JP2002271014A

JP2002271014A - 電子部品の実装方法

Info

Publication number: JP2002271014A
Application number: JP2001066096A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kuroshima; 豊黒島; Masaru Kitahara; 勝北原; Masahiro Jigen; 雅啓慈眼
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2001-03-09
Filing date: 2001-03-09
Publication date: 2002-09-20

Abstract

(57)【要約】【課題】アンダーフィルを塗布する実装工程を工夫す
ることによって、高密度実装ができ、且つ、ボイドの発
生を除去できる半導体装置の実装方法を提供する。【解決手段】プリント配線板３へのクリームハンダ１
０の印刷（ａ）→シリンジ７によるアンダーフィル１４
の塗布（ｂ）→バンプ２付き半導体装置１のプリント配
線板３への実装（ｃ）→リフロー炉におけるクリームハ
ンダ１０の溶融によるハンダ付け、及びアンダーフィル
１４の硬化（ｄ）、という手順で半導体装置１の実装を
行う。これにより、従来の塗布方法に比べて生産性が著
しく高くなり、アンダーフィル１４が半導体装置１の脇
に流出するのを防ぎ、周辺部品への影響をなくし、且
つ、必要最小限のアンダーフィル１４の量で半導体装置
１の強度を向上させ、重量とコストの低減化を図ること
ができる。さらに、ボイドの巻き込みを無くすことがで
きるので、半導体装置１の実装後の信頼性が向上すると
共に、実装後のリペアも容易となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＢＧＡ（ボール・
グリッド・アレイ）やＣＳＰ（チップ・サイズ・パッケー
ジ）などのバンプ付き半導体装置を含めた電子部品の実
装方法に関し、特に、プリント配線板に搭載する半導体
装置におけるアンダーフィルの塗布方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＢＧＡやＣＳＰなどのバンプ
付き半導体装置がプリント配線板の基板に実装された電
子回路部品が広く知られている。このような実装構造の
バンプ付き半導体装置は、半導体装置の下面と基板との
間に生じた隙間に絶縁性の樹脂であるアンダーフィルが
注入され、隙間の部分を充填している。図５は、プリン
ト配線板に実装されたＢＧＡやＣＰＳなどのバンプ付き
半導体装置と基板との間に生じた隙間に、アンダーフィ
ルを注入する従来方法を説明する斜視図であり、図６
は、図５のＡ−Ａ’断面図である。

【０００３】図５及び図６において、プリント配線板３
は、主にガラスエポキシやＢＴレンジやセラミック等の
材料で製造された基板であり、このプリント配線板３の
表面には、ＢＧＡパッケージ等の電子部品を実装するた
めに設けられたパッド６が形成されている。そして、プ
リント配線板３に形成されたパッド６上に、半導体装置
１やその他の電子部品４などが搭載されている。半導体
装置１は、ＢＧＡやＣＳＰなどの接続端子をパッケージ
下面に有するエリアアレイ型の構造をしており、パッド
６に搭載される接続端子の部分には、ハンダや金からな
るバンプ２が形成されている。したがって、半導体装置
１は、このバンプ２によってプリント配線板３のパッド
６部分に実装され、プリント配線板３と回路的に接合さ
れる。図５及び図６は、プリント配線板３の上に半導体
装置１が実装される過程において、プリント配線板３と
半導体装置１との隙間に、シリンジ７によってアンダー
フィル８を充填する状態を示している。

【０００４】図４は、従来から用いられている半導体装
置の実装方法を示す工程図であり、図４を用いて従来技
術における半導体装置の実装方法を説明する。従来のバ
ンプ付き半導体装置１のプリント配線板３への実装方法
は、図４において、プリント配線板３のパッド６へのク
リームハンダ１０の印刷（ａ）→バンプ付き半導体装置
１のプリント配線板３への実装（ｂ）→リフロー炉よる
ハンダ付け（ｃ）→アンダーフィル８の塗布（ｄ）→ア
ンダーフィル８の硬化という手順によって行われる。

