JP2005142497A - 電子部品及び電子部品の実装方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電子部品及び電子部品の実装方法に関し、ハンダ接合部におけるボイドは発生を抑制し、接合部における電気的／機械的接続の信頼性を高める。
【解決手段】 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成する。
【選択図】 図１
【解決手段】 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成する。
【選択図】 図１
Description
本発明は電子部品及び電子部品の実装方法に関するものであり、特に、ＢＧＡ／ＣＳＰ等に代表される部品下面に接合部を有する表面実装電子部品のハンダ接合部に発生するボイドを低減させるための構成に特徴ある電子部品及び電子部品の実装方法に関するものである。
近年、半導体装置等の電子部品の小型化、高集積度化に伴って接続端子が増加するとともに狭ピッチ化しているが、この様な電子部品を実装する際に、多数の端子を効率良く配置するためにＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特に、パッケージを半導体チップと同程度の大きさにするＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｃａｌｅ Ｐａｃｋａｇｅ）等においては、ＢＧＡ構造を採用してＢＧＡ／ＣＳＰ部品としている。
ここで、図１２乃至図１５を参照して、この様なＢＧＡ／ＣＳＰ部品をプリント基板等の実装基板に搭載する際の一般的な実装方法を説明する。
図１２参照
まず、プリント基板５０上に設けたフットパターン５１上にスクリーン印刷法を用いてハンダペーストを印刷してハンダペースト印刷５２を形成する。
なお、このハンダペースト印刷５２は、後述するＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０に設けたハンダバンプと１：１に対向するように２次元格子状に配置されている。
図１２参照
まず、プリント基板５０上に設けたフットパターン５１上にスクリーン印刷法を用いてハンダペーストを印刷してハンダペースト印刷５２を形成する。
なお、このハンダペースト印刷５２は、後述するＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０に設けたハンダバンプと１：１に対向するように２次元格子状に配置されている。
図１３参照
次いで、Ｃｕパッド４３を介してハンダバンプ４５を形成したＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０をハンダバンプ４５とハンダペースト印刷５２とが対向するようにプリント基板５０上に搭載する。
なお、図において、符号４１，４２は、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０を構成するサブストレート基板及びモールド樹脂であり、また、符号４４はハンダレジストである。
次いで、Ｃｕパッド４３を介してハンダバンプ４５を形成したＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０をハンダバンプ４５とハンダペースト印刷５２とが対向するようにプリント基板５０上に搭載する。
なお、図において、符号４１，４２は、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０を構成するサブストレート基板及びモールド樹脂であり、また、符号４４はハンダレジストである。
図１４参照
次いで、リフロー等の加熱装置を用いて加熱することによって、ハンダバンプ４５とハンダペースト印刷５２とを溶融接合してバンプ接合部４６を形成し、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０をプリント基板５０に電気的・機械的に接続する。
次いで、リフロー等の加熱装置を用いて加熱することによって、ハンダバンプ４５とハンダペースト印刷５２とを溶融接合してバンプ接合部４６を形成し、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０をプリント基板５０に電気的・機械的に接続する。
図１５参照
この場合、ハンダペーストにより構成したハンダペースト印刷５２中のフラック等の気化により、バンプ接合部４６にボイド４７が発生する場合がある。
特に、プリント基板５０の両面にＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０等の電子部品を実装する際に、発生したボイド４７は、部品背面通過する際に、ボイド４７が発生したバンプ接合部４６の膨張により、隣接するバンプ接合部４６と接触してショートを起こしたり、或いは、プリント基板５０から浮き上がってＯｐｅｎ障害が生じたりする不良が発生する。
この場合、ハンダペーストにより構成したハンダペースト印刷５２中のフラック等の気化により、バンプ接合部４６にボイド４７が発生する場合がある。
