JP2005203413A - 電子部品、電子部品保持方法および実装済基板 - Google Patents

Abstract

【課題】電子部品を保持する際にバンプを保護し、バンプと配線基板の基板電極との電気的接続の信頼性を向上する。
【解決手段】電子部品１０は熱硬化性を有する非導電性樹脂上から配線基板に実装されるものであり、複数の部品電極を有する部品本体１１と、部品電極上に形成された接続用バンプ１２と、接続用バンプ１２が形成された面の四隅に形成された４個のダミーバンプ１３とを備える。ダミーバンプ１３は接続用バンプ１２よりも高く、電子部品１０が接続用バンプ１２の形成されている面側から略平面の部品保持面にて吸着保持される際に、ダミーバンプ１３の先端が部品保持面に当接し、接続用バンプ１２が部品保持面に接触することが防止され、接続用バンプ１２の先端の突起が保護される。その結果、非導電性樹脂を用いた実装における接続用バンプ１２と基板電極との接続信頼性が向上される。
【選択図】図４

Description

本発明は、配線基板と電気的な接続を行うバンプを有する電子部品、電子部品を保持する電子部品保持方法および電子部品を配線基板に実装した実装済基板に関する。

近年、電気製品の小型化に伴い、半導体のベアチップ等の電子部品を、微小ピッチにて電極が形成された配線基板に実装する技術が利用されている。この種の実装では、電子部品の電極（以下、「部品電極」という。）にバンプを形成し、このバンプを介して部品電極と配線基板の電極（以下「基板電極」という。）とを電気的に接続する手法が多くの場合採用されており、さらに、電子部品と配線基板との間に非導電性膜（ＮＣＦ：Non-Conductive Film）を介在させて、非導電性膜の接着力により電子部品と配線基板とを機械的に接合する、ＮＳＤ（Non-Conductive Film Stud-Bump Direct Interconnection）工法と呼ばれるものも知られている。

例えば、特許文献１には、ＮＳＤ工法による実装済基板の製造方法として、以下の方法が記載されている。まず、配線基板の基板電極上に、熱硬化性樹脂から成る非導電性膜を貼り付ける。次に、スタッドバンプ（先端が尖ったボールバンプ）を形成した電子部品をバンプと基板電極とを位置合わせして非導電性膜の上から所定の荷重で配線基板に押圧し、これにより、バンプの先端で非導電性膜を押し退けて、バンプと基板電極とを電気的に接続された状態とする。そして、この状態で非導電性膜を加熱して硬化させ、電子部品と配線基板とを非導電性膜の接着力により機械的に接合する。

なお、電子部品を微細な基板電極に実装する手法としては、電子部品のバンプと配線基板の基板電極との間に異方導電性のフィルムやペースト（絶縁性の樹脂に多数の細かい導電粒子を混入したもの）を介在させて、バンプと基板電極とを電気的に接続すると共に電子部品と配線基板とを機械的に接合する工法もよく用いられる。異方導電性のフィルムやペーストを用いた工法における電子部品では、導電粒子との電気的接触を図るため、バンプの先端は平坦とされる。
国際公開第９８／３００７３号パンフレット

ところで、非導電性のフィルムやペーストを用いる実装方法では、所定のステージ上で電子部品へのバンプの形成が行われ、バンプ形成後の電子部品はステージからトレイへと搬送される。トレイは実装装置に搬入されて電子部品がトレイから取り出されて実装が行われる。これらの工程において、電子部品のトレイへの載置および取り出しの際には、バンプ形成側の面が平坦なチャックに吸着されてバンプの先端（頭頂）がチャックに接触した状態で保持される。その結果、保持の際の条件が好ましくない場合には、バンプの先端が大きく潰れて平らになってしまうことがある。バンプの先端が平らであると、電子部品を非導電性膜の上から押圧する際に非導電性膜を十分に押し退けることができず、バンプの先端と基板電極との間に非導電性樹脂が挟まってしまい、電気的接続の信頼性が低下してしまうこととなる。