【０００５】従来の半導体装置の実装方法をさらに詳し
く説明すると、先ず、同図（ａ）に示すように、プリン
ト配線板３の上に設けられたパッド６上にマスクを用い
てクリームハンダ１０を印刷する。その後、同図（ｂ）
に示すように、画像認識を有する実装機を用いて半導体
装置１の位置合わせを行い、さらに、同図（ｃ）に示す
ように、プリント配線板３に印刷されたハンダ上に半導
体装置１を実装する。そして、半導体装置１を実装後
に、リフロー炉を通してハンダを溶融させてハンダ付け
し、半導体装置１とプリント配線板３とを接続する。

【０００６】その後、同図（ｄ）に示すように、シリン
ジ７を用いて、半導体装置１とプリント配線板３との間
に生じた隙間に熱硬化型のアンダーフィル８を注入す
る。このアンダーフィル８は、通常、エポキシやアクリ
ル系の材料によって製造されている。また、このアンダ
ーフィル８は、半導体装置１とプリント配線板３の熱膨
張による応力の緩和や、落下・衝撃等による機械的応力
を緩和する目的のために注入され、注入後は恒温槽によ
って硬化される。

【０００７】図４（ｄ）に示すシリンジ７は、半導体装
置１とプリント配線板３との隙間にアンダーフィル８を
注入するための、ディスペンサ装置に取り付けられてい
る注入器であり、このシリンダ７に充填されているアン
ダーフィル８を、ノズル９を通して、半導体装置１の周
辺より塗布する。塗布後は、アンダーフィル８は半導体
装置１の下面にあるバンプ２の隙間に流れ込む。

【０００８】アンダーフィル８の塗布方法としては、一
般的に、半導体装置１の脇から塗布して半導体装置１の
裏面全面に浸透させる方法や、特開平９−３２６４０８
号公報で開示されているように、半導体装置１が実装さ
れるプリント配線板３の裏面中央に孔をあけ、その孔よ
りプリント配線板３の表面全面にアンダーフィル８を注
入する方法や、特開平１１−１６３０４９号公報で開示
されているように、半導体装置１の脇よりアンダーフィ
ル８を吐出するとき、吐出手段によってアンダーフィル
８の吐出量及び吐出位置を制御することにより、アンダ
ーフィル８中に空隙部とこの空隙部から外部に通じる開
口を形成するようにしたものなどがある。上記の何れの
塗布方法の場合も、アンダーフィル８は塗布後に恒温槽
で硬化させる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来のアンダーフィル８の塗布方法では、以下に
述べるような種々の問題を生じる。すなわち、図５、図
６に示すような、半導体装置１の脇よりアンダーフィル
８を塗布して半導体装置１の裏面全面に充填する方法で
は、アンダーフィル８が半導体装置１の裏面全面に充填
される前に空気を巻き込んでしまい、図示しない気泡つ
まりボイドとなって硬化後も残ってしまい、加熱される
と体積が急激に膨張する。特に、これらのボイド現象が
バンプ２の近傍で発生すると半導体装置１とプリント配
線板３の接合部が剥離し、電気的にオープン状態とな
り、接合部の信頼性が低下する虞がある。

【００１０】また、図５、図６に示すように、半導体装
置１にＱＦＰなどの他の電子部品４が接近している場合
は、電子部品４の部分に余分なアンダーフィル８が供給
されることになる。そのため、余分なアンダーフィル８
の分だけ実装基板の重量が重くなったり、余計な材料コ
ストがかかるなどの問題がある。また、アンダーフィル
８が、近接部品である電子部品４に付着することによ
り、それらの電子部品４が交換できなくなるなど、部品
をリペア（補修）することができないなどの問題も生じ
る。さらに、アンダーフィル８が流れ出した周辺への影
響から、プリント配線板３にデッドスペースができてし
まうなど、高密度実装化を阻害する問題も発生する。

