专利名称：电子装置和安装方法
技术领域：
本发明涉及一种电子装置，其中封装有内置电子电路的封装体被安 装到引线板上，并且涉及一种将封装体安装到引线板上的方法。
背景技术：
近来，以移动电话和笔记本型个人电脑等为代表的移动设备得到广 泛应用。且市场上对于更加紧凑的移动设备具有持续的需求。响应于这 种需求，已经实现了各种类型的电子装置的微型化，诸如在移动设备中 嵌入的电路板。这里，作为实现电子装置微型化的一种有效方法，例如，使用诸如球形栅格阵列(BGA)和芯片级封装(CSP)之类的小尺寸电子零件已 经成为关注的焦点，BGA和CSP最近在诸如IC封装之类的电子装置的 电子零件领域获得了快速的发展。BGA使用微小焊球(突起)等代替例 如四周扁平封装(QFP)和其他封装中的常规电子零件中使用的引脚端子，用于将建立在封装体内部的电路芯片与封装体外部的引线相连接。和 QFP相比，通过布置在封装体的表面上的突起的栅格形阵列，BGA获得 了进一步的微型化。而且，通过縮小BGA的突起的阵列节距，CSP实现 了进一步的微型化。另外，在BGA和CSP的封装体的内部，电路芯片 与中间板相连，所述中间板将电路芯片和各突起连接在一起，并且提出 了一种使用突起代替常规的所谓的引线接合(例如，见日本专利申请公 报2000-164635、 2002-16195和2000-260790)来连接电路芯片的技术。 近来，通过使用突起来连接封装体内部的电路芯片，BGA和CSP变得更 加紧凑。这样，在诸如这些BGA和CSP的电子零件被安装在引线板上的电 子装置中，和常规QFP等相比，电子零件和引线板的封装体在极短的距离彼此相连接。这里，例如，由于施加到这种类型的电子装置的外力或 由于封装体和引线板之间的热膨胀系数的差异，在封装体和引线板之间 重复地产生应力。封装体和引线板之间产生的应力可能在强度不足的部 分集中，例如在封装体与突起连接的部分或突起与引线板连接的部分集 中，这导致这些部分中发生破裂的问题。为避免这种问题，当在引线板上安装BGA和CSP等时，被称为填充剂的粘合剂被填充到电子零件的封装体和引线板之间的空隙中，使得 封装体和引线板之间产生的应力能够被释放。这里，通常需要进行所谓的修复处理，例如，由于在电子零件被安 装之后检测到故障等，所述修复处理使用新的电子零件代替安装状态中 的电子零件。然而，如果如上所述使用填充剂完成安装，修复处理伴随 着极大的劳力和难度并给工人带来沉重的负担。发明内容考虑到上述情形，本发明提供了一种电子装置，该电子装置能够容 易地为安装状态中的电子零件执行修复处理，并提供了一种安装方法， 该方法能够实现安装，使得对安装之后电子零件的修复处理变得较为容 易。根据本发明的电子装置包括封装体，其具有扁平外部形状，并封 装有内置电子电路；突起，用于将所述封装体内部的电子电路与所述封 装体外部的引线电连接；引线板，至少在其表面上具有引线，该引线板 安装了所述封装体，使得所述封装体的电子电路经由所述突起电连接到 所述引线；以及粘合剂，以仅将所述封装体的边缘附接到所述引线板的 方式，将所述封装体附接到所述引线板上。常规地，在上述使用填充剂将电子零件设置到引线板上的电子装置 中，由于毛细现象等原因，电子零件的封装体和引线板之间的空隙被填 充以填充剂。原先，考虑通过填充剂来填充封装体和引线板之间的空隙， 封装体作为整体被粘合到引线板，并且因此，封装体和引线板之间产生 的应力可以很好地释放。与此对照，本发明的发明人发现，通过只将封装体的边缘附接到引线板而不是将电子零件的整个封装体附接到引线 板，可以获得类似的效果。基于这种发现而做出本发明。在根据本发明 的电子装置中，仅将封装体的边缘附接到引线板。如上所述，使用这种 限制在边缘的附接，可以确保释放封装体和引线板之间产生的应力的效 果。