专利名称：制造电子器件的方法
技术领域：
本发明涉及制造电子器件的方法。更具体地，本发明涉及制造包含两端具有电极 的芯片表面安装器件的电子器件的方法。这些芯片表面安装器件以串联配置的状态安装在 基板上。
背景技术：
迄今为止，在制造电子器件的方法中，已知表面安装器件是通过在将表面安装器 件安装在基板上后进行回流处理而安装在基板上的。通过采用使用回流工艺的制造方法安装表面安装器件以使其彼此接触。例如，图5示出一个例子，其中表面安装器件101、102安装在基板103上。表面安 装器件101安装在基板103上以使位于表面安装器件101的电极IOlb上的焊料隆起107 的位置偏离基板103上的焊盘电极104，且表面安装器件102安装在基板103上以使设置在 表面安装器件102的电极102b上的焊料隆起107的位置偏离基板103上的焊盘电极105。然后，使表面安装器件通过回流炉。当表面安装器件经历回流工艺时，表面安装器 件101的主体IOla和表面安装器件102的主体102a由于受热熔化的焊料隆起107的表面 张力而移动以彼此靠近，如图6箭头所示。结果，如图7所示，表面安装器件101、102固定在基板103上，焊料106夹在安装 器件101、102和基板103之间，形成表面安装器件101的端面与表面安装器件102的端面 接触的状态(例如参见日本特开2005-347660号公报)。电子器件可通过下列方法制造，其中在两端各自具有电极的芯片表面安装器件以 这些器件串联配置的状态安装在基板上。图1A-1C是作为参考例示意地示出制造电子器件IOx的工艺的一个例子的横截面 图。具体地说，如图IA中横截面图所示，例如焊糊的接合材料22、24、26和28被涂敷 在形成于基板11上的焊盘电极12x、15和18x上以使其彼此对齐。然后，如图IB所示，将 芯片型第一和第二表面安装器件30、40安装在基板11上而使其彼此分开。第一表面安装 器件30在其主体32两端包括电极34、36，而第二表面安装器件40在其主体42两端包括电 极44、46。然后，对第一和第二表面安装器件30、40通过回流炉以使接合材料22、24、26和 28熔化。由于接合材料22、24、26和28的表面张力，对第一和第二表面安装器件30、40施 加了使它们移动而彼此靠近的力，如图IB中的箭头38、48所示那样。结果，如图IC所示， 第一和第二表面安装器件30、40由于回流而移动，并因此能制造出电子器件10x，其中第一 和第二表面安装器件30、40安装成使第一表面安装器件30相比回流前的状态更靠近第二 表面安装器件40的状态。然而，由于电极36、44还分别形成在第一和第二芯片表面安装器件30、40的端面 37,47上，因此接合材料25由于毛细作用被吸入第一表面安装器件30的端面37和第二表 面安装器件40的端面47之间，两端面是彼此相对的，如图IC所示。结果，在彼此相对的第一表面安装器件30的端面37和第二表面安装器件40的端面47之间形成间隙50。使第一表面安装器件30的端面37和第二表面安装器件40的端面47之间的间隙 50变窄，可以减小电子器件IOx的尺寸。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种制造电子器件的方法，其中在 以芯片表面安装器件串联配置的状态安装于基板上的芯片表面安装器件之间形成更小的 间隙。根据本发明的一个实施例，提供一种制造具有下列结构的电子器件的方法。根据本发明实施例的方法用来制造电子器件，其中在两端各自具有电极并且是 芯片型的第一表面安装器件和第二表面安装器件被串联地设置在基板上。该方法包括步 骤经由接合材料将第一表面安装器件和第二表面安装器件安装在基板上以使第一表面安 装器件和第二表面安装器件中的一者或两者偏离与形成在基板上的焊盘电极对应的位置 而彼此对齐并将第一表面安装器件和第二表面安装器件固定在基板上，以形成这样一种状 态通过加热经由接合材料安装在基板上的第一表面安装器件和第二表面安装器件以熔化 接合材料并冷却第一表面安装器件和第二表面安装器件使接合材料凝固，从而使偏离与形 成在基板上的焊盘电极对应位置的第一表面安装器件和第二表面安装器件中的一者或两 者靠近与形成在基板上的焊盘电极对应的位置。