JP2002164627A - 電子回路モジュール - Google Patents

電子回路モジュール

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属共晶接続のフェイスダウン実装における
バンプ間ショート不良を低減し、安価な電子回路モジュ
ールを提供することにある。 【解決手段】 ICチップと電気接続するボンディング
パターン1とベタパターン2の間にシールドパターン3
を形成することにより、ボンディング時ベタパターン2
外部に押し出されてバンプに到達するSnの量を抑制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯機器等や、電
子手帳または、液晶表表示装置に使用されているドライ
バーICやメモリー,コントローラ等のベアチップ実装
部分の構造/構成に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体ICのベアチップ実装は、
接着を用いて接続するには、いくつかの方法が実用化さ
れている。まず第1に、ICチップのパッドにAuから
なるバンプをめっきで形成しためっきバンプやワイヤー
ボンディングを応用したスタッドバンプを用いて、回路
基板に異方性導電膜で圧着するか、または銀ペーストを
バンプに転写して基板と接続し、その間にアンダーフィ
ルを充填し接続しするという方法である。
【0003】第2に、金属共晶接続を用いた場合、IC
チップのバンプに半田を用い、基板の電極に半田付けし
アンダーフィルを充填するという方法、第3に、ICチ
ップのバンプにAuを用い基板側の電極にSnめっきを
行ない、Au−Sn共晶接続を行いアンダーフィルを充
填するという方法である。
【0004】ここで第3の方法、即ち、Au−Sn共晶
接続は、ボンディングヘッドにICチップを吸着し、3
00〜500℃に加熱しながら画像処理でたとえばフレ
キシブル基板のパターンとICチップのパターンを位置
補正して圧着し、ボンディングが開始する。その時、基
板側電極上にめっきされたSnは溶融すると同時にバン
プのAuに拡散し、電極とバンプが接続される。ボンデ
ィングヘッドはICチップの吸着を解除して上昇し、ボ
ンディングが終了する。更にアンダーフィルをICチッ
プの側面に塗布し充填する。充填は数秒から数十分で完
了し、オーブンでアンダーフィルを硬化する。
【0005】フレキシブル基板には、図5に示す通り、
ICチップと電気接続するボンディングパターンと、該
パターンの内側にベタパターンを配置していた。ベタパ
ターンは、ICチップの能動領域の遮光と、アンダーフ
ィルの硬化性を高めるための触媒作用という機能を有し
ている。ボンディングパターンの内一部のパターンは、
同一電位を得る必要性からベタパターンと接続してい
た。
【0006】アンダーフィルをボンディングした後に注
入するのはボイドの管理とフィレットの管理が容易では
ない。そのためベタパターン上にアンダーフィルとして
使用する嫌気硬化型接着剤を塗布した後ボンディングす
ることで、ベタパターン上に前記嫌気硬化型接着剤を押
し広げて封止する。接続後はバンプ周辺に更にフィレッ
トの形状が一定となる様に点塗布でアンダーフィルを更
に追加して塗布する。ボイドを完全になくすことはでき
ないが、発生する一つ一つのボイドの大きさを小さくす
ることができるため、リフローや信頼性面で問題となる
ものは発生せず歩留まりと信頼性が安定した。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、嫌気硬化型接
着剤をボンディング前にあらかじめ塗布する方式では、
ICチップをあらかじめ加熱して、フレキシブル基板と
位置合わせし、加圧するが、この時嫌気硬化型接着剤が
ベタパターン上に広がるため、融けたSnがベタパター
ン外部に押し出されるように加圧される。Snが多くめ
っきされた場合など、Snがベタパターンと接続してあ
るボンディングパターンを伝って流れ出したり、Snが
塊となって噴出したりするため、SnがICチップのバ
ンプ部に引っかかって溜り、ブリッジ(ショート)する
現象が発生する問題点があった。
【0008】本発明は、この問題を解決するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本問題を解決するため
に、少なくとも絶縁フィルム上に配線パターンが形成さ
れてなるフレキシブルプリント基板と、電極部にバンプ
を形成したICチップとアンダーフィル剤を主な構成要
素とする電子回路モジュールにおいて、前記フレキシブ
ル基板にはICチップの電極部のバンプと電気的接続状
態をとるためのボンディングパターンと、該パターンに
取り囲まれる、あるいは、はさまれた内側の部分にベタ
パターンが形成され、前記ボンディングパターンと前記
ベタパターンの間にシールドパターンを設けている。
【0010】これにより、ボンディング時に融けた前記
