钎焊安装结构及其制造方法以及该钎焊安装结构的应用的制作方法

专利名称：钎焊安装结构及其制造方法以及该钎焊安装结构的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可对重量较大的部件实施安装的钎焊安装结构(solder mounting structure )及其制造方法以及该4f"焊安装结构的应用。
技术背景过去，作为在基板上钎焊安装集成电路(IC)封装或片状电子部件 (安装部件)的方法，可以举出通过从基板背侧进行加热以熔融焊料从 而实施安装的方法。但是，这种方法的问题在于要使焊料熔融，需要 对基板背側进行加热使其温度远高于焊料的熔融温度，其结果，钎焊接 合部在基板背侧的部分因热应力而产生气泡；另外，在进行钎焊作业时需要用机械装置按压电子部件，所以，还会发生焊料部短路和位置偏差。 作为上述问题的解决方法，可以考虑利用自对准来进行电子部件的 基板安装。所谓"自对准"是指，电子部件在熔融焊料的表面张力和应 力的作用下浮起，并借助于应力的回复力来自主定位于基板上的安装位 置。换言之，"自对准，，是指，在通过加热而熔融的焊料在基板的电极 上浸润扩展时，电子部件的电极在熔融焊料的表面张力作用下移动到与 基板的电极对应的位置。如上所述，自对准具有能够使基板和要安装至基板的电子部件实现 高精度位置对准的特性。因此，自对准作为一种需要进行高精度位置对 准的电子部件的安装方法而备受关注。例如，在非专利文献l中揭示了一种利用自对准使光纤的线芯和受 光元件的中心进行位置对准的技术方案。在非专利文献l中，需要较高 精度位置对准的光学构件利用自对准进行位置对准。另外，在专利文献1和专利文献2中揭示了一种利用自对准来安装 IC封装(芯片级封装CSP)和片状电子部件的技术方案。具体而言，在专利文献1中，在将所谓片式部件(电阻、电容器等)、 IC部件等的电子部件安装(表面安装)在印刷基板上时，利用自对准来 调整这些电子部件的安装位置。在专利文献1中，为了顺利实施自对准， 在安装电子部件时对印刷基板实施超声波振动。另一方面，在专利文献2中，通过调整IC封装部件(CSP)的钎焊 接合部(端子焊盘)的形状(面积)和配置来增强自对准的效杲。
如上所述，由于自对准利用了熔融焊料的表面张力，因此，其被用 于较轻部件的安装。例如，IC封装(IC单体的棵芯片封装、QFP等)、 片状电子部件等的位置对准采用了自对准。
专利文献1:日本国专利申请公开特开2003-188515号^>报，公开 日2003年7月4日。
专利文献2:日本国专利申请公开特开2003-243757号公报，公开 日2003年8月29日。
非专利文献l:《应用力学学报》，第62巻，第390-397页，1995 年6月(Journal of Applied Mechanics, Vol.62, JUNE 1995， 390-397)。

发明内容
但是，过去，在重量较大的电子部件的安装中没有利用自对准。其 原因在于，自对准利用了熔融焊料的表面张力，所以，如果在基板上安 装的电子部件的重量较大，由于难以承受电子部件的重量，表面张力就 不再发挥作用。当然，如果表面张力不再发挥作用，就不能实现基于自 对准的高精度位置对准。
其中，最近，在数字静态照相机和便携式电话等装置中安装的相机 模组(camera module) —般都具有自动对焦功能和自动变焦功能等多种 功能。这种多功能型相机模组尤其需要高精度位置对准。
然而，多功能型相机模组的重量必然增大，因此，难以实现基于自 对准的高精度位置对准。
像上述多功能型相机模组那样重量较大且尤其需要高精度位置对 准的电子部件的安装迫切需要一种自对准应用技术。
另外，根据非专利文献l的记栽，自对准发生的前提条件是，作用 于安装部件与熔融焊料之间的表面张力和安装部件重量的两者要实现 弹性平衡。非专利文献1的这种记载也说明了自对准的适用对象只能是 较轻量部件的现状。
另外，根据专利文献l的记载，对钎焊接合的印刷基板实施超声波 振动，这种超声波振动可能损伤与印刷基板接合的电子部件。
此外，如专利文献2所述，通过调整钎焊接合部的形状和配置来增加自对准的效果。但其问题在于即使如此，由于自对准基于焊料的表 面张力来实现这一点并没有发生任何变化，因此，当与基板接合的电子 部件的重量较大时，焊料的表面张力就不再发挥作用，从而就不能实现 自对准效杲。