此外，通过这种限制在边缘的附接，与电子装置的封装体整体被附 接到引线板的情况相比，安装状态下的电子装置的修复处理变得十分容 易。也就是说，根据本发明的电子装置，能够容易地对安装状态下的电 子零件执行修复处理。这里，在根据本发明的电子装置中，优选地，除了边缘的整个周界 的 一部分之外，所述粘合剂将封装体的边缘附接到引线板。根据该优选特征，例如，在热固型粘合剂被用作粘合剂的情况下， 即使封装体和引线板之间的空隙中积累的空气受热膨胀，上述部分也可 用作膨胀空气的逸出路径。这使得可以在尚待硬化的粘合剂上不施加多 余的压力并由此避免由于粘合剂的剥离导致的失效附接等。而且，该部 分还变成电子电路的操作过程中因电子电路发出的热而膨胀的空气的逸 出路径。此外，在根据本发明的电子装置中，还优选地，封装体具有矩形外 形，且粘合剂至少将封装体的边缘的矩形外形的拐角粘合到引线板。根据该优选特征，在释放电子装置的封装体和引线板之间产生的应 力尤其有效的拐角处执行附接，使得能够确保应力的释放以及修复处理 的便利。此外，在根据本发明的电子装置中，还优选地，粘合剂从封装体扩 展到引线板，且粘合剂具有倾斜的表面，其相对于引线板的倾斜角度不小于30度且小于60度。根据该优选特征，粘合剂是这样的形状，它适于释放应力，并因而 可以获得增强的粘合强度。本发明的电子装置中，还优选地，粘合剂在硬化之前具有不小于50 Pa-s 的粘度。根据该优选特征，因为粘合剂具有足够的粘度以防止它由于毛细现象等而进入到封装体和引线板之间的空隙，可以避免附接区域多余扩展 使得修复处理困难的情况。此外，在本发明的电子装置中，还优选地，防止粘合剂与突起接触。根据该优选特征，因为突起与粘合剂被分别附接到引线板，在修复 处理时，可以独立地去除引线板上的突起和粘合剂二者的残余。此外，根据本发明的安装方法包括以下步骤经由用于将嵌入并封 装在封装体内部的电子电路电连接到封装体外部的引线的突起，将电子 电路电连接到引线板的引线，所述封装体具有扁平外形，所述引线至少 位于引线板的表面上；以及将所述封装体附接到所述引线板上，从而只 将所述封装体的边缘附接到所述引线板。根据该优选安装方法，因为通过将附接限制在电子零件的封装体的 边缘而执行所述附接，安装之后的电子零件的修复处理变得容易。也就 是说，根据本发明的安装方法，可以以使安装之后修复处理变容易的方 式安装电子零件。而且，根据本发明的安装方法，优选地，所述附接步骤是除了边缘 的周界的一部分之外将封装体的边缘附接到引线板的步骤。此外，在根据本发明的安装方法中，优选地，所述封装体具有矩形 外形，且附接步骤是至少将矩形外形的封装体的边缘的拐角部分附接到 引线板的步骤。而且，在根据本发明的安装方法中，优选地，所述附接步骤是使用 粘合剂执行附接并且还使粘合剂从封装体向引线板扩散的步骤。还优选 地，所述附接步骤是使用粘合剂执行附接并且还使粘合剂从封装体向引线板扩散从而使得粘合剂相对于引线板具有不小于30度且小于60度的 倾斜角度的倾斜表面的步骤。另外，在根据本发明的安装方法中，优选地，所述附接步骤是使用 在硬化之前具有不小于50Pa，s的粘度的粘合剂执行附接的步骤。另外，在根据本发明的安装方法中，还优选地，所述附接步骤是使 用粘合剂执行附接并且还以防止粘合剂与突起接触的方式执行附接的步 骤。如上所述，根据本发明，可以获得能够容易对安装状态中的电子零 件执行修复处理的电子装置，以及以使更容易对安装后的电子零件进行 修复处理的方式实现安装的安装方法。
