特開 2024-171656 回路装置およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171656

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】回路装置およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H05K 1/18 20060101AFI20241205BHJP

   H05K 3/34 20060101ALI20241205BHJP

   H01L 21/60 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H05K1/18 J

H05K3/34 501Z

H01L21/60 311S

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023088787

(22)【出願日】2023-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】姫野 拓真

(72)【発明者】

【氏名】今枝 英樹

(72)【発明者】

【氏名】黄 勇

【テーマコード（参考）】

5E319

5E336

5F044

【Ｆターム（参考）】

5E319AA03

5E319AB05

5E319AC02

5E319AC04

5E319CC33

5E319CD04

5E319GG09

5E336AA04

5E336BB02

5E336BB15

5E336BB18

5E336BC01

5E336CC31

5E336CC60

5E336EE01

5E336GG09

5F044KK21

5F044LL01

(57)【要約】

【課題】位置ずれが抑制された回路装置を提供すること。
【解決手段】回路装置１００は、マザーボード１０と、マザーボード１０に実装されたマルチチップモジュール２０と、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とを電気的に接続する端子としてのはんだボール３０を備えている。また、回路装置１００は、マザーボード１０に対するマルチチップモジュール２０の位置決めをするための位置決部として、マザーボード１０に設けられた位置決穴１３と、マルチチップモジュール２０に設けられた、位置決穴１３と同一中心軸の位置決穴２３を備えている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

回路基板（１０）と、
前記回路基板に実装された電子部品（２０）と、
前記回路基板と前記電子部品とを電気的に接続する端子としてのはんだ部材（３０）と、
前記回路基板に対する前記電子部品の位置決めをするための位置決部（１３，２３，２００，５５）と、を備えた回路装置。

【請求項2】

前記位置決部は、
前記回路基板に設けられた第１位置決穴（１３）と、
前記電子部品に設けられた、前記第１位置決穴と同一中心軸の第２位置決穴（２３）である請求項１に記載の回路装置。

【請求項3】

前記第１位置決穴と前記第２位置決穴は、前記はんだ部材を溶融させて前記回路基板と前記電子部品とを電気的に接続する際に前記回路基板と前記電子部品とを固定する固定具が挿入可能に構成されている請求項２に記載の回路装置。

【請求項4】

前記位置決部は、棒状部材を備えており、
前記回路基板は、前記棒状部材が挿入された第１位置決穴（１３）が設けられ、
前記電子部品は、前記第１位置決穴と同一中心軸であり、前記棒状部材が挿入された第２位置決穴（２３）が設けられ、
前記棒状部材は、前記第１位置決穴と前記第２位置決穴に挿入された状態で、前記回路基板と前記電子部品に固定されている請求項１に記載の回路装置。

【請求項5】

前記回路基板は、二箇所以上に前記第１位置決穴が設けられ、
前記電子部品は、二箇所以上に前記第２位置決穴が設けられている請求項２または４に記載の回路装置。

【請求項6】

前記位置決部は、前記回路基板における前記電子部品が実装された実装面に実装されており、前記電子部品の側壁（Ｓ１３）に隣り合って配置された高背部品である請求項１に記載の回路装置。

【請求項7】

前記回路基板は、前記はんだ部材が電気的に接続されるランドを備え、
前記高背部品と前記側壁との間隔は、前記ランドの半径以下である請求項６に記載の回路装置。

【請求項8】

前記高背部品は、前記電子部品を挟み込む位置に設けられている請求項６または７に記載の回路装置。

【請求項9】

前記高背部品は、前記はんだ部材を溶融させて前記回路基板と前記電子部品とを電気的に接続する際に、前記側壁と隣り合っている請求項６に記載の回路装置。

【請求項10】

回路基板（１０）と電子部品（２０）とが端子としてのはんだ部材（３０）を介して電気的に接続された回路装置の製造方法であって、
前記電子部品に前記はんだ部材を仮付けする仮付工程と、
前記はんだ部材を介して、前記回路基板上に前記電子部品を配置する配置工程と、
前記回路基板に設けられた第１位置決穴（１３）と、前記電子部品に設けられた前記第１位置決穴と同一中心軸の第２位置決穴（２３）とに棒状部材（２００）を挿入して、前記回路基板に対する前記電子部品の位置決めをする位置決工程と、
前記位置決工程後に、前記はんだ部材を溶融させて前記回路基板と前記電子部品とを電気的に接続するはんだ付け工程と、を備えた回路装置の製造方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の製造方法で製造される回路装置であって、
前記回路基板（１０）には、前記回路基板と前記電子部品とを固定する前記棒状部材（２００）が挿入される前記第１位置決穴（１３）が構成され、
前記電子部品（２０）には、前記棒状部材が挿入される前記第２位置決穴（２３）が構成されている回路装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回路装置およびその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、回路装置の一例である半導体装置が開示されている。半導体装置は、電子部品である回路モジュールと、回路モジュールが実装された回路基板とを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／１７９１６１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、回路装置は、回路基板と電子部品とを電気的に接続する端子としてはんだ部材が用いられることがある。その回路装置では、回路基板に電子部品を実装する際に、はんだ部材が移動して、回路基板に対して電子部品が位置ずれすることが起こり得る。