在形成在基板上彼此对齐的焊盘电极中， 除却一端焊盘电极或两端焊盘电极的其余焊盘电极被形成为在假想配置状态下与第一表 面安装器件和第二表面安装器件的电极对应的位置，在假想配置状态中，第一表面安装器 件和第二表面安装器件串联配置以使第一表面安装器件的端面接触第二表面安装器件的 端面，并且一端焊盘电极或两端焊盘电极的形成位置在假想配置状态下朝向其余焊盘电极 地偏离与第一表面安装器件和第二表面安装器件的电极对应的位置。在安装步骤中，第一表面安装器件和第二表面安装器件经由例如设置在电极上的 焊料隆起的接合材料或涂敷于基板的糊状材料安装在基板上。由于固定步骤中熔化的接合材料的表面张力，偏离与焊盘电极对应位置的表面安 装器件试图向与焊盘电极对应的位置移动。此时，向其余焊盘电极移动的安装在焊盘电极 上的表面安装器件试图跨过表面安装器件的端面彼此接触的位置朝向其余表面安装器件 移动。因此，由接合材料熔化所引起并致使第一表面安装器件和第二表面安装器件彼此 靠近的力变得比全部焊盘电极形成在与其中第一表面安装器件和第二表面安装器件串联 配置以使第一表面安装器件的端面与第二表面安装器件的端面接触的假想配置状态对应 的位置的情形更大。结果，第一表面安装器件和第二表面安装器件以第一表面安装器件更 靠近第二表面安装器件的状态固定在基板上。焊盘电极较佳地包括与第一表面安装器件的焊盘电极和第二表面安装器件的相 邻焊盘电极相连的共用焊盘电极。在这种情形下，即使设有共用焊盘电极，相邻表面安装器件的端面之间的距离也 得以减小。根据本发明的另一实施例，提供一种具有下列配置的电子器件。
根据本发明实施例的电子器件包括在两端各自具有电极并且是芯片型的第一表 面安装器件和第二表面安装器件，第一表面安装器件和第二表面安装器件是串联配置的； 基板；形成在基板上以彼此对齐并连接于第一表面安装器件和第二表面安装器件的电极的 焊盘电极。在形成在基板上以彼此对齐的焊盘电极中，在第一表面安装器件和第二表面安 装器件串联设置以使第一表面安装器件的端面与第二表面安装器件的端面接触的假想配 置状态下，除却一端或两端上焊盘电极的其余焊盘电极形成在与第一表面安装器件和第二 表面安装器件的电极对应的位置，而一端或两端焊盘电极的形成位置则在假想配置状态下 朝向其余焊盘电极地偏离与第一表面安装器件和第二表面安装器件的电极对应的位置。通过上述配置，第一表面安装器件和第二表面安装器件串联配置在基板上，相比 全部焊盘电极形成在与其中第一表面安装器件和第二表面安装器件串联配置以使第一表 面安装器件的端面接触第二表面安装器件的端面的假想配置状态对应的位置的情形，形成 第一表面安装器件的端面更接近第二表面安装器件的端面的状态。根据本发明，可使安装在基板上以串联配置的芯片表面安装器件之间的间隙尽可 能地变窄。本发明的其它特征、要素、特点和优势将参见附图从下面对本发明优选实施例的 详细说明变得更为清楚。
图1A-1C示出作为参考例的制造电子器件的工艺的例子；图2A-2C示出根据比较例制造电子器件的工艺的例子；图3A-3C示出根据本发明一个实施例制造电子器件的工艺的例子；图4A示出根据第一修正例的电子器件结构的例子，而图4B示出根据第二修正例 的电子器件结构的例子；图5示出在关联技术中制造电子器件的工艺的例子；图6示出在关联技术中制造电子器件的工艺的例子；图7示出在关联技术中制造电子器件的工艺的例子。
