JP2005294483A - 電子部品及び電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 半田バンプの柔軟性向上を図ることにより、半田バンプのくびれ部におけるクラックの発生を抑制し、かつ、クラックが発生しても断線不良を起こさず、半田バンプの破壊を防止できる電子部品及び電子装置の提供する。
【解決手段】 本発明に係る電子部品は、第一基板と第二基板が対向して配置され、第一基板の絶縁性を有する一面（第一絶縁部２０）側に配された複数個の第一導電部２１ａと、第二基板の電気絶縁性を有する一面（第三絶縁部３０）側に配された複数個の第二導電部３２との間に、個別に半田バンプ２３を設けてなる。少なくとも１つの半田バンプにおいては、第一導電部２１ａにおいて半田バンプ２３と接する側の一面は、絶縁層（第二絶縁部２２）で被覆された外周部と、第一導電部２１ａと接して配される凸部２４を備えた内周部とから構成され、凸部は半田バンプより高い柔軟性をもつ部材からなる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、配線基板（インタポーザ）を使用しないウェハレベルＣＳＰ(Chip Size/Scale Package）等の半導体パッケージや、ＬＳＩチップを裏返して回路基板に接合する実装方法であるフリップチップに代表される、半田バンプを介して基板間の電気的接続が図られる電子部品及びこのような電子部品を含む電子装置に関する。

従来、電子部品で用いられる半導体パッケージ構造として、たとえば半導体チップを樹脂により封止したパッケージ（いわゆるDual Inline PackageやQuad Flat Package）では、樹脂パッケージ周辺の側面に金属リード線を配置する周辺端子配置型が主流であった。

これに対し、近年急速に普及している半導体パッケージ構造として、例えばチップスケールパッケージ（ＣＳＰ：Chip Scale Package）とよばれ、パッケージの平坦な表面に電極を平面状に配置した、いわゆるボールグリッドアレイ（ＢＧＡ：Ball Grid Array ）技術の採用により、同一電極端子数を持つ同一投影面積の半導体チップを、従来よりも小さい面積で電子回路基板に高密度実装することを可能にしたパッケージ構造がある。

ＢＧＡタイプの半導体パッケージにおいては、パッケージの面積が半導体チップの面積にほぼ等しいＣＳＰ構造が、前述のＢＧＡ電極配置構造とともに開発され、電子機器の小型軽量化に大きく貢献している。ＣＳＰは、回路を形成した例えばシリコンからなるウエハを切断し、個々の半導体チップに対して個別にパッケージ工程を施し、パッケージを完成するものである。

これに対し、一般的に「ウエハレベルＣＳＰ」とよばれる製法においては、このウエハ上に、絶縁層、再配線層、封止層等を形成し、半田バンプを形成する。そして最終工程においてウエハを所定のチップ寸法に切断することでパッケージ構造を具備した半導体チップを得ることができる。

ウエハ前面にこれらの回路を積層し、最終工程においてウエハをダイシングすることから、切断したチップそのものの大きさが、パッケージの施された半導体チップとなり、実装基板に対して最小投影面積を有する半導体チップを得ることが可能になる。

ウエハレベルＣＳＰの製造方法における特徴は、パッケージを構成する部材を、すべてウエハの形状において加工することにある。すなわち、絶縁層、導電層（再配線層）、封止樹脂層、半田バンプ等は、すべてウエハをハンドリングすることで形成される。これは、例えば半田バンプの形成においても同じことである。

従来のウエハレベルＣＳＰの製造工程では、半田バンプを形成する際にウエハの一方の平面の多数の電極を配置する所定位置に、半田材料を必要量設け、リフロー工程と呼ばれる半田融点以上の温度での加熱溶融、また、半田融点以下での冷却凝固を経ることにより、その形状が球状に近い半田バンプを得る。

図９は従来のＣＳＰ等の電子部品（以下、半導体装置とも呼ぶ）の構造を例示する断面図であり、半導体装置において半田バンプを設ける部分を拡大して示すものである。
図１０において、１１０は第一絶縁部であり、不図示の回路を一方の面上に設けたウエハからなる半導体基板（以下、半導体チップとも呼ぶ）の表層部に配置されている。１１１は第一導電部であり、この回路に導通し、半導体基板の第一絶縁部１１０の表面に形成されている。１１２は第二絶縁部であり、第一導電部１１１の外周部と第一絶縁部１１０を覆うように形成されている。１１３は半田バンプであり、露出された第一導電部１１１を覆うように設けられている。従来の半導体装置において半田バンプを設ける部分は、上述した第一絶縁部１１０、第一導電部１１１、第二導電部１１２、半田バンプ１１３から構成されている。