【0005】

開示される一つの目的は、位置ずれが抑制された回路装置を提供することである。開示される他の一つの目的は、位置ずれを抑制できる回路装置の製造方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１は、
回路基板（１０）と、
回路基板に実装された電子部品（２０）と、
回路基板と電子部品とを電気的に接続する端子としてのはんだ部材（３０）と、
回路基板に対する電子部品の位置決めをするための位置決部（１３，２３，２００，５５）と、を備えた回路装置である。

【0007】

これによって、本開示は、回路基板に対する電子部品の位置ずれが抑制された回路装置とすることができる。

【0008】

本開示の第２は、
回路基板（１０）と電子部品（２０）とが端子としてのはんだ部材（３０）を介して電気的に接続された回路装置の製造方法であって、
電子部品にはんだ部材を仮付けする仮付工程と、
はんだ部材を介して、回路基板上に電子部品を配置する配置工程と、
回路基板に設けられた第１位置決穴（１３）と、電子部品に設けられた第１位置決穴と同一中心軸の第２位置決穴（２３）とに棒状部材（２００）を挿入して、回路基板に対する電子部品の位置決めをする位置決工程と、
位置決工程後に、はんだ部材を溶融させて回路基板と電子部品とを電気的に接続するはんだ付け工程と、を備えた回路装置の製造方法である。

【0009】

これによって、回路基板の製造方法は、回路基板と電子部品とをはんだ付けする際に、回路基板に対して電子部品が位置ずれすることを抑制できる。
本開示の第３は、
上記製造方法で製造される回路装置であって、
回路基板（１０）には、回路基板と電子部品とを固定する棒状部材（２００）が挿入される第１位置決穴（１３）が構成され、
電子部品（２０）には、棒状部材が挿入される第２位置決穴（２３）が構成されている回路装置である。
これによって、回路装置は、回路基板に対する電子部品の位置ずれが抑制された構成とすることができる。

【0010】

この明細書において開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。この明細書に開示される目的、特徴、および効果は、後続の詳細な説明、および添付の図面を参照することによってより明確になる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施形態における回路装置の概略構成を示す平面図である。

【図2】図１のII‐II線に沿う断面図である。

【図3】製造方法の仮付工程を示す工程別断面図である。

【図4】製造方法の第１接続工程を示す工程別断面図である。

【図5】製造方法の第２接続工程を示す工程別断面図である。

【図6】製造方法の配置工程を示す工程別断面図である。

【図7】変形例における回路装置の概略構成を示す断面図である。

【図8】実施形態における回路装置の概略構成を示す平面図である。

【図9】図８のIX‐IX線に沿う断面図である。

【図10】製造方法の仮付工程を示す工程別断面図である。

【図11】製造方法の第１接続工程を示す工程別断面図である。

【図12】製造方法の第２接続工程を示す工程別断面図である。

【図13】製造方法の配置工程を示す工程別断面図である。

【図14】間隔Ｄ１を説明する理想状態の平面図である。

【図15】間隔Ｄ１を説明する位置ずれ状態の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下において、図面を参照しながら、本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。なお、以下においては、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向と示す。

【0013】

（第１実施形態）
図１～図６を用いて、第１実施形態の回路装置１００に関して説明する。

【0014】

＜回路装置の構造＞
まず、図１、図２を用いて回路装置１００の構造に関して説明する。回路装置１００は、主に、マザーボード１０と、マルチチップモジュール２０と、はんだボール３０とを備えている。

【0015】

図１、図２に示すように、マザーボード１０は、絶縁基板１１、ランド１２、位置決穴１３などを備えている。絶縁基板１１は、樹脂やセラミックなどの電気的な絶縁性部材を主成分として構成されている。絶縁基板１１は、マルチチップモジュール２０などが実装される実装面Ｓ１と、実装面Ｓ１の反対面Ｓ２とを有している。マザーボード１０は、回路基板に相当する。

【0016】

絶縁基板１１は、導電性部材を主成分とする配線が設けられている。配線は、絶縁基板１１の内層や表層などに設けられている。ランド１２は、配線の一部である。ランド１２は、絶縁基板１１の実装面Ｓ１と反対面Ｓ２に露出している。ランド１２は、マルチチップモジュール２０が実装される部位である。つまり、ランド１２は、はんだボール３０を介して、マルチチップモジュール２０が電気的に接続される。なお、マザーボード１０は、後ほど説明する第３回路部品５３や第４回路部品５４が電気的に接続されるランド１２も備えている。しかしながら、図２では、図面を簡略化するために省略している。

【0017】

実装面Ｓ１には、マルチチップモジュール２０に加えて、第４回路部品５４が実装されている。反対面Ｓ２には、第３回路部品５３が実装されている。つまり、マザーボード１０は、第３回路部品５３と第４回路部品５４とを備えている。第３回路部品５３と第４回路部品５４は、抵抗素子やコンデンサなどのチップ部品である。

【0018】

なお、実装面Ｓ１は、第４回路部品５４が実装されていなくてもよい。反対面Ｓ２は、第３回路部品５３が実装されていなくもよい。この場合、反対面Ｓ２には、ランド１２が設けられていなくてもよい。

