应力衰减型电子元器件、布线板及其安装体制造技术

本发明专利技术提供一种应力衰减型电子元器件，在安装在布线板上的电子元器件中，在电子元器件的与布线板连接侧的表面设有应力衰减机构体，该应力衰减机构体具有导电性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体等电子元器件、及安装这些电子元器件用的布线板等。
技术介绍
已往，作为组件的半导体，如从组件4侧面引出输入输出线的塑性(plastic)QFP(4线扁平组件)已得到良好的应用，但是，为适应各领域中电子设备的多功能和高性能而对半导体装置等中电子元器件进行大规模集成化，随此其输入输出端子数将增加，从而不得不增大QFP组件的外形。为解决这一问题，对半导体芯片的设计规则进行了超细微化，随此，通过使该引线的间距变窄来适应各种电子设备的小型化或薄型化。但是，当LSI的规模超过400个引脚时，即使间距变窄，也会因大量的焊接等问题而变得难以适应。而且，当将半导体组件等电子元器件安装于布线板时，作为避不开的问题有两者的热膨胀系数不同。要想可靠良好地连接这种热膨胀系数不同的电子元器件的多个输入输出引脚与布线板上的多个电极端子是极其困难的。而且随着塑性QFP的外形增大，输入输出线变长，从而存在着信号传输速度下降的问题。为了解决这种塑性QFP存在的多种问题，近来，人们把视线转移到不带有任何QFP那种引脚的半导体装置以代替QFP，这种半导体装置称为BGA(球栅阵ballgrid array)，或称为LGA(平栅阵land grid array)或CSP(芯片大小组件chip size package)。所述BGA是将球状连接端子以2维阵列状配置在半导体组件的里面，所述LGA或CSP是将多个扁平电极以阵列状配置在半导体组件的里面。这些半导体装置由于芯片载体(chip carrier)的外部电极以栅格状配置在芯片载体的里面，故能使半导体装置小型化，也大大有助于电子设备小型化，能高密度安装多种电子元器件。而且，无引脚，故能缩短半导体装置与布线板的连接距离，从而能提高信号处理的速度。但是，如上述结构的已有的BGA，当将组件搭接于布线板进行焊接时，因热膨胀系数差产生的组件损坏或连接不良等涉及的问题仍不能解决，还存在不能通过热冲击试验等可靠性试验。例如，由于以陶瓷为主材的芯片载体与玻璃纤维和树脂构成的布线板之间的热膨胀系数的差非常大，故在连接部分产生大的应力，降低了连接的可靠性。图15表示将半导体装置等电子元器件连接于布线板时已有技术的连接结构，将LSI芯片1搭载于陶瓷载体2的电子元器件3的电极4与布线板5的电极6用焊锡加以连接。在这种连接结构中，电子元器件3的陶瓷载体2与合成树脂等构成的布线板5的热膨胀系数差很大，因而，电子元器件3的尺寸越大，其连接部上产生的应力就越大，连接部分受到破坏的危险性也越大，因而，可用于电子元器件或布线板的材料受到很大限制。回过来看，通常由于搭载LSI芯片1的陶瓷载体2与布线板5分别用不同的材料构成，因此它们的热膨胀系数有很大的不同。典型用作布线板5的玻璃环氧树脂的热膨胀系数约为15×10-6左右，与此相比，在包含LSI芯片1的陶瓷载体2的情况下，组件整体的热膨胀系数约为2～5×10-6左右。因此，在电子元器件或MCM的尺寸取30mm见方情况下，电子元器件与布线板的连接部分在200℃温度差与常温下相比，会产生数10μm的尺寸差，根据该差，连接部分或布线导体薄弱部分因应力而会遭到破坏。本专利技术揭示本专利技术是为了解决上述已有技术存在的问题，其目的在于提供一种应力衰减型电子元器件，应力衰减型布线板及应力衰减型电子元器件安装体，它们能防止因LSI芯片或半导体组件等电子元器件与布线板间热膨胀系数差引起的组件或连接部分的损坏。对应于权利要求1的本专利技术，在安装在布线板上的电子元器件中，在与布线板连接的电子元器件的连接部分的表面预先设有应力衰减机构体，利用该应力衰减机构体吸收热冲击试验时由热膨胀系数差异产生的应力，由于该吸收作用，故半导体装置本身或半导体装置与布线板的连接部分等中不会发生破坏，能提高半导体装置或电子设备的可靠性。对应于权利要求3的本专利技术，涉及对应于权利要求1或2所述的应力衰减型电子元器件，在应力衰减机构体与布线板连接一侧的表面备有可焊接层，从而能提高布线板与电子元器件连接的可靠性。对应于权利要求4的本专利技术，涉及权利要求3所述的应力衰减型电子元器件，所述可焊接层为利用铜箔或有机金属络合物膜的热分解形成的金属，从而能以低价制造连接可靠性高的电子元器件。对应于权利要求5的本专利技术，涉及权利要求1、2、3、4任一权利要求所述的应力衰减型电子元器件，用导电性粘接剂形成所述应力衰减机构体，因而能用比较简单的工艺低价进行制作。对应于权利要求6的本专利技术，涉及权利要求1至5任一权利要求所述的应力衰减型电子元器件，用可焊接的导电性粘接剂形成所述应力机构体，能提高焊接性能和电传导性能，并能以低价提供连接可靠性高的电子元器件。对应于权利要求7的本专利技术，涉及权利要求1所述的应力衰减型电子元器件，利用预先形成在电子元器件上的电极形成应力衰减机构体，从而能作成备有应力衰减机构体。对应于权利要求8的本专利技术，涉及权利要求7所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，用导电性树脂组成物构成电极，从而能以比较低的价格作成备有应力衰减机构的电极。