图1是例示了根据本发明的电子装置的一种实施方式的视图；图2是示出了安装图1中所示的BGA型电子零件的实施例的示意图；图3是示出了图1和图2中所示的BGA型的电子零件的容易的修复 处理的实施例的图；图4是示出了粘合剂的另一实施例的图；以及图5是示出了在图4所示的另一实施例中将BGA型电子零件安装到 引线板上的安装方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的实施方式。 图1是示出了根据本发明的电子装置的一种实施方式的图。 图1示出了作为本发明的电子装置的一种实施方式的电路板100的 俯视图。在该电路板100中，BGA型电子零件101被安装在引线板102 上。另夕卜，在该电路板100中，除了BGA型电子零件101之外，还安装 了诸如QFP型电子零件103以及其他的各种类型的零件。这里，因为作 为本发明的一种实施方式的该电路板100的特征涉及安装BGA型电子零 件101的实施方式，此后将给出关于安装该BGA型电子零件101的实施 方式的解释。图2是示出了图1所示的BGA型电子零件101的安装实施方式的示 意图。图2的(a)部分示意性地示出了 BGA型电子零件101安装在引线 板202上的状态下的俯视图，且图2的(b)部分示意性地示出了该状态 下BGA型电子零件101的剖面图。在本实施方式中，BGA型电子零件101包括由焊球制成的多个突起 lOlb，所述焊球以栅格形状布置在具有扁平外形和内置电路芯片的零件 体101a的背面。所述多个突起101b被设置在引线板202上形成的多个 岸面端子102a上，使得突起101b分别对应于岸面端子102a。然后，放 置在引线板102上的突起被融化。相应地，零件体101a被焊接到引线板 102，且由此零件体101a的电路芯片电连接到引线板102。而且，BGA 型电子零件101的零件体101a经由粘合剂105被附接到引线板102 (仅 零件体101a的边缘附接到引线板102)。这里，零件体101a对应于本发 明的封装体的实施例；突起101b对应于本发明的突起的实施例；引线板 102对应于本发明的引线板的实施例；且粘合剂105对应于本发明的粘合 剂的实施例。如图2的(a)部分所示，粘合剂105被施加于零件体101a的边缘， 但不施加于零件体101a的边缘的一个任意部分101a—1，且附接部分与零 件体101a的整个周界(边缘)的比例大于等于90%且小于100%。应当 注意，矩形薄片形状的零件体101a的4个拐角包括在附接部分中。这里，在本发明的情况，本发明的发明人通过使用笔记本型个人电 脑执行了耐久性试验，所述笔记本型个人电脑具有安装有BGA型电子零 件的嵌入式引线板。在该试验中，向该电脑施加试验外力3000次，该试 验外力比操作时施加的力额外增加了允许的预定裕量。该耐久性试验表 明，即使在只有BGA型电子零件的边缘被附接到引线板的情况下，也能 够获得与BGA型电子零件被完全附接到引线板相同的强度。也就是说， 在本实施方式中，将零件体101a的边缘附接到引线板102足以释放应力， 且能够避免在相对薄弱的部分处出现裂缝之类的故障，所述相对薄弱的 部分诸如是将突起101b连接到零件体101a的部分以及将突起101b附接 到引线板102等的部分。而且，在本实施方式中，粘合剂105是热固粘合剂，且在它被施加 于零件体101a的边缘和引线板102之后受热。当粘合剂105受热时，零 件体101a的下部和引线板102之间的缝隙中的空气膨胀，但是从部分 101a l逸出。这样，不会对尚未固化的粘合剂105施加多余的应力，使得可以避免由于粘合剂105的剥离导致的附接失败。此外，在运行过程 中，当BGA型电子零件101的电路芯片受热时，由电路芯片传来的热所 膨胀的空气也可以从部分lOla一l逸出。而且，如图2的部分(b)所示，按照使得粘合剂105不与突起101b 接触的方式施加粘合剂105。