【００１１】また、ボイドの発生を防止するために特開
平１１−１６３０４９号公報などが開示されているが、
この方法では半導体装置１の脇からアンダーフィル８を
注入するため作業性が悪くなることや、アンダーフィル
８が半導体装置１の脇にはみ出してプリント配線板３の
占有面積が増えてしまい、半導体装置の小型化ができな
くなってしまうこともある。さらには、隣接するたの部
品にアンダーフィル８が付着し、その部品のリペアが困
難となる虞も生じる。

【００１２】また、特開平９−３２６４０８号公報で
は、半導体装置１が実装されるプリント配線板３の中央
に孔をあけ、プリント配線板３の裏面よりアンダーフィ
ル８を注入する方法が開示されているが、この方法では
半導体装置１の裏面全面にアンダーフィル８を注入させ
るため、注入するアンダーフィル８の量が多くなり、携
帯電話などの電子携帯機器で盛んに進められているセッ
トの軽量化を大きく妨げ、さらにコストアップにもつな
がることとなる。

【００１３】さらに、従来の塗布方法では、半導体装置
１の裏面全面をアンダーフィル８で固定するため、四隅
など部分的に固定する場合に比べて著しくそのリペアが
困難となる。また、前述した全ての塗布方法では、半導
体装置１とプリント配線板３をリフロー炉に通し、ハン
ダ接続した後からアンダーフィル８を塗布する工程とな
っていることから、アンダーフィル８を塗布する工程と
アンダーフィル８を硬化させる工程（１〜３時間）とが
必要となり、結果的に半導体装置の生産性が著しく悪く
なる。

【００１４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、アンダーフィルを塗布する実
装工程を工夫することによって、高密度実装による小形
軽量化が実現できると共に、ボイド発生を除去して接合
部の信頼性と機械的強度の優れた電子回路部品を低コス
トで生産することのできる半導体装置の実装方法を提供
することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明における電子部品の実装方法は、電気的接
合を行うバンプを有する電子部品を基板に実装するとき
の電子部品の実装方法であって、基板に設けられたパッ
ド上にクリームハンダを印刷する印刷工程と、基板の表
面における所定の個所へ、リフロー硬化タイプの絶縁性
の樹脂を塗布する塗布工程と、電子部品のバンプと基板
のパッドとの位置合わせを行い、電子部品を基板に搭載
する搭載工程と、基板に搭載された電子部品をリフロー
炉に通し、クリームハンダの溶融によるハンダ付け、及
び樹脂の硬化を行うリフロー工程とによって、電子部品
を基板に実装することを特徴とする。

【００１６】本発明における電子部品の実装方法を半導
体装置の実装方法を例に挙げて説明すれば、図１の実装
工程図に示すように、基板であるプリント配線板３上の
パッド６へのクリームハンダ１０の印刷（ａ）→絶縁性
の樹脂であるアンダーフィル１４のプリント配線板３へ
の塗布（ｂ）→電子部品であるバンプ付き半導体装置１
のプリント配線板３への実装（ｃ）→リフロー炉よるハ
ンダ付け及びアンダーフィル１４の硬化（ｄ）、という
手順で行っている。これにより、従来の塗布方法に比べ
て生産性を著しく高めることができると共に、アンダー
フィル１４が半導体装置１の脇に流出するのを防ぎ、周
辺部品への影響をなくし、且つ、必要最小限のアンダー
フィル１４の量で半導体装置１の強度を向上させ、重量
とコストの低減化を図ることができる。さらに、ボイド
（気泡）の巻き込みを無くすことができるので、半導体
装置１の実装後の信頼性が向上する。また、実装後にお
けるリペアについても容易に行えるようになる。

【００１７】また、本発明における電子部品の実装方法
は、前記塗布工程において、基板の表面に樹脂を塗布す
る箇所は、基板の信号ラインとは絶縁されてパターニン
グされたベタパターンの表面部分であることを特徴とす
る。