特に、プリント基板５０の両面にＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０等の電子部品を実装する際に、発生したボイド４７は、部品背面通過する際に、ボイド４７が発生したバンプ接合部４６の膨張により、隣接するバンプ接合部４６と接触してショートを起こしたり、或いは、プリント基板５０から浮き上がってＯｐｅｎ障害が生じたりする不良が発生する。
そこで、Ｘ線観察によりバンプ接合部におけるボイドの発生状態を観察し、多数のボイドが発生した場合、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０を取外し、プリント基板５０をクリーニングしたのち、新たなＢＧＡ／ＣＳＰ部品４０をクリーニングしたプリント基板５０に実装するリペア工程が行われることになる。
このようなボイド４７の発生は、Ｓｎ−Ｐｂ共晶ハンダを用いた場合において生ずるものであり、電子部品のボールピッチ狭ピッチ化／接続ボール数の増大に伴って発生する不良を低減させた、電気的／機械的接続の高信頼な製造方式が必要となってきている。
一方、環境問題対策の一環として、最近は鉛フリーハンダ製品開発に取り組んでおり（例えば、特許文献２参照）、従来のＳｎ−Ｐｂ共晶ハンダ（融点：１８３℃）より高融点なＳｎ−Ａｇ−Ｃｕハンダ（融点：２１７℃）の採用が一般的になっている。
特開平０９−００８０８１号公報
特開２００３−２９０９７４号公報
しかし、ボイド発生が多発している場合、Ｏｐｅｎ障害発生の可能性が大きくなり、上述のＸ線観察での見逃しが懸念される。
特に、より高融点の鉛フリーハンダを用いた場合には、ハンダ付け温度プロファイルの高温化及びハンダペースト中のフラックス成分の高沸点溶剤への変更等により、ハンダ接合部に発生するボイドの数もＳｎ−Ｐｂ共晶ハンダと比較して増大傾向にあり、電気的／機械的な接続信頼性を低下させるという問題がある。
また、鉛フリーハンダを用いた場合には、電子部品の耐熱性の問題から、ハンダ付け温度プロファイルの高温化が困難になるためハンダの融点より＋１０〜２０℃程度のピーク温度を採用しているため、この点からも電気的／機械的な接続信頼性を低下させる虞がある。
因に、従来のＳｎ−Ｐｂ共晶ハンダの場合には、＋３０℃を確保することができる。
因に、従来のＳｎ−Ｐｂ共晶ハンダの場合には、＋３０℃を確保することができる。
したがって、本発明は、ハンダ接合部におけるボイドは発生を抑制し、接合部における電気的／機械的接続の信頼性を高めることを目的とする。
図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
なお、図における符号６，７は、各々ハンダレジスト及びフットパターンである。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、電子部品において、一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成したことを特徴とする。
なお、図における符号６，７は、各々ハンダレジスト及びフットパターンである。
図１参照
上記課題を解決するために、本発明は、電子部品において、一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成したことを特徴とする。
このように、接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成することによって、空間６が構成されるとともに、ハンダ溶融時のハンダ濡れ活性を接続用パッド２全体に発生させることができるため、ボイドを確実に逃がすことができる。
この場合、複数のハンダバンプ３の内に少なくとも１個のハンダバンプ３の融点が、他のハンダバンプ３の融点と異なるようにしても良く、ハンダバンプ３の溶融による一体化の時間を長くすることでき、それによって、ガスをより確実に逃がすことができるのでボイドの発生を抑制することができる。
また、複数のハンダバンプ３を同じ融点の材料で形成しても良く、この場合には、複数のハンダバンプ３が溶融して一体にならない温度条件で接続用パッド２に接続することが望ましく、それによって、複数のハンダバンプ３の一体化を抑制して空間を形成することができる。
また、一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを一個のハンダバンプ３で構成する場合には、ハンダバンプ３に溝状の窪みを少なくとも１本設ければ良く、それによって、溝状の窪みを介してガスを確実に逃がすことができる。
この場合、溝状の窪みを、互いに交差するように２本設けることによって、ガスをより確実に逃がすことができる。
この場合、溝状の窪みを、互いに交差するように２本設けることによって、ガスをより確実に逃がすことができる。
或いは、一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを一個のハンダバンプ３で構成する場合には、ハンダバンプ３の表面の中央部にハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設けるようにしても良く、ハンダ接合部の中央部から溶融させることによってガスを外部に逃げやすくすることができる。