具体实施例方式现在参见图2A-4B描述本发明的实施例。<比较例>图2A-2C示出根据比较例的制造电子器件IOx的工艺的例子。参见图2A，在根据比较例的电子器件IOx中，形成在基板上以彼此对齐的全部焊 盘电极12x、15和18x形成在与假想配置状态对应的位置，在所述假想配置状态下，芯片型 第一和第二表面安装器件30、40串联配置，使第一表面安装器件30的端面37与第二表面 安装器件40的端面47接触。具体地说，在图2A的例子中，点划线表示其中第一和第二芯 片表面安装器件30、40串联配置以使第一表面安装器件30的端面37与第二表面安装器件 40的端面47接触的假想配置状态。第一表面芯片安装器件30在主体32的两端具有电极 34、36，而第二芯片表面安装器件40在主体42的两端具有电极44和46。实线表示形成在 基板上与点划线表示的假想配置状态中的第一和第二表面安装器件30、40的电极34、36、44,46对应位置的焊盘电极12x、15和18x。如图2A所示，在从垂直于基板方向的视角看，在第一表面安装器件30两端各自与 电极34、36相连的焊盘电极12x、15之间区域13x的中心线13y与在第一表面安装器件30 两端的电极34和36之间的区域35的中心线35y重合。由于第一芯片表面安装器件30具 有对称结构，第一表面安装器件30的中心31落在焊盘电极之间的区域13x的中心线13y上。类似地，在第二表面安装器件40两端分别与电极44、46相连的焊盘电极15与18x 之间的区域17x的中心线17y与在第二表面安装器件40两端的电极44、46之间的区域45 的中心线45y重合。由于第二芯片表面安装器件40具有对称的结构，因此第二表面安装器 件40的中心41落在焊盘电极之间的区域17x的中心线17y上。焊盘电极之间的区域13x的中心线13y和焊盘电极之间的区域17x的中心线17y 之间的距离Dx是根据等式(1)计算出的Dx = (Ll+L2)/2(1)其中“Li”表示第一表面安装器件30的长度而“L2”表示第二表面安装器件40的 长度，由于在假想配置状态下第一表面安装器件30的中心31和第二表面安装器件40的中 心41之间的距离等于(Ll+L2)/2。当通过使用器件安装设备将第一和第二表面安装器件30、40以假想配置状态安 装在基板上时，由于第一和第二表面安装器件30和40的安装位置偏差，第一表面安装器件 30可能与第二表面安装器件40碰撞。因此，第一和第二表面安装器件30、40安装在基板上 以离开与假想配置状态对应的位置，如图2B中的点划线30s、40s所示。例如，当第一和第二表面安装器件30、40是0603规模的芯片器件时，第一和第二 表面安装器件30、40安装成使端面37和与端面37相对的端面47之间的距离大约等于 100 μ m-200 μ mo接合材料22、24、26和28事先在与准备安装的第一和第二表面安装器件30、40的 电极34、36、44和46各自对应的位置配置在基板上，而第一和第二表面安装器件30、40安 装在接合材料22、24、26和28上。当第一和第二表面安装器件30、40在其偏离与假想配置状态对应的位置状态下 安装在基板后通过回流炉时，接合材料22、24、26和28熔化。第一和第二表面安装器件30、 40通过熔化的接合材料22、24、26和28支承在基板上，熔化的接合材料22、24、26和28在 焊盘电极12x、15和18x上膨胀。因此，由于熔化接合材料22、24、26和28的表面张力，造 成第一和第二表面安装器件30、40朝向与平衡的假想配置状态对应的位置移动的力(在下 文中称其为“驱动力”)被施加于第一和第二表面安装器件30、40，以使第一和第二表面安 装器件30、40彼此靠近地移动。然而，当第一表面安装器件30的端面37变得靠近第二表面安装器件40与端面37 相对的端面47时，接合材料25进入端面37、47之间的间隙，如图2C所示。由于由熔化的 接合材料的表面张力造成的驱动力随着第一和第二表面安装器件30、40靠近与假想配置 状态对应的位置而减小，不可能完全去除已进入第一表面安装器件30的端面37和第二表 面安装器件40的端面47之间的熔化接合材料。