【0019】

位置決穴１３は、マザーボード１０に対するマルチチップモジュール２０の位置を決めるための部位である。位置決穴１３は、マザーボード１０に設けられた位置決部といえる。位置決穴１３は、位置決部および第１位置決穴に相当する
図２に示すように、位置決穴１３は、絶縁基板１１の実装面Ｓ１から反対面Ｓ２に貫通して設けられている。よって、絶縁基板１１は、位置決穴１３を形成する環状の壁面を有しているともいえる。しかしながら、本開示は、これに限定されない。位置決穴１３は、実装面Ｓ１に開口端を有する凹部であっても採用できる。

【0020】

図１に示すように、位置決穴１３は、二箇所に設けられている。しかしながら、本開示は、これに限定されない。位置決穴１３は、少なくとも一箇所に設けられていればよい。よって、位置決穴１３は、一箇所に設けられていてもよく、三箇所以上に設けられていてもよい。

【0021】

マルチチップモジュール２０は、マザーボード１０に実装されている。マルチチップモジュール２０は、はんだボール３０を介して、マザーボード１０と電気的に接続されている（実装状態）。よって、マルチチップモジュール２０は、マザーボード１０に積層配置されるといえる。マルチチップモジュール２０とマザーボード１０の積層方向は、Ｚ方向と一致する。

【0022】

マルチチップモジュール２０は、絶縁基板２１、ランド２２、位置決穴２３などを備えている。絶縁基板２１は、樹脂やセラミックなどの電気的な絶縁性部材を主成分として構成されている。絶縁基板２１は、マザーボード１０と対向する対向面Ｓ１１と、対向面Ｓ１１の反対面Ｓ１２とを有している。マルチチップモジュール２０は、電子部品に相当する。

【0023】

絶縁基板２１は、導電性部材を主成分とする配線が設けられている。配線は、絶縁基板２１の内層や表層などに設けられている。ランド２２は、配線の一部である。ランド２２は、絶縁基板２１の対向面Ｓ１１と反対面Ｓ１２に露出している。ランド２２は、はんだボール３０を介して、マザーボード１０と電気的に接続される。なお、マルチチップモジュール２０は、後ほど説明する第１回路部品５１や第２回路部品５２が電気的に接続されるランド２２も備えている。しかしながら、図２では、図面を簡略化するために省略している。

【0024】

対向面Ｓ１１には、第１回路部品５１が実装されている。反対面Ｓ１２には、第２回路部品５２が実装されている。つまり、マルチチップモジュール２０は、第１回路部品５１と第２回路部品５２とを備えている。

【0025】

第１回路部品５１と第２回路部品５２は、システムオンチップ（System on Chip）、メモリ装置、および、電源回路などのチップ部品である。また、第１回路部品５１と第２回路部品５２は、抵抗素子やコンデンサなどのチップ部品であってもよい。よって、マルチチップモジュール２０は、たとえば、第１回路部品５１として抵抗素子やコンデンサなどが実装されており、第２回路部品５２としてシステムオンチップ、メモリ装置、および、電源回路などが実装されていてもよい。なお、システムオンチップは、システムの動作に必要な機能が一つの半導体チップに実装されている。システムオンチップは、たとえば、通信機能を備えたものなどが採用される。

【0026】

なお、対向面Ｓ１１は、第１回路部品５１が実装されていなくてもよい。反対面Ｓ１２は、第２回路部品５２が実装されていなくもよい。この場合、反対面Ｓ１２には、ランド１２が設けられていなくてもよい。

【0027】

位置決穴２３は、マザーボード１０に対するマルチチップモジュール２０の位置を決めるための部位である。位置決穴２３は、マルチチップモジュール２０に設けられた位置決部といえる。位置決穴２３は、位置決部および第２位置決穴に相当する。

【0028】

図２に示すように、位置決穴１３は、絶縁基板１１の実装面Ｓ１から反対面Ｓ２に貫通して設けられている。よって、絶縁基板２１は、位置決穴２３を形成する環状の壁面を有しているともいえる。

【0029】

しかしながら、本開示は、これに限定されない。位置決穴２３は、絶縁基板２１の側壁に設けられた切欠であっても採用できる。この場合、絶縁基板２１は、位置決穴２３を形成する非環状の側壁を有しているといえる。また、絶縁基板２１は、ＸＹ平面から見た場合（平面視）、Ｃ字形状などの位置決穴２３が設けられているともいえる。位置決穴２３は、位置決部および第２位置決穴に相当する。

【0030】

また、位置決穴１３と位置決穴２３は、同一中心軸となるように設けられている。つまり、マザーボード１０にマルチチップモジュール２０が置かれた状態（載置状態）で、位置決穴２３の中心軸と位置決穴１３の中心軸とが同一直線状に配置される。この中心軸は、Ｚ方向に延びる仮想軸である。また、位置決穴１３と位置決穴２３は、載置状態において、互いに対向する位置に設けられているともいえる。さらに、位置決穴１３と位置決穴２３は、載置状態において、水平方向の位置が一致している。なお、水平方向は、Ｘ方向とＹ方向とによって規定されるＸＹ平面に沿う方向である。

【0031】

このため、回路装置１００は、位置決穴２３の中心軸と位置決穴１３の中心軸とを同一直線状に配置することで、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とを位置決めできる。よって、回路装置１００は、マザーボード１０に対するマルチチップモジュール２０の位置ずれを抑制できる。さらに、回路装置１００は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０との電気的な信頼性を確保できる。