一方、異方導電性のフィルムやペーストを用いる実装方法においても、電子部品を搬送する際にバンプの先端がチャックに接触することは、バンプの先端の損傷やバンプの高さの相違の原因となり、電気的接続の信頼性の観点からは好ましいとはいえない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、電子部品の取扱時にバンプを保護することにより、電子部品のバンプと配線基板の基板電極との電気的接続の信頼性を向上することができる実装技術を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、配線基板上に付与された硬化性を有する樹脂層上から前記配線基板に実装される電子部品であって、所定の面上に形成された複数の部品電極を有する部品本体と、前記複数の部品電極上に形成された複数の接続用バンプと、前記所定の面上に非直線状に配置され、前記複数の接続用バンプよりも高さが高い３以上のダミーバンプとを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子部品であって、前記複数の接続用バンプのそれぞれが、非導電性樹脂を介した配線基板との電気的接続に利用される突起を先端に有する。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電子部品であって、前記複数の接続用バンプが、金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを部品電極に接合した後に前記ボールから前記金属ワイヤを切断したものである。

請求項４に記載の発明は、請求項３記載の電子部品であって、前記３以上のダミーバンプも金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを前記所定の面上に配置した後に前記ボールから前記金属ワイヤを切断したものであり、ダミーバンプ形成時の金属ボールが、接続用バンプ形成時の金属ボールよりも大きい。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品であって、前記３以上のダミーバンプのそれぞれが、部品電極上に複数の金属ボールを積み重ねたものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１または２に記載の電子部品であって、前記複数の接続用バンプと前記３以上のダミーバンプとが、同じ手法にて形成される。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品であって、前記所定の面側から略平面の保持面に前記３以上のダミーバンプを当接させて前記部品本体を保持する際の前記３以上のダミーバンプのそれぞれの潰れ量が、ダミーバンプの高さと接続用バンプとの高さとの差よりも小さい。

請求項８に記載の発明は、バンプが形成された電子部品を保持する電子部品保持方法であって、前記電子部品の部品本体の所定の面上に複数の部品電極が形成されており、前記複数の部品電極上に複数の接続用バンプが形成されており、前記所定の面上に非直線状に３以上のダミーバンプが配置されており、前記電子部品保持方法が、前記所定の面に対向して部品保持部を配置する工程と、前記３以上のダミーバンプと前記部品保持部の保持面とを当接させ、前記複数の接続用バンプと前記部品保持部とが非接触の状態で前記電子部品を保持する工程とを備える。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の電子部品保持方法であって、前記保持面が略平面であり、前記３以上のダミーバンプの高さが前記複数の接続用バンプよりも高い。

請求項１０に記載の発明は、電子部品が実装された実装済基板であって、複数の基板電極が形成された配線基板と、前記複数の基板電極に電気的にそれぞれ接続される複数の接続用バンプおよび３以上のダミーバンプが所定の面上に形成された電子部品と、少なくとも前記複数の接続用バンプの周囲にて前記配線基板と前記電子部品とを接着する樹脂とを備え、実装前において前記３以上のダミーバンプの高さが前記複数の接続用バンプよりも高い。

請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の実装済基板であって、前記硬化性を有する樹脂が、非導電性樹脂であり、前記複数の接続用バンプが、金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを部品電極に接合した後に前記ボールから前記金属ワイヤを切断したものである。

本発明によれば、電子部品の取扱時にバンプを保護することができ、電子部品のバンプと配線基板の基板電極との電気的接続の信頼性を向上することができる。

図１は本発明の第１の実施の形態における電子部品のバンプ形成の流れを示すフローチャートである。電子部品のバンプ形成では、まず、図２に示すように、複数の部品本体１１がトレイ６１に収納された状態でバンプ形成装置に搬入される。部品本体１１は半導体のベアチップであり、その中の１つがコレット５１により真空吸着されて保持され、コレット５１が移動されることにより、バンプ形成のための所定のステージへと搬送される（ステップＳ１１）。なお、コレット５１の部品保持面５１１は、凹状になっている。

次に、図３に示すように、ステージ６２上に部品本体１１が吸着されて固定され、部品本体１１上に接続用バンプ１２と、電気的接続に利用されないダミーバンプ１３とが形成される（ステップＳ１２）。接続用バンプ１２は、ボールバンプ（いわゆる、スタッドバンプ）であり、後述する配線基板との電気的接続に利用されるものである。接続用バンプ１２の形成は、キャピラリ７９から引き出された金ワイヤ７０の先端を放電により溶融させることにより金ワイヤ７０の先端に溶融状態にある金の金属ボール７１を形成し、その金属ボール７１を部品本体１１上にアルミニウムにより形成されている部品電極１４上に固着して接合した後に、金属ボール７１から金ワイヤ７０を切断することにより行われる。金ワイヤ７０は、直径７２が約４０μｍのものが用いられ、金属ボール７１は、直径７３が約６０μｍとされる。

