电路基板、焊球网格阵列的安装结构和电光装置制造方法及图纸

一种电路基板，其特征在于：在基板上具有用于安装焊球网格阵列的焊盘、用于连接该焊盘和外部端子的布线、以及抗焊剂；　　　　在上述基板上安装焊球网格阵列的区域中，上述抗焊剂具有用于使上述焊盘和布线露出的开口部。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电路基板、焊球网格阵列的安装结构和电光装置以及电子设备。特别是涉及即使在利用回流处理将焊球网格阵列安装到电路基板上时，也可以增大焊料的印刷余量的电路基板、焊球网格阵列的安装结构和电光装置以及电子设备。
技术介绍
以往，作为与半导体元件的引线端子的细间距化、多针化对应的安装方法，广泛应用在印刷电路板(PCB)上搭载QFP(四边扁平封装，クアッド·フラツト·パッケ一ジ)的方法。这是将在封装的4边具有多个鸥翼(ガルウイング)型的引线端子的作为扁平封装的QFP安装到通常由树脂等构成的PCB上，同时，在实现与PCB的导体部的电气连接的状态下使用的方法。但是，有人指出QFP存在有随着进一步的细间距化、多针化，由于安装时的焊料桥接引起的短路、焊料不足等，会产生连接可靠性下降的问题。另外，QFP还存在有由于引线端子比封装向外侧突出，致使PCB上的安装面积增大的问题。因此，为了适应半导体元件的进一步细间距化、多针化，已提案了使用焊球网格阵列(以下称为BGA)、芯片尺寸封装(以下称为CSP)的安装方法、以及安装它们的印刷电路板。具体而言，如图25所示，有在相同的印刷电路板上分别配置形状不同的半导体封装的焊点(焊接区，ランド)381、382、并用图案布线383将用于使在每个封装中具有相同功能的端子连接的焊点相互连接起来的印刷电路板。按照这样的印刷电路板，即使搭载在印刷电路板上的封装的形状发生变更，也可以不必制造新的另外的印刷电路板而用相同的印刷电路板进行搭载。另外，还有将BGA等更换维修困难的电子器件加以处理以免发生焊接不良的的安装方法。更具体而言，如图26的流程图所示，安装方法290包括将焊膏印刷在PCB上的规定地方的工序291、将BGA(包括间距为0.8mm或以下的芯片尺寸封装(CSP))等的带凸块的半导体元件通过管脚(マウンタ一)搭载到印刷有焊膏的PCB上的规定地方的工序292、进行X线检查以分选半导体元件的良品和不良品的工序293、以及仅对X线检查合格的半导体元件中的良品进行回流加热安装的工序294。另外，如图27(a)～(d)所示，还有使用将焊膏312涂布到在基板310上设置的凹部311的方法的BGA的安装方法。更具体而言，BGA的安装方法的特征在于如图27(a)所示，准备表面具有多个凹部311的基板310，如图27(b)所示，对多个凹部311涂布焊膏312，如图27(c)所示，使BGA315的凸块317与多个凹部311的位置对齐，进而，如图27(d)所示，进行回流安装、压紧固定。另外，如图28(a)～(c)所示，还有借助各向异性导电膜(AnisotropicConductive Film，以下称为ACF)347将带凸块的半导体元件346与基板343的焊盘341进行热压固定的安装方法。按照这种由ACF347进行的安装方法，即使在如CSP那样凸块(バンプ)347的间距窄到0.1～0.5mm左右的情况下，也能够得到可有效地防止相邻的凸块间的短路发生，并同时可一并地将多个凸块347电气连接的优点。但是，以往的印刷电路基板存在有以下问题，在安装BGA等带细微的凸块的半导体元件时，必须将作为导电材料的焊料正确地印刷到细微的焊点(焊盘)上，因此，印刷的对位、印刷本身都需要时间，另一方面，印刷后的焊料的位置容易与焊盘发生偏离。特别是在使用CSP的情况下，因为比BGA更细间距化，所以，要将焊料高精度地印刷到FPC等容易变形的印刷电路基板的焊点(焊盘)上进行安装，事实上是很困难的。