而且，在本实施方式中，直到通过从室温加热到固化温度完成硬化 为止，粘合剂105具有维持大于或等于50Pa，s的粘度的特性。因此，在 粘合剂105被施加于该零件体的边缘和引线板101之后直到完成固化为 止，粘合剂105并不会因毛细现象等而进入引线板102和BGA型电子零 件IOI的零件体101a之间的空隙。因此，可以防止附接区域向零件体101a 的下部的多余扩展。在本实施方式中，在如上所述的实施方式中，通过在引线板102上 安装BGA型电子零件lOl，可以确保足够的强度来承受应力。同时，如 下面描述的，确保了容易的修复处理。图3是示出了图1和图2所示的BGA型电子零件101的容易的修复 处理的图。例如，在BGA型电子零件101的修复处理中，首先从引线板102 机械剥离BGA型电子零件lOl。在剥离处理中，因为通过粘合剂105附 接的附接部分限于根据本实施方式的零件体101a的边缘，所以容易剥离 BGA型电子零件101。而且，在剥离之后，突起101b的碎片101b—1和粘合剂残余105沉 积在引线板102上。然而，如图3所示，因为引线板上的粘连体(即突 起101b的碎片101b—1和粘合剂残余105a)是在引线板192上分离地形 成，所以粘连体能够被单独处理且容易被去除。为了去除引线板102的粘连体，例如，可以使用烙铁融化突起101b 的碎片101b—1，从而不损害将要被焊料泵(solder sucker)吸收的岸面端 子102a。同时，在本实施方式中，因为粘合剂残余105a并不延伸而环绕 岸面端子102a，所以可以容易地被去除突起101b的碎片101b—1。同时， 因为仅向岸面端子102施加了由于去除突起101b的碎片101b_l所导致的载荷，因此，修复处理不会对岸面端子102a产生额外载荷。而且，为了去粘合剂残留物105a，可以在其已经溶解或通过化学试 剂膨胀之后将其扫除。在本实施方式中，如上所述，独立于突起101b的 碎片101b—1的去除，可以容易地去除粘合剂残留105a，从而可以执行修 复处理，而不对岸面端子102a产生任何额外的载荷。这样，根据本发明，可以容易地执行安装状态下的BGA型电子零 件101的修复处理并且不对引线板102上的岸面端子102a施加任何额外 载荷地执行该修复处理。顺便提及，作为根据本发明的粘合剂的实施例，粘合剂105被施加 于零件体101a的边缘和引线板102。然而，本发明不限于此。从现在起， 将描述本发明的粘合剂的另一实施例。图4是示出了本发明的粘合剂的另一实施例的图。 在该图4中，和图2中相同的附图文字和标号被给予了与图2相同 的组件元件，以免于赘述。此后，通过关注图4的粘合剂201的实施方式给出解释。 该图4中，粘合剂201从零件体101a的顶面的边缘扩散到引线板102 (即，所述顶面与零件体101a的向着引线板102的面相对)。且粘合剂 201的表面被成形为使该表面相对于引线板102具有大于等于30度且小 于60度的倾斜角度。这种成形在粘合剂201被施加于零件体101a的边 缘和引线板102之后且在粘合剂201硬化之前实施。通过该成形处理， 粘合剂201能够处于适于释放零件体101a和引线板102之间产生的应力 的形状，并由此可以进一步确保被安装到引线板上的BGA型电子零件 101的粘合强度。在图4所示的本实施例中，与图2所示的相同的方式，同样能够对 安装状态下的BGA型电子零件101容易地执行修复处理。接下来，将给出有关于在引线板102上安装BGA型电子零件101 的方法的解释。下面描述对应于图4的实施例的安装方法，该安装方法包括对应于 图2所示的实施例的安装方法的每一步骤，且进一步包括附加步骤。因而，下面的描述将集中在附加步骤上。图5是示出了在图4所示的实施例中在引线板102上安装BGA型电 子零件101的安装方法的流程图。