図９に示すような半球状の半田バンプ１１３は、第一導電部１１１上に半田材料を形成した後、加熱処理（以下、リフロー処理とも呼ぶ）を施すことにより得られる。
第一導電部１１１上にまず半田を設ける方法としては、例えば（イ）電解半田めっき法、（ロ）半田ボール搭載法、（ハ）半田ペースト印刷法、（ニ）半田ペーストディスペンス法、（ホ）半田蒸着法などの製法が一般に使用されている。いずれの製法も、ウエハ全面の電極配置位置に、半田バンプ下部が所定の形状となるように形成された、半田と濡れ性の良い表面性状とした第一導電部１１１上に、所定の面積および高さを持つ半田材料を形成するものである。

各製法ごとに異なる半田材料が使用される。製法（イ）では半田成分を含有するめっき層が、製法（ロ）では予め所定のバンプ径に近い形状に分粒された半田ボールが、それぞれ用いられる。製法（ハ）や製法（ニ）では所定のバンプ径に比較して微細な半田粒子をフラックス成分に混合した印刷用のペースト状の半田を用いる。製法（ホ）では真空中で蒸着法により形成された半田成分を含有する金属蒸着膜を使用する。

いずれの製法により形成された半田であっても、リフロー処理時に半田を融点以上の温度に到達させることによって、半田は溶融し、溶融した半田は表面張力により凝集する。その形状は、下地をなす第一導電部１１１の周縁における金属の濡れ性、溶融した半田の表面張力、溶融した半田自体の重さによる変形、第一導電部１１１の外周部を覆う第二絶縁部１１２の端部形状など等により決定される。溶融した半田は、リフロー処理の後半において、半田の融点より低い温度で冷却処理を施すことにより固体となる。その結果、いわゆる半田バンプと呼ばれる球状に近い形状の半田塊が得られる。

このような半田バンプを有する半導体装置では、その性能向上のために種々の改良が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図１０は、従来の電子部品の実装時、半田バンプにくびれが生じた状態を示す断面図であり、図９に示した半導体装置を例とした場合である。ここで、半導体装置から半田バンプ１１３を除いた部分を半導体パッケージと呼ぶことにする。

図１０は、半田バンプ１１３を回路基板（第二基板とも呼ぶ）の表層部に配置されている第二絶縁部１３０上の第二導通部１３２（電極パッドとも呼ぶ）に押し付けることにより、半導体装置（以下では、半導体チップとも呼ぶ）が回路基板に実装される様子を示している。なお、図９及び図１０には半田バンプ１１３を突出させた状態で導電層を覆うように第二絶縁部（封止層とも呼ぶ）１１２を設けた例を示しているが、封止層は必須要件ではない。

つまり、上述した半田バンプ１１３は、半導体基板の第一導電部１１１と回路基板の第二導電部１３２との電気的な導通を図るための電極端子として機能するとともに、両者の熱変形や反りによって発生する応力を緩和、吸収する役割も担う。

しかしながら、図９に示すように、従来の半田バンプはその側面方向から見て半球状に近い。また、従来の半田バンプ１１３は第一導電部１１１に載置された状態では、半田バンプ１１３が第一導電部１１１と接してなる面は円形をなす傾向がある。特に、回路基板に実装した半導体パッケージでは、主に半導体チップと回路基板との熱膨張率の違いにより発生する応力を、回路基板から半導体チップが受ける。

このため、半田バンプ１１３は、第一導電部１１１や第二導電部１３２と接触する接合部に応力の集中が発生しやすい。より具体的には、半田バンプ１１３はその外周面が、束縛された状態から解放された状態に変わる領域（くびれ部とも呼ぶ）１３１ａ、１３１ｂに応力が加わると、図９に示すように、例えば半田バンプ１１３の中にクラック（亀裂とも呼ぶ）１１５が外側から内側の方向に発生する傾向にあった。このようなクラック１１５の発生は断線不良を招き、ひいては半田バンプ１１３の破壊をもたらす恐れがあることから、半導体パッケージの信頼性を著しく低下させる原因の一つとして挙げられている。そこで、半田バンプの柔軟性を上げて、半田バンプに加わる力を分散させることにより、半田バンプのくびれ部におけるクラックの発生を抑制するとともに、たとえクラックが発生したとしても断線不良には至ることのない構成を備えた電子部品及び電子装置の開発が期待されていた。
特開平５−１３４１８号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、半田バンプの柔軟性を向上させることにより、半田バンプのくびれ部におけるクラックの発生を抑制することが可能であり、かつ、半田バンプのくびれ部においてクラックが発生しても断線不良を起こさず、半田バンプの破壊を防止できる電子部品及び電子装置の提供を目的とする。