接続用バンプ１２は、金属ボール７１から金ワイヤ７０を切断することにより、台座部１２１と突起１２２とを有するものとなっている。台座部１２１は、直径８１が約８０μｍで、高さ８２が約２５μｍとされ、突起１２２は、高さ（台座部１２１の上部からバンプの先端までの高さ）８３が約３５μｍとされ、接続用バンプ１２の全体の高さ８４は約６０μｍとなる。

ダミーバンプ１３は、接続用バンプ１２よりも高さの高いボールバンプであり、後述するように接続用バンプ１２を保護するためのものである。ダミーバンプ１３の形成は、ステージ６２上で接続用バンプ１２の形成と同じ手法にて行われる。すなわち、キャピラリ７９から引き出された金ワイヤ７０の先端に形成した金属ボール７４を電気的接続に利用されないダミー電極１５上に固着して接合した後に、金属ボール７４から金ワイヤ７０を切断することによりダミーバンプ１３が形成される。但し、ダミーバンプ１３の形成時の金属ボール７４は、接続用バンプ１２の形成時の金属ボール７１よりも大きく、直径７５が約８０μｍとされる。なお、ダミー電極１５は、電気的接続には利用されないが、アルミニウムにより部品電極１４と同様に形成されている。

ダミーバンプ１３も台座部１３１と突起１３２とを有し、金属ボール７４が金属ボール７１よりも大きいことにより、台座部１３１の直径９１は接続用バンプ１２の台座部１２１の直径８１よりも大きい約９５μｍとされ、高さ９２も台座部１２１の高さ８２よりも高い約４０μｍとされ、突起１３２の高さ（台座部１３１の上部から先端までの高さ）９３は約３５μｍとされ、ダミーバンプ１３の全体の高さは約７５μｍとなる。

図４は接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３の配列を示す平面図である。接続用バンプ１２は、部品本体１１の一の主面の両側端部付近において、約１００μｍのピッチの部品電極１４上に同じ寸法にて複数形成される。ダミーバンプ１３は、部品本体１１の接続用バンプ１２が形成される面の４隅付近のダミー電極１５上に１個ずつ同じ寸法のにて形成される。

以上の工程を経ることにより、電子部品１０は、複数の部品電極１４を有する部品本体１１と、部品本体１１の複数の部品電極１４上に形成された複数の接続用バンプ１２と、複数の接続用バンプ１２が形成された面上に形成された４個のダミーバンプ１３とを有するものとなっている。４個のダミーバンプ１３は、非直線状に配置されて形成されており（すなわち、いずれかの３つのバンプが１直線状には並ばない）、全てのダミーバンプ１３が全ての接続用バンプ１２よりも高さが高くなっている。そして、複数の接続用バンプ１２のそれぞれは、後述の非導電性樹脂を介した配線基板との電気的接続に利用される突起１２２を先端に有するものとなっている。

接続用バンプ１２とダミーバンプ１３が形成された電子部品１０は、ステージ６２による吸着が解除された後、別のトレイへと搬送される。図５はバンプ形成後の電子部品１０がトレイ６３へと搬送される様子を示す図である。

電子部品１０のトレイ６３への搬送では、まず、部品保持部である搬送チャック５２が、電子部品１０の接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３が形成された面に対向して配置される（ステップＳ１３）。次に、電子部品１０が搬送チャック５２に真空吸着されて保持され、搬送チャック５２が上昇する。搬送チャック５２は、部品保持面５２１が略平面であり、電子部品１０は、接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３が形成された面側から部品保持面５２１に当接して保持される。

図６はバンプ形成後の電子部品１０が搬送チャック５２に保持された様子を示す図である。既述のように、搬送チャック５２の部品保持面５２１は略平面であり、電子部品１０の全てのダミーバンプ１３の高さが全ての接続用バンプ１２の高さよりも高いため、電子部品１０が搬送チャック５２に保持された状態では、４個のダミーバンプ１３が搬送チャック５２の部品保持面５２１に当接する。すなわち、電子部品１０はダミーバンプ１３にて搬送チャック５２の部品保持面５２１に支持された状態となる。