ベタパターンから噴出したSnの塊がシールドパターン
にせき止められ、またベタパターンのSnの塊がボンデ
ィングパターンを伝って流れ出さなくなるため、バンプ
部に到達するSn量が少なくなり前記ブリッジを防止す
ることが可能となる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。
【0012】図1〜図3はフレキシブル基板上面図で、
フレキシブル基板のパターンを示す図である。
【0013】図1に示す通り、ポリイミドフィルム4
に、ICチップ5と接続するボンディングパターン1と
ベタパターン2、前記ボンディングパターン1と前記ベ
タパターン2の間に帯状のシールドパターン3を設けて
いる。このようなシールドパターン3は、本図1ではベ
タパターン2のある一つの辺に沿って対向して1本あ
り、かつ、ベタパターンの該対応する辺に平行に延びて
形成されている。しかし該シールドパターン3は、ベタ
パターン2の他の辺に対して対向させて形成してよい
し、また、ベタパターン2の各辺と平行に形成している
とは限らない。また、曲線であっても良い。前記シール
ドパターン3の幅は5μm〜1000μmで形成する。
また、ベタパターン2とシールドパターン3との間隙は
5μm〜1000μmで形成する。以上のパターン幅、
パターン間隔について、下限値を下回った場合、噴出し
たSnをせき止めるには充分の幅ではないため、これら
のSnがボンディングパターンを通じてICチップのバ
ンプ部に到達する可能性が高くなる。また、上限値を上
回った場合、ベタパターン2が小さくなり、ICチップ
の能動領域の遮光機能を充分に果たせなくなる。
【0014】図4は、図1に示す本発明の電子回路装置
の断面図である。ポリイミドフィルム4に形成されたボ
ンディングパターン1、ベタパターン2、シールドパタ
ーン3はSnめっきをしてある。Auのバンプ6を形成
してあるICチップ5がボンディングパターン1と共晶
接続してある。ベタパターン2とICチップ5の間に
は、嫌気硬化型接着剤7で、ICチップ5とフレキシブ
ル基板を接続すると共に硬化してある。
【0015】ベタパターン2上にあらかじめ塗布された
嫌気硬化型接着剤7は、ICチップ5ボンディング時に
パターン上を広がる。加熱されたICチップ5により溶
融したベタパターン2上のSnは、前記嫌気硬化型接着
剤7に押されるようにしてベタパターン2の外部に流れ
出したり、飛び散ったりする。押し出されたSnはバン
プ6でひっかかり、ブリッジの原因となる。本発明の通
りベタパターン2からSnが流出した場合でも、シール
ドパターン3で引っかかることによりバンプ6部に達す
るSnが極めて少なくなるため、ブリッジ発生率が低下
し、歩留まりの向上につながる。
【0016】図2に示す通り、シールドパターン3の形
状を、ベタパターン2を取り囲む枠状に形成する。この
ようなシールドパターン3はベタパターン2の各辺と平
行に形成しているとは限らず、また、曲線であっても良
い。枠状にすることにより、飛び散りによりバンプ6に
到達するSn量を抑制する効果は更に向上する。また、
シールドパターン3をベタパターン2と独立して形成す
る。これにより、ベタパターン2からSnが流れ出さな
くすることができる。以上により、バンプ6部でのブリ
ッジ発生率は更に低下する。
【0017】また、図3に示す通り、ベタパターン2と
シールドパターン3とは電気的に接続されていても良
い。ただし、シールドパターン3とボンディングパター
ン1の接続部が、シールドパターン3とベタパターン2
の接続部と同一辺上にないことが好ましい。これは、接
続部からSnが流れ出した場合でも、接続部からバンプ
6までの道のりを長くすることにより、バンプ6に到達
するSn量を抑制することができるためである。ベタパ
ターン2をシールドパターン3と接続することによりベ
タパターン2の電気的安定性を得ながら、かつ、シール
ドパターン3によりSnブリッジ発生率を低下すること
ができる。
【0018】
【実施例】実施例1 図1はフレキシブル基板上面図で、フレキシブル基板の
パターンを示す図である。ポリイミドフィルム4上にI
Cチップ5と接続するボンディングパターン1とベタパ
ターン2が設けられており、ベタパターン2の辺と平行
にシールドパターン3が形成してある。シールドパター
ン3の幅は100μm、シールドパターン3とベタパタ
ーン2の間隙は100μmで形成した。
【0019】本発明の通り、ボンディング時にベタパタ
ーン2からSnが流れ出さず、枠パターンを形成するこ
とで噴出したSnがせき止められたため、ブリッジの不
良発生率を従来の1/2に低減できた。
【0020】実施例2 図2はフレキシブル基板上面図で、フレキシブル基板の
パターンを示す図である。ポリイミドフィルム4にIC
チップ5と接続するボンディングパターン1とベタパタ
ーン2、ベタパターン2を取り囲む形状にシールドパタ
ーン3が形成してある。シールドパターン3の幅は10
0μm、シールドパターン3とベタパターン2との間隙