また、上記の電子部品１を実装基板４に実装する場合には、実装基板４に設けたハンダペースト印刷５に溝状の窪みを設け、電子部品１に設けた接続用バンプの少なくとも一部がハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みと接触した状態で溶融接合を行うことが望ましく、このハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みを介してガスをより確実に逃がすことができる。
なお、ハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みは、ハンダペースト印刷５を完全に分断するものでも良い。
なお、ハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みは、ハンダペースト印刷５を完全に分断するものでも良い。
この場合、ハンダペースト印刷５に溝状の窪みとハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みとが互いに交差するように対向させることが望ましく、ガスの逃げ道を多方向に形成することができる。
なお、ハンダペースト印刷５に溝状の窪みとハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みとが互いに一致するように対向させた場合には、ガスの逃げ道となる溝を深くすることができる。
なお、ハンダペースト印刷５に溝状の窪みとハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みとが互いに一致するように対向させた場合には、ガスの逃げ道となる溝を深くすることができる。
また、上記の電子部品１を実装基板４に実装する場合に、実装基板４に設けたハンダペースト印刷５上に、ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設け、電子部品１に設けた接続用バンプの少なくとも一部がハンダペースト印刷５に設けた微小ハンダと接触した状態で溶融接合を行うようにしても良く、それによって、ハンダ接合部の中央部から溶融させることができるので、ガスを外部に逃げやすくすることができる。
なお、実装基板４に設けたハンダペースト印刷５上に、ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設けた場合には、通常のハンダバンプ構造の電子部品１を用いてもボイド発生抑制の効果がある。
なお、実装基板４に設けたハンダペースト印刷５上に、ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設けた場合には、通常のハンダバンプ構造の電子部品１を用いてもボイド発生抑制の効果がある。
本発明においては、一つの接続用パッド２に対する接続用バンプをハンダの溶融に伴って発生するガスを逃げやすくする構造を採用しているので、ハンダ接合部に発生するボイドを低減させ、電気的／機械的な接続の信頼性を向上することができる。
本発明は、一つの接続用パッドに対する接続用バンプをハンダの溶融に伴って発生するガスを逃げやすくする構造、例えば、一個の接続用バンプを複数のハンダバンプで構成する、ハンダバンプに溝状の窪みを設ける、或いは、ハンダバンプの表面の中央部にハンダバンプを構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設ける構成を採用するものである。
また、本発明は、電子部品を実装基板に実装する場合に、実装基板側にもハンダの溶融に伴って発生するガスを逃げやすくする構造、例えば、ハンダペースト印刷にハンダバンプに溝状の窪みを設ける、或いは、ハンダペースト印刷上にハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設け構成を採用するものである。
ここで、図２乃至図４を参照して、本発明の実施例１のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の実装工程を説明する。
図２参照
図２は、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部断面図で、左図は概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０は半導体チップ（図示を省略）を搭載したサブストレート基板１１をモールド樹脂（図示を省略）でモールドするとともに、サブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径の約半分のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなる２つのハンダバンプ１３をハンダペースト印刷（図示を省略）を介して溶融接合する。
なお、符号１４はハンダレジストである。
図２参照
図２は、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部断面図で、左図は概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０は半導体チップ（図示を省略）を搭載したサブストレート基板１１をモールド樹脂（図示を省略）でモールドするとともに、サブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径の約半分のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなる２つのハンダバンプ１３をハンダペースト印刷（図示を省略）を介して溶融接合する。