図６に示すように、ダミーバンプ１３の先端は部品保持面５２１に当接することによりある程度潰れるが、先端の潰れ量１０１はダミーバンプ１３の高さ９４と接続用バンプ１２の高さ８４との差１０２よりも小さい（本実施の形態では、１５μｍ未満）となるように、接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３の形状の設計、並びに、搬送チャック５２の電子部品１０を吸着する力の調整が行われる。これにより、ダミーバンプ１３の先端が部品保持面５２１に当接して潰れても、接続用バンプ１２の突起１２２の先端は部品保持面５２１に非接触とされる。その結果、電子部品１０が搬送チャック５２に保持される際に、接続用バンプ１２の突起１２２の先端が保護されることとなる。

搬送チャック５２に保持された電子部品１０は、搬送チャック５２が移動することにより、ダミーバンプ１３にて支持されつつトレイ６３へと搬送され（ステップＳ１４）、吸着が解除されることによりトレイ６３に収納される。

図７はダミーバンプ１３を備える電子部品１０の配線基板への実装の流れを示すフローチャートである。電子部品１０の実装では、まず、基板本体に基板電極が形成された配線基板が準備され、配線基板の基板電極上に、硬化性を有する樹脂として、ペースト状の熱硬化性の非導電性樹脂であるエポキシ樹脂が付与される（ステップＳ２１）。基板本体は、ガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂により形成されており、基板電極は、基板本体に形成された配線パターンの一部として銅にて形成されている。

次に、部品保持部である反転チャック５３が、電子部品１０の接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３が形成された面に対向して配置され（ステップＳ２２）、図８中に実線にて示すように電子部品１０が反転チャック５３に真空吸着されて保持される。その後、二点鎖線にて示すように反転チャック５３が反転することにより、電子部品１０の上下が反転して接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３を下方に向けた姿勢とされる（ステップＳ２３）。

反転チャック５３は、部品保持面５３１が略平面であり、電子部品１０は、接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３が形成された面側が反転チャック５３の部品保持面５３１に吸着されて保持される。電子部品１０が反転チャック５３に保持された状態では、上述の搬送チャック５２による保持状態と同様に、４個のダミーバンプ１３が反転チャック５３の部品保持面５３１に当接し、全ての接続用バンプ１２が反転チャック５３の部品保持面５３１に対して非接触とされる。したがって、反転チャック５３に保持される際にも、接続用バンプ１２の突起１２２の先端が保護される。

次に、反転チャック５３が装着ヘッド５４の下方へと移動し（図８では、図示の都合上、反転直後の反転チャック５３の上方に装着ヘッド５４を描いている。）、反転チャック５３の吸着が解除され、装着ヘッド５４による吸着が開始されることにより電子部品１０が反転チャック５３から装着ヘッド５４へと渡される（ステップＳ２４）。これにより、電子部品１０は、接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３の形成された面とは反対側の面から装着ヘッド５４により保持される。

装着ヘッド５４は配線基板上に付与された非導電性樹脂の上方に位置し、装着ヘッド５４が下降することにより電子部品１０が非導電性樹脂の層上から配線基板に向けて押圧されつつ加熱される（ステップＳ２５）。

図９は電子部品１０が配線基板２０に向けて押圧される直前の様子を示す図であり、図１０は電子部品１０が配線基板２０に向けて押圧された後の様子を示す図である。電子部品１０の押圧の前に、予め電子部品１０の下面が撮像され、図９に示すように接続用バンプ１２の先端の突起１２２が配線基板２０の基板電極２２の真上に位置するように位置決めが行われる。このとき、電子部品１０の取扱時にダミーバンプ１３の先端は潰れているが、既述のように、ダミーバンプ１３による保護により接続用バンプ１２の突起１２２は潰れていない。

次に、図９に示す状態から装着ヘッド５４への荷重を制御しつつ電子部品１０が非導電性樹脂３０の層上から配線基板２０に向けて押圧されることにより、図１０に示すように接続用バンプ１２の突起１２２が、非導電性樹脂３０を挟み込みつつ押し退けて基板電極２２と接触する。また、ダミーバンプ１３は、非導電性樹脂３０を挟み込みつつ押し退けて基板本体２１と接触する。電子部品１０が配線基板２０に向けて押圧された後では、接続用バンプ１２の突起１２２は、基板電極２２の表面である程度押し潰されたものとなる。

