安裝有球柵陣列型電路部分的基片以及其安裝方法

2023-11-04 06:59:57 2

專利名稱：安裝有球柵陣列型電路部分的基片以及其安裝方法
技術領域：
本發明涉及安裝有BGA(球柵陣列)型電路部分的基片，以及用於在基片上安裝球柵陣列型電路部分的方法。
多個基片安裝在球柵陣列型電路部分的背面。多個焊盤安裝在安裝有球柵陣列型電路部分的基片的正面。電極的陣列和焊盤的陣列相匹配。電極通過焊錫連接到焊盤。該連接使得球柵陣列型電路部分固定到基片。
用於在基片上安裝球柵陣列型電路部分的技術公開在日本公開專利申請JP-A-H7-147481，JP-A-H8-125325，JP-A-H9-45805，JP-A-H10-163371以及JP-A-H11-74637和對應於美國專利申請號9/435,448的日本專利申請號H10-346025。這些文檔公開用於把焊盤連接到電極的技術。
把球柵陣列型電路部分安裝在基片上需要避免由於熱循環應力所造成的裂縫的措施。安裝球柵陣列型電路部分需要避免由於外部應力所造成的損壞的措施。這些措施是通過採用固化劑或樹脂粘合劑(在下文中僅僅稱為粘合劑)實現的。如果粘合劑填充在球柵陣列型電路部分和基片之間，則可以改進球柵陣列型電路部分與基片之間的接合強度。
增強基片的安裝密度造成球柵陣列型電路部分和外圍部分之間間隔變窄。如果該間隔變窄，則用於球柵陣列型電路部分的粘合劑與外圍部分相接觸。該粘合劑幹擾來自外圍部分的輻射。該粘合劑半永久性地把球柵陣型電路部分的外圍部分附著到基片上。該球柵陣列型電路部分和外圍部分不容易從基片上拆卸。如果在球柵陣列型電路部分和外圍部分中出現故障，則不可能替換該球柵陣列型電路部分和外圍部分。
本申請人已經申請了關於改進接合強度而不使用粘合劑(日本專利申請號H10-346025)的發明。該申請公開一種基片(印刷電路基片)，其具有接合球柵陣列型電路部分的標準電極的標準焊盤以及接合該電路部分的多個集成電極的集成焊盤。球柵陣列型電路部分與電極之間接合強度比基片和焊盤之間的強度更大。基片與球柵陣列型電路部分之間的接合強度取決於基片和焊盤。其接合強度具有不對通常使用環境造成影響的數值。用於把球柵陣列型電路部分從基片上剝離的強力使得球柵陣列型電路部分與焊盤一同從基片上剝離。
本發明的一個目的是提供一種安裝有球柵陣列型電路部分的基片以及一種用於在該基片上安裝該電路部分的方法。在該基片上以及在該方法中，球柵陣列型電路部分與焊盤一同不會被來自基片的熱循環應力所剝離。
為了實現本發明的一個方面，一種安裝有球柵陣列型電路部分的基片包括基片體(2)、標準焊盤(3)、集成焊盤(4)和連接增強部分(5)。基片體(2)具有球柵陣列型電路部分(10)。在標準焊盤(3)上連接球柵陣列型電路部分(10)的標準電極(12)。在集成焊盤(4)上連接球柵陣列型電路部分(10)的集成電極(13)。連接增強部分(5)連接到集成焊盤(4)，該集成焊盤連接到基片體(2)。
在上述結構中，連接增強部分(5)是一個穿過集成焊盤和基片體的貫穿部分。
在上述結構中，該連接增強部分(5)是一個穿過集成焊盤到達基片體內部的凸狀部分。
在上述結構中，該集成焊盤(4)具有比標準焊盤(3)寬的表面區域。
在上述結構中，該集成焊盤(4)是一個提供地電勢的接地焊盤。
在上述結構中，該集成焊盤(4)是一個提供電源電勢的電源焊盤。
在上述結構中，該集成焊盤(4)是一個提供數據信號的信號焊盤。
在上述結構中，連接增強部分(5)是從基片體的正面穿過集成焊盤和基片體到達基片體背面的通管。
在上述結構中，該連接增強部分是穿過該集成焊盤並且嵌入在該基片體中的凹形部分。
為了實現本發明的一個方面，一種把球柵陣列型電路部分安裝到基片上的方法包括把球柵陣列型電路部分的標準電極(12)連接到標準焊盤。該方法還包括把球柵陣列型電路部分的多個集成端子(13)連接到基片體(2)的集成焊盤。在標準電極(12)的連接中，球柵陣列型電路部分(10)的標準電極(12)通管連接材料(22)連接在基片體(2)的標準焊盤(3)上。在多個集成端子(13)的連接中，球柵陣列型電路部分(10)的多個集成端子(13)連接在集成焊盤(4)上。該集成焊盤(4)通過連接增強部分(5)連接到基片體(2)。
在上述方法中，該連接材料(22)由焊錫構成。
在上述方法中，該連接增強部分(5)具有穿過集成焊盤(4)和基片體(2)的通管。連接材料(22)流到通管中。
在上述方法中，連接增強部分(5)具有通過集成焊盤(4)並且嵌入基片體(2)中的凹形部分。該連接材料(22)流到該增強部分(5)中。
在上述方法中，集成焊盤(4)的表面區域比標準焊盤(3)的表面區域更寬。
在上述方法中，用於球柵陣列型電路部分(10)的地電勢被提供到集成焊盤(4)。
在上述方法中，用於球柵陣列型電路部分(10)的電源電勢被提供到集成焊盤(4)。
在上述方法中，用於球柵陣列型電路部分(10)的數據信號被提供到集成焊盤(4)。
