专利名称：电子部件安装方法和电子部件安装结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将下面具有突出部的电子部件安装在基底上的电子部件安装方法，以及一种由该电子安装方法形成的电子部件安装结构。
背景技术：
焊剂接合方法已经被广泛使用作为在基底上安装电子部件的方法。设置在电子部件上的连接电极，如突出部，被焊剂接合到基底上的电极，因此在电子部件和基底间建立了电子导电系数。此外，如此安装的电子部件通过焊点保持在基底上。在安装部件以后的操作状态中，当外力，例如源自热循环的热应力，作用在电子部件上，失效强度仅由焊点规定。 为此原因，电子部件通过使用加强树脂以及还通过焊剂接合焊接到基底，因此加强了来自于焊点的保持力(参见，例如，专利资料1)。在与专利资料有关的描述的例子中，焊点由焊糊(钎焊膏)焊接到安装表面块中， 在该安装表面块中下面具有多个焊点的半导体封装被安装在印刷电路板上。进一步，一些沿着外边缘设置的焊点通过包括热固性树脂的加强材料被本地地加强。具体地，在相关领域，已经依据组成成分(component composition)系统使用两种彼此不同的焊接材料；即， 包含焊剂的焊糊用于焊剂接合连接例如突出部的电极到基底上的电极以及加强材料用于以加强方式固定如半导体封装的部件主体到基底。相关技术资料专利资料专利资料1 JP-A-2008-300538
发明内容
本发明解决的问题然而，在组成成分系统方面当彼此不同的接合材料被混合地使用在电子部件的安装的情况中，近来增加的电子部件的微型化引起下述缺陷。特别地，当小部件是目标时，变得困难的是应用作为一种主要成分的包含热固性树脂的加强材料在基底上而不接触通过例如印刷的技术被馈送在基底上的焊糊，从而焊接设置在电子部件下面的突出部。因为这些原因，在回流焊接过程中加强材料与焊剂成分在焊糊中混合，其妨碍了加强树脂的正常热固化，因此导致加强材料产生充分加强效果的失败。如上所述，用于下面设置有突出部的电子部件的相关领域的电子部件安装操作在产生加强材料的加强效果方向总是遇到失败并且在保证焊接强度方向遇到困难。因此，本发明的目标是提供一种电子部件安装方法以及电子部件安装结构，其能够保证用于下面设置有突出部的电子部件的焊接强度。解决问题的方法本发明的一种电子部件安装方法是一种用于在基底上安装下面具有的突出部的电子部件的电子部件安装方法，包括焊接材料供给步骤，用于供给包括包含在第一热固性树脂中的焊剂粒子的焊剂接合材料到形成在基底上的电极；粘合剂应用步骤，用于应用包括作为主要成分、不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂到设置在对应于基底上的电子部件的外边缘的位置的多个加强点；部件安装步骤，用于在供给有焊剂接合材料和应用有粘合剂的基底上安装电子部件，通过焊剂接合材料使突出部落在电极上，并且使电子部件的外边缘与粘合剂接触；以及热焊接步骤，用于加热已经经历属于部件安装步骤的处理的基板，从而因此熔化和固化焊剂粒子并且因此形成用于焊接接合所述突出部到所述电极的焊剂接合区域，热固化第一热固性树脂从而因此形成用于加强焊剂接合区域的第一树脂加强区域，并且热固化第二热固性树脂从而因此形成用于固定电子部件的外边缘到基底上的加强点的第二树脂加强区域。本发明的电子部件安装结构是一种电子部件安装结构，其中利用包含包括在第一热固性树脂中的焊剂粒子的焊剂接合材料和包含作为主要成分的、不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂，下面设置有突出部的电子部件被安装在基底上，该结构包括焊剂接合区域，其通过熔化和固化焊剂粒子形成并且其焊接接合突出部到形成在基底上的电极；第一树脂加强区域，其由热固化第一热固化树脂形成并且其加强了焊剂接合区域；以及第二树脂加强区域，其由热固化第二热固化树脂制成并且固定电子部件的外边缘到设置在基底上的加强点。