装着ヘッド５４は、内部のヒータ５９（図８参照）により加熱されており、非導電性樹脂３０は電子部品１０を介して加熱されて硬化する。これにより、接続用バンプ１２が基板電極２２と電気的に接続された状態で、非導電性樹脂３０の接着力により電子部品１０と配線基板２０とが機械的に接合される。

以上の工程を経ることにより、電子部品１０の配線基板２０への実装が完了し、図１０に示す構造を有する実装済基板４０が製造される。すなわち、実装済基板４０は、複数の基板電極２２が形成された配線基板２０と、配線基板２０の複数の基板電極２２に電気的にそれぞれ接続される複数の接続用バンプ１２および４個のダミーバンプ１３が同じ面上に形成された電子部品１０と、複数の接続用バンプ１２の周囲にて配線基板２０と電子部品１０とを接着する硬化済みの非導電性樹脂３０とを備えたものとなっている。

なお、ボールバンプの台座部の直径およびバンプの高さは金属ボールの直径におよそ比例した大きさとなるため、一般的には、実装済基板４０において台座部の直径が大きいボールバンプは、台座部の直径が小さいボールバンプよりも実装前において高さが高いものであったと推定できる。

以上のように、第１の実施の形態に係る電子部品１０では、接続用バンプ１２よりも高さの高い４個のダミーバンプ１３が接続用バンプ１２と同じ面上に非直線状に配置されている。したがって、接続用バンプ１２の形成されている面側から搬送チャック５２および反転チャック５３により保持（または支持）されて取り扱われる際に、接続用バンプ１２の突起１２２の先端が搬送チャック５２および反転チャック５３に接触することがなく、接続用バンプ１２を保護することができる。

これにより、電子部品１０を硬化性を有する非導電性樹脂３０の層上から配線基板２０に実装する際に、接続用バンプ１２の突起１２２が非導電性樹脂３０を確実に押し退けることができ、電子部品１０の接続用バンプ１２と配線基板２０の基板電極２２との電気的接続の信頼性が向上される。

また、電子部品１０が搬送チャック５２および反転チャック５３に保持された際のダミーバンプ１３の潰れ量は、ダミーバンプ１３の高さと接続用バンプ１２の高さとの差よりも小さいため、接続用バンプ１２の突起１２２の先端が搬送チャック５２および反転チャック５３に接触することをより確実に防ぐことができ、接続用バンプ１２をより確実に保護することができる。

なお、ダミーバンプ１３を設けることにより、例えば、電子部品１０が接続用バンプ１２側からステージ上に載置される場合等のように、電子部品１０が他の装置により様々な取扱を受ける際にも接続用バンプ１２が容易に保護される。

また、接続用バンプ１２を、金ワイヤ７０の先端に形成された金の金属ボール７１を部品電極１４に接合した後に金属ボール７１から金ワイヤ７０を切断して形成することにより、非導電性樹脂を利用した実装に適した突起１２２を有する接続用バンプ１２を容易に形成することができる。さらに、ダミーバンプ１３は接続用バンプ１２と同手法にて形成されるため、ダミーバンプ１３の形成時の金属ボール７４の大きさを接続用バンプ１２の形成時の金属ボール７１よりも大きくなるように調整するだけで、接続用バンプ１２よりも高さの高いダミーバンプ１３を容易かつ効率よく形成することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１１は本発明の第２の実施の形態における電子部品１０の構成を示す図である。

第２の実施の形態における電子部品１０では、ダミーバンプ１３は、部品電極１４上に２個の金属ボールを下段部１３５および上段部１３６として積み重ねて形成したものとなっている。第２の実施の形態における電子部品１０の他の構成、接続用バンプ１２の形成工程、および電子部品１０の実装工程については、第１の実施の形態と同様である。