なお、符号１４はハンダレジストである。
この時、２つのハンダバンプ１３が溶融して完全に一体にならないように、ハンダ溶融温度域のギリギリな温度プロファイルを作成し、ハンダバンプ１３全体が溶融する前の半溶融状態でハンダバンプ１３とＣｕパッド１２のみを接続させる。
この場合、２つのハンダバンプ１３は完全に分離していても良いし、或いは、一部において溶融接合していても良い。
この場合、２つのハンダバンプ１３は完全に分離していても良いし、或いは、一部において溶融接合していても良い。
図３参照
次いで、上述のＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を、フットパターン３１上にハンダペーストをスクリーン印刷して形成したハンダペースト印刷３２を設けたプリント基板３０に対してハンダペースト印刷３２とハンダバンプ１３とが対向するように載置する。
次いで、上述のＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を、フットパターン３１上にハンダペーストをスクリーン印刷して形成したハンダペースト印刷３２を設けたプリント基板３０に対してハンダペースト印刷３２とハンダバンプ１３とが対向するように載置する。
図４参照
次いで、加熱装置（図示を省略）を用いて加熱することによって、ハンダバンプ１３とハンダペースト印刷３２とを溶融してハンダ接合部１６を形成し、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０とプリント基板３０とを電気的・機械的に接合する。
次いで、加熱装置（図示を省略）を用いて加熱することによって、ハンダバンプ１３とハンダペースト印刷３２とを溶融してハンダ接合部１６を形成し、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０とプリント基板３０とを電気的・機械的に接合する。
この時、図３に示すようにハンダバンプ１３とハンダペースト印刷３２との間には空間１５が形成されているので、ハンダペースト印刷３２に含まれるフラックスが気化して発生するガスを空間１５を介して効率的に逃すことができるので、バンプ接合部１６にボイドが発生することがない。
次に、図５を参照して、本発明の実施例２のＢＧＡ／ＣＳＰ部品のハンダバンプ構造を説明する。
図５参照
図５は、本発明の実施例２のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径の約半分のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ１３とＳｎ−Ａｇ−Ｃｕより融点の低いＳｎ−Ｂｉ（融点＝１３９℃）からなる同じ大きさのハンダバンプ１７を設ける。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
図５参照
図５は、本発明の実施例２のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径の約半分のＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ１３とＳｎ−Ａｇ−Ｃｕより融点の低いＳｎ−Ｂｉ（融点＝１３９℃）からなる同じ大きさのハンダバンプ１７を設ける。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
この実施例２においては、２つのハンダバンプ１３，１８の融点が互いに異なるので、ハンダ溶融温度プロファイルにおいて溶融時が異なるため溶融・流動時間が長くなるので、溶融に伴って発生するフラックスガスを効果的に逃すことができる。
次に、図６を参照して、本発明の実施例３のＢＧＡ／ＣＳＰ部品のハンダバンプ構造を説明する。
図６参照
図６は、本発明の実施例３のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径と同程度の、例えば、直径が０．３５ｍｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ１８を設け、このハンダバンプ１８に楔状治具を押しつけることにより、例えば、幅が０．１ｍｍ程度で深さが０．１ｍｍ程度の溝状の窪み１９を形成する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
図６参照
図６は、本発明の実施例３のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径と同程度の、例えば、直径が０．３５ｍｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ１８を設け、このハンダバンプ１８に楔状治具を押しつけることにより、例えば、幅が０．１ｍｍ程度で深さが０．１ｍｍ程度の溝状の窪み１９を形成する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