在上述方法中，連接增強部分(5)是從基片體(2)的正面穿過集成焊盤(4)和基片體(2)到達基片體背面的通管。
在上述方法中，該連接增強部分(5)是穿過集成焊盤並嵌入在基片體(2)中的凹形部分。


圖1示出根據本發明的基片的表面；圖2示出根據本發明的基片的集成焊盤；圖3示出球柵陣列型電路部分的背面；圖4示出根據本發明的基片的安裝情況；以及圖5示出根據本發明的基片的安裝情況。
圖1示出根據本發明的基片的表面。在圖1中示出的基片1具有基片體2。該基片1具有33個標準焊盤3。基片1具有四個集成焊盤4。每個集成焊盤4具有五個連接增強部分5。
基片體2是一個在表面上具有布線圖案的絕緣片。標準焊盤3被固定到基片體2的表面上。標準焊盤3接合到安裝於該基片體2表面上的信號線(未示出)。集成焊盤4固定到基片體2的表面上。集成焊盤4接合到安裝於基片體2表面上的地線(未示出)。連接增強部分5固定到集成焊盤4和基片體2上。連接增強部分5沿著集成焊盤4的外邊緣設置。該集成焊盤4直接固定到基片體2的表面上。集成焊盤4通過連接增強部分5固定到基片體2上。
標準焊盤3是一個導體。集成焊盤4是一導體。連接增強部分5由樹脂所構成。
圖2示出根據本發明的基片的集成焊盤。連接增強部分5暴露於圖2中所示的集成焊盤4的表面上。連接增強部分5安裝在集成焊盤4的端部。球柵陣列型電路部分的集成電極不與連接增強部分5相對。集成焊盤4上的表面具有等於標準焊盤3的面積的四倍的面積。
圖3示出球柵陣列型電路部分的電極陣列。圖3中所示的球柵陣列型電路部分10具有部分基片體11、並且具有33個標準電極12。球柵陣列型電路部分10具有16個集成電極13。
標準電極12固定到部分基片體11的背面。集成電極13固定到部分基片體11的背面。
每個標準電極11連接到球柵陣列型電路部分10的內部電路(未示出)。每個集成電極12連接到球柵陣列型電路部分10的內部電路(未示出)。
標準電極11具有與標準焊盤3相匹配的陣列(圖1)。集成電極12具有與集成焊盤4相匹配的陣列(未示出)。
標準電極11用於發送信號。標準電極11被用於提供電源電壓。集成電極12被用於提供地電勢。
圖4示出根據本發明的安裝條件。圖4中所示的基片1在圖1中示出。圖4中所示的球柵陣列型電路部分10在圖3中示出。
在基片1上的標準焊盤3與球柵陣列型電路部分10的標準電極11相對。
在基片1上的集成焊盤4與球柵陣列型電路部分10的集成電極12相對。一個集成焊盤4與四個集成電極12相對。
圖5示出根據本發明的焊接狀態。圖5示出一個端面，其中圖4的結構是在A-A方向上切入的。
基片1的標準焊盤3固定到基片體2的表面上。接合焊盤4固定到基片體2的表面上。連接增強部分5固定到接合焊盤4和基片體2上。接合焊盤4直接固定到基片體2的表面上。集成焊盤4通過連接增強部分5固定到基片體2上。
球柵陣列型電路部分10的標準電極12固定到部分基片體11上。該球柵陣列型電路部分10的集成電極13固定到部分基片體11上。
標準電極12與標準焊盤3相對。該集成電極13與集成焊盤3相對。
標準電極12通過焊錫21連接到標準焊盤3。集成電極13通過焊錫22連接到集成焊盤4。四個集成電極13連接到一個集成焊盤4。焊錫22連接到集成焊盤4的整個表面。焊錫22填充在四個集成電極13和集成焊盤4之間。
集成電極13與集成焊盤4之間的接合強度比四個標準電極12與四個標準焊盤3之間的接合強度更大。該集成焊盤4與基片體2之間的接合強度由集成焊盤4直接固定到基片體2上的接合強度與集成焊盤4通過連接增強部分5固定到基片體2上的接合強度的總和所表示。把連接增強部分5從基片體2上拉出所需的作用力比把集成焊盤4從基片體2上剝離所需的作用力更大。從而可以大大地提高基片1與球柵陣列型電路部分10之間的接合強度。
在該實施例中，連接增強部分5穿過基片體2和集成焊盤4(一個穿透型通孔)。連接增強部分5可以設計為使其一部分穿過基片體2和/或集成焊盤(封閉通孔)。該連接增強部分5可以是導體通管。該通管可以與集成焊盤4相集成。連接增強部分5可以是一個導體的凹陷部件。該凹陷部件可以與集成焊盤4相集成。在集成焊盤4上的焊錫填充在通管和凹陷部件中。
在該實施例中，四個集成焊盤4固定在基片1的四個角上。集成焊盤4和其安裝位置的數目沒有具體的限制。一個集成焊盤可以固定到基片1的中心。
在該實施例中，四個集成電極13連接到一個集成焊盤4。連接到集成焊盤4上的集成電極13的數目沒有具體的限制。要求至少有兩個。如果集成電極13的尺寸大於標準電極12，則其數目可以是一個。
在該實施例中，五個連接增強部分5固定在一個集成焊盤4中。但是，連接增強部分5的數目沒有特別限制。其可以是一個。
在該實施例中，連接增強部分5在材料上不同於集成焊盤4和基片體2。但是，連接增強部分5可以具有與集成焊盤4或基片體2相同的材料。