は50μmで形成した。
【0021】本発明の通り、ボンディング時にベタパタ
ーン2からSnが流れ出さず、噴出したSnがシールド
パターン3でせき止められたため、ブリッジの不良発生
率を従来の1/6に低減できた。実施例1と比較してブ
リッジ不良発生率が低下したのは、シールドパターン3
がベタパターン2周囲を取り囲む形状となっており、ベ
タパターン2から4方向に噴出したSnをシールドパタ
ーン3でせき止めてバンプに到達するSn量を低下した
ためである。
【0022】実施例3 図3はフレキシブル基板上面図で、フレキシブル基板の
パターンを示す図である。ポリイミドフィルム4にIC
チップ5と接続するボンディングパターン1とベタパタ
ーン2、ベタパターン2を取り囲む形状にシールドパタ
ーン3が形成してある。また、シールドパターン3とベ
タパターン2とは電気的接続されている。シールドパタ
ーン3の幅は100μm、シールドパターン3とベタパ
ターン2との間隙は50μmで形成した。
【0023】本発明の通り、ボンディング時にベタパタ
ーン2からSnが流れ出さず、噴出したSnがシールド
パターン3でせき止められたため、ブリッジの不良発生
率を従来の1/6に低減できた。ブリッジ不良に対する
効果は実施例2と同様であったが、本構造ではベタパタ
ーン2が電気的に安定となり、よりモジュールの品質信
頼性が向上する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本願発明によれ
ば、ボンディングパターンとベタパターンとの間にシー
ルドパターンを設けたことにより、ICチップ5とフレ
キシブル基板の接続においてバンプ6部に到達するベタ
パターン2から押し出されたSnの量を減少することが
可能となった。以上により効率的にパターン間のブリッ
ジの不良を防止する電子回路モジュールを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実施例1のフレキシブル基板の上
面図である。
【図2】本発明による実施例2のフレキシブル基板の上
面図である。
【図3】本発明による実施例3のフレキシブル基板の上
面図である。
【図4】図1のA−A'部分の断面図である。
【図5】従来技術のフレキシブル基板の上面図である。
【符号の説明】
1 ボンディングパターン 2 ベタパターン 3 シールドパターン 4 ポリイミドフィルム 5 ICチップ 6 バンプ 7 嫌気硬化型接着剤
フロントページの続き Fターム(参考) 5E338 AA01 AA12 AA16 BB75 CC01 CC09 CD23 CD25 CD32 EE53 5F044 KK03 KK11 LL11 QQ01

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁フィルム上に配線パターンが形成さ
    れてなるフレキシブルプリント基板と、電極部にバンプ
    を形成した半導体チップとアンダーフィル剤を主な構成
    要素とする電子回路モジュールにおいて、前記フレキシ
    ブルプリント基板には半導体チップ(以降ICチップと
    略記する)の電極部のバンプと電気的接続状態をとるた
    めのボンディングパターンと、該パターンに取り囲まれ
    る、あるいは、はさまれた内側の部分にベタパターンが
    形成され、前記ボンディングパターンと前記ベタパター
    ンの間にシールドパターンを設けてあることを特徴とす
    る電子回路モジュール。
  2. 【請求項2】 前記シールドパターンは前記ベタパター
    ンを取り囲む枠状に形成されていることを特徴とする請
    求項1記載の電子回路モジュール。
  3. 【請求項3】 前記シールドパターンが前記ベタパター
    ンと電気的に独立していることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2記載の電子回路モジュール。
  4. 【請求項4】 前記シールドパターンが前記ベタパター
    ンと電気的に接続していることを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2記載の電子回路モジュール。
  5. 【請求項5】 前記シールドパターンの幅は5〜100
    0μmの範囲内であることを特徴とする請求項3または
    請求項4記載の電子回路モジュール。
  6. 【請求項6】 前記シールドパターンと前記ベタパター
    ンとの間隙の広さは5〜1000μmの範囲内であるこ
    とを特徴とする請求項3または請求項4記載の電子回路
    モジュール。
  7. 【請求項7】 前記シールドパターンは前記ベタパター
    ンの所望の辺に沿って対向して延びる帯状パターンであ
    ることを特徴とする請求項1記載の電子回路モジュー
    ル。
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