芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置的制作方法

文档序号:8176630阅读:423来源:国知局
专利名称:芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置的制作方法
技术领域
本发明涉及芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置,尤其涉及 可谋求高密度化的芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置。
背景技术
以往,当将电阻芯片、电容芯片、发光二极管(以下称为LED)等的 芯片部件安装到基板表面时,使用焊料将它们接合到形成在基板上的电极 上。
图l至图3示出了以往的芯片部件的安装构造的一个示例。此外,各 个附图示出了芯片部件使用了 LED 2A 2C的示例。在图1所示的例子 中,通过将三个LED 2A 2C并列接近配置来实现了高密度的安装。
在基板1上形成有与LED 2A 2C的形状相对应的信号电极3A 3C 和接地电极4A 4C。另外,在各个LED 2A 2C的两端部形成有连接端 子。并且,通过将连接端子使用焊料6接合到各个电极3A 3C和4A 4C上,LED 2A 2C被安装在基板1上。
然而,各个LED 2A 2C具有发光部5A 5C,并且选定各个LED 2A 2C,以使各个发光部5A 5C所发出的光的颜色不同。根据上述结 构,通过有选择地使LED 2A 2C点亮,可从整体上生成三种颜色以上的 各种颜色的光。
此时,如果各个发光部5A 5C相距较远,则就会发生色差(色t b)或者不能实现期望的颜色。因此,需要高密度地安装各个LED2A 2C,以使各个发光部5A 5C靠近。
从上述观点出发来研究图1的安装构造时,由于多个LED 2A 2C并 列的结构,因此发光部5A 5C也构成为呈一条直线并列的结构。在上述 结构中,图中左侧的发光部5A与图中右侧的发光元件5C的距离较远,可
能会产生色差等。
图2所示的安装构造将多个LED 2A 2C呈放射状配置,以使发光部 5A 5C相接近。但是,在图2所示的安装构造中给出了针对LED2A 2C 的每一个而独立地形成信号电极3A 3C以及接地电极4A 4C的结构。 因此,由于在靠近放射形状的中心处也单独地形成接地电极4A 4C,因 而不能使发光部5A 5C充分接近。
因此,如图3所示,提出了将可进行电极共用化的接地电极4A 4C 做成整体来形成共用接地电极7,并对此呈放射状配置LED 2A 2C的安 装构造。
另一方面,例如引用文献l所示,提出了通过管芯焊接将多个LED固 定于基板并使用导线将基板与LED电连接的安装构造。在上述结构中,由 于可以不拘于焊接区的形成位置来设定LED的配置位置,因而可使各个 LED的发光部接近。
专利文献1:日本专利文献特开平10-290029号公报。

发明内容
但是,图3所示的安装构造存在在通过焊料6进行接合时会产生曼哈 顿现象(芯片立起现象)的问题。对此,使用图3、图4以及图5来进行 说明。
如图3所示,如果为了使发光部5A 5C接近,而形成将各LED 2A 2C的接地连接端子一并连接的共用接地电极7,则所述共用接地电极 7的面积必然会大于信号电极3A 3C的面积。由此,如果比较配置在信 号电极3A 3C上的焊料6的配置量与配置在共用接地电极7上的焊料6 的配置量,则由于配置量大致与面积相关,因而配置在共用接地电极7上 的焊料6的配置量将多于配置在各个信号电极3A 3C上的焊料6的配置
图4示出了使用焊膏9将LED 2A (在图4、图5中,为了便于图示仅 示出LED 2A)暂时接合在信号电极3A以及共用接地电极7上的状态。如 果在此状态下进行加热处理,以去除焊膏9的有机成分并使焊料熔融的
话,如图5所示,就会发生LED 2A从信号电极3A脱离并立起的现象 (即,所谓的曼哈顿现象)。
所述曼哈顿现象被认为是受熔融的焊料6中所产生的表面张力、焊料 6的热膨胀力等各种因素的影响而产生的。但是,已知如果如图1、图2 所示那样布置在LED 2A 2C的两端部上的信号电极3A 3C与接地电极 4A 4C的面积相等就不会产生曼哈顿现象。与此相对,如果如图3所示 那样信号电极3A 3C与共用接地电极7的面积不同,则会产生曼哈顿现 象,g卩LED2A从面积小的信号电极3A脱离并在面积大的共用接地电极 7上立起。
