[发明专利]应力释放单元及其制造方法、安装结构和电子装置

说明书

技术领域

这里讨论的实施方式涉及用于在电路板上安装电子部件的安装结构、电子装置、应力释放单元及应力释放单元的制造方法。

背景技术

通常电子装置包括其上安装有诸如半导体器件的电子部件的电路板。近年来，电子装置通常由于内置的电路板的尺寸减小，尺寸逐渐变小，这可以通过高密度安装技术来实现。诸如半导体器件的安装在电路板上的电子部件也变得更小。结果，用于在电路板上安装电子部件的安装结构的尺寸也减小。

半导体器件可以使用焊料凸块作为结合材料而安装在电路板上。例如通过焊料凸块产生的焊接结合将半导体器件机械地固定在电路板上，同时提供它们之间的电连接。随着安装结构的尺寸和焊料凸块的尺寸变得更小，焊接结合部的尺寸也需要减小。焊料凸块接合部越小，倾向于越容易由于热应力或外部压力而变形和损坏，导致有缺陷的连接。

参考图1A和图1B，描述在将外力施加到作为安装结构的焊料凸块结合部时焊料凸块的变形。图1A示出了半导体器件(未示出)的电极焊盘1经由焊料凸块2结合到电路板3的连接焊盘4的安装结构。在焊料回流时，焊料凸块2熔化然后凝固，形成紧密粘附在电极焊盘1和连接焊盘4上的焊接结合部2a。在图1A中示出的状态是在外力的施加之前，因此焊料凸块2不变形。

当在图1B中示出外力作用于电路板4时，电路板3变形并且在施加外力的部位上升，因而焊料凸块2变形。因为远离焊料凸块2的中央而施加外力，因此应力集中焊接结合部2a的在更靠近外力位置的边缘。当去除外力时，应力去除，因此焊料凸块2的变形消失并且恢复到焊料凸块2的图1A中示出的原始形状。

当这样的外力重复施加到电路板3时，可能在下焊接结合部2a与连接焊盘4之间重复出现应力集中，例如可能导致下焊接结合部2a的边缘与连接焊盘4分离。如果分离在内部进一步发展，则可能失去下焊接结合部2a与连接焊盘4的电连接，导致有缺陷的连接。

可以通过用底部填充材料来填充半导体器件与电路板3之间的空间，来加强焊接结合部2a。例如，用环氧树脂填充焊接结合部2a周围的区域，以从周围区域加强焊接结合部2a，同时使用底部填充材料将半导体器件(未示出)的底表面粘接到电路板3的表面，从而将半导体器件机械地固定到电路板3。按照该方式，可以获得焊接接合部2a的提高的耐压性和长期可靠性。

诸如便携式计算机和移动电话的电子装置尺寸日益变小而功能多样化。结果，施加到这样的电子装置的壳体的压力更容易传递到内部电路板或安装结构。因而，为了进一步提高焊接接合部的耐压性和长期可靠性，在近些年越来越多地使用具有较高粘合强度和较高杨氏模量的底部填充材料。但是，当底部填充材料的粘合强度增加时，变得更难以从电路板去除半导体器件。

例如，当安装在电路板上的半导体器件之一出现功能故障时，人们不能从电路板单独去除有故障的半导体器件，以进行更换。相反，需要整体更换昂贵的电路板，导致电路板的不合格品成本增加。此外，人们不能仅检查怀疑已经发展为功能故障的半导体器件的功能，以分析故障原因。结果，不能确定功能故障的原因，可能导致缺陷率增加。

如在日本待审专利公报No.特开平5-6920、No.2006-287091、No.2001-217281和No.2001-203237中所讨论的，已经提出这样的安装结构，即，间隔体片或件夹在电路板与半导体器件之间，以加强半导体器件与电路板之间的结合，使得可以防止电路板由于外力导致的变形。

但是，在上述公报中讨论的安装结构被设置为用底部填充材料来最终填充半导体器件与电路板之间的间隙，以将半导体器件粘合或固定到电路板。因而，尽管这些安装结构能够加强半导体器件的结合部，但它们未被设计为能够从电路板容易去除半导体器件。

发明内容

考虑到上述常规问题，本公开的目的在于提供一种安装结构，其提供了在不使用底部填充材料安装在电路板上的半导体器件的结合部的改善的耐压性和长期可靠性，并且使得容易将半导体器件从电路板拆下。

根据本发明的实施方式，一种用于在电路板上安装电子部件的安装结构包括：应力释放单元，其包括截面比所述应力释放单元的端部截面小的中央部；第一结合部，其被设置为将所述应力释放单元的一端结合到所述电子部件的电极焊盘；以及第二结合部，其被设置为将所述应力释放单元的另一端结合到所述电路板的连接焊盘。多个结合结构之间提供有中空空间，所述结合结构每个包括所述第一结合部、所述应力释放单元和所述第二结合部。

在另一实施方式中，电子装置包括电路板，电子部件经由安装结构而安装在该电路板上。