结果，第一和第二表面安装器件30、40无 法移动至与其中第一表面安装器件30的端面37接触第二表面安装器件40的端面47的假想配置状态对应的位置，由此在第一表面安装器件30的端面37和第二表面安装器件40的 端面47之间形成间隙52x。例如，当第一和第二表面安装器件30、40是0603规模的芯片电容器时，间隙52x 的尺寸S Q大约等于10 μ m-30 μ m。<实施例>图3A-3C示出根据本发明一个实施例的制造电子器件10的工艺的例子。在本实施例的电子器件10中，形成在基板上并彼此对齐的焊盘电极12、15和18 中两端(即处于外侧)的焊盘电极12、18向内偏移，即朝向余下的焊盘电极15偏移。如图3A所示，形成在基板上的焊盘电极12、15和18中位于两端的焊盘电极12、18 从假想配置状态(由点划线表示)对应的位置向内位移，在假想配置状态中，第一和第二表 面安装器件30、40串联配置以使第一表面安装器件30的端面37接触第二表面安装器件40 的端面47。 因此如图3A所示，在垂直于基板方向的视角观察，在第一表面安装器件30两端各 自与电极34、36相连的焊盘电极12、15之间的区域13的中心线13z朝向第二表面安装器 件40偏离第一表面安装器件30的中心31。在第二表面安装器件40两端各自与电极44、 46相连的焊盘电极15、18之间的区域17的中心线17z朝向第一表面安装器件30偏离第二 表面安装器件40的中心41。焊盘电极之间的区域13的中心线13z和焊盘电极之间的区域17的中心线17z之 间的距离D根据等式(2)表示D < (Ll+L2)/2(2)其中Ll表示第一表面安装器件30的长度而L2表示第二表面安装器件40的长度， 由于第一表面安装器件30的中心31和第二表面安装器件40的中心41之间的距离等于(L 1+L2V2。例如，由例如铜(Cu)或银(Ag)的烧结金属制成的焊盘电极12、15和18形成在由 陶瓷形成的基板上。焊盘电极12、15和18可经历电镀。当第一和第二表面安装器件30、40 是例如0603规模芯片电容器的芯片表面安装器件时，焊盘电极12、18的宽度Wl被设为大 约200 μ m且其长度W2被设为大约250 μ m。焊盘电极12、18从与假想配置状态对应的位置 向内位移大约50 μ m。在阴影线表示的接合材料22、24、26和28配置在基板上后，第一和第二表面安装 器件30、40安装在由点划线30s、40s表示的位置，如图3B所示。例如，当第一和第二表面安装器件30、40是0603规模的芯片器件时，第一和第二 表面安装器件30、40安装在从与假想配置状态对应的位置向外位移大约50 μ m-100 μ m的
位置上。接合材料22、24、26和28配置成与安装第一和第二表面安装器件30、40的位置匹 配，如点划线30s和40s所示。具体地说，接合材料22、24、26和28配置成使其与第一和第 二表面安装器件30、40的任一电极34、36、44和46接触并使接合材料22、24、26和28的至 少一部分层叠在焊盘电极12、15和18上。接合材料22、24、26和28例如通过藉由金属掩 模将焊糊施加在基板上而设置。由于在这种情形下第一和第二表面安装器件30、40因回流 的移动是稳定的，因此使接合材料22、28以大于焊盘电极12、18宽度四分之一的量层叠在焊盘电极12、18上是较佳的。在其上安装第一和第二表面安装器件30、40的基板在回流炉中加热以熔化接合 材料22、24、26和28并随后冷却。接合材料22、24、26和28受热熔化造成第一和第二表面 安装器件30、40因接合材料22、24、26和28的表面张力而彼此靠近地移动。在形成彼此对齐的焊盘电极12、15和18中，由于外部焊盘电极12、18向内位移， 使第一和第二表面安装器件30、40跨过对应于假想配置状态的位置移动至平衡位置的驱 动力被施加于第一和第二表面安装器件30、40。