封装结构、印制电路板组件和固定方法技术

本发明专利技术涉及封装结构、印制电路板组件和固定方法。提供了一种用于在印制电路板上安装电子部件的封装结构，该封装结构包括：所述电子部件的外部连接端子，其连接到所述印制电路板的电极焊盘；贯穿所述印制电路板的通孔，该通孔形成在电子部件安装区的周围；以及夹持部件，该夹持部件包括穿过所述通孔延伸的中间部、以及从所述中间部延伸的第一端部和第二端部。所述第一端部和所述第二端部弯曲，使得由所述第一端部和所述第二端部夹住且夹持所述电子部件和所述印制电路板。

【技术实现步骤摘要】

本文中所讨论的实施方式的某个方面涉及电子部件。
技术介绍
电子设备通常包括上面安装有诸如半导体器件等的电子部件的印制电路板。由于上面密集地安装有诸如半导体器件等的电子部件的印制电路板的尺寸减小，所以包括这样的印制电路板的电子设备变得越来越紧凑。随着印制电路板的尺寸减小，安装在印制电路板上的电子部件的封装结构也变得紧凑。作为用于接合在印制电路板上安装的半导体器件的接合材料，可能经常使用焊接凸块。在半导体器件机械地固定到印制电路板的同时，通过利用焊料凸块将半导体器件焊接到印制电路板，使半导体器件电连接到印制电路板。如上所述，安装在印制电路板上的电子部件的封装结构变得紧凑，因此焊料凸块和焊料接合部变小。利用这样的封装结构，通过热应力或外部压力，可以容易地使焊料凸块接合部变形，由此造成电连接不良。图IA和图IB示出了这样的封装结构的示例当向焊料凸块接合部施加外力时，焊料凸块变形。图IA示出了半导体器件的电极焊盘101接合到印制电路板103的连接焊盘 104的封装结构。焊料凸块102首先熔化然后凝固，以焊料回流半导体器件，由此形成紧密附接到电极焊盘101和连接焊盘104的各焊料接合部10加。图IA示出了向焊料凸块102 施加了外力但焊料凸块102未变形的封装结构。当在图IA中所示的向上粗箭头表示的位置处外力施加到印制电路板103时，印制电路板的施加了外力的部分向上变形，并且如图IB所示，焊料凸块102也变形。由于施加外力的位置远离焊料凸块102的中心，因此应力施加到焊料接合部10 的靠近施加外力的位置的一端。当对该位置没有施加外力时，应力也不施加到该位置。结果，焊料凸块102的形状返回到图IA所示的焊料凸块102的形状。如果这样的外力重复施加于印制电路板103，则应力重复施加于焊料接合部10 和连接焊盘104之间的部位，这可能使焊料接合部10 的端部与连接焊盘104分离。如果焊料接合部10 的端部和连接焊盘104之间的分离部分变大，则可能妨碍焊料接合部10 和连接焊盘104之间的电连接，由此造成电连接不良。因此，在安装的半导体器件和印制电路板之间提供底部填充材料，以加强焊料接合部。即，通过在焊料接合部的周围提供由环氧树脂等组成的底部填充材料来加强焊料接合部的周围，并且此外，通过利用底部填充材料将半导体器件的底面和印制电路板的正面进行粘合，来机械固定它们。因此，可以提高焊料接合部的耐压性和长期可靠性。具体地，由于诸如笔记本式移动计算机或移动电话等的目前电子设备日益变得紧凑而具有高功能，因此施加到该电子设备壳体的压力可能容易地传递到内部印制电路板或印制电路板上的封装结构部。由此，优选的是，采用具有较高粘合强度和较高杨氏模量的底部填充材料，用于提高焊料接合部的耐压性和长期可靠性。但是，如果底部填充材料的粘合强度过高，则一旦用底部填充材料将半导体器件固定到印制电路板，可能难以从印制电路板拆下或取下该半导体器件。例如，如果已经安装在印制电路板上的半导体器件出现功能故障，则可能难以从印制电路板单独取下出现功能故障的半导体器件，以用新器件来进行更换。在该情况下，包括出现功能故障的半导体器件的多个电子部件的昂贵的整个印制电路板可以用新印制电路板来更换，这可能导致印制电路板的高缺陷生产成本。进一步地，由于难以仅检查看起来出现功能故障的半导体器件，因此可能无法分析或澄清功能故障的原因，这可能导致不良率的增加。例如，日本特开专利申请No. 2003-347486(下面被称为“JP-A-2003-;347486”)公开了这样的封装结构即，形成为大型夹子的散热板用于夹住印制电路板和半导体部件，以将半导体部件固定到印制电路板。利用该结构，由于夹力(sandwiching force)始终从夹子施加到半导体部件，因此由电极焊盘来始终压住半导体部件的外部连接端子。因此，可能不会造成电连接不良。进一步地，利用该结构，半导体部件可以不需要用诸如底部填充材料等的粘合材料来固定到印制电路板，以加强连接可靠性，并且通过简单地去除夹子，可以容易地从印制电路板卸下或取下安装在印制电路板上的半导体部件。在JP-A-2003-347486中公开的封装结构中，在一侧具有开口的大型U形夹子夹住叠在印制电路板上的半导体部件。如果半导体部件安装在印制电路板的边缘附近，则上述夹子用来夹住叠在印制电路板上的半导体部件。但是，如果半导体部件安装在印制电路板的中央，则可能需要长的夹子以到达半导体部件，因此采用这样的夹子可能不实际。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个方面中的目的是提供在不采用底部填充材料的情况下，在提高半导体器件的焊料接合部的耐压性和长期可靠性的同时，能够容易地从印制电路板拆下已安装半导体器件的封装结构。根据实施方式的一个方面，一种用于在印制电路板上安装电子部件的封装结构， 该封装结构包括所述电子部件的外部连接端子，其连接到所述印制电路板的电极焊盘； 贯穿所述印制电路板的通孔，该通孔形成在电子部件安装区的周围；以及夹持部件，该夹持部件包括穿过所述通孔延伸的中间部、以及从所述中间部延伸的第一端部和第二端部。在该封装结构中，所述第一端部和所述第二端部弯曲，使得由所述第一端部和所述第二端部夹住且夹持所述电子部件和所述印制电路板。附图说明图IA和图IB是示出了当向焊料凸块接合部施加外力时焊料凸块变形的封装结构的示例的图；图2是示出了包括根据实施方式的封装结构的印制电路板组件的示例的平面图；图3是沿图2虚线III-III截取的截面图；图4是示出了用夹持部件将半导体器件固定到印制电路板的示例的立体图；图5A至图5E是示出了夹持部件夹住印制电路板和半导体器件的示例性步骤的图6A至图6C是示出了夹持部件夹住印制电路板和半导体器件的示例性步骤的图；图7是示出了通过在印制电路板上安装包括非树脂密封的半导体芯片的半导体器件而形成的印制电路板组件的示例的平面图；图8是示出了通过在印制电路板上安装包括整个表面覆盖有树脂密封部的封装基板的半导体器件而形成的印制电路板组件的示例的平面图；图9是沿图8的虚线IX-IX截取的截面图；图10是示出了用小型夹持部件将半导体器件的四个角部固定到印制电路板的印制电路板组件的示例的立体图；图11是示出了用框形夹持部件将半导体器件的边固定到印制电路板的印制电路板组件的示例的立体图；图12是示出了从印制电路板组件的背侧看的、用框形夹持部件固定半导体器件的四个角部的印制电路板组件的示例的立体图；图13是示出了通过用不同种类的夹持部件来固定半导体器件进行模拟所获得、 施加到焊料凸块的应力结果的表；图14是示出了夹持部件的第一变型的图；图15是示出了夹持部件的第二变型的图；以及图16是示出了当咬合部与固定部分离时包括咬合部和固定部的夹持部件的示例的图。具体实施例方式参照附图，来描述本专利技术的实施方式。图2是示出了包括根据实施方式的封装结构的印制电路板组件的示例的平面图。 图3是沿图2的虚线III-III截取的截面图。通过将作为电子部件的示例而示出的半导体器件4和诸如电阻器和电容器等的无源元件6安装在包括印制布线的印制电路板2上，来形成图2和图3中所示的印制电路板组件。印制电路板2包括在表面上和/或内部的印制布线。如图3所示，半导体器件4的电极如用作为接本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于在印制电路板上安装电子部件的封装结构，该封装结构包括：所述电子部件的外部连接端子，其连接到所述印制电路板的电极焊盘；贯穿所述印制电路板的通孔，该通孔形成在电子部件安装区的周围；以及夹持部件，该夹持部件包括穿过所述通孔延伸的中间部、以及从所述中间部延伸的第一端部和第二端部，其中，所述第一端部和所述第二端部弯曲，使得由所述第一端部和所述第二端部夹住且夹持所述电子部件和所述印制电路板。