連接增強部分5可以具有浮雕結構，其固定在與集成焊盤4和基片體2相接觸的焊盤側接觸面和基片體側接觸面上。該浮雕結構如此形成，使得基片體側接觸面和焊盤側接觸面相互匹配。
本發明可以不用粘合劑而防止由於熱循環應力和外部應力所造成的裂縫25。本發明可以避免球柵陣列型電路部分與焊盤被從基片上剝離。
權利要求
1．一種安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其中包括提供有球柵陣列型電路部分的基片體；連接到球柵陣列型電路部分的標準電極的標準焊盤；連接到球柵陣列型電路部分的多個集成電極的集成焊盤；以及增強集成焊盤對基片體的連接的連接增強部分。
2．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，連接增強部分是一個穿過集成焊盤和基片體的貫穿部分。
3．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，該連接增強部分是一個穿過集成焊盤到達基片體內部的凸狀部分。
4．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，該集成焊盤具有比標準焊盤寬的表面區域。
5．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，該集成焊盤是一個提供地電勢的接地焊盤。
6．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，該集成焊盤是一個提供電源電勢的電源焊盤。
7．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，該集成焊盤是一個提供數據信號的信號焊盤。
8．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，連接增強部分是從基片體的正面穿過集成焊盤和基片體到達基片體背面的通管。
9．根據權利要求1所述的安裝有球柵陣列型電路部分的基片，其特徵在於，該連接增強部分是穿過該集成焊盤並且嵌入在該基片體中的凹形部分。
10．一種把球柵陣列型電路部分安裝到基片上的方法，其特徵在於包括通過連接材料把球柵陣列型電路部分的標準電極連接到標準焊盤；以及通過連接增強部分把球柵陣列型電路部分的多個集成端子連接到集成焊盤，該集成焊盤連接到基片體。
11．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，該連接材料由焊錫構成。
12．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於該連接增強部分具有穿過集成焊盤和基片體的通管；以及連接材料流到通管中。
13．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於連接增強部分具有通過集成焊盤到達基片體內部的凹形部分；以及連接材料流到該增強部分中。
14．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，集成焊盤的表面區域比標準焊盤的表面區域更寬。
15．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，用於球柵陣列型電路部分的地電勢被提供到集成焊盤。
16．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，用於球柵陣列型電路部分的電源電勢被提供到集成焊盤。
17．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，用於球柵陣列型電路部分的數據信號被提供到集成焊盤。
18．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，連接增強部分是從基片體的正面穿過集成焊盤和基片體併到達基片體背面的通管。
19．根據權利要求10所述的在球柵陣列型電路部分上安裝基片的方法，其特徵在於，該連接增強部分是穿過集成焊盤並嵌入在基片體中的凹形部分。
全文摘要
在安裝有球柵陣列型電路部分(10)的基片(1)中包括基片體(2)、標準焊盤(3)、集成焊盤(4)和連接增強部分(5)。基片體(2)具有球柵陣列型電路部分(10)。在標準焊盤(3)上連接球柵陣列型電路部分(10)的標準電極(12)。在集成焊盤(4)上連接球柵陣列型電路部分(10)的集成電極(13)。連接增強部分(5)連接到集成焊盤(4),該集成焊盤連接到基片體(2)。
文檔編號H05K1/11GK1286496SQ0012346
公開日2001年3月7日 申請日期2000年8月17日 優先權日1999年8月27日
發明者中村泰輔 申請人:日本電氣株式會社