JP2003347498A - 電子部品装置及びその製造方法 - Google Patents
電子部品装置及びその製造方法Info
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Abstract
極に塗布する際に、電子部品素子搭載電極に印刷した半
田にフラックスが付着することがなく、電子部品素子及
び集積回路素子を安定して接合できる電子部品装置及び
その製造方法を提供する。 【解決手段】表面に、電子部品素子搭載電極5及び集積
回路素子搭載電極4を被着形成するとともに、前記両搭
載用電極を露出するように形成した半田レジスト膜7を
被着形成した配線基板10に、電子部品素子2及び集積
回路素子1をそれぞれ接合してなる電子部品装置であ
る。前記半田レジスト膜7は、電子部品素子搭載電極5
を露出する複数の第1の開口部8と、複数の集積回路素
子搭載電極4を露出する複数の第2の開口部9を形成し
た。
Description
配線基板に電子部品素子、集積回路素子を半田接合によ
って実装した電子部品装置及びその製造方法に関するも
のである。
には、各種電子部品素子や集積回路素子を半田接合して
いた。一般に、電子部品素子は、配線基板25上の配線
パターンの一部を電子部品素子搭載電極として用い、こ
の搭載電極にクリーム半田を介して接合していた。ま
た、集積回路素子24は、図9に示すように、配線基板
25の表面に形成した集積回路素子搭載用電極24に、
予め実装面に半田バンプを形成したプ集積回路素子23
を介して接合していた。尚、配線基板25は、絶縁層、
所定パターンの配線パターンとが積層状態に積層された
多層配線基板などが用いられ、多層配線基板の厚み方向
には、所定回路網を形成するビア導体により電気的に接
続している。
ポキシ樹脂からなるコア基板の主面に、配線パターン、
絶縁層を順次積層して形成する。尚、ビア導体は、レー
ザー照射等によって、絶縁層に形成したビア穴内に、メ
ッキを施すことにより形成される。各層の配線パターン
は、コア基板や絶縁層の表面に形成された導体層を所定
形状にエッチングすることによって形成される。
は、各絶縁層となるグリーンシートに、ビアホール導体
となる導体を形成し、さらに、内部配線パターンまたは
外部配線パターンとなる各導体膜を形成した後、各グリ
ーンシートを積層し、一体的に焼結して形成していた。
尚、表面配線パターンは、グリーンシートの状態で形成
するのではなく、焼成した基板の表面に導電性ペースト
を用いて焼き付けしても構わない。
表面に電子部品素子や集積回路素子を搭載する搭載用電
極が必要であり、配線基板25の表面に形成した配線パ
ターンの一部がこの搭載電電極となる。電子部品素子
は、電子部品素子搭載電極に半田クリームを用いてリフ
ロー処理によって接合される。また、また、集積回路素
子は、予め集積回路素子の実装面のパッド上に半田バン
プを形成した集積回路素子を、集積回路素子搭載電極に
半田接合していた。
ンプ21は、半田接合に必要なフラックス成分が極めて
少ないため、配線基板25に接合するためにはフラック
ス成分を供給することが必要となる。
田レジスト22を塗布する。この半田レジスト22は、
搭載される電子部品素子及び集積回路素子24が搭載さ
れる部位以外に半田が付着することを防ぐように機能す
る。
ケージ)の主面全体に外部の回路と接続する端子を配置
することによって、パッケージのサイズを大きくせず
に、多ピンを実現する集積回路素子24としてBGA−
ICやCSP−ICが提案されている。
定配線パターン(集積回路素子搭載電極)との接合を説
明する。図9は、集積回路素子が搭載される領域の平面
図であり、図10はその側面図である。
電極21が形成されている。尚、電子部品素子及び電子
部品素子が搭載される電子部品素子搭載電極は図では省
略している。そして、配線基板25の上述の集積回路素
子搭載電極21には、集積回路素子24が半田バンプ2
3によって接合される。具体的には集積回路素子搭載電
極21上にフラックスを供給しておき、その後、集積回
路素子24を集積回路素子搭載電極21上に搭載した
後、リフロー処理により表面実装される。
側半田バンプ23と配線基板25側の半田フラックスと
が接した状態で接合することによって安定して載置で
き、しかも確実に接合できる。
品素子搭載電極と接合させる際には、電子部品素子搭載
電極に半田ペーストを印刷し、電子部品素子を搭載後リ