有益效果根据本发明，与用于在基板上安装下面设置有突出部的电子部件的电子部件安装操作有关，包括包含在第一热固性树脂中的焊剂粒子的焊剂接合材料被用于焊接所述突出部到形成在基底上的电极。此外，包含作为主要成分的且不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂被用于固定电子部件的外边缘到设置在基底上的加强点。结果，即使当焊剂接合材料和粘合剂被混合在一起时，热固性树脂的正常热固化也不会受到妨碍，因此能够保证下面设置有突出部的电子部件的焊接强度。
图1(a)到(c)是本发明一个实施例的电子部件安装方法的步骤的说明图。图2(a)到(C)是本发明一个实施例的电子部件安装方法的步骤的说明图。图3是本发明的实施例的电子部件安装结构的部分横截面图。图4是本发明的实施例的电子部件安装结构的部分横截面图。
具体实施例方式现在参照附图描述本发明的实施例。在图1(a)中，在焊接电子部件中所用的多个电极2形成在基底1的上表面la。如图1 (b)所示，包括包含在第一热固性树脂3a中的焊剂粒子北的焊剂接合材料3通过一种技术被供给到每个电极2，该技术例如丝网印刷技术和分配技术(dispensing technique)(焊接材料供给步骤)。如图1 (c)所示，多个加强点Ib位于基底1上的一行电极2的任一端部并且设置在对应于电子部件的外边缘的位置。加强点Ib被应用包含作为主要成分的、不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂4 (粘合剂应用步骤)。这时，由于应用粘合剂4的位置接近位于最外边缘的电极2，可能发生的情况是在应用分配器5的操作过程中，粘合剂会接触先前供给到电极2上的焊剂接合材料3，从而因此部分混合。在本实施例中，为了防止这种失败的发生，构成焊剂接合材料3的第一热固性树脂3a的组成是类似于由粘合剂4所构成的第二热固性树脂的组成，因此防止热固化妨碍的发生，即使当第一热固性树脂和第二热固性树脂彼此混合的时候。现在描述用于第一热固性树脂3a和第二热固性树脂的树脂组成。首先，作为热固性树脂的基树脂使用的是包括环氧树脂，如双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂(bisphenol diglycidyl ether epoxy resin)、甘氨酰胺环氧树脂、长链脂肪族的缩水甘油基天空醚环氧树脂(aliphatic diglycidyl ether epoxy resin)和甘氨酰脂环氧树脂。进一步，用于固化基树脂的固化介质包括胺类(脂肪族胺类和脂环族胺类)、酸酐(脂肪族酸酐和脂环族酸酐)、咪唑(imidazoles)、酰胼(hydrazides)、二甲脲、双氰胺(dicyandiamide)和类似物。稀释材料，单体和低分子重量的化合物用于作为稀释介质。任何金属氧化物粉末， 如硅酸盐、氧化铝和碳酸钙；有机粉末，如橡胶和塑料；和金属粉末，如焊剂、铜和银，被选择作为根据应用充当固体添加剂的填充物。根据需要的特性选择凝胶介质，热固性树脂如二甲苯和香茅醛，离子阱介质、颜色介质、联结介质、表面活化介质和类似物。除了环氧树脂，丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、苯酚树脂和类似物也可以被用作热固性树脂。现在描述当组合使用焊剂接合材料3和粘合剂4时所应用的特定示例组合。现在描述第一个示例组合。焊剂接合材料3是由作为胶粘主体且包含焊剂粒子北的第一热固性树脂3a制成的焊糊。