この実施例３においては、ハンダバンプ１３の中央部に溝状の窪み１９を設けているので、この溝状の窪み１９が溶融接合時に発生するフラックスガスの逃げ道になり、ボイドの発生を効果的に抑制することができる。
次に、図７を参照して、本発明の実施例４のＢＧＡ／ＣＳＰ部品のハンダバンプ構造を説明する。
図７参照
図７は、本発明の実施例４のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径と同程度の、例えば、直径が０．３５ｍｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ２０を設け、このハンダバンプ２０に楔状治具を押しつけることにより、例えば、幅が０．１ｍｍ程度で深さが０．１ｍｍ程度の２本の溝状の窪み２１，２２を互いに略直交するように形成する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
図７参照
図７は、本発明の実施例４のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径と同程度の、例えば、直径が０．３５ｍｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ２０を設け、このハンダバンプ２０に楔状治具を押しつけることにより、例えば、幅が０．１ｍｍ程度で深さが０．１ｍｍ程度の２本の溝状の窪み２１，２２を互いに略直交するように形成する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
この実施例４においては、ハンダバンプ２０の中央部に２本の溝状の窪み２１，２２を互いに略直交するようにを設けているので、溶融接合時に発生するフラックスガスが２本の溝状の窪み２１，２２を介して４方向に逃れることができるので、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
次に、図８を参照して、本発明の実施例５のＢＧＡ／ＣＳＰ部品のハンダバンプ構造を説明する。
図８参照
図８は、本発明の実施例５のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径と同程度の、例えば、直径が０．３５ｍｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ２３を設け、このハンダバンプ２３の中央部に低融点のＳｎ−Ｂｉからなる微小ハンダ２４を熱圧着する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
図８参照
図８は、本発明の実施例５のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の説明図で、右図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の溶融前の概略的要部断面図で、左図はＢＧＡ／ＣＳＰ部品の概略的要部平面図であり、ＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を構成するサブストレート基板１１の裏面に設けた二次元格子状に配置したＣｕパッド１２に直径が例えば、Ｃｕパッド１２の直径と同程度の、例えば、直径が０．３５ｍｍのＳｎ−Ａｇ−Ｃｕからなるハンダバンプ２３を設け、このハンダバンプ２３の中央部に低融点のＳｎ−Ｂｉからなる微小ハンダ２４を熱圧着する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
この実施例５においては、溶融接合時にハンダバンプ２３の中央部に設けた微小ハンダ２４から先に溶融するので、溶融接合時に発生するフラックスガスを外部に逃がし易くなり、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
次に、図９を参照して、本発明の実施例６のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の実装工程を説明する。
図９参照
図９は、本発明の実施例６の説明図であり、左図はプリント基板におけるハンダペースト印刷の概略的平面図であり、右図は溶融前の載置状態における概略的要部断面図であり、プリント基板３０の表面に設けた直径が、例えば、０．３５ｍｍのフットパターン３１の上に第１のハンダペーストをスクリーン印刷してハンダペースト印刷３２を形成したのち、第１のハンダペーストより低融点のハンダペーストを用いてハンダペースト印刷３２の中央部に直径が、例えば、０．１ｍｍのハンダボール３３を転写する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
図９参照
図９は、本発明の実施例６の説明図であり、左図はプリント基板におけるハンダペースト印刷の概略的平面図であり、右図は溶融前の載置状態における概略的要部断面図であり、プリント基板３０の表面に設けた直径が、例えば、０．３５ｍｍのフットパターン３１の上に第１のハンダペーストをスクリーン印刷してハンダペースト印刷３２を形成したのち、第１のハンダペーストより低融点のハンダペーストを用いてハンダペースト印刷３２の中央部に直径が、例えば、０．１ｍｍのハンダボール３３を転写する。
以降のプリント基板３０への実装工程は上記の実施例１の場合と同様である。