【0032】

また、回路装置１００は、位置決穴２３の中心軸と位置決穴１３の中心軸とが同一直線状に配置されたことを確認することで、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とが位置ずれしていないことを確認できる。

【0033】

なお、位置決穴１３は、マザーボード１０において配線や回路部品５３，５４と電気的に接続されていなくてもよい。同様に、位置決穴２３は、マルチチップモジュール２０において配線や回路部品５１，５２と電気的に接続されていなくてもよい。つまり、本実施形態では、一例として、回路装置１００の電気的な機能に寄与しない位置決穴１３，２３を採用している。回路装置１００は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とを位置決めするために、位置決穴２３の中心軸と位置決穴１３の中心軸とが同一直線状に配置されている。

【0034】

図１に示すように、位置決穴２３は、平面視において対角線上の二箇所に設けられている。しかしながら、本開示は、これに限定されない。位置決穴２３は、少なくとも一箇所に設けられていればよい。よって、位置決穴２３は、一箇所に設けられていてもよく、三箇所以上に設けられていてもよい。位置決穴２３は、平面視において複数の角部に設けられていてもよい。なお、位置決穴２３の数は、たとえば、位置決穴１３と同数である。位置決穴１３，２３は、スルーホールともいえる。

【0035】

後ほど詳しく説明するが、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０は、はんだボール３０を溶融させて電気的に接続されている。つまり、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０は、リフローはんだ付けされている。位置決穴１３，２３は、リフローはんだ付けを行う際に、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とを固定する固定具２００が挿入可能に構成されている。

【0036】

ここでの固定は、マザーボード１０に対してマルチチップモジュール２０が水平方向に移動しないようにすることを示している。言い換えると、固定とは、水平方向において、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０が相対的に変位（位置ずれ）しないことを示している。つまり、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０は、リフローはんだ付けする際に、固定具２００によって位置決めされている。このため、位置決穴１３，２３は、複数個所に設けられることで位置を固定しやすくできる。固定具２００は、リフローはんだ付け時における水平方向への変位を規制する変位規制部材ともいえる。なお、固定具２００やリフローはんだ付けに関しては、後ほど詳しく説明する。

【0037】

本実施形態では、電子部品の一例としてマルチチップモジュール２０を採用している。しかしながら、電子部品は、ＢＧＡ部品などの回路部品（チップ部品）であっても採用できる。この場合、マルチチップモジュール２０を回路基板、第２回路部品５２を電子部品とみなすこともできる。

【0038】

図２に示すように、はんだボール３０は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とを電気的に接続する端子である。はんだボール３０は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０との間に配置されている。はんだボール３０は、フラックス４１を介してランド１２に電気的に接続されている。また、はんだボール３０は、フラックス４２を介してランド２２に電気的に接続されている。なお、フラックス４１，４２のかわりにはんだペーストを用いることもできる。これらの点は、下記の第２実施形態でも同様である。

【0039】

なお、図２においては、リフロー工程後のはんだボール３０を示している。一方、図３～図６では、リフロー工程前のはんだボール３０を示している。はんだボール３０は、はんだ部材に相当する。リフロー工程とは、はんだボール３０をリフローはんだ付けする、はんだ付け工程である。

【0040】

＜回路装置の製造方法＞
次に、図３～図６を用いて、回路装置１００の製造方法に関して説明する。上記のように、本製造方法では、固定具２００を用いる。

【0041】

図６に示すように、固定具２００は、挿入棒２０１と頭部２０２とを備えている。挿入棒２０１は、位置決穴１３，２３に挿入可能な棒である。また、挿入棒２０１は、実装状態において、位置決穴１３，２３に挿入可能な程度の長さであればよい。頭部２０２は、挿入棒２０１の一部からＸＹ平面方向に突出した部位である。頭部２０２は、固定具２００を位置決穴１３，２３から抜く際の把持部である。また、頭部２０２は、挿入棒２０１が位置決穴１３，２３から抜けないようにするためのストッパーとしての機能を有していてもよい。固定具２００は、棒状部材に相当する。

【0042】

なお、固定具２００は、樹脂を主成分としたものであっても、金属を主成分としたものであっても採用できる。固定具２００は、リフロー工程時に溶融しない材料であれば特に限定されない。

【0043】

まず、図３に示すように、本製造方法では、絶縁基板２１の対向面Ｓ１１にはんだボール３０を仮付けする（仮付工程）。はんだボール３０は、フラックス４２を介してランド２２に接続される。なお、仮付工程は、マルチチップモジュール２０にはんだボール３０を仮付けする工程ともいえる。また、仮付工程では、絶縁基板２１の対向面Ｓ１１に、はんだペーストを介して第１回路部品５１を接続する。このとき、第１回路部品５１は、対向面Ｓ１１のランドに接続される。しかしながら、仮付工程では、リフローはんだ付けは行わない。よって、第１回路部品５１およびはんだボール３０は、絶縁基板２１に仮付された状態である。なお、仮付は、仮止ともいえる。