【技术特征摘要】
2010.06.14 JP 2010-1351151.一种用于在印制电路板上安装电子部件的封装结构，该封装结构包括 所述电子部件的外部连接端子，其连接到所述印制电路板的电极焊盘； 贯穿所述印制电路板的通孔，该通孔形成在电子部件安装区的周围；以及夹持部件，该夹持部件包括穿过所述通孔延伸的中间部、以及从所述中间部延伸的第一端部和第二端部，其中，所述第一端部和所述第二端部弯曲，使得由所述第一端部和所述第二端部夹住且夹持所述电子部件和所述印制电路板。2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于， 所述夹持部件由具有弹性的金属板形成。3.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，所述夹持部件包括四个夹持部件，这四个夹持部件分开设置，使得四个夹持部件分别与平面形状为四边形的所述电子部件的四个角部咬合。4.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，所述夹持部件的第一端部具有与所述电子部件的外周咬合的框形，并且在所述印制电路板的背面侧，从所述夹持部件的中间部延伸出的第二端部被弯向该中间部，其中该中间部从所述第一端部穿过所述通孔延伸到所述印制电路板的背面。5.根据权利要求1或2所述的封装结构，其特征在于，所述夹持部件的第一端部具有与所述电子部件的外周形状相对应的框形并且与所述印制电路板的背面咬合，在所述印制电路板的正面侧，从所述夹持部件的中间部延伸出的第二端部被弯向该中间部，其中该中间部从所述第一端部穿过所述通孔延伸到所述印制电路板的正面。6.一种印制电路板组件，该印制电路板组件包括印制电路板，该印制电路板包括设置在正面上的电...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林弘，冈田徹，江本哲，北岛雅之，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP