專利名稱：基板,表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及構(gòu)造為通過焊接在端部附近安裝表面安裝部件的基板，表面安裝部 件的安裝結(jié)構(gòu)，以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
一般地，表面安裝部件被安裝在基板上并且當(dāng)并未因回流等原因而造成部件翹 曲或者基板的翹曲時，如圖1所示基板的臺肩通過焊料被連接到部件側(cè)的臺肩。作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)，存在這樣的技術(shù)，其中在經(jīng)由焊球?qū)雽?dǎo)體器件安裝 到基板上的步驟中，使在端部區(qū)域的焊球的高度高于在中心區(qū)域的焊球的高度，并且該 技術(shù)可防止因表面安裝部件的翹曲所引起的連接失效(例如，參考專利文件1)。作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)，存在這樣的技術(shù)，其中在基板上芯片部分的安裝部分 的外圍形成平行于芯片部分的端子的槽或孔，并且該技術(shù)減少了由芯片部分和基板的熱 膨脹系數(shù)不同引起的疲勞失效(例如，參考專利文件2)。作為本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)，存在這樣的技術(shù)，該技術(shù)可阻止當(dāng)在焊接時焊料流從 部件的底板和基板的保護(hù)層表面之間溢出時發(fā)生的獨(dú)立焊球在部件側(cè)表面上的形成。在 用于該目的的保護(hù)層結(jié)構(gòu)中，在用于焊接的臺肩之間不具有基板導(dǎo)體的部件下面的基板 部分，沒有涂覆保護(hù)層。現(xiàn)有技術(shù)文件專利文件專利文件1日本專利申請早期公開號2007-67129專利文件2日本實(shí)用新型申請早期公開號H06-1317專利文件3日本實(shí)用新型申請早期公開號H07-1097
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題然而，當(dāng)在回流等步驟中翹曲在表面安裝部件或基板中發(fā)生時，如圖2和圖3所 示，基板81的臺肩和表面安裝部件21的臺肩分離，并且由此對于利用焊料的連接，可能 會發(fā)生連接失效。在專利文件1中描述的上述技術(shù)希望應(yīng)用到具有以諸如BGA(球柵陣列)之類的 網(wǎng)格樣式排列的端子的表面安裝部件中，并且它不能被應(yīng)用到通過焊接在端部附近被安 裝的表面安裝部件，例如QFN(方形扁平無引腳封裝)的表面安裝部件。在專利文件2中描述的上述技術(shù)，在芯片部分的外圍形成平行于基板的孔或 槽，以減少由芯片部分和基板的熱膨脹系數(shù)不同引起的機(jī)械應(yīng)力。然而，其未考慮通過 凹部來減小由基板或者表面安裝部件的翹曲引起的變形的影響。在專利文件3中描述的上述技術(shù)希望解決如下問題通過設(shè)計保護(hù)層應(yīng)用結(jié) 構(gòu)，焊料流由于表面張力被吸出部件的底板和基板的保護(hù)層表面之間。然而，其未考慮減小由基板或者表面安裝部件的翹曲引起的變形的影響。本發(fā)明考慮了這樣的情況。本發(fā)明的目的是提供基板，其中即使當(dāng)將被焊接的 表面安裝部件在端部附近通過焊接被安裝時，由基板或者表面安裝部件的翹曲引起的變 形的影響也可以被減小，并且提供表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)以及電子設(shè)備。解決問題的方式為了達(dá)到目的，根據(jù)本發(fā)明的基板，是構(gòu)造為通過焊接在端部附近安裝表面安 裝部件的基板，其特征在于，在接合部之間形成凹部，接合部用于在上述表面安裝部件 被安裝到的范圍內(nèi)的上述焊接，并且上述基板構(gòu)造為使得由上述基板和/或上述表面安 裝部件的翹曲引起的變形的影響可通過凹部而被減小。根據(jù)本發(fā)明的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)，是構(gòu)造為通過焊接在端部附近將表面 安裝部件連接到基板上的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于在接合部之間形成凹 部，該接合部用于在上述基板的上述表面安裝部件被安裝到的范圍內(nèi)的上述焊接，并且 表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造為使得由上述基板和/或上述表面安裝部件的翹曲引起的 變形的影響可通過凹部而被減小。根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備，其特征在于該電子設(shè)備構(gòu)造為具有上述根據(jù)本發(fā)明 的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)。發(fā)明的效果如上所述，通過利用本發(fā)明，即使將被焊接的表面安裝部件在端部附近通過焊 接被安裝，由基板或者表面安裝部件的翹曲引起的變形的影響也會被減小。


