專利名稱：模塊安裝的母板設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于安裝模塊的母板。
圖4是模塊的示意斷面圖。圖4中表示的模塊1包括一個陶瓷襯底2和連接到在它的表面的上部的基片2的外殼3。電路5是在它的區(qū)域中的基片2上形成的，是由外殼3覆蓋的，包括電路部件4，導電圖(未示出)等等。基片2在基片2的邊緣端(由外殼3未覆蓋的部分)上裝備電極部分(未示出)，該電極部分電連接于設置在外殼3上的電路5。
模塊1例如通過焊接部分7安裝在母板8上，如圖5A中所示的。圖5A中僅僅表示在形成模塊1的多個部件中的基片2，而外殼3，電路部件4等等被省略。圖5還表示在該母板8上形成的連接電極10。焊接部分7連接的位置形成的連接電極10用于改進母板8和焊接部分7之間的連接特性。焊接部分7連接到模塊1的電極部分。模塊1的電路5可以通過焊接部分7電連接到放置在母板8側的另一個電路。
當在母板8上安裝模塊1時，在模塊1的基片2上的預定的焊接位置形成焊接部分7，如圖5A中所示的，設計模塊1的基片2放在母板8上，并且放置在母板8上。
然后，具有放置在那上面的模塊1的母板8在回流爐中加熱，因此焊接部分7熔化并且粘附到母板8的連接電極10，因此通過焊接部分7焊接模塊1到該母板8。在這種情況下，模塊1的基片2和母板8彼此在面對基片2的底部和作為安裝面的母板8的表面相干。
在加熱之后，與模塊1焊接安裝的母板8被冷卻。因此，模塊1通過焊接部分7安裝在母板8上。
但是，在具有上面描述的配置的常規(guī)的模塊安裝母板中發(fā)現(xiàn)一個問題，模塊1不能通過焊接部分7可靠地安裝在母板8上。即，當放置在那上面的具有模塊1的母板8在該回流爐中加熱和焊接部分7被熔化時，模塊1的基片2粘附到在基片2整個安裝面的母板8的表面。因此，在加熱之后的冷卻處理中，基片2的中心部分和用于安裝模塊1的區(qū)域S的中心部分不是容易地冷卻的，其中該模塊是與區(qū)域S接觸(以下稱為模塊安裝與接觸區(qū)域S)，因為熱在基片2及模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分是累加的，而模塊1的基片2的邊緣端和模塊安裝與接觸區(qū)域S的周圍很快地冷卻了?；?和模塊安裝與接觸區(qū)域S中的溫度從它的周圍向著模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分增加，即，溫度是不均勻地分布的。
由于不均勻地分布的溫度，基片2和母板8卷曲使得彼此相離分開，如圖5B中所示的，因此基片2和母板8之間通過焊接部分7的連接是不穩(wěn)定的。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一個模塊安裝母板設備，包括在其上可以可靠地安裝模塊的一塊母板。
為此，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，模塊安裝母板設備包括具有在該母板的區(qū)域中形成的至少一個通孔的一個母板，在其上模塊與該母板接觸的安裝。通孔用于增強從該模塊的熱耗散以便抑制由于熱耗散不充分引起的母板卷曲，因此保存模塊和母板之間足夠的接觸區(qū)域。
通孔可以至少放置在母板區(qū)域的中心部分，在其上模塊與母板接觸固定。
由于根據(jù)本發(fā)明的母板在其區(qū)域中裝備至少一個通孔，在母板上模塊與母板接觸固定，例如在用于焊接該模塊到該母板的加熱之后的冷卻處理中，熱直接地通過通孔從該模塊的一部分很快地耗散，該模塊與該母板接觸，其中熱可能是累積的，因此該模塊部分可以很快地冷卻并且通過模塊的熱分布不均勻可以明顯地減輕，因此基本上避免了由于熱分布的不均勻引起的模塊卷曲。
該母板在該區(qū)域中提供通孔，模塊與母板接觸固定在該區(qū)域上，即，在熱可能累積的區(qū)域中。因此，在母板的該區(qū)域中熱不累積并且通過母板的熱分布的不均勻可以明顯地減輕，因此基本上避免了母板的卷曲。