【００１８】本発明における電子部品の実装方法によれ
ば、四隅のバンプの外側のエリアに最適に樹脂を塗布す
る。このとき、樹脂をたくさん塗布した方がより応力が
分散され、高い効果も得られるが、実際のＢＧＡやＣＳ
Ｐのバンプの配置から、塗布位置は制限されることが多
く、また、重量や材料コストや生産コストなどの面から
も最低限の樹脂の量でより効果的に塗布を行うことが望
ましい。このとき、樹脂を塗布する基板のエリアには信
号ラインを配置せず、ベタパターン（つまり、グランド
パターンもしくはダミーパターン）を設けておくことに
より、より強度を向上させることができる。その理由
は、本発明に多く用いられている基板はビルドアップ基
板等であり、その製法上、表面層に比較的強度の弱い樹
脂を用いることが多い。したがって、落下衝撃や曲げ応
力によって樹脂の塗布した側より樹脂層にクラックが入
り、直下の下層に配線される信号ラインなどの細いパタ
ーンにまでクラックが進行して断線を引き起こす虞があ
る。このため、樹脂を塗布する箇所にはできるだけ広い
範囲でベタパターンを配置しておくことが望ましい。

【００１９】また、本発明における電子部品の実装方法
は、前記塗布工程において塗布する樹脂の高さは、基板
に電子部品を搭載したときの、基板と電子部品との隙間
間隔より大きいことを特徴とする。

【００２０】本発明における電子部品の実装方法によれ
ば、ディスペンスした樹脂は電子部品を実装したときの
基板との隙間以上の高さを有する必要がある。一般的に
ＢＧＡやＣＳＰなどの電子部品の実装後の高さ（つま
り、基板の上面からＢＧＡ、ＣＳＰまでの距離）は0.15
〜0.5ｍｍ程度である。そのため、ディスペンサに取り
付けるシリンジのノズルは、高さを管理するストッパ付
きのノズルを使用するのが好ましい。つまり、ストッパ
とノズルの高さのギャップと塗布量によって樹脂の塗布
高さを所望の高さに管理することができる。

【００２１】また、本発明における電子部品の実装方法
は、前記各発明において、樹脂はクリームハンダの溶融
後に硬化する特性を有し、リフロー工程において、樹脂
の硬化はクリームハンダの溶融によるハンダ付け後に行
われることを特徴とする。

【００２２】本発明における電子部品の実装方法によれ
ば、塗布する樹脂の特性として求められるのは、例え
ば、材料が熱硬化型のエポキシ樹脂系であり、所定のレ
ベル以上の粘度を有し、且つ、樹脂を塗布した際に流れ
出さず塗布した形状を維持できるものであり、さらに、
硬化条件がリフローによりハンダが溶融した後に完全硬
化する硬化条件を満たすものである必要がある。これに
よって、電子部品のセルフアライメント効果を阻害する
ことなく、リフローによりハンダが溶けて電子部品のセ
ルフアライメント効果が働き、正常な実装位置に調整さ
れた後に樹脂が硬化するような特性を持つ樹脂材料が用
られる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明にお
ける半導体装置の実装方法について詳細に説明する。図
１は、本発明の実施の形態における半導体装置の実装方
法を示す工程図である。本発明における半導体装置の実
装方法においては、適正な粘度及び硬化特性をもつ絶縁
性の樹脂であるアンダーフィル１４を用いて、バンプ付
きの半導体装置１のプリント配線板３への実装を行って
から、リフロー炉よるハンダ付け及びアンダーフィル１
４の硬化を行っている。すなわち、図１の工程図に示す
ように、プリント配線板３へのクリームハンダ１０の印
刷（ａ）→シリンジ７によるアンダーフィル１４の塗布
（ｂ）→バンプ付きの半導体装置１のプリント配線板３
への実装（ｃ）→リフロー炉よるハンダ付け及びアンダ
ーフィル１４の硬化（ｄ）、という手順で半導体装置１
をプリント配線板３に実装することによって、必要最小
限のアンダーフィル１４の量で半導体装置１とプリント
配線板３の接合強度を補強し、さらに、製造工数の低減
を図ることができる。