对应于权利要求9的本专利技术，涉及权利要求8所述的应力衰减型电子元器件，以导电性填料、热硬化性树脂和具有发泡性的中空合成树脂粒子为主成分构成导电性树脂组成物，从而利用在导电性树脂组成物内部形成具有弹性的球状中空部，使具有应力衰减机构。对应于权利要求10的本专利技术，涉及权利要求7或8所述的电子元器件，在所述电极上面进一步形成构成应力衰减机构体的导电性粘接剂，能进一步发挥应力衰减功能的效果。对应于权利要求11的本专利技术，在安装电子元器件的布线板中，其特征在于，在搭载电子元器件的布线板的连接部分表面预先设置应力衰减机构体，利用该应力衰减机构体吸收热冲击时热膨胀系数差异产生的应力，由于具有这种作用，故半导体装置本身或半导体装置与布线板的连接部分等不会发生破坏，能提高半导体装置或电子设备的可靠性。对应于权利要求14的本专利技术，涉及权利要求11至13任一权利要求所述的布线板，其特征在于，在安装多个电子元器件的布线板中，预先在布线板的安装多个电子元器件的表面部分设置应力衰减机构体，从而在布线板上不管安装什么样热膨胀系数的多个电子元器件，也能保持连接的高可靠性。对应于权利要求15的本专利技术，涉及权利要求14的应力衰减型布线板，其特征在于，所述多个电子元器件为不同大小或不同形状的电子元器件，从而，在安装电子元器件的情况下，不管电子元器件的尺寸、形状如何，都能保持连接的高可靠性进行安装。对应于权利要求16的本专利技术，涉及权利要求11至15的任一权利要求所述的应力衰减型布线板，在安装电子元器件侧表面用可焊接层构成应力衰减机构体，从而能提高布线板与电子元器件连接的可靠性。对应于权利要求17本专利技术，涉及权利要求16所述的应力衰减型布线板，所述可焊接层为由铜箔或有机金属络合物膜热分解形成的金属，从而能以低价制造连接可靠性高的电子元器件。对应于权利要求18的本专利技术，涉及权利要求11至14任一权利要求所述的应力衰减型布线板，用导电粘接剂构成应力衰减机构体，因而能通过比较简单的工艺，以低价进行制造。对应于权利要求19的本专利技术，涉及权利要求11至14任一权利要求所述的应力衰减型布线板，利用可焊接的导电粘接剂形成的所述应力衰减机构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应力衰减型电子元器件，在安装在布线板上的电子元器件中，其特征在于，在与所述布线板连接的所述电子元器件的连接部分的表面预先设有应力衰减机构体，该应力衰减机构体具有导电性。

【技术特征摘要】
JP 1997-11-19 318629/971．一种应力衰减型电子元器件，在安装在布线板上的电子元器件中，其特征在于，在与所述布线板连接的所述电子元器件的连接部分的表面预先设有应力衰减机构体，该应力衰减机构体具有导电性。2．如权利要求1所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，在存在于所述电子元器件连接部分表面的每个电极相互电气独立设置所述应力衰减机构体。3．如权利要求1或2所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，在应力衰减机构体与布线板连接一侧的表面备有可焊接层。4．如权利要求3所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，所述可焊接层为利用铜箔或有机金属络合物膜的热分解形成的金属。5．如权利要求1、2、3或4所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，所述应力衰减机构体用导电性粘接剂形成。6．如权利要求1至5任一权利要求所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，所述应力衰减机构体用可焊接的导电性粘接剂形成。7．如权利要求1所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，存在于所述连接部分表面的电极兼作所述应力衰减机构体。8．如权利要求7所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，所述电极是导电性树脂组成物。9．如权利要求8所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，所述导电性树脂组成物至少包含导电性填料、热硬化性树脂和具有发泡性的中空合成树脂粒子作为主成分。10．如权利要求7或8所述的应力衰减型电子元器件，其特征在于，在所述电极上面进一步形成导电性粘接剂，构成应力衰减机构体。11．一种应力衰减型布线板，在安装电子元器件的布线板中，其特征在于，在所述布线板的与所述电子元器件的连接部分表面设置有应力衰减机构体。12．如权利要求11所述的应力衰减型布线板，其特征在于，所述应力衰减机构体具有导电性。13．如权利要求11或12所述的应力衰减型布线板，其特征在于，所述应力衰减机构体相互电气独立地设置在存在于所述布线板连接部分表面的每个电极。14．如权利要求11～13任一权利要求所述的应力衰减型布线板，其特征在于，在所述布线板上安装多个所述电子元器件。15．如权利要求14所述的应力衰减型布线板，其特征在于，所述多个电子元器件为不同大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹泽弘辉，塚本胜秀，板垣峰广，别所芳宏，畠中秀夫，福村泰司，江田和生，石田彻，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]