通过把例如锡基焊剂的焊剂制成微粒所形成的焊剂粒子被用作焊剂粒子北。用作第一热固性树脂3a的化合物包含作为基树脂的双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂，作为固化介质的(脂环族的)酸酐，作为稀释剂的环氧单体，以及作为添加剂的凝胶介质和有机酸，用于施加活性特性以消除焊剂表面的氧化膜。特别地，第一热固性树脂3a 也展示了包含在普通焊糊中的焊剂特性。如同焊剂接合材料3，粘合剂4包含双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂作为基树脂， 添加(10% )咪唑到(脂环族的)(90% )酐的合成物作为固化介质，环氧单体作为稀释剂， 例如硅酸钙的金属氧化物粉末和例如橡胶的有机粉末作为固化添加剂填充物，和凝胶介质，颜色介质和离子阱介质作为添加剂。在第一个组合的例子中，焊剂接合材料3和粘合剂 4包含双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂作为基树脂并且具有相同的成分。相对于固化介质， 焊剂接合材料3和粘合剂4通常包含90%的(脂环族的)酐。现在给出第二个示例组合的说明。用作第一热固性树脂3a的化合物包含双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂作为基树脂，酰胼作为固化介质，环氧单体作为稀释剂，胶凝介质作为添加剂，诸如rhodin用于给予活性特性的热固性树脂以及有机酸。热固性树脂的添加使得当焊接后需要维修的时候，通过加热以软化树脂加强块成为可能。因此，产生易于移除电子部件的能力上的优势。如同焊剂接合材料3，粘合剂4包含包括(70%的)双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂和(30%的)长链脂肪族的缩水甘油基天空醚环氧树脂的混合物作为基树脂，添加咪唑到(脂环族的)酐的合成物作为固化介质，环氧单体作为稀释剂，例如硅酸钙的金属氧化物粉末和例如橡胶的有机粉末作为固体添加剂填充物和胶凝介质和颜色介质作为添加剂。在第二个示例组合中，焊剂接合材料3和粘合剂4通常包含(70%的)双酚缩水甘油基天空醚环氧树脂作为基树脂。进一步，相对于固化介质，焊剂接合材料3和粘合剂4通常包含 100% 酰胼(hydrazide)。在第一和第二个示例组合的例子中以及关于两种类型的树脂组成的成分；S卩，构成焊剂接合材料3的第一热固性树脂以及构成粘合剂4的第二热固性树脂，包含在两种类型的树脂中的基树脂和固化介质每一个具有包含50%或者更多的共同成分的组成。如上所述，关于两种类型的树脂组成的成分；即，第一热固性树脂和第二热固性树脂，基树脂和固化介质每一个包含50%或者更多的共同成分。结果，即使当所述树脂包含不同于基树脂和固化介质的不同成分时以及当两种类型的树脂混合时，正常的热固化反应的发生不会被妨碍。如图2 (a)所示，焊剂接合材料3被供给到电极2，并且电子部件6安装到具有粘结剂4应用到上表面Ia上的加强点Ib的基底1上。电子部件6是具有突出部的电子部件， 如同BGA(球网格整列)，其中用于外部连接的突出部7由下面上的焊剂形成。在电子部件 6的安装过程中，电子部件6被降低(如通过箭头“a”所示)到基底1，突出部7对准对应的电极2。如图2(b)所示，突出部7通过焊剂接合材料3落到它们对应的电极2上，粘结剂 4与电子部件6的外边缘6a接触(部件安装步骤)。接下来，已经经历部件安装步骤的基底1被传输到回流装置，在那里基底通过预先设定的温度分布图(profile)被加热。如图2(c)所示，通过加热，焊剂粒子北被熔化并且沿着突出部7固化，因此形成焊剂接合区域7*，该焊剂接合区域7*被用于焊接接合突出部7到它们相应的电极2。