因此,在图3所示的安装构造中,因为能够将发光部5A 5C靠近配 置,从而能够实现没有色差等的良好的发光,但却存在安装可靠性低的问 题。
另一方面,在引用文献1所公开的发明中,虽如上述那样可将各个 LED的发光部靠近配置,但需要配置导线,进而为了保护导线而需要进行 某些密封处理,因此存在应用了这种安装构造的电子装置会变得大型的问 题。
本发明的总的目的在于,提供一种解决了上述现有技术中的问题的、 改进的有效的芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置。
本发明更详细的目的在于,提供一种可实现高密度化并可抑制曼哈顿 现象的产生的芯片部件的安装构造、安装方法以及电子装置。
为了实现上述目的,本发明提供一种在形成于基板上的一对电极上表 面安装芯片部件的芯片部件的安装构造,其特征在于,所述一对电极具有 不同的面积,并且使用导电性粘合材料来接合所述芯片部件与所述电极。
根据上述发明,即使将要与芯片部件接合的电极面积不同,在进行芯 片部件的接合时,导电性粘合材料也不会产生表面张力或热膨胀力等可引 起曼哈顿现象的力。因此,可以不受将要与芯片部件接合的电极的面积的 影响而任意地设定基板上的电极,从而可进行与芯片部件的高密度安装相 对应的电极的设定。
另外,在上述发明中,可以构成为在所述基板上配置多个所述芯片部
件的结构,并构成为将所述多个芯片部件的每一个的具有相同特性的连接 端子连接到形成于所述基板上的一个共用电极上的结构。 通过上述结构,可靠近配置多个芯片部件。
另外,在上述发明中,可以构成为在所述基板上配置多个所述芯片部 件的结构,并构成为将所述多个芯片部件的每一个的具有相同特性的连接 端子连接到形成于所述基板上的一个共用电极上、并且以所述共用电极为 中心呈放射状地配置所述多个芯片部件的结构。
另外,在上述发明中,可以构成为所述芯片部件为LED、并且在所述 基板上配置多个所述LED的结构,并且构成为将所述多个LED的每一个 的具有相同特性的连接端子连接到形成于所述基板上的一个共用电极上、 并以所述共用电极为中心呈放射状地配置所述多个LED的结构。
另外,在上述发明中,也可以是所述导电性粘合材料使用表面张力比 焊料小的材料的结构。
另外,为了实现上述目的,本发明的电子装置的特征在于,包括了具 有上述的芯片部件的安装构造的所述基板。
另外,为了实现上述目的,本发明提供一种芯片部件的安装方法,在 形成于基板上的一对电极上表面安装芯片部件,所述安装方法的特征在 于,包括以下工序在具有不同面积的所述一对电极上配置导电性粘合材 料;以及通过所述导电性粘合材料,将所述芯片部件连接到所述电极上。
根据上述发明,由于使用导电性粘合材料将芯片部件与电极相连接, 因此与使用焊料的接合方法相比,能够在低温环境下进行接合处理,从而 能够使安装处理变得容易。
发明效果
根据本发明,由于能够抑制曼哈顿现象的产生,因此可提高安装可靠 性,并由于可任意地设定基板上的电极,因此可实现芯片部件的高密度安 装。


图1是用于说明作为第一现有例的芯片部件的安装构造的平面图;图2是用于说明作为第二现有例的芯片部件的安装构造的平面图; 图3是用于说明作为第三现有例的芯片部件的安装构造的平面图4是用于说明图3所示安装构造的问题的图(之一); 图5是用于说明图3所示安装构造的问题的图(之一); 图6是示出可应用本发明一个实施例的芯片部件的安装构造的电子装 置的图7是示出应用了本发明一个实施例的芯片部件的安装构造的基板的 平面图8是放大示出应用了本发明一个实施例的芯片部件的安装构造的基 板的主要部分的平面图9是放大示出本发明一个实施例的芯片部件的安装构造的图10是放大示出图9所示实施例的变形例的芯片部件的安装构造的图。
标号说明
10 个人计算机
17 电池显示部
20 基板
21导电性粘合剂
22A 22C LED
23A 23C 信号电极
26 基板本体
27A、 27B 共用接地电极
具体实施例方式
下面结合附图来说明用于实施本发明的最佳方式。
图6示出了应用本发明一个实施例的芯片部件的安装构造的电子装 置。图6中,虽然电子装置举了个人计算机10的例子,但是本发明也可 以广泛应用于其他的电子装置。另外,在以下的说明中,虽然芯片部件举 了发光二极管(以下称为LED)的例子,但是本发明也可以应用于其他的
芯片部件。
个人计算机10大致上包括本体部11和盖体部12,并且盖体部12通 过铰链部18构成为可相对于本体部11打开、关闭的结构。