【0044】

なお、本製造方法では、仮付工程に先立って、配線や位置決穴２３が形成された絶縁基板２１を準備しておく（第１準備工程）。絶縁基板２１は、第１準備工程でランド２２が形成される。はんだボール３０は、第１準備工程にてマルチチップモジュール２０（絶縁基板２１）に仮付されていてもよい。

【0045】

次に、図４に示すように、本製造方法では、マルチチップモジュール２０の反対面Ｓ１２に、はんだペーストを介して第２回路部品５２を接続する（第１接続工程）。このとき、第２回路部品５２は、反対面Ｓ１２のランドに接続される。しかしながら、ここでも、リフローはんだ付けは行わない。よって、第２回路部品５２は、絶縁基板２１に仮付された状態である。なお、仮付工程は、第１接続工程を含んでいるともみなせる。

【0046】

次に、図５に示すように、本製造方法では、絶縁基板１１の反対面Ｓ２に、はんだペーストを介して第３回路部品５３を接続する（第２接続工程）。このとき、第３回路部品５３は、反対面Ｓ２のランドに接続される。ここでは、リフローはんだ付けによって、第３回路部品５３を絶縁基板１１に実装する。つまり、第３回路部品５３は、仮付ではなく、はんだによって絶縁基板１１に固定されている。

【0047】

なお、本製造方法では、第３回路部品５３を接続する工程に先立って、配線や位置決穴１３が形成された絶縁基板１１を準備しておく（第２準備工程）。絶縁基板１１は、第２準備工程でランド１２が形成される。

【0048】

次に、図６に示すように、本製造方法では、はんだボール３０を介して、マザーボード１０上にマルチチップモジュール２０を配置する（配置工程）。配置工程では、はんだボール３０が仮付されたマルチチップモジュール２０をマザーボード１０の実装面Ｓ１上に置く工程である。このとき、はんだボール３０は、フラックス４１を介してランド１２上に配置される。また、はんだボール３０は、ランド１２上に設けられたフラックス４１上に配置される。

【0049】

また、配置工程では、絶縁基板１１の実装面Ｓ１に、はんだペーストを介して第４回路部品５４を接続する。このとき、第４回路部品５４は、実装面Ｓ１のランドに搭載する。配置工程では、リフローはんだ付けは行わない。よって、第４回路部品５４およびはんだボール３０は、絶縁基板１１に仮付された状態である。

【0050】

なお、配置工程の段階では、第４回路部品５４が仮付された状態ではあるが、便宜的にマザーボード１０と記載している。同様に、絶縁基板２１に第１回路部品５１と第２回路部品５２が仮付された状態の構成をマルチチップモジュール２０と記載している。この点は、以下に説明する位置決工程でも同様である。

【0051】

ところで、はんだボール３０は、配置工程の段階ではフラックス４１，４２でランド１２，２２に仮付されている状態である。つまり、はんだボール３０は、リフローはんだ付けされて、ランド１２，２２に固定されている状態ではない。このため、はんだボール３０は、振動などによって、ランド１２，２２に対して移動することがある。はんだボール３０は、たとえば、ランド１２上のフラックス４１から転がって移動する。

【0052】

この移動に伴って、上記のようにマザーボード１０とマルチチップモジュール２０は、相対的に位置ずれする可能性がある。なお、振動は、マルチチップモジュール２０を配置するときや、マルチチップモジュール２０が配置されたマザーボード１０を移動させるときなどに生じる。また、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０は、リフロー工程時においても位置ずれすることがある。

【0053】

そこで、本製造方法では、マザーボード１０に設けられた位置決穴１３と、マルチチップモジュール２０に設けられた位置決穴２３とに固定具２００を挿入する（位置決工程）。詳述すると、位置決工程では、固定具２００の挿入棒２０１を位置決穴１３，２３に挿入する。つまり、位置決工程では、対向配置された対をなす位置決穴１３，２３に、一つの挿入棒２０１を挿入する。よって、本実施形態では、二本の固定具２００（挿入棒２０１）を挿入することになる。これによって、位置決穴１３，２３の中心軸が同一直線状に配置される。

【0054】

このようにして、位置決工程では、マザーボード１０に対するマルチチップモジュール２０の位置決めをする。このとき、固定具２００の頭部２０２は、位置決穴２３から露出した状態となっている。以下、マザーボード１０上にマルチチップモジュール２０が配置され、位置決穴１３，２３に固定具２００が挿入された状態の構造体は、リフロー前装置とも称する。

【0055】

本実施形態では、一例として、対角線上の二箇所に位置決穴２３が設けられた例を採用している。このため、リフロー前装置は、水平方向におけるマザーボード１０とマルチチップモジュール２０との位置ずれを抑制できる。また、リフロー前装置は、回転方向における位置ずれを抑制できる。回転方向とは、Ｚ方向に延びる仮想直線を回転軸として回転する方向である。

【0056】

なお、本製造方法は、たとえば、固定具２００を位置決穴２３にのみ挿入する。そして、本製造方法は、固定具２００が挿入されたマルチチップモジュール２０をマザーボード１０上に配置する。このとき、固定具２００が位置決穴１３に挿入されるように配置する。つまり、本製造方法は、配置工程と位置決工程とが同一工程であってもよい。