同时，在焊剂接合材料3中的第一热固性树脂3a被热固化，因此形成第一树脂加强区域3a*，该第一树脂加强区域3a*从焊剂接合区域7*的邻近区域加强焊剂接合区域7*。此外，构成粘合剂4的第二热固性树脂通过加热被热固化，因此形成第二树脂加强区域4*，该第二树脂加强区域4*用于固定焊接电子部件6的外边缘6a到基底1 的加强点Ib (热焊接步骤)。图3示出了电子部件安装结构的部分横截面视图，其中利用由包括焊剂粒子的第一热固性树脂制成的焊剂接合材料和包括作为基树脂的、不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂，其下面设置有突出部7的电子部件6被安装在基底1上。横截面视图示出了包括位于沿着最外边缘和利用粘合剂4的加强点Ib的附近区域中的突出部7的区域，在形成于电子部件6上的多个突出部7之间。具体地，电子部件安装结构包括焊剂接合区域7*，该区域通过沿着突出部7熔化和固化焊剂粒子北制成并且该区域焊接接合突出部7到它们对应的位于基板1上的焊极 2 ；第一树脂加强区域3a*，其由热固化在焊剂接合材料3中的第一热固性树脂3a形成并且其加强了焊剂接合区域7* ；以及第二树脂加强区域4*，其通过热固化由粘合剂4构成的第二热固性树脂形成并且固定焊接电子部件6的最外边缘6a到设置在基底1上的加强点。第一树脂加强区域3a*从焊剂接合区域7*周围加强了焊剂接合区域7*，在位于树脂加强区域4*附近的区域A (由波状框表示)中第一树脂加强区域的一部分与随后应用的粘合剂4保持接触，因此被部分混合。在区域A中，连续性存在于第二树脂加强区域4*和第一树脂加强区域3a*之间。关于两种树脂的组成成分；即，在电子部件安装结构中，由焊剂接合材料3构成的第一热固性树脂3a和由粘合剂4构成的第二热固性树脂，包含在两种类型树脂中的基树脂和固化介质每一个具有包含50%或者更多共同成分的组成。因此，第二树脂加强区域4*和第一树脂加强区域3a*不妨碍区域A中的热固化反应并且热固化，同时先前混合的成分保持大致均勻固化分散的状态。由固定电子部件6的外边缘6a到设置在基底1上的加强点 Ib的第二树脂强化区域4*产生的加强效果不会受到热固化反应的妨碍。因此，能够解决使用了用于将突出部焊接接合到电极的包含焊剂的焊糊的现有技术的缺陷。即，可能防止加强效果的恶化，这种恶化是当热固化反应因焊剂与热固化树脂的混合而受到妨碍时所引起的。实施例示出其中由焊剂制成的突出部7被形成为电子部件6的突出部的例子。然而，应用在本发明中的突出部的材料不限于焊剂。本发明也可以应用到具有突出部的电子部件，其中突出部由不同于焊剂的金属制成，例如金(Au)。特别地，如图4所示的电子部件安装结构形成与电子部件安装操作有关，该安装操作用于利用具有上述构型的焊剂接合材料3和粘合剂4安装具有金属突出部7A的电子部件6A到基底1上。在该实施例中，焊剂接合材料3中的焊剂粒子北被熔化和固化，因此形成焊接接合突出部7A到位于基底1上的电极2的焊剂接合区域北*。用于加强焊剂接合区域北*的第一树脂加强区域3a*通过热固化第一热固性树脂3a形成。同样地，形成有第二树脂加强区域4*用于借助于热固化第二热固性树脂固定电子部件6A的外边缘6a到设置在基底1 上的加强点。甚至在本发明的实施例中，当如图3所示的实施例的情况中，第二树脂加强区域 4*和第一树脂加强区域3a*的每一个不妨碍区域A中的热固化的发生。在加强区域中先前混合的成分被热固化，同时保持大致均勻固化分散的状态。固定电子部件6的外边缘6a到设置在基底1上加强点的第二树脂加强区域4*的加强效果不被热固化反应妨碍。虽然通过参照具体实施例已经详细描述了本发明，但是对本领域技术人员来说显而易见的是能够对本发明作出不同的变化或修改而不偏离本发明的精神和范围。