如上所述，可以基本上阻止該母板卷曲，因此由于它的卷曲，模塊和母板之間的不穩(wěn)定的連接可以基本上避免了。
上述常規(guī)的母板不提供通孔；因此，母板可能明顯地卷曲，并且母板和模塊點接觸，因此母板和模塊之間的接觸區(qū)變得很小，并且它們之間的連接變得不穩(wěn)定。另一方面，根據(jù)本發(fā)明，利用該通孔可以避免母板的卷曲，母板和模塊是平面接觸，并且與常規(guī)的母板相比，母板和模塊之間的接觸區(qū)增加了。而且，即使當母板卷曲時，通過通孔可以抑制母板的卷曲到小的程度。當例如基本上在母板區(qū)域的中心部分放置通孔時，該模塊是與該母板接觸的安裝在母板上，該模塊與該母板在該母板通孔的邊緣平面接觸。因此，母板和模塊之間的接觸區(qū)比常規(guī)的母板更大，因此該模塊安裝在以其不穩(wěn)定的方式接觸的母板上。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的模塊安裝母板的示意圖；圖2A、2B和2C是根據(jù)本發(fā)明的相應的其它實施例的模塊安裝母板的示意圖；圖3A和3B是表示根據(jù)本發(fā)明的實施例獲得的優(yōu)點的模塊安裝母板的示意圖；圖4是模塊的斷面圖；和圖5A和5B是常規(guī)的模塊安裝母板的示意圖。
在下面參照附圖描述根據(jù)本發(fā)明的實施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的模塊安裝母板和該模塊的部件的基片的示意圖。與在上述常規(guī)的模塊安裝母板中使用的相同的部件以與圖5A和5B中使用的部件以相同的標號表示，對于這些部件不重復敘述了。
在圖1中，母板8在以這樣的方式安裝模塊1的母板8的區(qū)域S中裝備一個通孔12，以致模塊1是在它的區(qū)域S(以下稱為模塊安裝與接觸區(qū)域S)與母板8接觸的。
通孔12是安置在母板8的模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分。通過在母板8中提供通孔12，熱直接地耗散到外部，在母板8上焊接安裝模塊1的回流爐中加熱之后的冷卻處理中，通過從模塊1的基片2的中心部分的通孔12，從該部分熱不能很快電耗散，因此加速冷卻。因此，基片2可以在基片2的中心部分與在它的周圍以相同的速度冷卻?；?可以在基片2的整個區(qū)域基本上以相同的溫度減小比率冷卻。
由于模塊安裝與接觸區(qū)域S是熱不容易耗散的母板8的一部分，在它的中心部分被切掉，熱可以很快地從模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分耗散，因此模塊安裝與接觸區(qū)域S可以在整個區(qū)域S以相同的冷卻速度冷卻，并且模塊安裝與接觸區(qū)域S可以被冷卻，同時該溫度在整體區(qū)域S基本上平衡地分布。
基片2和母板8可以基本上阻止由不均勻地分布的溫度引起的卷曲，因為在冷卻處理中該溫度可以在整個基片2和母板8均勻地分布，如上所述的。因此，由卷曲的基片2與母板8引起的不穩(wěn)定的焊接可以避免了。
特別地，當很多模塊安裝在母板8上時，熱不能從模塊1和母板8之間的大的接觸部分迅速地耗散，因此當冷卻時可能出現(xiàn)不均勻的溫度分布。通過提供上面的通孔12可以避免這個問題。
根據(jù)本實施例，通孔12的尺寸通過考慮基片2和母板8的厚度及材料、模塊安裝與接觸區(qū)域S的區(qū)域等等執(zhí)行實驗和計算設置，以使整個模塊1和基片8的不均勻的溫度分布可以避免并且基片2和母板8的卷曲在冷卻處理中可以最小化。
即使當由于母板8的卷曲，模塊安裝與接觸區(qū)域S的周圍和基片2的邊緣端彼此分開，不管提供通孔12，模塊安裝與接觸區(qū)域S的周圍和基片2的邊緣端之間的間隙可以最小化。這是因為母板8在通孔12的邊緣彎曲，它是根據(jù)本實施例形成的，如圖3B所示的，而當不形成通孔12時，母板8在模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分彎曲，如圖3A中所示的，因此根據(jù)本實施例，從母板8彎曲的該點到模塊安裝與接觸區(qū)域S的周圍的距離減小了。而且，即使當母板8卷曲時，它的卷曲可以減小，因為母板8中溫度的不均勻通過通孔12避免了。