フロー半田付け処理する。
回路素子24と配線基板25を接続させる時に集積回路
素子側に予め形成した半田バンプ21を、フラックス成
分が塗布された集積回路素子搭載電極21に載置してリ
フロー処理することで実装される。
上の集積回路素子搭載電極21に塗布する際に他の部
分、例えば、電子部品素子搭載電極にまで達すると、電
子部品素子を接合する半田ペーストにフラックスが吸収
され、この半田の成分が変化してしまう。これにより、
半田がだれてしまい、リフロー処理後には、電子部品素
子と他の配線パターンなどとショートしてしまう。
過剰となり、リフロー処理後でも、フラックスが充分に
抜けないことにより、半田中にボイドが発生し、接触不
良を起こすこともある。
ては、図9に示すように、半田レジスト膜22には、個
々の集積回路素子搭載電極21が露出するように開口部
26を設けていた。即ち、1つの開口部26には、1つ
の集積回路素子搭載電極21が露出していた。このよう
な構造では、集積回路素子24の電極パッドが非常に狭
いピッチになった場合、これに対応して半田レジスト膜
21の開口部26の間隔も狭くする必要があり、半田レ
ジスト膜21を形成する際には、精度の高い開口部26
を形成し、1つの開口部26から1つの集積回路素子搭
載電極21を露出させることが困難となり、その結果、
開口部26から露出する集積回路素子搭載電極21の面
積が変動してしまう。その結果、フラックス成分の量も
変動してしまい、安定した集積回路素子24の接合が困
難となる。
たものであり、その目的は、集積回路素子を安定して配
線基板に安定して半田接合できるとともに、集積回路素
子が小型化しても充分に対応でき、しかも、配線基板に
電子部品素子を搭載して、電子部品素子を安定して搭載
することができる電子部品装置及びその製造方法であ
る。
部品素子搭載電極及び集積回路素子搭載電極を被着形成
するとともに、前記両搭載用電極を露出するように形成
した半田レジスト膜を被着形成した配線基板に、前記各
搭載電極に電子部品素子及び集積回路素子をそれぞれ接
合してなる電子部品装置において、前記半田レジスト膜
は、前記電子部品素子搭載電極を露出する複数の第1の
開口部と、前記集積回路素子搭載電極を露出する複数の
第2の開口部とを有し、前記第2の開口部内には、近接
しあう集積回路素子搭載電極が存在されていることを特
徴とする電子部品装置である。また、前記集積回路素子
が搭載される領域の半田レジスト膜には、第2の開口部
を取り囲むように、実質的に環状の第3の開口部が形成
されている。
素子搭載電極に半田バンプによるフリップチップ接合さ
れている。
び集積回路素子搭載電極を被着形成するとともに、前記
両搭載用電極を露出するように形成した半田レジスト膜
を被着形成した配線基板に、前記各搭載電極に電子部品
素子及び集積回路素子をそれぞれ接合してなる電子部品
装置の製造方法において、実装面に半田バンプが予め形
成された集積回路素子を用意する工程と、表面に、電子
部品素子搭載電極及び集積回路素子搭載電極を有する配
線基板を形成する工程と、前記配線基板上に、前記電子
部品素子搭載電極を第1の開口部から露出させ、且つ複
数の集積回路素子搭載電極を第2の開口部から露出させ
るとともに、前記集積回路素子搭載領域を取り囲む実質
的に環状の第3の開口部を有する半田レジストを形成す
る工程と、前記第1の開口部から露出する電子部品素子
搭載電極上に半田ペーストを塗布し、該半田ペーストを
塗布された電子部品素子搭載電極上に電子部品素子を載
置するとともに、前記第2の開口部から露出する複数の
集積回路素子搭載電極上に半田フラックスを塗布し、該
半田フラックスを塗布された集積回路素子用搭載電極上
に、半田バンプが形成された集積回路素子を載置する工
程と、前記電子部品素子及び集積回路素子が載置された
配線基板を熱処理して、電子部品素子及び集積回路素子
を配線基板の各搭載電極に半田接合を行う工程と、を有
する電子部品装置の製造方法である。
び集積回路素子搭載電極を被着形成するとともに、前記
両搭載用電極を露出するように形成した半田レジスト膜
を被着形成した配線基板に、前記各搭載電極に電子部品
素子及び集積回路素子をそれぞれ接合してなる電子部品
装置において、前記電子部品素子搭載電極を露出する複
数の第1の開口部と、集積回路素子搭載電極を露出する
複数の第2の開口部とを有し、前記第2の開口部内に
は、近接配置された集積回路素子搭載電極を存在させて
いる。