ダミーバンプ１３の形成は、金ワイヤの先端に形成した金属ボールをダミー電極１５上に固着して接合した後に、その金属ボールから金ワイヤを切断して下段部１３５を形成し、さらに、金ワイヤの先端に形成した別の金属ボールを下段部１３５の上に固着して接合した後に、その金属ボールから金ワイヤを切断して上段部１３６を形成することにより行われる。なお、バンプ形成装置の制御を容易とし、効率よくダミーバンプ１３を形成するために、積み重ねられる２個の金属ボールのそれぞれの大きさは、接続用バンプ１２の形成時における金属ボールと同じ大きさとされる。

このように形成されるダミーバンプ１３は、例えば、下段部１３５の高さ９６は、接続用バンプ１２の台座部１２１の高さ８２と同じ約２５μｍとされ、上段部１３６の高さ９７は、接続用バンプ１２の高さ８４と同じ約６０μｍとされる。したがって、ダミーバンプ１３の高さ９８は、接続用バンプ１２の高さ８４よりも高い約８５μｍとなる。ダミーバンプ１３は、第１の実施の形態と同様に、部品本体１１の接続用バンプ１２が形成される面と同じ面の４隅付近に１個ずつ合計４個形成される。

第２の実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、硬化性を有する非導電性樹脂の層上から電子部品１０が配線基板に実装されることにより実装済基板が製造される。第２の実施の形態における実装済基板の構成は、ダミーバンプ１３の構造を除いて第１の実施の形態と同様である。

以上のように、第２の実施の形態に係る電子部品１０では、第１の実施の形態と同様に接続用バンプ１２よりも高さの高い４個のダミーバンプ１３が接続用バンプ１２と同じ面側に非直線状に配置されているため、第１の実施の形態と同様に電子部品１０の取扱時にダミーバンプ１３を部品保持部の保持面に当接させることにより接続用バンプ１２を保護することができる。その結果、実装済基板における接続用バンプ１２と基板電極２２との電気的接続の信頼性を向上することができる。

なお、ダミーバンプ１３は、２個の金属ボールを積み重ねたものに限られず、３個以上の金属ボールを積み重ねて形成されたものであってもよい。また、ダミーバンプ１３の形成時に積み重ねられる金属ボールの大きさは、接続用バンプ１２の形成時の金属ボールと同じ大きさに限られず、ダミーバンプ１３の高さが接続用バンプ１２の高さより高くなるのであれば、どのような大きさのものであってもよい。

図１２は本発明の第３の実施の形態における電子部品１０の構成を示す図であり、図１３は電子部品１０が配線基板２０に実装された様子を示す図である。

第３の実施の形態における電子部品１０では、接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３は、メッキにより形成されたメッキバンプとされる。電子部品１０の他の構成は、第１の実施の形態と同様である。接続用バンプ１２は、先端が平坦であり、全ての接続用バンプ１２の高さが同じ高さとなるように形成されている。ダミーバンプ１３は、高さが接続用バンプ１２よりも高くなっており、第１の実施の形態と同様に、部品本体１１の接続用バンプ１２が形成される面の４隅付近に１個ずつ合計４個形成される。

第３の実施の形態における電子部品１０の実装では、硬化性を有する樹脂として、図１３に示すようにペースト状の熱硬化性の異方導電性樹脂３１（絶縁性のペースト状の熱硬化性樹脂に多数の細かい導電粒子３２を混入したもの）が用いられる。第３の実施の形態における電子部品１０の実装工程は、ヒータを有する装着ヘッド５４により電子部品１０を熱硬化性を有する異方導電性樹脂３１の層上から複数の基板電極２２が形成された配線基板２０に向けて押圧しつつ電子部品１０を介して異方導電性樹脂３１を加熱して硬化させるという点で、第１の実施の形態と同様である。これにより、図１３に示すように実装済基板４０では、導電粒子３２が接続用バンプ１２の平坦な先端と基板電極２２との間にて押し潰されて接続用バンプ１２と基板電極２２とが導電粒子３２を介して電気的に接続される。

第３の実施の形態に係る電子部品１０では、第１の実施の形態と同様に接続用バンプ１２よりも高さの高い４個のダミーバンプ１３が接続用バンプ１２と同じ面側に非直線状に配置される。したがって、図１２に示すように、搬送チャック５２やその他の部品保持部により保持される際に、第１の実施の形態と同様に、ダミーバンプ１３の先端が部品保持面５２１に当接することにより接続用バンプ１２が部品保持面５２１に接触することが防止され、接続用バンプ１２が保護される。その結果、接続用バンプ１２の不測の損傷により、接続用バンプ１２の平坦性が損なわれたり、バンプ間の高さの均一性が損なわれること等が防止され、電子部品１０の接続用バンプ１２と配線基板２０の基板電極２２との電気的接続の信頼性が向上される。