本发明是筌于上述问题进行开发的，其目的在于提供一种利用自对 准在基板上钎焊接合重量较大的部件的钎焊安装结构及其制造方法、以 及使用了该钎焊安装结构及其制造方法的钎焊安装结构和电子设备。
即，为了实现上迷目的，本发明的钎焊安装结构的特征在于基板 电极和安装电极通过钎焊接合部接合在一起，其中，上述基板电极形成 在基板上，上述安装电极形成在安装部件上，上述安装部件被安装在上
安i部件的支持部、。、二 、， > 、、；；
根据上述结构，用于接合基板电极和安装电极的钎焊接合部具有
支持部支持安装部件:利;焊料部进行自对i，由此，;由支持部支持
安装部件并利用焊料的自对准进行位置对准。即，可制造一种基板电极 和安装电极利用自对准实现了位置对准的钎焊安装结构。所以，即使安 装部件的重量较大，也能够利用自对准进行位置对准。从而可提供一种 实现了基板电极和安装电极高精度位置对准的钎焊安装结构。
另外，在现有技术中，在基板电极和安装电极利用自对准进行位置 对准时，要求安装部件的体积较小、重量较轻。原因在于，安装部件仅 被熔融焊料的表面张力支持，因此，难以承受安装部件的重量。
本发明的钎焊安装结构优选的是，上述支持部由熔融温度高于构成 焊料部的焊料的熔融温度的材料构成。
根据上述结构，上述支持部由熔融温度高于构成焊料部的焊料的熔 融温度的材料来构成。因此，即使焊料熔融以形成焊料部，支持部也不 会发生熔融从而能够保持固体状态。所以，即使是重量较大的安装部件 也能够被固体的支持部可靠地支持。因此，可借助于固体的支持部对安 装部件提供支持，而且，可利用基于熔融焊料的自对准进行位置对准。
本发明的钎焊安装结构优选的是，上述支持部由导电性物质构成。
根据上述结构，焊料部和支持部都具有导电性，所以，能够可靠地 接合基板和安装部件。本发明的钎焊安装结构优选的是，上述支持部形成为球状并被夹持 在分别形成于上述基板电极和上述安装电极的凹部之间。
根据上述结构，球状的支持部被夹持在形成于基板电极的凹部和形 成于安装电极的凹部之间。所以，自对准位置成为分别形成于基板电极 和安装电极的凹部所对置的位置。由此，在进行自对准时，能够将支持 部可靠地保持在各电极的凹部。因此，基板电极和安装电极可实现高精 度的位置对准。
本发明的钎焊安装结构优选的是，上述基板电极和上述安装电极被 上述钎焊接合部覆盖。
根据上述结构，形成有覆盖基板电极和安装电极的钎焊接合部，因 此，能够可靠地接合基板和安装部件。从而可提供一种接合可靠性较高 的钎焊安装结构。
本发明的钎焊安装结构优选的是，上述支持部被设置在上述钎焊接 合部的中央部。
根据上述结构，支持部被设置在钎焊接合部的中央部，因此，可由 支持部对安装部件提供稳定的支持。
本发明的钎焊安装结构优选的是，上述焊料部由无铅焊料构成。由 此，可提供一种使用了环保焊料的钎焊安装结构。
本发明的钎焊安装结构优选的是，上述安装部件是光学元件。上述 光学元件例如优选相机冲莫组。
在数字静态照相机和便携式电话等装置中所安装的相机模组等的 光学元件尤其需要在进行高精度位置对准后安装到基板上。
根据上述结构，可利用自对准对上述光学元件进行高精度位置对准。
在本发明的钎焊安装结构中，上述钎焊接合部的支持部区域可大于 焊料部区域。由此，可使得表面张力易于发挥作用，从而能够顺利进行 自对准。
在本发明的钎焊安装结构中，上述钎焊接合部的支持部区域可大于 焊料部区域。由此，即使是重量较大的安装部件，也能够对其提供可靠 的支持。
在本发明的钎焊安装结构中，关于上述支持部，至少其表面是由从 金、银、铜、锡或者上述金属的合金组中任意选出的材料构成。由于这些材料与焊料之间的亲和力较强且导电性能良好，因此，能够实现高质 量的钎焊。
为了实现上述目的，本发明提供一种钎焊安装结构的制造方法，在 该钎焊安装结构中，基板电极和安装电极通过钎焊接合部接合在一起， 上述基板电极形成在基板上，上述安装电极形成在安装部件上，上述安
装部件被安装在上述基板上，该钎焊安装结构的制造方法的特征在于 形成上述钎焊接合部，其中，上述钎烊接合部具有用于进行钎焊接合的 焊料部和用于支持安装部件的支持部；用上述支持部支持安装部件，并