の集積回路素子搭載電極を被覆するように半田フラック
スを塗布する際には、第2の開口部内で複数の集積回路
素子搭載電極に連続的に塗布することができ、結果とし
て、集積回路素子搭載電極に対して適量のフラックスを
供給することができる。これにより、集積回路素子と集
積回路素子搭載電極との間で、半田バンプを用いて安定
に接合することができる。また、第2の開口部を複数の
集積回路素子搭載電極が存在し、第2の開口部自身が従
来の開口部に比較して大型できるので、精度の高い開口
部を有する半田レジスト膜となる。
の外周には、前記半田レジスト膜に形成した第2の開口
部を取り囲むように、その外周にフラックス流出防止用
の溝状第3の開口部が形成されている。これによ、上述
の集積回路素子搭載電極に選択的にフラックスを塗布す
る工程の時に、塗布したフラックスが、第3の開口部を
越えて、例えば、第1の開口部にまで流れでることを防
止でき、これにより、電子部品素子と電子部品素子搭載
電極とを接合する半田成分が変質することがなく、電子
部品素子と電子部品素子搭載電極とが安定した半田接合
が可能となる。つまり、塗布したフラックスが第3開口
部の溝のエッジ部で止まり、前記第3開口部の溝より外
側には、流出することはない。
の電子部品素子搭載電極に半田ペーストを塗布し、電子
部品素子搭載電極に電子部品素子を搭載し、また、第2
の開口部内の複数の集積回路素子搭載電極上に、フラッ
クスを塗布して、半田バンプが形成された集積回路素子
を搭載し、同時に、リフロー処理して両者を半田接合し
ている。
により、電子部品素子及び集積回路素子の安定、且つ確
実な半田接合が達成でき、同時に、電子部品素子の半田
にフラックスの不要な供給を防止できる。
その接続方法を図面に基づいて説明する。
る。
素子2、集積回路素子1、シールドケース4から主に構
成されている。
積回路が集積されており、フリップチップ接合可能なよ
うに半導体チップの実装面の電極に予め半田バンプ11
が形成されている。尚、半導体チップ内の集積回路配線
を再配線して、電極配列を簡素化するために実装基板に
一体化したCSP構造であっても構わない。
キシ樹脂からなり、図には省略されているが、その内部
に所定回路網を形成するための内部配線パターン及びビ
アホール導体が形成されている。また、配線基板10の
表面には、ビアホール導体からのランド電極などを含む
表面配線パターン3が形成されている。この表面配線パ
ターン3の一部は集積回路素子1が接合される集積回路
素子搭載電極4となり、また、電子部品素子2が接合す
る電子部品素子搭載電極5となっている。そして、集積
回路素子1と集積回路素子搭載電極4及び電子部品素子
2と電子部品素子搭載電極5とは互いに半田11、6に
より接合されている。この半田11、6を安定して接合
するため、即ち、半田が配線基板10の不要な領域に流
れないように配線基板10の表面には、半田流出防止の
半田レジスト膜7が形成されている。この半田レジスト
膜7には、第1〜第3の開口部8、9、12が形成され
ている。即ち、図2に示すように、半田レジスト膜7に
形成した第1の開口部8は、電子部品素子2が搭載・接
合される電子部品素子搭載電極5を露出している。尚、
1つの第1の開口部8に電子部品素子搭載電極5が露出
している。また、半田レジスト膜7に形成した第2の開
口部9は、集積回路素子1が搭載・接合される集積回路
素子搭載電極4が露出する。尚、1つの第1の開口部9
に複数の集積回路素子搭載電極4が存在している。ま
た、半田レジスト膜7に形成した第3の開口部12は、
集積回路素子1が搭載される領域の外周部に、この領域
を取り囲むように形成されている。
5を露出するために形成されたものであり、電子部品素
子用電極5には、半田を印刷できる寸法である電極とほ
ぼ同じ形状に開口を形成している。
載電極4を露出するために形成されたものである。この
集積回路素子用電極4には、図5に示すようにフラック
ス13を塗布する際に、適量のフラックス13を供給で
きるよう形成されている。第2の開口部9の形状は、こ
の第2の開口部9内に存在する集積回路素子搭載電極4
の全電極面積に対して、1.3〜2.0倍の開口面積と
なっている。尚、各集積回路素子搭載電極4に一定量の
フラックス13の供給を確保するため、例えば、集積回
路素子1の各辺に形成された半田バンプ11(電極)に
対応させている。その一例としては、例えば、図2で
は、第2の開口部9は、3つの集積回路素子搭載電極4