在下面的解释中，如果未说明，则参 照的是图4中所示的组件元件的附图文字和标记。图5的该流程图中示出的安装方法对应于根据本发明的电子零件的 安装方法的一种实施方式。在该安装方法中，首先，执行焊接的步骤(步骤SlOl)，该步骤将 BGA型电子零件101焊接到引线板102。该焊接步骤(步骤SIOI)对应 于根据本发明的连接处理的一实施例。在该焊接步骤中(步骤SIOI)，通 过在多个岸面端子102a上放置多个突起101b，使突起101b对准于岸面 端子102a，而将BGA型电子零件101放置在引线板102上。在放置之后， 通过加热处理，突起101b被融化，使得BGA型电子零件101被焊接到 引线板102。接下来，执行施加粘合剂的步骤(步骤S102)，该步骤将粘合剂201 施加于BGA型电子零件101的零件体101a的边缘和引线板102。粘合剂 201被施加于零件体101a的除了一个任意部分101a—1之外的整个周界， 以确保零件体101a的下部和引线板102之间的空隙中累积的空气的逸出 通道。在施加粘合剂的步骤(步骤S102)完成之后，当粘合剂201尚未硬 化时，执行成形步骤(步骤S103)，该步骤成形了粘合剂201。在成形步 骤中(S103)，为了使施加的粘合剂201形成的形状适于释放引线板102 和安装到引线板的零件体101a之间的应力，形成倾斜表面，该倾斜表面 从零件体101a扩展到引线板102，且相对于引线板具有不小于30度且小 于60度的倾斜角度。在成形步骤(步骤S103)完成之后，执行热硬化步骤(步骤S104)， 该步骤通过加热来硬化粘合剂201。通过该热硬化步骤(步骤S104)，粘 合剂201硬化且完成了 BGA型电子零件101在引线板102上的安装。这 里，对于从施加粘合剂的步骤(步骤S102)到热硬化步骤(S104)完成 的时间段内，粘合剂201维持不小于50Pa，s的粘度。结果，粘合剂201并不会因毛细现象而进入电子零件101的BGA型零件体101a和引线板 102之间的空隙。因此，可以避免粘合剂向零件体101a的下部的多余扩 散。这里，从施加粘合剂的步骤(S102)到加热硬化步骤(S104)的处 理对应于根据本发明的附接步骤的一实施例。根据上面解释的流程图中示出的安装方法，可以在图4中示出的实 施例中在引线板102上安装BGA型电子零件101，这能够实现BGA型 电子零件101在安装状态下的容易的修复处理。顺便提及，除了成形步 骤(步骤S103)之外，对应于图2所示的实施例的安装方法与图5所示 的流程图相同。然而，类似于图5的流程图中所示的安装方法，使用图2 所示的安装方法，BGA型电子零件101能够以使修复处理容易的方式被 安装到引线板102上。另外，在上述描述中，作为根据本发明的电子零件的实施例，已经 引述了BGA型电子零件。然而，本发明的电子零件不限于此，并且例如， 它可以是CSP型电子零件。而且，在上面的描述中，作为根据本发明的粘合剂的实施例，粘合 剂105和201被引述，用于将零件体101a的边缘(整个周界的一个任意 部分101a_l除外)附接到引线板102。然而，本发明不限于此，例如， 本发明的粘合剂可以是将零件体(边缘的两个或更多个部分除外)附接 到引线板的粘合剂。而且，在上面的描述中，作为根据本发明的粘合剂的实施例，粘合 剂105和201已经被引述，用于将零件体101a的边缘的整个周界的90% 及以上附接到引线板。然而，本发明不限于此，并且例如，本发明的粘 合剂可以是将零件体的50%或更少附接到引线板，只要附接区域至少包 括零件体的拐角即可。而且，在上面的描述中，作为根据本发明的粘合剂的一实施例，热 固粘合剂105和201被引述。然而，本发明不限于此，并且例如，本发 明的粘合剂可以是热塑粘合剂等。