准。
根据上述制造方法，由于形成具有焊料部和支持部的钎焊接合部， 所以，用支持部支持安装部件，用焊料部进行自对准，由此，可由支持
位置对准。所以，即使安装部件的重量较大，也能够利用自对准进行位 置对准。从而可制造一种实现了基板电极和安装电极高精度位置对准的 钎焊安装结构。
在本发明的钎焊安装结构的制造方法中，上述支持部可采用球状构件。
根椐上迷制造方法，由于用球状构件构成支持部，因此，在基板和 安装基板借助于熔融焊料沿水平方向进行相对移动时，球状构件也随之 滚动。因此，自对准得以顺利进行。
本发明的钎焊安装结构的制造方法优选的是，上述基板电极和上述 安装电极采用形成有凹部的电极。
根据上述制造方法，由于基板电极和安装电极分别形成有凹部，所 以，在进行自对准时，球状构件在分别设置于基板电极和安装电极的凹 部所对置的位置停止滚动。即，在各电极的凹部夹持球状构件的位置成 为自对准位置。由此，在进行自对准时，能够使支持部可靠地停留在各 电极的凹部。所以，基板电极和安装电极可实现更高精度的位置对准。
在本发明的钎焊安装结构的制造方法中，上述焊料可采用焊膏。从 而能够容易地涂敷焊料。
本发明的电子设备的特征在于，具备上述任意一种钎焊安装结构。
根据上述结构，能够提供一种具备利用自对准进行高精度位置对准的钎焊安装结构的电子设备，例如，便携式电话、数字静态照相机等。另外，为了实现上述目的，本发明提供一种钎焊安装方法，借助于 钎焊接合部将基板电极和安装电极接合在一起，其中，上述基板电极形 成在基板上，上述安装电极形成在安装部件上，上述安装部件被安装在 上述基板上，该钎焊安装方法的特征在于形成上述钎焊接合部，其中，的支持部；用上述支持部支持安装部件，并利用构成焊料部的焊料的自 对准来实施基板电极和安装电极的位置对准。根椐上述制造方法，与上述钎焊安装结构的制造方法同样地，即使 安装部件的重量较大，也能够利用自对准进行位置对准。所以，基板电 极和安装电极可实现高精度的位置对准。如上所述，本发明的结构为钎焊接合部具有用于进行钎焊接合的 焊料部和用于支持安装部件的支持部。因此，即使安装部件的重量较大，也能够利用自对准进行位置对准。所以，能够提供一种实现了基板电极 和安装电极高精度位置对准的钎焊安装结构等。本发明的其他目的、特征和优点在以下的描述中会变得十分明了。 此外，以下参照附图来明确本发明的优点。


图l是表示本发明的钎焊安装结构的钎焊接合部的剖面图。图2是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图3是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图4是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图5是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图6是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图7是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图8是表示图1的钎焊接合部的形成工序的剖面图。图9是表示图1的钎焊接合部使用的焊料的温度曲线的图表。图10是表示本发明的钎焊安装结构的印刷基板的平面图。图11是表示本发明的钎焊安装结构的另外一种印刷基板的平面图。图12是表示本发明的钎焊安装结构的部分剖面图。图13是表示本发明的另外一种钎焊安装结构的钎焊接合部的剖面图。图14是表示本发明的另外一种钎焊安装结构的钎焊接合部的剖面图。附图标记说明1印刷基板(基板)2基板电极(形成有凹部的电极)3相机模组(安装部件、光学元件)4安装电极(形成有凹部的电极)5钎焊接合部10相机模组结构(钎焊安装结构)16焊料部17支持部(球状构件)20a、20b 凹部具体实施方式