本体部11上设置有键盘13以及触摸板14等。另外,盖体部12设置 有液晶显示器15等。此外,位于本体部11与盖体部12之间的铰链部18 上设置有状态显示部16以及电池显示部17等。
状态显示部16具有例如显示电源的ON/OFF (开/关)显示、硬盘存 取显示、PC卡的存取显示等的结构。另外,电池显示部17用于显示电池 余量,本实施例涉及的安装构造应用于该部位上。在本实施例中,电池显 示部17包括三个显示部分,如后所述,在各个显示部上配置了三个LED 22A 22C (参照图9)。
所述三个LED 22A 22C被选定为分别发出不同颜色的光。因此,通 过有选择地使LED 2A 2C点亮,可从整体上生成三种颜色以上的各种颜 色的光。由此调节每个LED 22A 22C,使得在电池残量余量充足时,例 如在三个LED都进行显示的情况下使LED 22A 22C发出黄绿色的光, 并随着电池余量减少,使三者的显示变为橙色、红色。通过如上述进行电 池的余量显示,可准确地告知用户电池的余量。
图7以及图8示出了安装LED 22A 22C的基板20。在本实施例中, 基板20使用柔性基板。所述基板20具有在由树脂制造(例如,聚酰亚 胺)的可挠性膜的基板本体26上形成有规定的布线图案28、后述的信号 电极23A 23C以及共用接地电极27A等的结构。所述布线图案28、信号 电极23A 23C以及共用接地电极27A具有通过印刷技术将铜形成为规定 的图案,并在其上部形成了保护层的结构。
构成电池显示部17的三个显示部分具有分别配置LED 22A 22A、形 成于基板20上的信号电极23A 23C以及共用接地电极27A的结构。图9 放大示出了其中一个显示部分。
如图9所示,本实施例采用了放射状地配置各个LED 22A 22C,以 使多个(本实施例为三个)LED 22A 22C的发光部25A 25C相接近的 结构。另外,将与各LED 22A 22C的接地侧的连接端子连接的接地电极
共用于各个LED 22A 22C,以作为共用接地电极27A。如上所述,通过 使用共用接地电极27A,可使LED 22A 22D的发光部25A 25C进一步 接近,从而能够防止在发光时产生色差等,进而可进行良好的发光。
但是,在本实施例的信号电极23A 23C以及共用接地电极27A的结 构中,如上所述,如果使用焊料6来接合LED 22A 22C与共用接地电极 27A,则由于各个电极23A 23C、 27A的面积上的差异,会产生曼哈顿现 象。
因此,在本实施例的特点在于使用导电性粘合剂21来进行LED 22A 22C与信号电极23A 23C的接合、以及LED 22A 22C与共用接 地电极27A的接合。导电性粘合剂21例如在环氧等树脂中混合具有导电 性的银填充物而形成,其通过使树脂硬化来起到导电性部件的功能。
因此,通过树脂硬化,LED 22A 22C与信号电极23A 23C以及共 用接地电极27A变为相接合的状态。这里,接合的状态是指LED 22A 22C与信号电极23A 23C以及共用接地电极27A电连接、并且LED 22A 22C机械地粘合固定在信号电极23A 23C以及共用接地电极27A 上的状态。因此,导电性粘合剂21起到与以往的焊料6相等的作用。
但是,如上所述,导电性粘合剂21通过在树脂材料中混合由导电性 金属组成的填充物而构成,因此不同于焊料6,不熔融,因而即使对其进 行加热也不会产生表面张力。另外,可通过与导电性金属一起添加其他的 填充物来调节热膨胀率,从而能够设定为不使LED 22A 22C移动的程度 的热膨胀率。
因此,即使信号电极23A 23C的面积与共用接地电极27A的面积不 同,当将LED 22A 22C接合到各个电极23A 23C、 27A上时,也能够 抑制曼哈顿现象的产生。由此,当在基板20上配置信号电极23A 23C以 及共用接地电极27A时,可以不用考虑各电极23A 23C、 27A的面积来 进行设计,从而可进行适于高密度安装LED 22A 22C的各电极23 A 23C、 27A的设定。
另一方面,作为在基板20上安装LED 22A 22C的方法,首先在具 有不同面积的各电极23A 23C、 27A上涂敷导电性粘合剂21。涂敷该导
电性粘合剂21的方法例如可以使用丝网(screen)法。
接着,将LED 22A 22C安在涂敷了导电性粘合剂21的各电极 23A 23C、 27A上。此时,由于构成导电性粘合剂21的树脂处于尚未硬 化的状态,因此LED22A 22C处于暂时接合在各个电极23A 23C、 27A
上的状态。