圖1是示出表面安裝部件的一般安裝結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖2是示出在表面安裝部件的一般安裝結(jié)構(gòu)中，翹曲在部件中發(fā)生的情況的剖 視圖。圖3是示出在表面安裝部件的一般安裝結(jié)構(gòu)中，翹曲在基板中發(fā)生的情況的剖 視圖。圖4是示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的示意圖。圖5是示出本發(fā)明的示例性實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖6是示出在通過移除表面安裝部件正下方的保護(hù)層來形成凹部的情況下的結(jié) 構(gòu)的示例的剖視圖。圖7是示出在通過移除表面安裝部件正下方的銅箔層來形成凹部的情況下的結(jié) 構(gòu)的示例的剖視圖。圖8是示出在通過移除表面安裝部件正下方的保護(hù)層和銅箔層兩者來形成凹部 的情況下的結(jié)構(gòu)的示例的剖視圖。圖9是示出在示例性實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)中翹曲在部件中發(fā)生的 情況的剖視圖。圖10是示出在示例性實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)中翹曲在基板中發(fā)生的 情況的剖視圖。圖11是示出在示例性實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)中翹曲在部件和基板兩者當(dāng)中發(fā)生的情況的剖視圖。
具體實(shí)施例方式下面，將使用附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的基板，表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)以及 電子設(shè)備應(yīng)用的示例性實(shí)施例。首先，描述該示例性實(shí)施例的概要。如圖4所示，該實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)通過在端部的附近以焊接的 方式將表面安裝部件連接到基板而成形。凹部在要安裝所述表面安裝部件的范圍內(nèi)被形 成在用于焊接的接合部之間。由此，即使在基板和/或表面安裝部件中發(fā)生了由翹曲引起的變形，由于凹部 的存在，變形的部分幾乎不能與基板直接接觸。因此，可以減小由翹曲引起的變形的影 響。因此，該示例性實(shí)施例的特征在于減少由安裝基板的翹曲或者部件的翹曲引起 的焊接連接失效并且提高焊接連接的可靠性。為此，為了減輕在回流步驟中部件翹曲或者基板的翹曲的影響，作為示例，形 成凹部來緩沖由翹曲形成的突出部分，其中通過僅對安裝部件正下方的安裝基板部分不 涂覆保護(hù)層來部分地減少凹部的基板的厚度來形成凹部。由此，減緩了部件端子和基板 側(cè)臺肩之間的距離的增加以及回流時應(yīng)力的增加。作為另一個示例，通過移除存在于表面安裝部件正下方的部分的接地實(shí)型或者 銅箔層布線來減小基板的厚度來形成凹部，并且由此可以獲得相似的效果。圖5表示在示例性實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)中的基板和表面安裝部件 的結(jié)構(gòu)。示例性實(shí)施例的基板11通過包括銅箔層12a和12b，絕緣層13以及保護(hù)層14a 和14b的分層結(jié)構(gòu)而成形。為了通過焊料連接表面安裝部件21，在基板11的表面上提供 了臺肩15a和15b并且焊料16在臺肩15的表面的每個表面上形成為凸形。在被安裝到基板11的表面安裝部件21中，在其較低的表面的端部提供了臺肩 22a和22b。