下面，参照图1 ~图14说明本发明的实施方式。另外，本发明并不 限于此。在本实施方式中，作为钎焊安装结构，说明诸如便携式电话、数字 静态照相机等电子设备所具备的相机模组结构(固态摄像装置)。图12 是本实施方式的相机模组结构IO的部分剖面图。图l是图12的相机模 组结构10的钎焊接合部周围的剖面图。图11是图12的相机模组结构 10的印刷基板1的平面图。本实施方式的相机模组结构10的结构为印刷基板(基板)1和相 机模组(安装部件、光学元件)3通过钎焊接合部5接合在一起，其中， 相机模组3被安装在印刷基板1上。换言之，相机模组结构10的结构 为在印刷基板1上层叠相机模组3,且在印刷基板1和相机模组3之 间间隔有钎焊接合部(焊料焊盘)5。如图11所示，印刷基板1是片状的基板，在印刷基板1的一个面 上形成有连接器8和多个基板电极2。基板电极2是用于钎焊接合相机模組3的电极。即，在形成有多个 基板电极2的区域安装相机模组3 (在图11中未图示)。连接器8用于连接相机模组结构10和其他部件。例如，连接器8将相机模组结构10所获取的图像数据发送给其他部件。如上所述，印刷基板1还具有中继基板的功能。相机模组3是在诸如便携式电话、数字静态照相机等电子设备中搭 载的透镜构件。在相机模组3的底面形成有多个安装电极4，安装电极 4对应印刷基板1的基板电极2。并且，上述多个基板电极2和上述多 个安装电极4彼此对置并通过钎焊接合部5接合在一起。即，基板电极 2和安装电极4是接合端子。在本实施方式中，如图l所示，基板电极2和安装电极4分别形成 有凹部20a和凹部20b，在凹部20a和凹部20b之间夹持支持部17 (见 后述)。另外，可对基板电极2和安装电极4实施金属镀敷(金镀、铜镀、 焊料镀敷等)。在此，对本实施方式的相机沖莫组结构IO的特征部分进行说明。 相机模组结构10的最大特征在于利用自对准实现基板电极2与 安装电极4的位置对准，用于接合基板电极2和安装电极4的钎焊接合 部5包括焊料部16和支持部17，其中，焊料部16由用于进行钎焊接合 的焊料构成，支持部17用于支持相机模组3。另外，"基板电极2与安装电极4的位置对准"是指，例如，基板 电极2和安装电极4彼此对置，并分别被排列配置在预定的位置。在本 实施方式中，上述位置对准是利用基于焊料部16和支持部17的自对准 来实现的。自对准需要借助于熔融焊料的表面张力和应力使安装部件浮起。在 现有技术中，自对准仅应用于诸如IC封装等的体积较小、重量较轻的 安装部件。其原因在于，当现有技术的自对准应用于重量较大的安装部 件时，熔融焊料将难以承受安装部件的重量，表面张力将不再发挥作用。本发明人首先试图用熔融时表面张力较大的焊料来获取表面张力 和应力，结果表明，焊料的浸润性变差，导致钎焊不良，并且，钎焊接 合的可靠性也较差。另外，本发明人还尝试了通过进行温度调整来控制 焊料的熔融状态，但是发现需要进行极为高度的温度调整，不适于实际量产。 '对此，本发明人经过积极深入的研究，着眼于改变钎焊接合部的结 构，在现有技术中，钎焊接合部由单一的焊料构成，而本发明人用焊料部16和支持部17构成钎焊接合部。即，在本实施方式的相机模组结构10中，为了利用自对准实现印 刷基板1与相机模组3之间(具体而言，基板电极2与安装电极4之间) 高精度的位置对准而由焊料部16和支持部17构成钎焊接合部5，其中， 焊料部16借助于表面张力使相机模组3浮起，支持部17用于支持相机 模组3。具体而言，在本实施方式的钎焊接合部5中，支持部17由熔融温 度高于焊料部16的焊料的材料构成。因此，即使在焊料熔融以形成焊 料部16时，支持部17也不会发生熔融从而能够保持固体状态。所以， 即使相机模组3那样重量较大的安装部件也能够被支持部17可靠地支 持。因此，可借助于固体的支持部17对相机模组3提供支持，而且， 可利用基于熔融焊料(焊料部16的焊料)的自对准实现位置对准。另外，在钎焊接合部5中，焊料部16的区域和支持部17的区域的 比例(焊料部16在钎焊接合部5中所占的比例或者支持部17在钎焊接 合部5中所占的比例)并无特别限定，可根据相机模组3等的安装部件 进行设定。例如，如果安装部件较轻，可通过提高焊料部16的比例， 使得表面张力易于发挥作用，从而能够顺利进行自对准。如果安装部件 是相机模组3那样重量较大的安装部件，可通过提高支持部17的比例， 对该安装部件提供可靠的支持。另外，在上述结构中，支持部17被设置在钎焊接合部5的中央部， 因此，能够稳定地支持相机模组3。