また、第３の実施の形態に係る電子部品１０では、ダミーバンプ１３と接続用バンプ１２とが、メッキによる同じ手法により形成されるため、接続用バンプ１２とダミーバンプ１３とを効率よく形成することができる。

図１４は接続用バンプ１２およびダミーバンプ１３がメッキバンプとして形成される他の例を示す図である。図１４に示す電子部品１０では、接続用バンプ１２の先端の面積が、第３の実施の形態における接続用バンプの先端に比べて非常に小さく、かつ、接続用バンプ１２が狭ピッチにて形成されている。全ての接続用バンプ１２の高さは、同じ高さに形成されている。

ダミーバンプ１３は、第３の実施の形態と同様に、その高さが接続用バンプ１２よりも高くなっており、部品本体１１の接続用バンプ１２が形成される面の４隅付近に１個ずつ合計４個形成される。これにより、搬送チャック５２の部品保持面５２１等に保持される際に接続用バンプ１２が保護される。

第４の実施の形態における電子部品１０の配線基板への実装では、接続用バンプ１２の先端の面積が非常に小さいため、硬化性を有する樹脂として、異方導電性樹脂以外に第１の実施の形態と同様に非導電性樹脂も利用可能とされる。いずれの樹脂が利用される場合であっても、接続用バンプ１２と同じ面側に非直線状に配置されたダミーバンプ１３により接続用バンプ１２の先端が保護され、接続用バンプ１２の高さの不揃いや変形が防止され、電子部品１０の接続用バンプ１２と基板電極との電気的接続の信頼性が向上される。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記実施の形態において、非直線状に配置された（換言すれば、三角形の頂点となる）３個のダミーバンプ１３であっても電子部品１０を安定して保持（または、支持）することが可能となる。すなわち、ダミーバンプ１３の個数は３以上であればよい。ダミー電極１５は必ずしも必要ではなく、ダミーバンプ１３は部品本体１１の接続用バンプ１２が形成される面上に直接に形成されてもよい。なお、配線基板２０側にダミーバンプ１３と当接するダミーの基板電極が設けられてもよい。

上記実施の形態において、電子部品１０の部品本体１１は、半導体のベアチップに限られず、バンプが形成される微小な部品電極を有する電子部品であれば、他の種類のチップ部品やある程度パッケージ化された電子部品であってもよい。配線基板２０の基板本体２１は、ガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂に限られず、例えば、他の樹脂やセラミック、ガラス等により形成されたものであってもよい。

上記実施の形態において、非導電性樹脂または異方導電性樹脂は、流動性を有するペースト状のものに限られず、シート（フィルム）状に形成されたものが用いられてもよい。また、これらの樹脂は熱硬化性に限定されず、光硬化性あるいは他の硬化特性を有するものであってもよい。

なお、上記実施の形態では、ダミーバンプ１３が接続用バンプ１２よりも高く形成し、電子部品１０を保持する部品保持面が略平面とされているが、これに代えて、ダミーバンプ１３を接続用バンプ１２と同じ高さにし、部品保持面においてダミーバンプ１３と当接する箇所が他の箇所から突出してもよい。このような電子部品１０の保持方法であっても接続用バンプ１２を保護することが実現される。

本発明は、配線基板上に付与された硬化性を有する樹脂層上からバンプを介して電子部品を実装する技術に利用することができる。

第１の実施の形態における電子部品のバンプ形成の流れを示すフローチャート 部品本体が搬送される様子を示す図 部品本体に接続用バンプとダミーバンプが形成される様子を示す図 部品本体に形成された接続用バンプおよびダミーバンプの配列を示す図 バンプ形成後の電子部品がトレイに搬送される様子を示す図 バンプ形成後の電子部品が搬送チャックに保持されている様子を示す図 電子部品の実装の流れを示すフローチャート バンプ形成後の電子部品がトレイから搬送される様子を示す図 電子部品が配線基板に向けて押圧される直前の様子を示す図 電子部品が配線基板に向けて押圧された後の様子を示す図 第２の実施の形態における電子部品の構成を示す図 第３の実施の形態における電子部品の構成を示す図 第３の実施の形態における実装された電子部品を示す図 他の電子部品の構成を示す図