另外，按照图26所示的安装方法，在进行回流加热之前，必须进行X线检查，工序数增多，同时存在制造管理复杂化、制造时间延长等问题。另外，必须将焊膏正确地印刷到细微的焊盘上，所以，印刷的对位、印刷本身都需要时间。另外，按照图27所示的安装方法，不仅形成具有凹部的焊盘比较困难，而且必须对具有细微的凹部的焊盘正确地进行印刷，所以，印刷的对位、印刷本身反而更需要时间。此外，使用ACF的安装方法，还存在有不仅该ACF的成本高，而且难以与其他元件同时安装的问题。即，进行热挤压固定安装的ACF与通过焊料回流处理安装的其他元件必须考虑不同的安装工序的顺序，单独地加以实施。
技术实现思路
因此，锐意研究上述问题之后发现，通过设置具有以使与BGA连接的全部或一部分焊盘及布线一并露出的方式进行开口的开口部的抗焊剂，可以增大焊料的涂布余量(印刷余量)，从而不易发生因在抗焊剂的阶差处产生毛刺等引起的印刷的塌陷等现象，因此，焊料的涂布精度高，并且变得容易。另外，虽然还要考虑因焊料的印刷偏离引起的连接不良现象，但在这种情况下，抗焊剂本身的偏离、不位阶差所左右而由于印刷偏离而从焊盘溢出的焊料，由于其流动特性，在回流时将流回到焊盘上。即，本专利技术的目的旨在提供一种即使在利用焊料通过回流处理安装BGA(包括CSP)时，因焊料的涂布不良引起的BGA的安装位置偏离很少的电路基板、利用该电路基板的BGA的安装结构和电光装置以及电子设备。按照本专利技术，提供一种电路基板，该电路基板在包含用于安装BGA的焊盘、用于连接该焊盘和外部端子的布线、以及抗焊剂，其特征在于抗焊剂具有用于使焊盘和布线一并露出的开口部，可以解决上述问题。即，通过采用这样的结构，焊料的涂布容易，并可以增大焊料的涂布余量。另外，在构成本专利技术的电路基板时，优选为在将所安装的BGA的面积设为100％时，将开口部的面积设为50～150％的范围内的值。通过采用这样的结构，焊料的涂布容易，并可以增大焊料的涂布余量。另外，在构成本专利技术的电路基板时，优选为在安装BGA的地方中，在从其外周向内侧区域0.1mm的地方，存在抗焊剂或其端部。通过采用这样的结构，由于在BGA的端部存在抗焊剂，所以，能够有效地防止边缘短路。另外，在构成本专利技术的电路基板时，优选为在混合存在所安装的BGA的凸块的间距小于0.6mm的窄的地方和大于或等于0.6mm的宽的地方时，与对应于该BGA的窄的地方的焊盘相对应地设置抗焊剂的开口部。通过采用这样的结构，即使凸块的间距宽窄不同，也可以很容易地实施电路基板的设计。另外，在构成本专利技术的电路基板时，优选为将抗焊剂的厚度设置为所安装的BGA的凸块高度的1～50％。通过采用这样的结构，可以得到优异的抗焊剂效果、边缘短路的防止效果，同时可以很容易地形成抗焊剂。另外，在构成本专利技术的电路基板时，优选为设置用于安装BGA以外的电气元件的焊盘，且抗焊剂靠近该焊盘的周围而存在。通过采用这样的结构，即使是BGA以外的电气元件，也可以与BGA一起容易且同时地进行安装。另外，本专利技术的其他的形式提供一种BGA的安装结构，该安装结构是将BGA安装到电路基板上的BGA的安装结构，其特征在于电路基板包含用于安装BGA的焊盘、布线和抗焊剂，同时，该抗焊剂具有用于使焊盘及布线一并露出的开口部，可以解决上述问题。即，通过采用这样的结构，涂布焊料时的余量增宽，即使在对电路基板安装BGA或CSP时也可以减少安装位置的偏离。另外，在构成本专利技术的BGA的安装结构时，优选为将具有以下的特性的底层填料填充到BGA与电路基板之间(1)体电阻为1×106～1×1020Ω·cm范围内的值；(2)抗拉强度为1～200Mpa范围内的值；(3)延伸率为10～500％范围内的值。通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：芦田刚士，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：