【００２４】本発明における半導体装置の実装方法をさ
らに詳しく説明すると、先ず、図１（ａ）に示すよう
に、プリント配線板３の上に設けられたパッド６上にマ
スクを用いてクリームハンダ１０を印刷する。その後、
同図（ｂ）に示すように、シリンジ７を用いて、所定の
箇所、例えばベタパターン１２の部分へアンダーフィル
１４を塗布する。そして、同図（ｃ）に示すように、画
像認識を有する実装機を用いて半導体装置１の位置合わ
せを行い、さらに、同図（ｄ）に示すように、プリント
配線板３に印刷されたクリームハンダ１０上に半導体装
置１を実装してから、リフロー炉を通してクリームハン
ダ１０を溶融させてハンダ付けし、半導体装置１をプリ
ント配線板３に接続する。さらに、このリフロー炉を通
す工程において、ベタパターン１２の部分に塗布したア
ンダーフィル１４の硬化を行っている。

【００２５】ここで、アンダーフィル１４とは、ＢＧＡ
やＣＳＰの実装において、ＢＧＡやＣＳＰなどの半導体
装置１とプリント配線板３の間に充填する絶縁性の樹脂
のことである。この樹脂はクリームハンダ１０の溶融後
に硬化する特性を有している。したがって、リフロー炉
において、樹脂の硬化はクリームハンダ１０の溶融によ
るハンダ付け後に行われる。この樹脂によりＢＧＡやＣ
ＳＰなどの半導体装置１とプリント配線板３の間に生じ
る熱膨張率の差を緩和したり、ＢＧＡやＣＳＰのハンダ
付け部を落下衝撃や曲げなどによる機械的応力を和らげ
ることが可能となり、ハンダ接続部の信頼性や機械的強
度を向上させることができる。

【００２６】また、リフローとは、歴史的に言うと、従
来はハンダコーティングしていたものを再溶解すること
をリフローと言っていた。これが本来のリフローの定義
であるが、それ以降、フラックスとハンダを置いたもの
を加熱することによって部品を接合させることを全てリ
フローと言うようになった。このため、現在では、リフ
ローとソルダリングとは殆ど同義語として用いられてい
るのが一般的である。リフロー炉とはこのリフローを行
う炉のことであり、短時間で一括ハンダ付けを行うこと
が可能である。さらに、クリームハンダ１０（あるい
は、ハンダペースト）とは、粒子ハンダとフラックス等
を混入し均一なペースト状にしたハンダである。このよ
うなクリームハンダ１０をプリント配線板に印刷して部
品を実装後、リフロー炉を通してハンダ付けする技術の
ことを表面実装技術（Surface Mounting Technology：
ＳＭＴ）といっている。

【００２７】さらに、ＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）
とは、部品下面にハンダボールの端子を格子状に配置し
たＬＳＩの表面実装用エリアアレイ型のパッケージであ
り、ＣＳＰ（チップサイズパッケージ）とは、ＢＧＡと
同じ構造であるが、パッケージサイズを限りなくチップ
（ＬＳＩ）のサイズに近付けたものをいう。

【００２８】図２は、図１の工程によって製造されたＢ
ＧＡパッケージなどのエリア端子型の半導体装置１の外
観図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図を示す。
図２に示すように、部品底面にはプリント配線板と電気
的な接続を行うためのバンプ２が複数個突設されてい
る。図３は、半導体装置の裏面に形成されたバンプの配
置のバリエーションを示す図である。すなわち、図３
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、バンプ２の配置
には色々なタイプのものがある。図３において、ハッチ
ングを施した部分のバンプ２が実装後に応力の集中し易
いバンプである。つまり、図３に示すように、バンプ付
きの半導体装置１の最外周に位置するバンプには応力が
集中しやすく、落下等の衝撃によってそこからクラック
が発生して接続不良となる可能性が高い。