并且，由于钎焊接合部5覆盖基板 电极2和安装电极4，所以，印刷基板和相机模组3能够可靠地接合 在一起，从而形成接合可靠性较高的相机模组结构10。关于钎焊接合部 5的形成方法，详见后述。在本实施方式中，如图11所示，多个基板电极2呈四角形配置。 在多个基板电极2中，只有在四角形的顶点配置的基板电极2被钎焊接 合部5接合，在四角形的顶点之外的位置配置的基板电极2仅被焊料部 16接合，钎焊接合部5由焊料部16和支持部17构成。另外，也可以如 图10所示那样，在所有基板电极2上形成由焊料部16和支持部17构 成的钎焊接合部5。如上所述，在至少一部分基板电极2上形成由焊料部16和支持部 17构成的钎焊接合部5即可。另外，关于基板电极2的配置，根据安装部件进行设定即可，对其并无特别限制。接着，说明本实施方式的相机模组结构10的制造方法。图2至图8 是表示相机;漠组结构IO的制造工序的剖面图。本实施方式的相机模组结构10的制造方法包括形成钎焊接合部5 的工序(钎焊接合部形成工序)，其中，钎焊接合部5用于接合基板电 极2和安装电极4，基板电极2形成在印刷基板1上，安装电极4形成 在相机模组3上。本实施方式的相机模组结构10的制造方法的特征在于，在上述钎 焊接合部形成工序中，由支持部17和焊料部16形成钎焊接合部5，利 用自对准实现基板电极2与安装电极的位置对准。以下，详细说明相机;漠组结构10的制造方法。首先，如图2所示，为了对印刷基板1上基板电极2的区域供给焊 料，配置焊料掩模(soldermask) 100。焊料掩模100形成有开口部，开 口部要稍宽于基板电极2所对应的部分。因此，当在印刷基板l上配置 焊料掩才莫100时，印刷基板1上的基板电极2的形成区域露出。接着， 在焊料掩模100的开口部(即，露出的基板电极2)配置球状构件(例 如，珠子等)以形成支持部17。例如，如果在焊料掩模100上散布用于 形成支持部17的珠子，可简单地对焊料掩模100的开口部供给用于构 成支持部17的构件。即，能够可靠地对基板电极2供给用于构成支持 部17的珠子。接着，如图3所示，从焊料掩模100上涂敷焊料部16的焊料(印 刷)。这里，焊料部16的焊料采用焊膏，通过焊料印刷将焊料部16的 焊料涂敷在焊料掩模100的开口部。另外，在涂敷焊料部16的垾料时， 涂敷用于形成焊料部16的焊料使得焊料部16的焊料覆盖构成支持部17 的珠子。由此，如图3所示，构成支持部17的珠子被包含在焊料部16 的内部。接着，如图4所示，在涂敷用于形成焊料部16的焊料后，从印刷 基板1上除去焊料掩模100。由此，如图5所示，在印刷基板1的基板 电极2上形成由焊料部16和支持部17构成的钎焊接合部5(焊料焊盘)。 另外，由于焊料掩模100的开口部稍大于基板电极2，因此，基板电极 2被焊料部16和支持部17所覆盖。另外，在本实施方式中，构成焊料部16的焊料的熔融温度低于构成支持部17的珠子的熔融温度(熔点)。接着，如图6所示，通过搭栽器(输送装置)将相机模组3搭栽至 钎焊接合部5上。此时，对相机模组3进行配置，使得相机模组3的安 装电极4与印刷基板1的基板电极2彼此对置。这里，相机模组3需要高精度的位置对准。但是，通过搭栽器配置 相机模组3并不能充分实现基板电极2与安装电极4的位置对准。例如， 如图6的虛线所示，如果基板电极2与安装电极4需被配置的位置(自 对准位置)为基板电极2与安装电极4彼此对置且电极的两端分别对准 的位置(凹部20a和凹部20b对置的位置)，则图6所示的基板电极2 与安装电极4就未充分实现位置对准。因此，例如，如图6的虚线箭头 所示，需要向左侧移动相机模组3从而使得基板电极2与安装电极4实 现位置对准。在本实施方式中，利用基于熔融焊料的自对准来改善上述未充分实 现的位置对准。如上所述，构成焊料部16的焊料的熔融温度低于构成支持部17的 珠子的熔融温度。所以，在实施自对准时，首先进行加热使得加热温度 高于或等于构成焊料部16的焊料的熔融温度且低于构成支持部17的珠 子的熔融温度。由此，如图7所示，构成焊料部16的焊料熔融而构成 支持部17的珠子并不熔融。所以，即使构成焊料部16的焊料熔融，相 机模组3也得到未熔融的支持部17的支持。因此，焊料部16和支持部 17不会因难以承受相机模组3的负载而发生塌陷(图中箭头所示)。