【0057】

そして、本製造方法では、配置工程と位置決工程後に、はんだボール３０を溶融させてマザーボード１０とマルチチップモジュール２０を電気的に接続する（リフロー工程）。リフロー工程は、リフロー前装置をリフロー炉内に搬入する。リフロー工程では、所定の温度に加熱されたリフロー炉内で、リフロー前装置のリフローはんだ付けを行う。つまり、はんだ付け工程では、固定具２００で位置決めされた状態で、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０をリフローはんだ付けする。

【0058】

また、はんだ付け工程では、絶縁基板１１と第４回路部品５４、絶縁基板２１と第１回路部品５１および第２回路部品５２に関してもリフローはんだ付けする。このため、はんだ付け工程は、三段一括でリフローはんだ付けを行うといえる。

【0059】

リフロー工程によって、絶縁基板１１には、第４回路部品５４とはんだボール３０とが固定される。また、絶縁基板２１には、第１回路部品５１、第２回路部品５２、およびはんだボール３０が固定される。

【0060】

さらに、本製造方法では、リフロー工程後に固定具２００を抜き取る（抜き取り工程）。抜き取り工程では、位置決穴１３，２３に挿入されている固定具２００の頭部２０２を掴んで抜き取る。固定具２００を抜き取る際には、ロボットアームなどを用いることができる。

【0061】

これによって、図１、図２に示す回路装置１００を製造できる。また、本製造方法は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とをリフローはんだ付けする際に、マザーボード１０に対してマルチチップモジュール２０が位置ずれすることを抑制できる。そのため、本製造方法は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０との電気的な信頼性が確保された回路装置１００を製造できる。

【0062】

さらに、本製造方法では、三段一括でリフローはんだ付けを行っている。このため、本製造方法では、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０の各面Ｓ１、Ｓ２、Ｓ１１、Ｓ１２に対してリフローはんだ付けを行う方法よりも、リフロー炉の作動時間を短くできる。そのため、本製造方法は、リフロー炉を作動させる際の使用燃料量および二酸化炭素排出量を低減できる。つまり、本製造方法は、使用燃料量および二酸化炭素排出量を低減しつつ位置ずれを抑制できる。

【0063】

＜変形例＞
図７を用いて、変形例の回路装置１０１に関して説明する。回路装置１０１は、回路装置１００の変形例である。そのため、回路装置１０１は、回路装置１００と共通する箇所が多い。共通する箇所には、回路装置１００と同じ符号を付与している。ここでは、主に、回路装置１００と異なる箇所に関して説明する。なお、図７は、図２に相当する断面図である。

【0064】

回路装置１０１は、マザーボード１０ａ、マルチチップモジュール２０ａ、固定具２００を備えている。マザーボード１０ａは、絶縁基板１１に固定用ランド１４が設けられている。固定用ランド１４は、反対面Ｓ２に露出して設けられている。また、固定用ランド１４は、位置決穴１３の周辺に設けられている。固定用ランド１４は、絶縁基板１１の配線の一部である。

【0065】

マルチチップモジュール２０ａは、絶縁基板２１に固定用ランド２４が設けられている。固定用ランド２４は、反対面Ｓ１２に露出して設けられている。また、固定用ランド２４は、位置決穴２３の周辺に設けられている。固定用ランド２４は、絶縁基板２１の配線の一部である。固定用ランド２４を含む絶縁基板２１の配線は、固定用ランド１４を含む絶縁基板２１の配線と同電位である。固定用ランド１４，２４が接続される配線は、たとえばグランド配線などである。

【0066】

なお、図７では、固定具２００の頭部２０２を上記実施形態と異なる形状にしている。しかしながら、頭部２０２は、上記実施形態と同様の形状であっても採用できる。

【0067】

マザーボード１０ａは、固定具２００の挿入棒２０１が位置決穴１３に挿入されている。マルチチップモジュール２０ａは、固定具２００の挿入棒２０１が位置決穴２３に挿入されている。つまり、回路装置１０１は、対向配置された対をなす位置決穴１３，２３に、一つの挿入棒２０１が挿入されている。よって、回路装置１０１は、二つの固定具２００を備えている。なお、固定具２００の数は、これに限定されない。

【0068】

固定具２００は、挿入棒２０１が位置決穴１３，２３に挿入された状態で、マザーボード１０ａとマルチチップモジュール２０ａとに固定されている。固定具２００は、固定用はんだ６１によって、頭部２０２側が固定用ランド２４に固定されている。固定具２００は、固定用はんだ６１によって、頭部２０２と反対側が固定用ランド１４に固定されている。これによって、固定具２００は、マザーボード１０ａおよびマルチチップモジュール２０ａと電気的に接続される。なお、固定用はんだ６１による接続は、リフロー工程前に行ってもよいし、リフロー工程で行ってもよい。

【0069】

回路装置１０１は、回路装置１００と同様の効果を奏することができる。また、回路装置１０１は、はんだボール３０だけではなく、固定具２００によってもマザーボード１０ａとマルチチップモジュール２０ａとが電気的に接続されている。このため、回路装置１０１は、たとえば、グランド配線どうしを接続するためのはんだボール３０を他の接続に用いることができる。

【0070】

なお、固定用ランド１４は、絶縁基板１１の配線と電気的に接続されていなくもよい。同様に、固定用ランド２４は、絶縁基板２１の配線と電気的に接続されていなくもよい。この場合、固定用ランド１４，２４は、樹脂を主成分として構成されていてもよい。