本发明申请基于在2009年5月19日提交的日本专利申请(JP-A-2009-120581)， 其完整主题内容通过引用的方式结合于此。工业应用本发明的一种电子部件安装方法和一种电子部件安装结构产生了性能优势从而保证了用于下面设置有突出部的电子部件的焊接强度并且对于那些诸如BGA的具有突出部的电子部件的表面安装领域来说是有用的。附图标记说明1 基底2 电极3焊剂接合材料3a第一热固性树脂3b焊剂粒子4粘合剂6，6A电子部件6a外边缘7，7A 突出部
权利要求
1.一种用于在基底上安装下面具有的突出部的电子部件的电子部件安装方法，包括 焊接材料供给步骤，用于供给包括包含在第一热固性树脂中的焊剂粒子的焊剂接合材料到形成在基底上的电极；粘合剂应用步骤，用于应用包括作为主要成分的不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂到设置在对应于基底上的电子部件的外边缘的位置的多个加强点；部件安装步骤，用于在供给有焊剂接合材料和应用有粘合剂的基底上安装电子部件， 通过焊剂接合材料使突出部落在电极上，并且使电子部件的外边缘与粘合剂接触；以及热焊接步骤，用于加热已经经历属于部件安装步骤的处理的基板，从而因此熔化和固化焊剂粒子以及因此形成用于焊接接合突出部到电极的焊剂接合区域，热固化第一热固性树脂从而因此形成用于加强焊剂接合区域的第一树脂加强区域，并且热固化第二热固性树脂从而因此形成用于固定电子部件的外边缘到基底上的加强点的第二树脂加强区域。
2.根据权利要求1所述的电子部件安装方法，其中包含在两种类型的树脂中，即包含在第一热固性树脂和第二热固性树脂中的基树脂和固化介质每一个包含50%或者更多的与两种类型的树脂的组成成分有关的共同成分。
3.一种电子部件安装结构，其中利用包含包括在第一热固性树脂中的焊剂粒子的焊剂接合材料和包含作为主要成分的不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂，下面设置有突出部的电子部件被安装在基底上，该结构包括焊剂接合区域，其由熔化和固化焊剂粒子制成并且其焊剂接合突出部到形成在基底上的电极；第一树脂加强区域，其由热固化第一热固化树脂形成并且其加强了焊剂接合区域；以及第二树脂加强区域，其由热固化第二热固化树脂形成并且固定电子部件的外边缘到设置在基底上的加强点。
4.根据权利要求3所述的电子部件安装结构，其中包含在两种类型的树脂中，即包含在第一热固性树脂和第二热固性树脂中的基树脂和固化介质每一个包含50%或者更多的与两种类型的树脂的组成成分有关的共同成分。
全文摘要
提供一种使得能保证用于下面设置有突出部的电子部件焊接强度的电子部件安装方法和电子部件安装结构。在电子部件安装操作过程中，下面设置有具有焊剂的突出部件(7)的电子部件(6)被安装到基底(1)上，包括包含在第一热固性树脂中的焊剂粒子的焊剂结合材料(3)被用于焊接突出部(7)到形成在基座(1)上的电极(2)，因此形成焊剂连接区域(7*)在那里焊接粒子和突出部(7)熔化和固化并且第一树脂强化区域(3a*)强化了焊剂连接区域(7*)。此外，包含作为主要成分的不含焊剂粒子的第二热固性树脂的粘合剂(4)被用于固定电子部件(6)的外边缘(6a)到设置在基底(1)上的加强点。即使当焊剂结合材料(3)和焊接介质(4)一块混合，不会妨碍热固性树脂的正常热固化。下面设置有突出部(7)的电子部件(6)的焊接强度因此得以保证。
文档编号H05K3/34GK102349362SQ20108001122
公开日2012年2月8日 申请日期2010年5月14日 优先权日2009年5月19日
发明者酒见省二 申请人:松下电器产业株式会社