另外，例如，可利用回流装置来实施上述加热。相机模组3不仅仅 被支持部17支持，还被构成焊料部16的焊料的表面张力支持。此外，构成焊料部16的焊料在被加热后沿水平方向浸润扩展，经 比较图6和图7可知，焊料部16的厚度(高度)变薄(低)。即，在 加热后，基板电极2与安装电极4的间隔变小。表面张力作用于构成焊 料部16的焊料与安装电极4之间，构成支持部17的珠子(固体)支持 相机模组。当在由支持部17支持相机模组3的状态下熔融构成焊料部16的焊 料时，如图8所示，构成焊料部16的焊料在弹性应力的作用下能够朝 水平方向(图中箭头所示方向)移动。借助于这种移动，基板电极2与 安装电极4进行位置对准(图中虚线所示)。如上所述，借助于焊料部16和支持部17进行自对准，其中，焊料部16的作用在于借助于弹性应 力实现位置对准，支持部17的作用在于对相机模组3提供支持。在本实施方式中，支持部17使用球状的珠子，所以，在印刷基板l 和相机模组3借助于构成焊料部16的焊料沿水平方向进行相对移动时， 构成支持部17的珠子也随之滚动。因此，自对准得以顺利进行。并且，由于基板电极2和安装电极4分别形成有凹部20a和凹部20b, 所以，在进行自对准时，构成支持部17的珠子停留在凹部20a和凹部 20b的对置位置而不再进行移动。因此，基板电极2和安装电极4可实 现更准确的位置对准。最后，冷却已熔融的焊料部16，从而形成钎焊接合部5。如上所述，根据本实施方式，由支持部17对相机模组3提供支持， 并且，可借助于熔融的焊料部16的焊料的表面张力取得自对准效果。 因此，即使在印刷基板1上安装诸如相机模组3那样重量较大的构件， 也不会因相机模组3的负载而导致不能取得自对准的效果。而在现有技术中，钎焊接合部5仅由单一(一种)焊料构成，因此， 相机模组3仅被熔融焊料的表面张力支持。即，相机模组3仅得到构成 焊料部16的焊料的表面张力的支持。但是，如果相机模组3仅被熔融 焊料的表面张力支持，那么，由于不能支持诸如相机模组3那样重量较 大的安装部件，所以不能实现自对准。另外，如果为了获得熔融焊料的 表面张力和应力而采用熔融时表面张力较大的单一焊料，则较大的表面 张力将成为钎焊不良(浸润性差)和可靠性降低的原因。另外，在本实施方式中，焊料部16可由一种焊料构成，也可由多 种不同特性的焊料构成。例如，上述多种焊料可以具有不同的熔融温度 和/或表面张力。另外，在本实施方式中，在对焊料掩模100的开口部供给用于形成 支持部17的珠子后供给用于形成焊料部16的焊料。但是，用于形成坪 料部16的焊料和用于形成支持部17的珠子的供给顺序并没有特别限 制，可以同时供给，也可以先供给用于形成焊料部16的焊料。另外，在本实施方式中，由球状的珠子构成支持部17。但是，支持 部17的构成材料并没有特别限制。例如，支持部17可以由玻璃、陶瓷、 金属等构成。另外，出于对钎焊质量的考虑，支持部17的构成材料优 选与焊料之间的亲和力较强、导电性良好的材料，例如，从金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、锡(Sn)、以及上述金属的合金組中任意选出 的材料进行电镀后所得到的材料。另外，在本实施方式中，如图11所示，支持部17形成在一部分基 板电极2上。但是，支持部17配置在任意的基板电极2上即可。可以 如图IO所示那样，在所有基板电极2上配置支持部17。另外，在本实施方式中，对一个基板电极2供给一个成为支持部17 的珠子，珠子被供给到焊料掩模100的开口部。但是，也可以对基板电 极2供给多个珠子，从而形成多个支持部17。图13是表示在钎焊接合 部5形成有两个支持部17的区域的示例的剖面图。可以如图11所示， 在钎焊接合部5形成多个支持部17的区域。在图13所示的结构中，凹部20a和凹部20b具有防止支持部17脱 离其应所在的位置的功能。支持部17支持相机模组3，可利用焊料熔融 时的焊料粘度带来的应力进行自对准。另外，如图13所示，即使支持部17非对称配置，也能够进行自对 准。这是因为在相机模组结构中配置有多个图13所示的结构，在每 一个如图13所示的结构中，通过拉引相机模组3，从而能够将相机模组 3配置在适当的位置。