストッパ１４の先端部を覆い、かつ穴１３の周囲において電極１２の一部をも覆っている。
【００１３】
このようにして、ストッパ１４の先端部が導電性ペースト１５内に受け入れられた状態が得られるが、この状態を得るため、上述した各工程を逆の順序で実施してもよい。すなわち、配線基板１１の穴１３を覆うように、まず、導電性ペースト１５を付与し、その後、ストッパ１４を穴１３に挿入して、その先端部を導電性ペースト１５内に突入させるようにしてもよい。
【００１４】
次に、図１（３）に示すように、導電性ペースト１５に対して、チップ状部品１６を接触させる。このとき、ストッパ１４の先端部がチップ状部品１６に当接することによって、配線基板１１の実装面とチップ状部品１６との間に所定の間隔が保たれる。したがって、チップ状部品１６の重み等による沈み込みを防ぐことができるため、導電性ペースト１５は、ある程度、周囲へ流動するが、この流動量を少なくすることができ、導電性ペースト１５の周囲へのはみ出しを抑制することができる。また、導電性ペースト１５からなる層を厚くすることができる。
【００１５】
なお、導電性ペースト１５とチップ状部品１６とを接触させる工程は、図１に示すように、ストッパ１４を穴１３内に挿入した後、まず、このストッパ１４の先端部に当接させるようにチップ状部品１６を配置してから実施してもよく、この場合には、導電性ペースト１５とチップ状部品１６とを接触させるため、ディスペンサ等により導電性ペースト１５を配線基板１１とチップ状部品１６との間に注入することが行なわれる。
【００１６】
次いで、導電性ペースト１５が硬化される。その後、図１（４）において、矢印１７で示すように、ストッパ１４が穴１３から抜き去られる。これによって、図２に示すように、チップ状部品１６が導電性ペースト１５を用いて配線基板１１の実装面上に実装された実装構造が得られる。
この実装構造において、配線基板１１の実装面とチップ状部品１６との間に、導電性ペースト１５が位置し、導電性ペースト１５内には、実装面と接する面に向かって開口する空洞１８がストッパ１４の抜き去りの結果として形成されている。また、配線基板１１に設けられた穴１３は、空洞１８に連通している。
【００１７】
このような実装構造によれば、図２において、矢印１９で示すようなストレスがチップ状部品１６に加わったとき、矢印２０で示すように、このストレスを空洞１８に向かって有利に逃がすべく、導電性ペースト１５は、それ自身が有する弾力性に基づき、容易に変形することができる。すなわち、空洞１８の存在により、導電性ペースト１５の弾力性が、チップ状部品１６に対するストレスの緩和のため、より効果的に発揮されることができる。
【００１８】
なお、チップ状部品１６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。
上述した実施形態では、ストッパ１４として、単なる棒状のものが用いられたが、図３に示すように、先端部から空気２１を吐出するストッパ１４ａが用いられてもよい。
【００１９】
また、空洞１８を形成するため、このようなストッパ１４または１４ａを用いず、図示しないが、導電性ペースト１５に対して、穴１３の、実装面側とは逆の開口端から空気を吹き付けるようにしてもよい。
また、図４に示すように、空洞１８が形成された導電性ペースト１５を硬化させた後、穴１３を、実装面側とは逆の開口端において封止するようにしてもよい。この封止のために、たとえば、密封性の高い材料からなり、かつ好ましくは弾力性のある栓部材２２が用意され、この栓部材２２が穴１３の所定の開口端に嵌合される。なお、このような栓部材２２に代えて、密封性の高い材料からなるペースト状の物質を用い、このペースト状の物質を、穴１３の所定の開口端を覆うか、または充填するように付与し、必要に応じて硬化するようにしてもよい。
【００２０】
この図４に示す実装構造によれば、矢印１９で示すようなストレスがチップ状部品１６に加わったとき、空洞１８および穴１３内の空気の弾力性が、矢印２３で示すように、さらに作用するので、図２に示した実装構造に比べて、より大きな弾力性をチップ状部品１６に対して及ぼすことができる。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
また、導電性ペーストに形成される空洞の形状、大きさ、数等は任意に変更することができる。
【００２３】
【発明の効果】
このように、この発明に係るチップ状部品の実装構造によれば、チップ状部品の端子電極の各々と配線基板の対応の電極との接続のため、配線基板の実装面とチップ状部品との間に、導電性ペーストが位置され、この導電性ペースト内には、実装面と接する面に向かって開口する空洞が形成されているので、ストレスがチップ状部品に加わったとき、このストレスを空洞に向かって有利に逃がすべく、導電性ペーストは、それ自身が有する弾力性に基づき、容易に変形することができる。すなわち、空洞の存在により、導電性ペーストの弾力性が、チップ状部品に対するストレスの緩和のため、より効果的に発揮されることができる。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。
【００２４】
また、この発明に係るチップ状部品の実装構造によれば、空洞に連通する穴が配線基板に設けられるが、このような穴は、後述するこの発明に係る実装方法を実施するにあたって、導電性ペーストに空洞を形成することを容易にする。
また、上述の穴が、実装面側とは逆の開口端において封止されていると、ストレスがチップ状部品に加わったとき、空洞および穴内の空気の弾力性をも作用させて、より大きな弾力性をチップ状部品に対して及ぼすことができるようになる。
【００２５】
また、この発明に係るチップ状部品の実装方法によれば、配線基板の実装面上にある導電性ペーストに空洞を形成するため、配線基板として、貫通する穴が設けられたものを用いるとともに、実装面側においてこの穴を覆うように導電性ペーストを付与するようにしているので、実装面と接する面に向かって開口する空洞を、穴を通して容易に形成することができる。
【００２６】
また、この発明に係る実装方法において、上述の空洞を導電性ペースト内に形成するとき、その先端部が実装面から突出して導電性ペースト内に受け入れられ得る状態となるように、棒状のストッパを穴内に挿入し、その後、このストッパを穴から抜き去ることを行ない、また、前述の導電性ペーストとチップ状部品とを接触させる工程を、上述のストッパを穴内に挿入する工程とストッパを穴から抜き去る工程との間に実施するとともに、ストッパによって実装面とチップ状部品との間に所定の間隔が保たれるようにしながら、ストッパの先端部を受け入れている状態とされている導電性ペーストに対してチップ状部品を接触させるように実施すれば、導電性ペーストに空洞を確実に形成できるばかりでなく、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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態によるチップ状部品の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に示した実装方法により得られたこの発明の一実施形態によるチップ状部品の実装構造を示す断面図である。
【図３】この発明の他の実施形態によるチップ状部品の実装方法を説明するための断面図であって、図１に示したストッパ１４に代えて用いられるストッパ１４ａを示している。
【図４】この発明の他の実施形態によるチップ状部品の実装構造を示す断面図である。
【図５】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 配線基板
１２ 電極
１３ 穴
１４，１４ａ ストッパ
１５ 導電性ペースト
１６ チップ状部品
１８ 空洞
２１ 空気
２２ 栓部材