然后,将暂时接合有LED 22A 22C的基板20送入加热炉中,加热 至导电性粘合剂21的硬化温度。与以往使用焊料6作为接合材料时相 比,此时的加热温度能够实现低温。由此,与以往相比,利用导电性粘合 剂21的接合处理能够在低温环境下进行,因此能够使安装处理变得容 易。
另外,如上所述,即使进行加热处理,也不会在导电性粘合剂21中 产生表面张力或者由大的热膨胀引起的可使LED 22A 22C移动的程度的 力,因此不会产生曼哈顿现象。由此,通过使用本实施例涉及的安装方 法,能够提高安装可靠性。
图10示出了上述实施例的变形例。在上述实施例中采用了将共用接 地电极27A配置在中心位置,并以其为中心来放射状地配置多个LED 22A 22C的结构。但是,对于如图IO所示的结构,即将共用接地电极 27B构成为呈带状延长并直线延伸的结构,并且在其侧部连接多个LED 22A 22C,本发明也依然有效。
艮口,由于将共用接地电极27B延长配置成带状,因此其面积变大。与 此相对,将与各个LED 22A 22C的处于共用接地电极27A的连接端子的 相反一侧的连接端子相连的信号电极23A 23C的面积小于共用接地电极 27A的面积。从而,在本变形例的电极构造中,如果使用焊料6作为接合 材料,由于上述的理由,也会产生曼哈顿现象。
在本变形例构成的电极构造中,通过使用导电性粘合剂21作为接合 材料,也能够可靠地抑制曼哈顿现象。在作为芯片部件使用了电阻芯片、 电容芯片时,本变形例的结构的好处尤为明显。
权利要求
1.一种芯片部件的安装构造,在形成于基板上的一对电极上表面安装芯片部件,所述安装构造的特征在于,所述一对电极具有不同的面积,并且,使用导电性粘合材料来接合所述芯片部件与所述电极。
2. 根据权利要求1所述的芯片部件的安装构造,其特征在于,构成为在所述基板上配置多个所述芯片部件的结构, 将所述多个芯片部件的每一个的具有相同特性的连接端子连接在形成 于所述基板上的一个共用电极上。
3. 根据权利要求1所述的芯片部件的安装构造,其特征在于, 构成为在所述基板上配置多个所述芯片部件的结构, 将所述多个芯片部件的每一个的具有相同特性的连接端子连接在形成于所述基板上的一个共用电极上,并且,以所述共用电极为中心,呈放射状地配置所述多个芯片部件。
4. 根据权利要求1所述的芯片部件的安装构造,其特征在于, 所述芯片部件为LED,并构成为在所述基板上配置多个所述LED的结构,将所述多个LED的每一个的具有相同特性的连接端子连接在形成于所 述基板上的一个共用电极上,并且,以所述共用电极为中心,呈放射状地配置所述多个LED。
5. 根据权利要求4所述的芯片部件的安装构造,其特征在于, 所述多个LED每一个的发光颜色不同。
6. 根据权利要求1所述的芯片部件的安装构造,其特征在于, 所述导电性粘合材料使用表面张力比焊料小的材料。
7. —种电子装置,其特征在于,包括了具有权利要求1至6中任一项 所述的芯片部件的安装构造的所述基板。
8. —种芯片部件的安装构造,在形成于基板上的一对电极上表面安装 芯片部件,所述安装构造的特征在于, 构成为在所述基板上配置多个所述芯片部件的结构,使用导电性粘合材料将所述多个芯片部件的每一个的具有相同特性的 连接端子连接在形成于所述基板上的一个共用电极上,并且,以所述共用电极为中心,呈放射状地配置所述多个芯片部件。
9. 根据权利要求8所述的芯片部件的安装构造,其特征在于, 所述多个芯片部件为分别具有不同的发光颜色的LED。
10. —种电子装置,其特征在于,包括了具有权利要求8或9所述的 芯片部件的安装构造的所述基板。
11. 一种芯片部件的安装方法,在形成于基板上的一对电极上表面安 装芯片部件,所述芯安装方法的特征在于,包括以下工序向具有不同面积的所述一对电极配置导电性粘合材料;以及 通过所述导电性粘合材料,将所述芯片部件连接在所述电极上。
全文摘要
本发明涉及可实现高密度化的芯片部件的安装构造以及安装方法。在将LED表面安装到形成于基板上的信号电极和共用接地电极上的安装构造中,信号电极与共用接地电极具有不同的面积,并且使用导电性粘合剂(21)来接合LED与信号电极、共用接地电极。
文档编号H05K3/32GK101361411SQ20068005141
公开日2009年2月4日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者横泽宏 申请人:富士通株式会社
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