在本实施方式中，根据印刷基板1所搭载的部件(相机模组3)的 耐热性能来设定构成焊料部16的焊料的熔融温度和熔融时间即可。换 言之，构成焊料部16的焊料的熔融温度和熔融时间并无特别限定，在 不会导致印刷基板1和相机模组3受损的范围内进行设定即可。例如，图9是在印刷基板1钎焊焊接相机;溪组3时实际熔融焊料的 温度曲线图。如图9所示，暂时保持预热温度(Tp)使得印刷基板l上 的温度分布均匀(预热)，其中，预热温度(Tp)低于或等于构成焊料 部16的焊料的熔融温度。然后，进行加热使得高于或等于焊料部16的 熔融温度(Tl)，之后进行急冷却以防止焊料粒化(正式加热)。在图9中，假设安装峰值温度为Tmax,则构成焊料部16的焊料的 熔融温度(Tl )要低于或等于Tmax，支持部17的熔融温度(T2 )可以 高于或等于Tmax，其中，安装峰值温度Tmax受相机模组3的耐热条 件所制约。另外，温度通常由室温开始緩緩升高，然后，暂时保持低于 构成焊料部16的焊料的熔融温度(Tl)的温度，进行预热。之后，使 温度上升到高于或等于焊料部16的熔融温度的温度后进行急冷却。另夕卜，例如，构成焊料部16的焊料的熔融温度优选140°C ~219。C, 更优选183°C ~ 190'C。关于支持部17的熔融温度，对此并无特别的限 定，只要高于焊料部16的焊料的熔融温度即可。另外，关于构成焊料 部16的焊料的熔融温度与支持部17的熔融温度之差，对此并无特别的 限定。两者熔融温度差越大，就更能够确保仅熔融焊料部16。构成焊料部16的焊料优选与支持部17的材料之间具有较强亲和力 的材料。例如，在支持部17由Au、 Ag、 Sn、或电镀其中任意一者的材 料来构成的情况下，构成焊料部16的焊料优选由Sn、 Ag、 Bi、或In构 成。这样，焊料部16和支持部17不会分离，从而可形成钎焊接合部。在本实施方式中使用的焊料的种类并无特别的限定，出于环保的考 虑，优选无铅焊料。作为无铅焊料，可以举出Sn-Ag系焊料、Sn-Zn系 焊料、Sn-Bi系焊料、Sn-In系焊料和Sn-Ag-Cu系焊料等,但不限于此。 另外，焊料的组分比例也没有特别的限定。构成焊料部16的焊料也可以是含有助焊剂的焊料。换言之，构成 焊料部16的焊料也可以是含有助焊剂等的焊膏(焊糊)。这样，可提 高焊料的浸润性和流动性，从而可取得更好的自对准效果。关于助焊剂的种类，对此并无特别的限定，根据分别形成于安装部 件和基板上的电极的成分进行设定即可。作为助焊剂，例如，可以采用 腐蚀性助焊剂(ZnCl2-NH4Cl类的复合盐等)、慢性助焊剂(有机酸及 其衍生物等)、非腐蚀性助焊剂(松香和异丙醇的混合物等)、水溶性 助焊剂(松香类助焊剂等)、低残留助焊剂(凝固成分在5%以下、以 有机酸为活性剂的松香类或树脂类助焊剂等)等。本实施方式的钎焊接合部5还可以构成为下述。图13和图14是表 示钎焊接合部5的其他结构的剖面图。在图1所示的结构中， 一个钎焊接合部5具有一个支持部17的区 域，而在图13所示的结构中， 一个钎焊接合部5具有多个(在图13中 为两个)支持部17的区域。根椐该结构，能够稳定地支持相机模组3。另外，在图l所示的结构中，基板电极2和安装电极4分别形成有 凹部20a和凹部20b,凹部20a和凹部20b分别向印刷基板1和相机才莫 组3的内侧凹陷，此外，支持部17由球状的珠子构成。而在图14所示 的结构中，形成为平坦的基板电极2和安装电极4。本实施方式的相机模组结构IO的制造方法可以用作钎焊安装方法。这样，基板和安装部件可利用自对准进行高精度的位置对准从而实现钎 焊接合。本发明并不限于上述实施方式，可在权利要求所迷的范围内进行各 种变更。即，通过组合在权利要求范围内适当变更的技术手段所得到的 实施方式也包含在本发明的技术范围之内。工业可利用性本发明由多个焊料构成钎焊接合部，因此，能够对在基板上安装的 电子部件提供支持，还能够利用自对准实现位置对准。所以，本发明可应用于所有钎焊安装结构，可以在电子部件工业中得到应用。本发明尤 其适于钎焊用于接合重量较大的电子部件的接合用基板(印刷基板)等， 该电子部件例如是在数字静态照相机和便携式电话等装置中使用的、摄 像透镜和固态摄像元件形成为 一体的相机模组等。
权利要求