具体地说，使第一表面安装器件30移动以 使第一表面安装器件30的中心31落在焊盘电极12、15之间区域13的中心线13z上的驱 动力被施加于第一表面安装器件30。使第二表面安装器件40移动以使第二表面安装器件 40的中心41落在焊盘电极15、18之间的区域17的中心线17z上的驱动力被施加于第二表 面安装器件40。因此，当第一表面安装器件30的端面37和第二表面安装器件40的端面 47移动过相同量以彼此靠近时施加的驱动力大于如图2A-2C所示实例中全部焊盘电极形 成在与假想配置状态对应的位置的情形。结果，即使在第一表面安装器件30的端面37和 第二表面安装器件40的端面47之间进入熔化的接合材料，第一和第二表面安装器件30、40 彼此仍然更为靠近。结果，如图3C所示，在第一和第二表面安装器件30、40安装在基板上的电子器件 10中，即使第一表面安装器件30的端面37和第二表面安装器件40的端面47之间形成有 间隙52，间隙52的尺寸δ i也比图2C例子中第一和第二表面安装器件30、40之间的间隙 52x的尺寸δ。更小。尽管焊盘电极15共同用作第一表面安装器件30的电极36和第二表面安装器件 40的电极44，但是这两个电极具有相同的电压，甚至电极36和电极44短路也没什么问题， 可对电极36和44使用分立的焊盘电极。共用焊盘电极15的使用使熔化的接合材料容易进 入第一表面安装器件30的端面37和第二表面安装器件40与端面37相对的端面47之间， 并且端面37和47之间的间隙相比分立焊盘电极用作电极36、44的情形容易变宽。然而， 即使在这种情形下，也可通过外侧焊盘电极12、18向内位移而减小第一和第二表面安装器 件30、40之间的间隙52的尺寸δ 10<第一修正例>图4Α示出本发明的第一修正例。在图4Α的情形下，在形成为彼此对齐的焊盘电 极12、15和18χ的外侧焊盘电极12、18χ中仅一个焊盘电极12向内位移。在图4Α的情形下，由于第一表面安装器件30跨过与假想配置状态对应位置朝向 第二表面安装器件40移动的驱动力被施加于焊盘电极12因回流移动的第一表面安装器件 30，所以相比其中所有焊盘电极形成在与假想配置状态对应位置的情形，第一和第二表面 安装器件30、40之间的间隙可变窄。<第二修正例>图4Β示出本发明的第二修正例。当包含表面安装器件30、40和60的三个或更多 表面安装器件如图4Β所示情形串联配置时，在形成为彼此对齐的焊盘电极12、15、16和19 中，两个外侧焊盘电极12、19或仅焊盘电极12从与假想配置状态(由点划线表示)对应的 位置向内位移，在所述假想配置状态中，表面安装器件30、40和60配置成使表面安装器件 30的端面37与表面安装器件40的端面47接触而表面安装器件40的端面49与表面安装器件60的端面63接触。在图4B的情形下，由于表面安装器件30跨过与假想配置状态对应的位置朝向表 面安装器件40移动的驱动力被施加于焊盘电极12因回流移动的表面安装器件30，因此相 比其中所有焊盘电极形成在与假想配置状态对应位置的情形，表面安装器件30、40之间的 间隙变窄。如上所述，形成为彼此对齐的焊盘电极中一端或两端的焊盘电极向内位移允许以 芯片表面安装器件串联配置的状态安装在基板上的芯片表面安装器件之间的间隙尽可能 地变窄。本领域内技术人员应当进一步理解，本发明不局限于上述实施例和改型并且本发 明可作出众多改变和改型而不脱离其精神和范围。例如，可在表面安装器件的电极上提供诸如焊料隆起的接合材料，而不是在基板 上配置诸如焊糊的接合材料。在这种情形下，表面安装器件安装在基板上以使诸如焊料隆 起的接合材料接触焊盘电极并随后使表面安装器件经历回流工艺。尽管上文已描述本发明的较佳实施例，然而要理解本领域内技术人员能不脱离本 发明的精神和范围地作出许多变化和改型。因此，本发明的范围单单由下面的权利要求书 限定。
权利要求