由此，當(dāng)通過回流將表面安裝部件21安裝到基板11上時，臺肩22a和22b 經(jīng)由焊料16分別被連接至基板11的臺肩12a和12b。這里，如圖1所示，在未提供根據(jù)示例性實(shí)施例的凹部的結(jié)構(gòu)中，如上所述相 關(guān)技術(shù)，當(dāng)回流時翹曲在基板81和表面安裝部件21兩者當(dāng)中都未發(fā)生時，如圖1所示， 基板的臺肩15經(jīng)由焊料16正常地被連接到表面安裝部件的臺肩22。然而，如圖2所例示地當(dāng)翹曲在表面安裝部件中發(fā)生時，或者如圖3所例示地當(dāng) 翹曲在基板中發(fā)生時，基板的臺肩和表面安裝部件的臺肩之間的距離增加。結(jié)果，端子 之間的連接不能經(jīng)由焊料16完成并且這可能導(dǎo)致安裝失敗。相反，在示例性實(shí)施例中，如圖6所示表面安裝部件正下方的保護(hù)層被移除， 或者如圖7所示銅箔層被移除，或者如圖8所示保護(hù)層和銅箔層兩者均不移除，并且由此 基板中在表面安裝部件下方的部分形成了凹部。由此，即使由于回流等翹曲在基板11中 或者表面安裝部件21中發(fā)生，由翹曲引起的端子的上移也會被減少，并且安裝的可靠性 被提高。
即，在示例性實(shí)施例中，例如，如圖9和圖10中所示，通過使用基板表面上在 表面安裝部件的正下方的部分的保護(hù)層被移除的結(jié)構(gòu)，由翹曲形成的基板或者部件的突 出部分，經(jīng)由通過減少保護(hù)層厚度形成的凹部而得到緩沖，并且由此表面安裝部件21經(jīng) 由焊料確定地被連接到基板上。作為另一個示例性結(jié)構(gòu)，例如，如圖7和圖8所示，通過移除銅箔層，或者通過 移除保護(hù)層和銅箔層兩者來形成凹部，并且由此可以獲得相似的效果。因此，當(dāng)通過移除保護(hù)層和銅箔層兩者來形成凹部時，凹部的深度比只有保護(hù) 層被移除的情況更深。因此，例如，如圖11所示，即使在基板11和表面安裝部件21兩 者中都有較大的翹曲發(fā)生，端子也不會彼此分離并且表面安裝部件21可以經(jīng)由焊料確定 地被連接到基板11上。如上所述，通過使用上述示例性實(shí)施例，可以獲得如下效果。第一個效果是這樣的效果，其中即使由于回流翹曲在表面安裝部件中發(fā)生，也 可以避免焊接連接失效。因此，根據(jù)示例性實(shí)施例，提供了如下基板設(shè)計方法，其中通過部分地移除基 板的保護(hù)層或者銅箔層，可以減小回流時表面安裝部件的翹曲的影響。第二個效果是這樣效果，其中即使由于回流翹曲在基板中發(fā)生，也可以表面焊 接連接失效。因此，根據(jù)示例性實(shí)施例，提高了如下基板設(shè)計方法，其中通過部分地移除基 板的保護(hù)層或者銅箔層，可以減小回流時基板的翹曲的影響。如上所述，根據(jù)上述示例性實(shí)施例，通過在基板表面上形成凹部，可以減小由 表面安裝部件的翹曲或者基板的翹曲引起的變形的影響，并且由此不會發(fā)生連接端子的 上移而且可以減少在端部的連接失效的發(fā)生。由上所述被配置為具有根據(jù)示例性實(shí)施例的表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)的電子設(shè) 備，即使由于回流等翹曲在部件中或者基板中發(fā)生，也可以獲得這樣的電子設(shè)備，其在 端部的連接失效幾乎不會發(fā)生并且具有優(yōu)良的可靠性。電子設(shè)備可以是具有表面安裝部件的任意電子設(shè)備。進(jìn)一步地，每個上述示例性實(shí)施例是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明不限于這些 實(shí)施例并且可基于本發(fā)明的技術(shù)思想利用各種修改而被實(shí)施。例如，在上述示例性實(shí)施例中，說明了焊料16在基板11的臺肩15的表面上以 凸形形成。然而，如果表面安裝部件的臺肩22可以經(jīng)由焊料被連接到基板11的臺肩15， 則結(jié)構(gòu)不限于此。作為用于焊接的接合部的焊接部分的分配位置是任意的。例如，具有 凸形的焊接部分可以這樣成形，其在基板11上的臺肩15的表面上形成，或者其在表面安 裝部件上的臺肩22的表面上形成，或者其可以在這兩個表面上形成。在上述示例性實(shí)施例中，說明了如下內(nèi)容通過移除在表面安裝部件下方的保 護(hù)層(如圖6所示)，移除銅箔層(如圖7所示)，或者移除保護(hù)層和銅箔層兩者(如圖8 所示)來在基板11表面上形成凹部。然而，如果可以在表面安裝部件被安裝到基板上的 范圍內(nèi)的臺肩之間形成凹部，則結(jié)構(gòu)不限于此，并且形成凹部的方法是任意的。例如， 可以使用如下結(jié)構(gòu)，其中通過在基板表面的臺肩之間執(zhí)行去除預(yù)定深度來形成凹部。本申請要求基于2008年4月24日提交的日本專利申請?zhí)枮?008-113830的優(yōu)先權(quán)，并且通過引用將其公開內(nèi)容全部結(jié)合于此。符號說明