1.一种钎焊安装结构，其特征在于基板电极和安装电极通过钎焊接合部接合在一起，其中，上述基板电极形成在基板上，上述安装电极形成在安装部件上，上述安装部件被安装在上述基板上；上述钎焊接合部具有用于进行钎焊接合的焊料部和用于支持安装部件的支持部。
2.根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于:构成<
3. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于: 上述支持部由导电性物质构成。
4. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于:述安装电极的凹部之间。
5. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于 上述基板电极和上述安装电极被上述钎焊接合部覆盖。
6. 根据权利要求1所迷的钎焊安装结构，其特征在于 上述支持部被设置在上迷钎焊接合部的中央部。
7. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于 上述焊料部由无铅焊料构成。
8. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于 上述安装部件是光学元件。
9. 根据权利要求8所述的钎焊安装结构，其特征在于 上述光学元件是相机模组。
10. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于 在上迷钎焊接合部中，焊料部区域大于支持部区域。
11. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于 在上迷钎焊接合部中，支持部区域大于焊料部区域。
12. 根据权利要求1所述的钎焊安装结构，其特征在于 在上迷支持部中，至少其表面是由从金、银、铜、锡或者上迷金属的合金组中任意选出的材料构成。
13. —种钎焊安装结构的制造方法，在该钎焊安装结构中，基板电 极和安装电极通过钎焊接合部接合在一起，上述基板电极形成在基板 上，上述安装电极形成在安装部件上，上迷安装部件被安装在上迷基板 上，该钎焊安装结构的制造方法的特征在于形成上述钎焊接合部，其中，上述钎焊接合部具有用于进行钎焊接 合的焊料部和用于支持安装部件的支持部；用上述支持部支持安装部件，并利用构成焊料部的焊料的自对准实 施基板电极和安装电极的位置对准。
14. 根据权利要求13所述的钎焊安装结构的制造方法，其特征在于上述支持部采用球状构件。
15. 根据权利要求14所迷的钎焊安装结构的制造方法，其特征在于上述基板电极和上述安装电极采用形成有凹部的电极。
16. 根据权利要求13所述的钎焊安装结构的制造方法，其特征在于上述焊料采用焊青。
17. —种电子设备，其特征在于具备权利要求1至12中的任意一项所述的钎焊安装结构。
18. —种钎焊安装方法，借助于钎焊接合部将基板电极和安装电极 接合在一起，其中，上述基板电极形成在基板上，上述安装电极形成在 安装部件上，上述安装部件被安装在上述基板上，该钎焊安装方法的特 征在于形成上述钎焊接合部，其中，上述钎焊接合部具有用于进行钎焊接 合的焊料部和用于支持安装部件的支持部；用上述支持部支持安装部件，并利用构成焊料部的焊料的自对准实 施基板电极和安装电极的位置对准。
全文摘要
在本发明的相机模组结构(10)中，基板电极(2)和安装电极(4)通过钎焊接合部(5)接合在一起，其中，上述基板电极(2)形成在印刷基板(1)上，上述安装电极(4)形成在相机模组(3)上，上述相机模组(3)被安装在上述印刷基板(1)上；基板电极(2)和安装电极(4)利用自对准实现位置对准。并且，上述钎焊接合部(5)具有用于进行钎焊接合的焊料部(16)和用于支持相机模组(3)的支持部(17)。由此，可实现一种利用自对准在基板上钎焊接合重量较大的部件的钎焊安装结构。
文档编号H05K1/18GK101233794SQ20068002744
公开日2008年7月30日 申请日期2006年7月20日 优先权日2005年7月28日
发明者木下一生 申请人:夏普株式会社