【0071】

以上、本開示の好ましい実施形態について説明した。しかしながら、本開示は、上記実施形態に何ら制限されることはなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。以下に、本開示のその他の形態として、第２実施形態に関して説明する。上記実施形態および第２実施形態は、それぞれ単独で実施することも可能であるが、適宜組み合わせて実施することも可能である。本開示は、実施形態において示された組み合わせに限定されることなく、種々の組み合わせによって実施可能である。

【0072】

＜第２実施形態＞
図８～図１５を用いて、第２実施形態の回路装置１０２に関して説明する。回路装置１０２は、回路装置１００と共通する箇所が多い。共通する箇所には、回路装置１００と同じ符号を付与している。ここでは、主に、回路装置１００と異なる箇所に関して説明する。なお、図１４、図１５は、回路装置１０２をマルチチップモジュール２０側からみた図面である。しかしながら、マルチチップモジュール２０ｂと高背部品５５の位置関係を説明するために、ランド１２やはんだボール３０を実線で示している。

【0073】

回路装置１０２は、位置決部として高背部品５５を備えている点が回路装置１００と異なる。そのため、回路装置１０２は、位置決穴１３，２３が設けられていない。また、回路装置１０２の製造方法では、固定具２００を用いることはない。

【0074】

図８、図９に示すように、回路装置１０２は、マザーボード１０ｂ、マルチチップモジュール２０ｂを備えている。マルチチップモジュール２０ｂは、位置決穴２３が設けられていない点がマルチチップモジュール２０と異なる。その他の構成は、マルチチップモジュール２０と同様である。

【0075】

マザーボード１０ｂは、高背部品５５が設けられている点、および位置決穴１３が設けられていない点がマザーボード１０と異なる。その他の構成は、マザーボード１０と同様である。

【0076】

絶縁基板１１の実装面Ｓ１には、高背部品５５が実装されている。高背部品５５は、回路部品の一つである。高背部品５５は、第４回路部品５４などに比べて背が高い部品である。高背部品５５は、たとえばＩＣチップやコンデンサなどを採用できる。しかしながら、高背部品５５は、ＩＣチップやコンデンサに限定されず、所定の高さ基準を満たすものであれば採用できる。ここでの高さは、Ｚ方向における長さである。

【0077】

高さ基準は、図９に示すように、実装面Ｓ１に実装された状態で、マルチチップモジュール２０の側壁Ｓ１３に隣り合って配置されていることである。また、高さ基準は、リフロー工程後において、マルチチップモジュール２０の側壁Ｓ１３に隣り合って配置されていることともいえる。なお、側壁Ｓ１３の対向領域に、高背部品５５の少なくとも一部が配置されている場合に、側壁Ｓ１３に隣り合って配置されているとみなせる。

【0078】

よって、対向面Ｓ１１は、Ｚ方向において、高背部品５５の頂点よりも実装面Ｓ１側に位置している。また、Ｚ方向において、実装面Ｓ１から高背部品５５の頂点までの長さは、実装面Ｓ１と対向面Ｓ１１との間隔よりも長いともいえる。なお、高背部品５５の頂点は、Ｚ方向において、高背部品５５における実装面Ｓ１から最も離れている部位である。

【0079】

なお、高背部品５５は、はんだボール３３のリフロー工程時に、側壁Ｓ１３と隣り合っている。つまり、高さ基準は、リフロー工程時に、マルチチップモジュール２０の側壁Ｓ１３に隣り合って配置されたことであってもよい。この場合、高背部品５５は、リフロー工程後に側壁Ｓ１３と隣り合っていなくてもよい。

【0080】

高背部品５５は、マルチチップモジュール２０との間隔Ｄ１が所定の間隔基準を満たすように配置されると好ましい。間隔Ｄ１は、高背部品５５と側壁Ｓ１３との距離（最短距離）である。

【0081】

ここで、図１４、図１５を用いて、間隔Ｄ１および間隔基準に関して説明する。図１４は、はんだボール３０が位置ずれしていない理想状態を示している。一方、図１５は、はんだボール３０が最大の位置ずれとなった位置ずれ状態を示している。位置ずれ状態は、マザーボード１０に対してマルチチップモジュール２０が最大の位置ずれとなった状態ともいえる。なお、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０は、上記実施形態で説明したように位置ずれする可能性がある。

【0082】

また、図１４、図１５では、ランド１２の半径であるランド半径をＸ１、はんだボール３０の半径であるはんだ半径をＸ２としている。ランド１２は、固定位置Ｆ１で固定されている。高背部品５５は、固定位置Ｆ２で固定されている。ＳＷ１は、マルチチップモジュール２０の側壁Ｓ１３に沿う仮想線である。なお、ランド１２およびはんだボール３０は、便宜的に、ＸＹ平面に沿う断面形状が円形とする。しかしながら、ランド１２やはんだボール３０は、円形に限定されない。

【0083】

はんだボール３０は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とを電気的に接続している。このため、はんだボール３０は、位置ずれしたとしてもランド１２に接している必要がある。はんだボール３０およびランド１２は、固定位置Ｆ１、Ｆ２に固定されている。そのため、間隔基準は、たとえば、はんだ半径Ｘ２以下を採用できる。