符号の説明

１０ 電子部品
１１ 部品本体
１２ 接続用バンプ
１３ ダミーバンプ
１４ 部品電極
２０ 配線基板
２１ 基板本体
２２ 基板電極
３０ 非導電性樹脂
３１ 異方導電性樹脂
４０ 実装済基板
５２ 搬送チャック
５３ 反転チャック
７０ 金ワイヤ
７１，７４ 金属ボール
１２２ 突起
５２１，５３１ 部品保持面
Ｓ１１〜Ｓ１４，Ｓ２１〜Ｓ２５ ステップ

Claims (11)

1. 配線基板上に付与された硬化性を有する樹脂層上から前記配線基板に実装される電子部品であって、
   所定の面上に形成された複数の部品電極を有する部品本体と、
   前記複数の部品電極上に形成された複数の接続用バンプと、
   前記所定の面上に非直線状に配置され、前記複数の接続用バンプよりも高さが高い３以上のダミーバンプと、
   を備えることを特徴とする電子部品。
2. 請求項１に記載の電子部品であって、
   前記複数の接続用バンプのそれぞれが、非導電性樹脂を介した配線基板との電気的接続に利用される突起を先端に有することを特徴とする電子部品。
3. 請求項２に記載の電子部品であって、
   前記複数の接続用バンプが、金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを部品電極に接合した後に前記ボールから前記金属ワイヤを切断したものであることを特徴とする電子部品。
4. 請求項３記載の電子部品であって、
   前記３以上のダミーバンプも金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを前記所定の面上に配置した後に前記ボールから前記金属ワイヤを切断したものであり、
   ダミーバンプ形成時の金属ボールが、接続用バンプ形成時の金属ボールよりも大きいことを特徴とする電子部品。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の電子部品であって、
   前記３以上のダミーバンプのそれぞれが、部品電極上に複数の金属ボールを積み重ねたものであることを特徴とする電子部品。
6. 請求項１または２に記載の電子部品であって、
   前記複数の接続用バンプと前記３以上のダミーバンプとが、同じ手法にて形成されることを特徴とする電子部品。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の電子部品であって、
   前記所定の面側から略平面の保持面に前記３以上のダミーバンプを当接させて前記部品本体を保持する際の前記３以上のダミーバンプのそれぞれの潰れ量が、ダミーバンプの高さと接続用バンプとの高さとの差よりも小さいことを特徴とする電子部品。
8. バンプが形成された電子部品を保持する電子部品保持方法であって、
   前記電子部品の部品本体の所定の面上に複数の部品電極が形成されており、前記複数の部品電極上に複数の接続用バンプが形成されており、前記所定の面上に非直線状に３以上のダミーバンプが配置されており、
   前記電子部品保持方法が、
   前記所定の面に対向して部品保持部を配置する工程と、
   前記３以上のダミーバンプと前記部品保持部の保持面とを当接させ、前記複数の接続用バンプと前記部品保持部とが非接触の状態で前記電子部品を保持する工程と、
   を備えることを特徴とする電子部品保持方法。
9. 請求項８に記載の電子部品保持方法であって、
   前記保持面が略平面であり、前記３以上のダミーバンプの高さが前記複数の接続用バンプよりも高いことを特徴とする電子部品保持方法。
10. 電子部品が実装された実装済基板であって、
    複数の基板電極が形成された配線基板と、
    前記複数の基板電極に電気的にそれぞれ接続される複数の接続用バンプおよび３以上のダミーバンプが所定の面上に形成された電子部品と、
    少なくとも前記複数の接続用バンプの周囲にて前記配線基板と前記電子部品とを接着する樹脂と、
    を備え、
    実装前において前記３以上のダミーバンプの高さが前記複数の接続用バンプよりも高いことを特徴とする実装済基板。
11. 請求項１０に記載の実装済基板であって、
    前記硬化性を有する樹脂が、非導電性樹脂であり、
    前記複数の接続用バンプが、金属ワイヤの先端に形成された金属ボールを部品電極に接合した後に前記ボールから前記金属ワイヤを切断したものであることを特徴とする実装済基板。

Images