如上所述，當卷曲的母板8的模塊安裝與接觸區(qū)域S的周圍和基片2的邊緣端彼此分開時，不管通孔12，模塊安裝與接觸區(qū)域S的周圍和基片2的邊緣端之間的間隙可以是小的，以便保持可靠的焊接狀態(tài)，因此得到彼此可靠地焊接的模塊1和母板8。
當不提供通孔12時，如在常規(guī)的母板的外殼中，當母板8卷曲時，模塊1的基片2和母板8是彼此點接觸，如圖3A中所示的，因此基片2與母板8之間接觸的區(qū)域明顯地減小了。因此，模塊1在母板8上的安裝狀態(tài)變得不穩(wěn)定了。
另一方面，根據(jù)本實施例，通過提供通孔12，即使當母板8卷曲時，它的卷曲可以最小化，如圖3B中所示的，并且基片2和母板8在通孔12的邊緣是平面接觸。因此，基片2和母板8之間的連接區(qū)域與其中不提供通孔12的外殼比較更大了，因此模塊1在母板8上的安裝狀態(tài)變得穩(wěn)定了。
根據(jù)上面描述的實施例，通過在母板8的模塊安裝與接觸區(qū)域S提供通孔12，得到可靠地安裝模塊1的母板8。
模塊1的熱耗散特性可以改進，因為當操縱模塊1時產(chǎn)生的熱可以直接地從模塊1的底部通過通孔12耗散到外部。
本發(fā)明不局限于上面描述的實施例，并且預定覆蓋其它各種實施例。例如，雖然根據(jù)上面的實施例，通孔12是圓形的，通孔12可以是矩形的，如圖2A中所示的，是多角形的，諸如三角形的或者五角形的，或者是橢圓形的。通孔12可以以任何尺寸形成，只要基片2和母板8可以防止由溫度分布的不均勻引起的卷曲。例如，通孔12可以具有較大尺寸，其中切掉整個模塊安裝與接觸區(qū)域S，除了要求焊接的外圍部分。
雖然根據(jù)上面的實施例，提供了單個通孔12，但是可以提供多個通孔12，如圖2B中所示的。多個通孔12可以具有彼此相同的尺寸或者彼此不同的尺寸。多個通孔12可以放置在任何位置，只要基片2和母板8可以防止卷曲。
雖然根據(jù)上面的實施例，通孔12放在母板8的模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分，但是多個通孔12可以放在模塊安裝與接觸區(qū)域S的中心部分之外的部分，如圖2C中所示的。通孔12可以放置在模塊安裝與接觸區(qū)域S中的任何位置，只要可以減少溫度分布的不均勻。
根據(jù)本發(fā)明安裝在母板8上的模塊1的結構不局限于上面的實施例描述的，它可以以其它方式形成。
權利要求
1.一種模塊安裝母板設備，包括具有在母板的區(qū)域中形成至少一個通孔的一塊母板，在該母板上模塊與該母板接觸的固定，所述通孔用于增強從該模塊的熱耗散以便抑制由于不充分的熱耗散引起的該母板卷曲，因此保存該模塊與該母板之間的足夠的接觸區(qū)域。
2.根據(jù)權利要求1的模塊安裝母板設備，其中所述通孔至少放置在該母板區(qū)域的中心部分，在該母板上該模塊與該母板是接觸固定。
全文摘要
一塊母板在它的區(qū)域中提供一個通孔,在該母板上一個模塊是與該母板接觸固定的。當加熱該母板和該模塊使得通過焊接彼此連接時產(chǎn)生的熱可以在冷卻處理中通過從該模塊的基片的通孔很快地耗散,因此可以抑制通過該模塊的溫度分布不均勻。由于在熱可能累積的母板區(qū)域中提供了通孔,熱還可以很快地從該母板區(qū)域耗散,因此可以減輕通過該母板的溫度分布的不均勻。該模塊和該母板防止了由于溫度分布的不均勻引起的卷曲,因此避免了不穩(wěn)定的連接。
文檔編號H05K1/02GK1337843SQ01121609
公開日2002年2月27日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權日2000年6月1日
發(fā)明者岡田雅信, 中谷和義 申請人:株式會社村田制作所