一种制造电子组件的方法，在所述电子组件中，各自在两侧均包括电极并且是芯片型的第一表面安装器件和第二表面安装器件被串联配置在基板上，所述方法包括以下步骤经由接合材料将所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件安装在所述基板上，以使所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件中的任一者或两者偏离与形成在所述基板上以彼此对齐的焊盘电极对应的位置；以及将所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件以如下状态固定在所述基板上，其中通过加热经由所述接合材料安装在所述基板上的所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件以熔化所述接合材料并冷却所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件以使所述接合材料凝固，从而使所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件中偏离与形成在所述基板上的所述焊盘电极对应位置的任一者或两者靠近与形成在所述基板上的所述焊盘电极对应的位置；其中，在形成在所述基板上以彼此对齐的所述焊盘电极中，除却处在一端的焊盘电极或处在两端的焊盘电极以外的其余焊盘电极形成在与处于假想配置状态的所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件的所述电极对应的位置，在所述假想配置状态中，所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件串联配置，以使得所述第一表面安装器件的端面接触所述第二表面安装器件的端面，并且所述处在一端的焊盘电极或所述处在两端的焊盘电极形成在从与处在所述假想配置状态下的所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件的所述电极对应的位置朝向其余焊盘电极偏离的位置。
2.如权利要求1所述的制造电子组件的方法，其特征在于，所述焊盘电极包括与所述 第一表面安装器件的焊盘电极和所述第二表面安装器件的相邻焊盘电极相连接的共用焊 盘电极。
3.一种电子组件，包括各自在两端均包括电极并且是芯片型的第一表面安装器件和第二表面安装器件，所述 第一表面安装器件和所述第二表面安装器件是串联配置的； 基板；以及形成在所述基板上以彼此对齐并连接于所述第一表面安装器件和所述第二表面安装 器件的所述电极的焊盘电极；其中在形成在所述基板上以彼此对齐的所述焊盘电极中，除却处在一端的焊盘电极或 处在两端的焊盘电极以外的其余焊盘电极形成在与处在假想配置状态的所述第一表面安 装器件和所述第二表面安装器件的所述电极对应的位置，在所述假想配置状态下，所述第 一表面安装器件和所述第二表面安装器件串联设置以使所述第一表面安装器件的端面与 所述第二表面安装器件的端面接触，并且其中所述处在一端的焊盘电极或所述处在两端的焊盘电极形成在从与处在所述假想 配置状态下的所述第一表面安装器件和所述第二表面安装器件的电极对应的位置朝向所 述其余焊盘电极偏离的位置。
全文摘要
提供一种制造包含第一表面安装器件和第二表面安装器件的电子器件的方法。第一表面安装器件和第二表面安装器件经由接合材料安装在基板上以使第一和第二表面安装器件的一者或两者偏离与形成在基板上从而彼此对齐的焊盘电极对应的位置并经历回流工艺。外侧焊盘电极形成在从与假想配置状态对应的位置向内位移的位置，在假想配置状态中，第一表面安装器件和第二表面安装器件串联配置以使第一表面安装器件的端面与第二表面安装器件的端面接触。
文档编号H05K3/34GK101924048SQ201010206630
公开日2010年12月22日 申请日期2010年6月9日 优先权日2009年6月10日
发明者横山康夫 申请人:株式会社村田制作所