を露出させている。
の搭載領域の外周に形成され、第2の開口部9を中心に
供給したフラックス13が、第3の開口部の外側に流出
することを防止するために形成されている。そして、そ
の第3の開口部12の溝幅は、200〜300μmの幅
で形成されている。そのため、第3の開口部12の溝部
エッジにより、フラックス13の流出防止を実施するこ
とができる。尚、この第3の開口部12に塗布されるフ
ラックス13は、製造の過程で焼失してしまい、図2で
は、存在しないものである。
り、フラックス13の流出が防止できることから、電子
部品素子2の接合に用いる半田6と供給したフラックス
が接触することがなくなり、半田6の成分が変質して半
田ダレによる電子部品素子2と他の部品や配線パターン
などとのショートや、半田6内にできるボイドなどが一
切発生しないものとなる。
平面図であり、集積回路素子と接合すべく、表面配線パ
ターン3の一部である集積回路素子搭載電極4(図3に
おいて斜線で示す部分)は、全体として概略矩形状を位
置になる。尚、図3で集積回路素子搭載電極4の領域
は、配線パターン3の先端部分ではなく、配線パターン
3の途中に設定している。これは、後述の半田レジスト
膜7の被着形成において、若干の位置ずれが発生して
も、第2の開口部9から集積回路素子搭載電極4を完全
に露出させるようにするためである。
説明する。
基板10は、周知の方法によって形成する。この配線基
板10の表面には、電子部品素子搭載電極5及び集積回
路素子搭載電極4を含む表面配線パターン3が形成され
る。
レジスト膜7を形成する。この選択的な半田レジスト膜
7の形成により、前記1〜第3の開口部8、9、12が
形成され、第1の開口部8からは、電子部品素子搭載電
極5が露出し、第2の開口部9から複数の集積回路素子
搭載電極4が露出する。この状態で、特に、集積回路素
子搭載領域の平面状態を図4に示す。即ち、第2の開口
部9は、4つの矩形状の開口からなり、4つの第2の開
口部9によって、集積回路素子搭載電極4のすべてが露
出され、1つの第2の開口部9には、複数の集積回路素
子搭載電極4が配置されている。また、第2の開口部9
の外周、即ち、集積回路素子1の搭載領域の外周を取り
囲むように、実質的に環状の第3の開口部12が形成さ
れている。上述したように、第3の開口部12は、フラ
ックスの流出を防止するのものであり、例えばフラック
スの塗布量が少ない部分においては、第3の開口部12
が断続的に開口していても構わない。
品素子搭載電極5上に半田ペースト6を塗布する。同時
に、第2の開口部9から露出する複数の集積回路素子搭
載電極4を被覆するようにフラックス13を塗布供給す
る。
品素子搭載電極5上に、各種電子部品素子2を載置する
とともに、また、前記第2の開口部9から露出する複数
の集積回路素子搭載電極4に、予め半田バンプ11が形
成された集積回路素子1をフラックス13が塗布された
集積回路素子搭載電極4上に載置する。
スト6を塗布した後に、電子部品素子2を載置するとと
もに、集積回路素子搭載電極4上にフラックス13を塗
布した後に、集積回路素子1を載置するのであれば、半
田ペースト6、フラックス13の塗布の順序を入れ換
え、また、電子部品素子2、集積回路素子1の載置の順
序を入れ換えても構わない。
回路素子搭載領域部分を図5に示す。フラックス13
は、少なくとも第2の開口部9から露出する集積回路素
子搭載電極4を覆うように塗布され、その一部が第3の
開口部12に延出しても構わない。フラックス13は、
第3の開口部12を越えて、集積回路素子1の搭載領域
の外部に延出しないようにする。
1を載置した配線基板10全体を、180〜250℃の
熱処理を行う。これにより、集積回路素子1に予め形成
された半田バンプ11と集積回路素子搭載電極4上に供
給されたフラックス13とが相まって、安定した半田フ
リップチップ接合される。同時に、電子部品素子2と電
子部品素子搭載電極5とが、この電極上に形成された半
田ペースト6(フラックスを含有)を介して半田接合さ
れることになる。
面図を図7に示す。ここでフラックス13は、集積回路
素子1が半田接合するにあたり、その一部が半田バンプ
11に吸収され、余剰分のフラックス13は焼失される
ことになる。
て集積回路素子1及び通常の半田ペースト6によって接
合される電子部品素子2の両素子を配線基板10上に安
定して接合させることができる。尚、電子部品素子2側
