[发明专利]安装结构体

说明书

技术领域

本发明涉及将半导体元件等电子器件安装在电路基板的安装面上的安装结构体，更具体地涉及为了增强软焊料的接合部而在电路基板和电子器件之间的间隙内填充了底填料的安装结构体。

背景技术

近年来，一直在推进电子设备的多功能化、小型化及轻量化。其中，在以便携式电话、数码摄像机为代表的移动用途的电子设备中，由于随身携带而移动，因此强烈要求小型化、轻量化、薄型化。作为回应上述要求的安装技术，开发了将半导体元件等主要的电子器件安装在多层的电路基板上的安装结构体。

作为有代表性的安装结构体，可列举出将半导体封装件的一种即LGA(触点栅极阵列)封装件安装在多层的电路基板上的安装结构体。LGA封装件是将被称为“触点”(land)的平面电极以矩阵状配置在固定有半导体芯片的插入式基板(interposer board)的下表面的封装件。

图11中示出了将平板状的LGA封装件安装在电路基板的安装面上的以往的安装结构体MSp的外观。此外，在图12中示出了沿着图11的XII-XII线切断的以往的安装结构体MSp的剖面的一部分。在电路基板1p与LGA封装件2之间的间隙中可以填充用于增强软焊料的连接的底填料，但图11及图12表示的是填充底填料之前的状态。

在LGA封装件2的下侧的表面上以矩阵状形成有触点21。此外，在电路基板1p的安装面Sm上，形成有与LGA封装件2的触点21对应的矩阵状的端子11、和连接在该端子11上的布线图案(未图示)。虽未图示，但在电路基板1p的内部，形成有包含贯通孔的立体的多层布线。

接着，对以往的安装结构体MSp的制造工序进行简要的说明。首先，在电路基板1p的端子11上，通过丝网印刷等涂布含有焊剂的软焊料膏。接着，使形成有触点21的一面朝下，将LGA封装件2放置在电路基板1p上。

在此状态下，分别将按规定的间距设置的电路基板1p的端子11和LGA封装件2的触点21经由软焊料膏以相对置的状态定位。然后，利用软熔炉加热软焊料膏，用软焊料接合部3将端子11和触点21接合。

接着，在如此连接的电路基板1p与LGA封装件2之间的间隙中填充底填料。如图11所示，如果将底填料4的溶液滴在电路基板1p与LGA封装件2的分界处，则底填料4就通过毛细管现象向电路基板1p与LGA封装件2之间渗透，填充在除了软焊料接合部3以外的间隙内。

然后，对底填料4进行加热固化，增强电路基板1p与LGA封装件2的利用软焊料接合部3的连接。如此制成安装结构体MSp。

在上述的以往的安装结构体MSp中，当在LGA封装件2与电路基板1p之间的间隙内填充底填料4时，因从软焊料接合部3中渗出的焊剂的残渣妨碍了底填料4的渗透，有时不能充分确保电路基板1p与LGA封装件2之间的连接强度。

也就是说，由于电路基板1p与LGA封装件2之间的间隔(standoff，隔开)为100μm左右，非常小，因此在软熔处理时，从软焊料膏中渗出的液状的焊剂通过毛细管现象向端子11附近的间隙扩展，有时将相邻的端子11间埋没。在电路基板1p的安装面Sm上扩展的焊剂因溶剂蒸发，使得固体成部分以焊剂残渣的形式残留。这样一来，由于残留在电路基板1p与LGA封装件2之间的间隙中的焊剂残渣，妨碍了利用底填料4来连接电路基板1p和LGA封装件2。

以下，参照图13，对安装结构体MSp的软熔处理时的焊剂5的状态进行具体的说明。图13的(A)～(E)与图12相同，是安装结构体MSp的剖面的部分放大图，分别表示与利用软熔处理进行软焊料的焊接工序的相对应的状态。

焊剂中的溶剂最终蒸发，在电路基板1p上只残留焊剂残渣。通常，作为溶剂采用乙醇类，但由于其含量只有百分之几，因此在溶剂的蒸发前和蒸发后，焊剂的形状几乎不变化。以下，将液体的状态表示为焊剂5，将溶剂蒸发了的固体的状态表示为焊剂残渣5d，如此加以区别。

如果升温到软焊料的熔化温度，则如图13的(A)所示，随着温度上升，从软焊料接合部3中分离的焊剂5渗出来。在渗出的焊剂5的量少时，沿着软焊料接合部3的表面扩展，到达电路基板1p上的端子11，但不会到达电路基板1p。

在从软焊料接合部3中渗出的焊剂5的量较大的情况下，如图13的(B)所示，焊剂5到达电路基板1p，向端子11的周围扩散。

从相邻的软焊料接合部3中渗出的焊剂5不久就在电路基板1p上连结起来，如图13的(C)所示，部分地覆盖电路基板1p的表面，呈一种皮膜状态。