Claims (7)

1. 配線基板の実装面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、
   前記チップ状部品の端子電極の各々と前記配線基板の対応の電極との接続のため、前記配線基板の実装面と前記チップ状部品との間に、前記導電性ペーストが位置され、
   前記導電性ペースト内には、前記実装面と接する面に向かって開口する空洞が形成され、
   前記配線基板には、当該配線基板を貫通し、かつ前記空洞に連通する穴が設けられる、
   チップ状部品の実装構造。
2. 前記穴は、前記実装面側とは逆の開口端において封止される、請求項１に記載のチップ状部品の実装構造。
3. 配線基板の実装面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、
   前記配線基板として、貫通する穴が設けられたものを用意し、
   前記実装面側において前記穴を覆うように前記導電性ペーストを付与し、
   前記実装面と接する面に向かって開口する空洞を前記導電性ペースト内に形成し、
   前記導電性ペーストと前記チップ状部品とを接触させ、
   前記導電性ペーストを硬化させる、
   各工程を備える、チップ状部品の実装方法。
4. 前記空洞を導電性ペースト内に形成する工程は、その先端部が前記実装面から突出して前記導電性ペースト内に受け入れられ得る状態となるように、棒状のストッパを前記穴内に挿入する工程と、その後、前記ストッパを前記穴から抜き去る工程とを含み、
   前記導電性ペーストとチップ状部品とを接触させる工程は、前記ストッパを穴内に挿入する工程と前記ストッパを穴から抜き去る工程との間に実施され、前記ストッパによって前記実装面と前記チップ状部品との間に所定の間隔が保たれるようにしながら、前記ストッパの先端部を受け入れている状態とされている前記導電性ペーストに対して前記チップ状部品を接触させる工程を含む、請求項３に記載のチップ状部品の実装方法。
5. 前記ストッパを抜き去る工程の後、前記穴を、前記実装面側とは逆の開口端において封止する工程をさらに備える、請求項４に記載のチップ状部品の実装方法。
6. 前記ストッパとして、先端部から空気を吐出するものが用いられる、請求項４または５に記載のチップ状部品の実装方法。
7. 前記空洞を導電性ペースト内に形成する工程は、前記導電性ペーストに対して、前記穴の、前記実装面側とは逆の開口端から空気を吹き付ける工程を含む、請求項３に記載のチップ状部品の実装方法。

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