【0084】

さらに、図８に示すように、高背部品５５は、マルチチップモジュール２０を挟み込む位置に設けられると好ましい。本実施形態では、Ｘ方向とＹ方向において、マルチチップモジュール２０を挟み込む四箇所に高背部品５５を設けた例を採用している。各高背部品５５は、二つの側壁Ｓ１３によって形成される角部に偏った位置に設けられている。つまり、マザーボード１０は、対角となる二つの角部の一方に偏った位置に二つの高背部品５５が設けられ、他方に偏った位置に二つの高背部品５５が設けられている。なお、マルチチップモジュール２０を挟み込む高背部品５５の位置は、配置基準ともいえる。

【0085】

なお、マザーボード１０は、マルチチップモジュール２０の周辺における空きスペースや高背部品５５の形状を考慮して、高背部品５５の最適な位置や個数が設定されると好ましい。

【0086】

回路装置１０２は、高背部品５５によって、マザーボード１０に対するマルチチップモジュール２０の位置ずれを抑制できる。さらに、回路装置１０２は、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０との電気的な信頼性を確保できる。

【0087】

次に、図１０～図１３を用いて、回路装置１０２の製造方法に関して説明する。本製造方法では、固定具２００を用いることなく回路装置１０２を製造する。

【0088】

まず、図１０に示すように、本製造方法では、上記実施形態と同様、絶縁基板２１の対向面Ｓ１１にはんだボール３０を仮付けする（仮付工程）。なお、本製造方法では、仮付工程に先立って、配線が形成された絶縁基板２１を準備しておく（第１準備工程）。

【0089】

次に、図１１に示すように、本製造方法では、上記実施形態と同様、マルチチップモジュール２０の反対面Ｓ１２に、はんだペーストを介して第２回路部品５２を接続する。次に、図１２に示すように、本製造方法では、上記実施形態と同様、絶縁基板１１の反対面Ｓ２に、はんだペーストを介して第３回路部品５３を接続する。なお、本製造方法では、第３回路部品５３を接続する工程に先立って、配線が形成された絶縁基板１１を準備しておく（第２準備工程）。第２準備工程では、はんだボール３０が実装されるランド１２に加えて、高背部品５５が実装されるランド１２が形成される。

【0090】

次に、図１３に示すように、本製造方法では、上記実施形態と同様、はんだボール３０を介して、マザーボード１０上にマルチチップモジュール２０を配置する（配置工程）。また、配置工程では、絶縁基板１１の実装面Ｓ１に、はんだペーストを介して第４回路部品５４および高背部品５５を接続する。このとき、第４回路部品５４と高背部品５５は、実装面Ｓ１のランドに搭載する。配置工程では、リフローはんだ付けは行わない。よって、第４回路部品５４、高背部品５５、およびはんだボール３０は、絶縁基板１１に仮付された状態である。

【0091】

また、配置工程では、間隔基準および配置基準を満たすように高背部品５５を配置する。高背部品５５を配置する工程は、位置決工程ともいえる。この場合、理想状態から位置ずれ状態まで位置ずれした場合、マルチチップモジュール２０は、側壁Ｓ１３が高背部品５５に接触する。このため、回路装置１０２は、はんだボール３０とランド１２とが電気的に接続されない状態まで、マザーボード１０とマルチチップモジュール２０とが相対的に位置ずれすることを抑制できる。また、回路装置１０２は、はんだボール３０のズレ幅をはんだ付けの有効範囲に制限できるともいえる。なお、はんだボール３０とランド１２とが電気的に接続されない状態は、はんだリフロー不良ともいえる。しかしながら、本開示は、これに限定されない。間隔基準は、位置ずれが生じたとしても、はんだリフロー不良とならない値であれば採用できる。

【0092】

さらに、リフロー前装置は、水平方向におけるマザーボード１０とマルチチップモジュール２０との位置ずれを抑制できる。また、リフロー前装置は、回転方向における位置ずれを抑制できる。

【0093】

そして、本製造方法では、配置工程後に、上記実施形態と同様、はんだボール３０を溶融させてマザーボード１０とマルチチップモジュール２０を電気的に接続する（リフロー工程）。これによって、図８、図９に示す回路装置１０２を製造できる。また、本製造方法は、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0094】

本開示は、実施形態に準拠して記述されたが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。

【符号の説明】

【0095】

１０，１０ａ，１０ｂ…マザーボード、１１…絶縁基板、１２…ランド、１３…位置決穴、１４…固定用ランド、２０，２０ａ，２０ｂ…マルチチップモジュール、２１…絶縁基板、２２…ランド、２３…位置決穴、２４…固定用ランド、３０…はんだボール、４１，４２…フラックス、５１…第１回路部品、５２…第２回路部品、５３…第３回路部品、５４…第４回路部品、５５…高背部品、６１…固定用はんだ、１００～１０２…回路装置、２００，２００…固定具、２０１…挿入棒、２０２…頭部、Ｓ１…実装面、Ｓ２…反対面、Ｓ１１…対向面、Ｓ１２…反対面、Ｄ１…間隔、Ｘ１…ランド半径、Ｘ２…はんだ半径

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】