11基板
12銅箔層
13絕緣層
14保護(hù)層
15臺肩
16焊料
21表面安裝部件
22臺肩
權(quán)利要求
1.一種構(gòu)造為通過焊接在端部附近安裝表面安裝部件的基板，其特征在于凹部在要安裝所述表面安裝部件的范圍內(nèi)被形成在用于焊接的接合部之間，并且所述基板構(gòu)造為使得由所述基板或/和所述表面安裝部件的翹曲引起的變形的影響可通過 所述凹部而被減小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基板，其特征在于所述凹部通過至少移除所述基板中的 保護(hù)層來形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基板，其特征在于所述凹部還通過至少移除所述基板中 的銅箔層來形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項(xiàng)所述的基板，其特征在于所述表面安裝部件通過回 流被安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)所述的基板，其特征在于形成所述接合部，使得通 過焊接安裝所述表面安裝部件的焊料部分在所述接合部的表面形成為凸起形狀。
6.一種表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)，其通過以焊接的方式在端部附近將所述表面安裝 部件連接到基板上而構(gòu)造而成，其特征在于凹部在要安裝所述基板的所述表面安裝部件的范圍內(nèi)被形成在用于焊接的接合部之 間，并且所述表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)造為使得由所述基板或/和所述表面安裝部件 的翹曲引起的變形的影響可通過所述凹部而被減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的表面安裝部件的所述安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹部通 過至少移除所述基板中的保護(hù)層來形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的表面安裝部件的所述安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述凹部通 過至少移除所述基板中的銅箔層來形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求6-8的任一項(xiàng)所述的表面安裝部件的所述安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述表面安裝部件通過回流被安裝到基板上。
10.根據(jù)權(quán)利要求6-9的任一項(xiàng)所述的表面安裝部件的所述安裝結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述表面安裝部件通過熔化作為接合部在所述基板表面上形成為凸起形狀的焊接部分而 被安裝。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于其被構(gòu)造為具有根據(jù)權(quán)利要求6-10的任一項(xiàng)的所述表 面安裝部件的所述安裝結(jié)構(gòu)。
全文摘要
當(dāng)通過焊接在端部附近將被焊接的表面安裝部件被安裝時，翹曲可能在基板或表面安裝部件中發(fā)生，并且基板的端子和表面安裝部件的端子之間的距離增加，并且由此對于利用焊料的連接失效可能發(fā)生。為此，在表面安裝部件的安裝結(jié)構(gòu)中，通過以焊接的方式在端部附近將表面安裝部件連接到基板，凹部在要安裝所述表面安裝部件的范圍內(nèi)被形成在用于焊接的接合部之間。該凹部構(gòu)造為使得由基板和/或表面安裝部件的翹曲引起的變形的影響可通過該凹部而被減小。
文檔編號H05K1/02GK102017820SQ20098011457
公開日2011年4月13日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者古澤宏治, 湯上和之 申請人:日本電氣株式會社