この実施例６においては、実装基板側のハンダペースト印刷３２に低融点のハンダボール３３を設けているので、溶融接合時にハンダペースト印刷３２の中央部に設けたハンダボール３３から溶融するので、溶融接合時に発生するフラックスガスを外部に逃がし易くなり、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明の実施例７のＢＧＡ／ＣＳＰ部品の実装工程を説明する。
図１０参照
図１０は、本発明の実施例７に用いるプリント基板におけるハンダペースト印刷の概略的構成図であり、右図はハンダペースト印刷の概略的要部断面図で、左図は概略的要部平面図であり、プリント基板３０の表面に設けた直径が、例えば、０．３５ｍｍのフットパターン３１の上にハンダペーストをスクリーン印刷して例えば、中央部が幅０．１ｍｍだけ欠落したハンダペースト印刷３４を形成する。
図１０参照
図１０は、本発明の実施例７に用いるプリント基板におけるハンダペースト印刷の概略的構成図であり、右図はハンダペースト印刷の概略的要部断面図で、左図は概略的要部平面図であり、プリント基板３０の表面に設けた直径が、例えば、０．３５ｍｍのフットパターン３１の上にハンダペーストをスクリーン印刷して例えば、中央部が幅０．１ｍｍだけ欠落したハンダペースト印刷３４を形成する。
図１１参照
次いで、このプリント基板３０へ上述の実施例３に示したハンダバンプ１８を備えたＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を実装する際に、ハンダバンプ１８に設けた溝状の窪み１９とハンダペースト印刷３４に設けた欠落部３５とが略直交するように対向させ溶融接合する。
即ち、この場合には、ハンダペースト印刷３４を形成する際に、欠落部３５が実装するＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０のハンダバンプ１８に設けた溝状の窪み１９と略直交するように印刷パターンを決定する。
次いで、このプリント基板３０へ上述の実施例３に示したハンダバンプ１８を備えたＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を実装する際に、ハンダバンプ１８に設けた溝状の窪み１９とハンダペースト印刷３４に設けた欠落部３５とが略直交するように対向させ溶融接合する。
即ち、この場合には、ハンダペースト印刷３４を形成する際に、欠落部３５が実装するＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０のハンダバンプ１８に設けた溝状の窪み１９と略直交するように印刷パターンを決定する。
この実施例７においては、実装基板側のハンダペースト印刷３４とＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０のハンダバンプ１８にフラックスガスを逃がす機構を設けているので、溶融接合時に発生するフラックスガスを外部に逃がし易くなり、ボイドの発生をより効果的に抑制することができる。
以上、本発明の各実施例を説明してきたが、本発明は各実施例に記載した条件・構成に限られるものではなく、各種の変更が可能であり、例えば、各実施例に記載した直径、幅、深さ等の数値は記載した数値に限られるものではない。
また、上記の実施例１，２においては、１つのＣｕパッド１２に対して２個のハンダバンプを設けているが、ハンダバンプの数は必ずしも２個に限られるものではなく、３個以上設けても良いものである。
但し、ハンダバンプの高さが低くなる問題がある。
但し、ハンダバンプの高さが低くなる問題がある。
また、上記の実施例２において、３個以上のハンダバンプを設ける場合には、全てのハンダバンプの融点を互いに異なるように設定しても良いし、或いは、１個だけを他のハンダバンプと融点が異なるようにしても良いものである。
また、上記の実施例６においては、実施例１に記載したＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を実装しているが、上述の実施例２或いは実施例５に示したＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を実装しても良いものである。
さらには、実装基板側に微小ハンダを設けているので、電子部品としては、従来のハンダバンプ構造の電子部品を設けても良いものである。
さらには、実装基板側に微小ハンダを設けているので、電子部品としては、従来のハンダバンプ構造の電子部品を設けても良いものである。
また、上記の実施例７においては、ハンダバンプ１８に設けた溝状の窪み１９とハンダペースト印刷３４に設けた欠落部３５とが略直交するように対向させているが、ハンダバンプ１８に設けた溝状の窪み１９とハンダペースト印刷３４に設けた欠落部３５とが略重なるように対向させても良く、この場合には、ガスの逃げ道の高さ（深さ）がほぼ２倍になるので、フラックスガスが大量に発生する場合にも、効果的にガスを逃すことができる。
また、上記の実施例７においては、実施例３に記載したＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を実装しているが、上述の実施例１，２，４，５に示したＢＧＡ／ＣＳＰ部品１０を実装しても良いものである。