【００２９】本発明のアンダーフィル１４の塗布方法で
は、これらバンプ２の配置されていない箇所へ効果的に
アンダーフィル１４を塗布することにより、ＢＧＡやＣ
ＳＰといったバンプ付きの半導体装置１のハンダ付け部
分の信頼性や機械的強度の向上を図っている。特に、本
発明で用いられるプリント配線板３は、特別な制限はな
いが、搭載するＢＧＡやＣＳＰなどのバンプ付きの半導
体装置１のピッチが狭くピン数が多いため、通常は、高
密度実装が可能なビルドアップ基板やアリブ基板が用い
られている。

【００３０】本発明の半導体装置の実装方法では、通常
の表面実装の場合と同様に、図１（ａ）に示すように、
画像認識装置を有する印刷機を用いてマスクをプリント
配線板３に合わせ、プリント配線板３に設けられたパッ
ド６上にクリームハンダ１０を印刷し、クリームハンダ
１０を供給する。そして、図１（ｂ）に示すように、ク
リームハンダ１０を印刷後、ディスペンス装置（自動で
も手動でも構わない）を用いて所定の箇所へアンダーフ
ィル１４を塗布する。この場合、ディスペンス装置は自
動でも手動でも構わない。その後、図１（ｃ）に示すよ
うに、半導体装置１をプリント配線板３にマウンティン
グし、さらに、図１（ｄ）に示すように、リフロー炉を
通してハンダ付けすると共にアンダーフィル１４を硬化
している。

【００３１】塗布するアンダーフィル１４の特性として
求められるのは、例えば、材料が熱硬化型のエポキシ樹
脂系であり、粘度が10,000ｍPa・s以上で、且つ、アン
ダーフィル１４を塗布した際に流れ出さず塗布した形状
を維持できるものであり、さらに、硬化条件が、リフロ
ーによりハンダが溶融した後に完全硬化する硬化条件を
満たすものである必要がある。これによって、ＢＧＡや
ＣＳＰのセルフアライメント効果を阻害することなく、
リフローによりハンダが溶けてＢＧＡやＣＳＰのセルフ
アライメント効果が働き、正常な実装位置に調整された
後からアンダーフィル１４が硬化するような特性を持つ
アンダーフィル１４を用いる。

【００３２】例えば、一般的な鉛錫系の共晶ハンダで
は、共晶点が１８３℃であり、この共晶点を超えてから
完全硬化することが条件である。ただし、熱可塑性であ
れば低い温度から徐々に硬化が進んで行くが、特にセル
フアライメント効果を阻害しない程度であれば低い温度
から硬化して行くものでも問題はない。尚、セルフアラ
イメント効果とは、表面実装プリント配線板のクリーム
ハンダの上に、チップ部品やＢＧＡ、ＣＳＰといった部
品を搭載したときの多少のずれがあっても、クリームハ
ンダ溶融時にハンダの表面張力によって正しい位置に移
動して調整されることをいう。

【００３３】アンダーフィル１４を塗布する位置や量や
ポイント数には特に制限はないが、ＢＧＡやＣＳＰを実
装した基板が組み込まれるセット（電子回路部品）の仕
様（例えば、信頼性や機械的強度など）を満足するよう
に配慮する。特に、強度シュミレーション等により、応
力が集中し易いところを補強するように配慮することに
より、効果的にアンダーフィル１４を塗布することがで
きる。

【００３４】次に、アンダーフィル１４の塗布の具体的
な実施例について説明する。ＢＧＡやＣＳＰなどの半導
体装置１をプリント配線板３へを実装した後、熱膨張に
よる歪や落下衝撃等の応力の影響を受け、クラック発生
などの接続不良を起こしやすい箇所は、図３に示すよう
に、最外周にあるバンプ、特に四隅に位置するバンプで
ある。そのため、塗布するアンダーフィル１４は、それ
ら四隅のバンプよりも、より応力の集中し易い箇所、例
えばプリント配線板３の外周付近に塗布し、四隅のバン
プの代わりにアンダーフィル１４によって応力を受けと
めるようにした方が、一層高い衝撃緩和の効果が得られ
る。