においては、集積回路素子1との間に位置されている第
3の開口部12によって過剰フラックス成分は遮断さ
れ、電子部品素子2を半田ペーストの安定して成分のみ
で安定した半田6接合できる。
する複数の集積回路素子搭載電極を被覆するようにフラ
ックスを塗布する際には、第2の開口部が連続化してい
ることにより、適量のフラックスを供給することができ
る。第2の開口部の外周にフラックス流出防止用の溝状
第3の開口部が形成されている。これは、上述の集積回
路素子搭載電極にフラックスを塗布する工程の時にフラ
ックスが電子部品素子用搭載電極に印刷された半田に接
触するのを防止する。つまり、フラックスが第3開口部
の溝のエッジ部で止まり、前記第3開口部の溝より外側
には、流出することはない。このことから、フラックス
が半田との接触により、発生していた問題である半田の
粘度変化によるダレやボイドの発生を抑制することが可
能となる。
積回路素子搭載領域の配線パターンを示す平面図であ
る。
の形成状態を示す平面図である。
フラックスを供給した状態の断面図である。
載した状態の平面図である。
塗布した状態の平面図である。
装した状態の断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】表面に、電子部品素子搭載電極及び集積回
路素子搭載電極を被着形成するとともに、前記両搭載用
電極を露出するように形成した半田レジスト膜を被着形
成した配線基板に、前記各搭載電極に電子部品素子及び
集積回路素子をそれぞれ接合してなる電子部品装置にお
いて、 前記半田レジスト膜は、前記電子部品素子搭載電極を露
出する複数の第1の開口部と、前記集積回路素子搭載電
極を露出する複数の第2の開口部とを有し、前記第2の
開口部内には、近接しあう集積回路素子搭載電極が存在
していることを特徴とする電子部品装置。 - 【請求項2】前記集積回路素子が搭載される領域の半田
レジスト膜には、第2の開口部を取り囲むように、実質
的に環状の第3の開口部が形成されていることを特徴と
する請求項1記載の電子部品装置。 - 【請求項3】前記集積回路素子が、前記集積回路素子搭
載電極に半田バンプによるフリップチップ接合されてい
ることを特徴とする請求項1記載の電子部品装置。 - 【請求項4】表面に、電子部品素子搭載電極及び集積回
路素子搭載電極を被着形成するとともに、前記両搭載用
電極を露出するように形成した半田レジスト膜を被着形
成した配線基板に、前記各搭載電極に電子部品素子及び
集積回路素子をそれぞれ接合してなる電子部品装置の製
造方法において、 実装面に半田バンプが予め形成された集積回路素子を用
意する工程と、 表面に、電子部品素子搭載電極及び集積回路素子搭載電
極を有する配線基板を形成する工程と、 前記配線基板上に、前記電子部品素子搭載電極を第1の
開口部から露出させ、且つ複数の集積回路素子搭載電極
を第2の開口部から露出させるとともに、前記集積回路
素子搭載領域を取り囲む実質的に環状の第3の開口部を
有する半田レジストを形成する工程と、 前記第1の開口部から露出する電子部品素子搭載電極上
に半田ペーストを塗布し、該半田ペーストを塗布された
電子部品素子搭載電極上に電子部品素子を載置するとと
もに、前記第2の開口部から露出する複数の集積回路素
子搭載電極上に半田フラックスを塗布し、該半田フラッ
クスを塗布された集積回路素子用搭載電極上に、半田バ
ンプが形成された集積回路素子を載置する工程と、 前記電子部品素子及び集積回路素子が載置された配線基
板を熱処理して、電子部品素子及び集積回路素子を配線
基板の各搭載電極に半田接合を行う工程と、を有する電
子部品装置の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002158220A JP4022100B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 電子部品装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2002158220A JP4022100B2 (ja) | 2002-05-30 | 2002-05-30 | 電子部品装置の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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