また、上記の実施例３においては、溝状の窪み１８を１本としているが、１本に限られるものではなく、複数本の溝状の窪みを略平行に配置しても良いものである。
また、上記の各実施例においては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕハンダ或いはＳｎ−Ｂｉハンダとして説明しているが、これらのハンダに限られるものではなく、鉛フリーハンダであれば良く、さらには、必ずしも鉛フリーハンダに限られるものではなく、Ｓｎ−Ｐｂ系ハンダに対しても適用されるものである。
また、上記の各実施例においては、実装する電子部品をＢＧＡ／ＣＳＰ部品としているが、必ずしもＣＳＰ型に限られるものではなくＢＧＡを備えた電子部品であれば良い。
さらには、ＢＧＡを備えた電子部品に限られるものではなく、少なくともハンダバンプを備えた電子部品であれば適用可能である。
さらには、ＢＧＡを備えた電子部品に限られるものではなく、少なくともハンダバンプを備えた電子部品であれば適用可能である。
また、上記の各実施例においては、実装基板をプリント基板としているが、必ずしもプリント基板に限られるものではなく、インターポーザ等の各種の実装基板に適用されることは言うまでもない。
ここで再び図１を参照して、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
再び、図１参照
（付記１） 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成したことを特徴とする電子部品。
（付記２） 上記複数のハンダバンプ３の内に少なくとも１個のハンダバンプ３の融点が、他のハンダバンプ３の融点と異なることを特徴とする付記１記載の電子部品。
（付記３） 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを一個のハンダバンプ３で構成するとともに、前記ハンダバンプ３に溝状の窪みを少なくとも１本設けたことを特徴とする電子部品。
（付記４） 上記溝状の窪みを、互いに交差するように２本設けたことを特徴とする付記３記載の電子部品。
（付記５） 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを一個のハンダバンプ３で構成するとともに、前記ハンダバンプ３の表面の中央部に前記ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設けたことを特徴とする電子部品。
（付記６） 付記１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品１を実装基板４に実装する方法において、前記実装基板４に設けたハンダペースト印刷５に溝状の窪みを設け、上記電子部品１に設けた接続用バンプの少なくとも一部が前記ハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みと接触した状態で溶融接合を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
（付記７） 上記ハンダペースト印刷５に溝状の窪みと、上記ハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みとが互いに交差するように対向させたことを特徴とする付記６記載の電子部品の実装方法。
（付記８） 付記１または２に記載の電子部品１を実装基板４に実装する方法において、前記実装基板４に設けたハンダペースト印刷５上に、上記ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設け、上記電子部品１に設けた接続用バンプの少なくとも一部が前記ハンダペースト印刷５に設けた微小ハンダと接触した状態で溶融接合を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
（付記９） 付記１記載の電子部品１における接続用バンプの形成方法において、前記電子部品１に設けた接続用パッド２に複数のハンダバンプ３を接続する際に、複数のハンダバンプ３が溶融して一体にならない温度条件で接続することを特徴とする電子部品における接続用バンプの形成方法。
再び、図１参照
（付記１） 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを複数のハンダバンプ３で構成したことを特徴とする電子部品。
（付記２） 上記複数のハンダバンプ３の内に少なくとも１個のハンダバンプ３の融点が、他のハンダバンプ３の融点と異なることを特徴とする付記１記載の電子部品。
（付記３） 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを一個のハンダバンプ３で構成するとともに、前記ハンダバンプ３に溝状の窪みを少なくとも１本設けたことを特徴とする電子部品。
（付記４） 上記溝状の窪みを、互いに交差するように２本設けたことを特徴とする付記３記載の電子部品。
（付記５） 一つの接続用パッド２に対する接続用バンプを一個のハンダバンプ３で構成するとともに、前記ハンダバンプ３の表面の中央部に前記ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設けたことを特徴とする電子部品。