【００３５】本発明における実施例では、四隅のバンプ
の外側のエリアに最適にアンダーフィル１４を塗布して
ある。このとき、アンダーフィル１４をたくさん塗布し
た方がより応力が分散され、高い効果も得られるが、実
際のＢＧＡやＣＳＰのバンプの配置から、塗布位置は制
限されることが多く、また、重量や材料コストや生産コ
ストなどの面からも最低限のアンダーフィルの量でより
効果的に塗布を行うことが望ましい。さらに、アンダー
フィル１４を塗布するプリント配線板３のエリアには信
号ラインを配置せず、ベタパターン１２（つまり、グラ
ンドパターンもしくはダミーパターン）を設けておくこ
とにより、より強度を向上させることができる。その理
由は、本発明に多く用いられているプリント配線板３は
ビルドアップ基板等であり、その製法上、表面層に比較
的強度の弱い樹脂を用いることが多い。したがって、落
下衝撃や曲げ応力によってアンダーフィル１４の塗布し
た側より樹脂層にクラックが入り、直下の下層に配線さ
れる信号ラインなどの細いパターン（例えば５０〜１５
０μｍのパターン）にまでクラックが進行して断線を引
き起こす虞がある。このため、アンダーフィル１４を塗
布する箇所にはできるだけ広い範囲でベタパターン１２
を配置しておくことが望ましい。図１は、プリント配線
板３の外周付近に幅の広いベタパターン１２を形成し
て、このベタパターン１２の部分にアンダーフィル１４
を塗布した状態を示している。

【００３６】次に、アンダーフィル１４の塗布方法につ
いて説明すると、アンダーフィル１４の塗布はディスペ
ンサ装置を用い、自動、手動を問わないが、ＢＧＡやＣ
ＳＰへの塗布はエリア等の制約が厳しいことから自動機
を用いた方が好ましい。通常、表面実装ラインでは、ク
リームハンダ１０を印刷した後、インラインにてディス
ペンサ装置で塗布することが生産性の面からも優れてい
る。また、アンダーフィル１４を塗布する際に注意する
ことは、ディスペンス装置における塗布量と塗布位置を
管理することであり、塗布に当たっては印刷したクリー
ムハンダ１０に被らないように注意する必要がある。つ
まり、印刷したハンダの上にアンダーフィル１４が塗布
されると、その後ＢＧＡやＣＳＰを実装してもハンダ付
け不良となる虞がある。

【００３７】次に、ディスペンス用ノズルについて説明
する。ディスペンスしたアンダーフィル１４はＢＧＡや
ＣＳＰを実装したときのプリント配線板３との隙間以上
の高さを有する必要がある。一般的にＢＧＡやＣＳＰの
実装後の高さ（つまり、プリント配線板３の上面からＢ
ＧＡ、ＣＳＰまでの距離）は0.15〜0.5ｍｍ程度であ
る。そのため、ディスペンサに取り付けるシリンジ７の
ノズル９は、図１（ｂ）に示すように、ストッパ１３付
きのノズル９を使用するのが好ましい。つまり、ストッ
パ１３とノズル９の高さのギャップと塗布量によって所
望の塗布高さを得ることができる。

【００３８】以上述べた実施の形態は本発明を説明する
ための一例であり、本発明は、上記の実施の形態に限定
されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が
可能である。例えば、表面実装型のチップ部品を多数搭
載したハイブリッドＩＣなどに、本発明におけるアンダ
ーフィルの塗布方法を適用することもできる。このよう
な塗布方法を採用することによって、より信頼性が高
く、且つ高密度実装化された優れたハイブリッドＩＣを
低コストで生産することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における半
導体装置の実装方法は、ＢＧＡやＣＳＰなどのバンプ付
きの半導体装置の実装工程において、プリント配線板に
形成されたパッド上にクリームハンダを印刷した後に、
リフロー硬化タイプのアンダーフィルをディスペンサに
て塗布している。さらに、ＢＧＡやＣＳＰを実装してリ
フローハンダ付けと同じ工程内においてアンダーフィル
を硬化させている。このような実装工程により、従来工
法に比べて大幅に工数を低減することができる。また、
半導体装置の周辺へのアンダーフィルの流出を防ぐこと
ができるので、周辺部品への悪影響がなくなり、周辺領
域の有効利用を行うことができ、もって、電子部品回路
の更なる高密度化に貢献することができる。