权利要求
1.一种电子装置，所述电子装置包括封装体，其具有扁平外形且封装有内置电子电路；突起，其将所述封装体内部的电子电路电连接到所述封装体外部的引线；引线板，至少在其表面上具有引线，所述引线板安装有所述封装体，使所述封装体的电子电路经由所述突起电连接到所述引线；以及粘合剂，所述粘合剂以仅将所述封装体的边缘附接到所述引线板的方式将所述封装体附接到所述引线板。
2. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，所述粘合剂将所述封装 体的除了边缘的周界的一部分以外的边缘附接到所述引线板。
3. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，所述封装体具有矩形外 形，且所述粘合剂至少将所述封装体的边缘的矩形外形的拐角附接到所 述引线板。
4. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，所述粘合剂从所述封装 体向所述引线板扩展。
5. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，从所述封装体扩展到所 述引线板的所述粘合剂具有倾斜表面，该倾斜表面相对于所述引线板具有不小于30度且小于60度的倾斜角度。
6. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，所述粘合剂在固化前具 有不小于50Pa，s的粘度。
7. 根据权利要求l所述的电子装置，其中，所述粘合剂被防止与所 述突起接触。
8. —种安装方法，所述安装方法包括以下步骤 经由将嵌入并封装在封装体内部的电子电路电连接到所述封装体外部的引线的突起，将所述电子电路电连接到引线板的引线，所述封装体 具有扁平外形，所述引线至少位于所述引线板的表面上；以及以只将所述封装体的边缘附接到所述引线板的方式将所述封装体附接到所述引线板。
9. 根据权利要求8所述的安装方法，其中，所述附接步骤是将所述封装体的除所述边缘的周界的一部分外的边缘附接到所述引线板的步 骤。
10. 根据权利要求8所述的安装方法，其中，所述封装体具有矩形 外形，且所述附接步骤是至少将所述封装体的边缘的矩形外形的拐角附 接到所述引线板的步骤。
11. 根据权利要求8所述的安装方法，其中，所述附接步骤是使用 粘合剂执行附接并且还使所述粘合剂从所述封装体向所述引线板扩展的 步骤。
12. 根据权利要求8所述的安装方法，其中，所述附接步骤是使用 粘合剂执行附接并且还使所述粘合剂从所述封装体向所述引线板扩散以 使得所述粘合剂相对于所述引线板具有不小于30度且小60度的倾斜角 度的倾斜表面的步骤。
13. 根据权利要求8所述的安装方法，其中，所述附接步骤是使用 硬化前粘度不小于50 Pa，s的粘合剂执行所述附接的步骤。
14. 根据权利要求8所述的安装方法，其中，所述附接步骤是使用 粘合剂执行所述附接并且还以防止粘合剂与所述突起接触的方式执行所 述附接的步骤。
全文摘要
本发明公开了电子装置和安装方法。该电子装置包括封装体，其具有扁平外形且封装有内置电子电路；突起，其将所述封装体内部的电子电路电连接到所述封装体外部的引线；引线板，至少在其表面上具有引线，所述引线板安装了封装体，使得所述封装体的电子电路经由所述突起电连接到所述引线；以及粘合剂，以仅将所述封装体的边缘附接到所述引线板的方式，将所述封装体附接到所述引线板。
文档编号H01L23/31GK101256990SQ200810003958
公开日2008年9月3日 申请日期2008年1月23日 优先权日2007年2月28日
发明者前野善信 申请人:富士通株式会社