（付記６） 付記１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品１を実装基板４に実装する方法において、前記実装基板４に設けたハンダペースト印刷５に溝状の窪みを設け、上記電子部品１に設けた接続用バンプの少なくとも一部が前記ハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みと接触した状態で溶融接合を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
（付記７） 上記ハンダペースト印刷５に溝状の窪みと、上記ハンダペースト印刷５に設けた溝状の窪みとが互いに交差するように対向させたことを特徴とする付記６記載の電子部品の実装方法。
（付記８） 付記１または２に記載の電子部品１を実装基板４に実装する方法において、前記実装基板４に設けたハンダペースト印刷５上に、上記ハンダバンプ３を構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設け、上記電子部品１に設けた接続用バンプの少なくとも一部が前記ハンダペースト印刷５に設けた微小ハンダと接触した状態で溶融接合を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
（付記９） 付記１記載の電子部品１における接続用バンプの形成方法において、前記電子部品１に設けた接続用パッド２に複数のハンダバンプ３を接続する際に、複数のハンダバンプ３が溶融して一体にならない温度条件で接続することを特徴とする電子部品における接続用バンプの形成方法。
本発明の活用例としては、半導体装置の実装構造が典型的なものであるが、半導体装置に限られるものではなく、ハンダバンプを備えている場合には超電導デバイス、ＬＣＤ（液晶表示パネル）、或いは、強誘電体を用いた光デバイス等の他の電子部品の実装構造としても用いても良いものである。
１ 電子部品
２ 接続用パッド
３ ハンダバンプ
４ 実装基板
５ ハンダペースト印刷
６ ハンダレジスト
７ フットパターン
１０ ＢＧＡ／ＣＳＰ部品
１１ サブストレート基板
１２ Ｃｕパッド
１３ ハンダバンプ
１４ ハンダレジスト
１５ 空間
１６ ハンダ接合部
１７ ハンダバンプ
１８ ハンダバンプ
１９ 溝状の窪み
２０ ハンダバンプ
２１ 溝状の窪み
２２ 溝状の窪み
２３ ハンダバンプ
２４ 微小ハンダ
３０ プリント基板
３１ フットパターン
３２ ハンダペースト印刷
３３ ハンダボール
３４ ハンダペースト印刷
３５ 欠落部
４０ ＢＧＡ／ＣＳＰ部品
４１ サブストレート基板
４２ モールド樹脂
４３ Ｃｕパッド
４４ ハンダレジスト
４５ ハンダバンプ
４６ ハンダ接合部
４７ ボイド
５０ プリント基板
５１ フットパターン
５２ ハンダペースト印刷
２ 接続用パッド
３ ハンダバンプ
４ 実装基板
５ ハンダペースト印刷
６ ハンダレジスト
７ フットパターン
１０ ＢＧＡ／ＣＳＰ部品
１１ サブストレート基板
１２ Ｃｕパッド
１３ ハンダバンプ
１４ ハンダレジスト
１５ 空間
１６ ハンダ接合部
１７ ハンダバンプ
１８ ハンダバンプ
１９ 溝状の窪み
２０ ハンダバンプ
２１ 溝状の窪み
２２ 溝状の窪み
２３ ハンダバンプ
２４ 微小ハンダ
３０ プリント基板
３１ フットパターン
３２ ハンダペースト印刷
３３ ハンダボール
３４ ハンダペースト印刷
３５ 欠落部
４０ ＢＧＡ／ＣＳＰ部品
４１ サブストレート基板
４２ モールド樹脂
４３ Ｃｕパッド
４４ ハンダレジスト
４５ ハンダバンプ
４６ ハンダ接合部
４７ ボイド
５０ プリント基板
５１ フットパターン
５２ ハンダペースト印刷
Claims (5)
- 一つの接続用パッドに対する接続用バンプを複数のハンダバンプで構成したことを特徴とする電子部品。
- 一つの接続用パッドに対する接続用バンプを一個のハンダバンプで構成するとともに、前記ハンダバンプに溝状の窪みを設けたことを特徴とする電子部品。
- 一つの接続用パッドに対する接続用バンプを一個のハンダバンプで構成するとともに、前記ハンダバンプの表面の中央部に前記ハンダバンプを構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設けたことを特徴とする電子部品。
- 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品を実装基板に実装する方法において、前記実装基板に設けたハンダペースト印刷に溝状の窪みを設け、上記電子部品に設けた接続用バンプの少なくとも一部が前記ハンダペースト印刷に設けた溝状の窪みと接触した状態で溶融接合を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
- 請求項１または２に記載の電子部品を実装基板に実装する方法において、前記実装基板に設けたハンダペースト印刷上に、上記ハンダバンプを構成するハンダ材料より低融点の材料からなる微小ハンダを設け、上記電子部品に設けた接続用バンプの少なくとも一部が前記ハンダペースト印刷に設けた微小ハンダと接触した状態で溶融接合を行うことを特徴とする電子部品の実装方法。
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