【００４０】また、半導体装置の全面にアンダーフィル
を塗布することなく、部分的にアンダーフィルを供給す
ることによって、必要最小限のアンダーフィルの量でＢ
ＧＡやＣＳＰなどのバンプ付きの半導体装置の信頼性や
機械的強度の向上を図ることができる。さらに、アンダ
ーフィルの使用量を少なくすることができるので、重量
やコストの面で低減することができ、もって、携帯機器
などの軽量化に大いに貢献することができる。さらに、
部分的にアンダーフィルを供給することから、全面へ供
給する場合に比べて半導体装置のリペアが容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における半導体装置の実装
方法を示す工程図である。

【図２】図１の工程によって製造されたＢＧＡパッケー
ジなどのエリア端子型の半導体装置１の外観図であり、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図を示す。

【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は半導体装置の裏面に
形成されたバンプの配置のバリエーションを示す図であ
る。

【図４】従来から用いられている半導体装置の実装方法
を示す工程図である。

【図５】プリント配線板に実装されたＢＧＡやＣＰＳな
どのバンプ付き半導体装置と基板との間に生じた隙間
に、アンダーフィルを注入する従来方法を説明する斜視
図である。

【図６】図５のＡ−Ａ’断面図である。

【符号の説明】

１半導体装置、２バンプ、３プリント配線板、４
電子部品、６パッド、７シリンジ、８、１４ア
ンダーフィル、９ノズル、１０クリームハンダ、１
２ベタパターン、１３ストッパ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 23/12 ５０１Ｈ０１Ｌ 23/12 ５０１ＺＨ０５Ｋ 1/18 Ｈ０５Ｋ 1/18 Ｋ (72)発明者慈眼雅啓東京都中野区東中野三丁目14番20号株式会社日立国際電気内Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AA06 AB05 AC01 AC17 AC20 BB05 CC33 CC61 CD15 CD26 CD29 GG01 GG20 5E336 AA04 AA16 BC28 BC31 BC34 CC32 CC44 CC51 EE03 EE07 GG16 5F061 AA01 BA04 CA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気的接合を行うバンプを有する電子部
品を基板に実装するときの電子部品の実装方法であっ
て、前記基板に設けられたパッド上にクリームハンダを印刷
する印刷工程と、前記基板の表面における所定の個所へ、リフロー硬化タ
イプの絶縁性の樹脂を塗布する塗布工程と、前記電子部品のバンプと前記基板のパッドとの位置合わ
せを行い、該電子部品を該基板に搭載する搭載工程と、前記基板に搭載された前記電子部品をリフロー炉に通
し、前記クリームハンダの溶融によるハンダ付け、及び
前記樹脂の硬化を行うリフロー工程とを備えたことを特
徴とする電子部品の実装方法。
【請求項２】前記塗布工程において、前記基板の表面
に樹脂を塗布する箇所は、前記基板の信号ラインとは絶
縁されてパターニングされたベタパターンの表面部分で
あることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装
方法。
【請求項３】前記塗布工程において塗布する樹脂の高
さは、前記基板に前記電子部品を搭載したときの、該基
板と該電子部品との隙間間隔より大きいことを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の電子部品の実装方
法。
【請求項４】前記樹脂は、前記クリームハンダの溶融
後に硬化する特性を有し、前記リフロー工程において、
前記樹脂の硬化は、前記クリームハンダの溶融によるハ
ンダ付け後に行われることを特徴とする請求項１乃至請
求項３のいずれかに記載の電子部品の実装方法。