本発明に係る電子部品は、第一基板と第二基板が対向して配置され、前記第一基板の絶縁性を有する一面側に配された複数個の第一導電部と、前記第二基板の電気絶縁性を有する一面側に配された複数個の第二導電部との間に、個別に半田バンプを設けてなる電子部品であって、少なくとも１つの半田バンプにおいては、前記第一導電部において前記半田バンプと接する側の一面は、絶縁層で被覆された外周部と、前記第一導電部と接して配される凸部を備えた内周部とから構成されており、前記凸部は、前記半田バンプより高い柔軟性をもつ部材からなり、前記凸部の上面は、前記第一導電部から半田バンプの高さ方向において、半田バンプのくびれ部より突出した位置にあると共に、前記凸部の側面は第一導電部の一面と略垂直をなしており、前記半田バンプは少なくとも前記凸部の一部と前記内周部とを覆うように配設されていることを特徴としている。

従来の半田バンプは、第一導電部の内周部と接して配される凸部を持たないか、あるいは凸部を有してもその凸部は台形状をなしていたため、第一基板や第二基板に外力が加わると、半田バンプがこれらの基板と接合されている部分あるいはその近傍に応力が集中し、クラック発生などが発生し、そのクラックは半田バンプの中を横断する方向に延びやすく、その結果、断線不良を生じたり、あるいは半田バンプの破壊を招いていた。

これに対し、本発明に係る電子部品を構成する少なくとも１つの半田バンプは、その内部に凸部を備え、かつ、その凸部は、前記半田バンプより高い柔軟性をもつ部材から構成されており、半田バンプにより包み込まれた状態にある。このように内包された半田バンプより高い柔軟性をもつ部材からなる凸部は、半田バンプにおいてコア（核とも呼ぶ）として機能する。つまり、このようにコアを設けた半田バンプはそれ自体より柔軟性の高い芯を備えることになるので、半田バンプに外力が加わった際、半田バンプに生じる応力を小さくする（分散させる）ことができる能力の向上が図れる。ゆえに、半田バンプのくびれ部におけるクラックの発生を抑制することが可能な電子部品が得られる。なお、上記高い柔軟性とは、凸部をなす部材が、実仕様温度域（−４０℃〜１２５℃）において半田よりもヤング率が小さく、かつ、破断強度が大きいことを意味する。

また、半田バンプより高い柔軟性をもつ部材からなるコアの場合、コアのサイズを変更することにより、そのコアを内包してなる半田バンプの外力に対する柔軟性を向上させつつ、外力を受けた際にバンプに生じる応力を小さくすることも可能となる。柔軟性の大きさを制御する手法としては、例えばコアの面積や高さを調整する方法が好適に用いられる。なお、上記バンプに生じる応力とは、バンプの上部と下部との位置が水平方向にズレることによって発生するものである。

さらに、前記凸部の上面は、前記第一導電部から半田バンプの高さ方向において、半田バンプのくびれ部より突出した位置にあると共に、前記凸部の側面は第一導電部の一面と略垂直をなしていることから、基板との接合部から半田バンプの中を横断する方向にクラックが延びてきた場合、そのクラックの先頭部は凸部の側面にほぼ垂直に衝突するので、凸部を越えてクラックが延びるのを確実に防止できる。ゆえに、本発明によれば、実装後に半田バンプのくびれ部においてクラックが発生しても断線不良を起こさず、半田バンプの破壊を防止できる電子部品が得られる。なお、上記略垂直とは、凸部の側面と第一導電部の一面とがなす角度が４５度〜１３５度の範囲内にあることを指す。４５度より狭い角度ではクラック進展を阻止する能力に乏しい。１３５度を超えるものは作製が極めて困難である。よって、４５度以上１３５度以下のとき、上述したクラック進展阻止の作用が得られる。

さらにまた、本発明に係る半田バンプはその内部に少なくとも前記凸部の一部を備えているので、上述した半田バンプが凸部を内包する構成とした際に得られる作用が働く。
したがって、かかる構成の半田バンプを備えてなる電子部品は、基板間の安定した導通を長期に亘って維持できる

かかる構成からなる電子部品において、凸部は、樹脂またはゴムからなる弾性部材が好適に用いられる。弾性部材を用いた場合は、この弾性部材を内包してなる半田バンプは、弾性部材を含まない半田バンプに比べて、高い柔軟性をもつことができるので、半田バンプのくびれ部におけるクラックが発生が抑制され、クラックが発生し半田バンプ内に延びてきても、そのクラックの先端部を弾力的な凸部が緩衝体となり確実に受け止めることができるので望ましい。凸部が導電性部材であれば、クラックが発生しても安定した導通が確保されるのでより好ましい。

本発明に係る電子部品において、凸部は、第一導電部の一面に接して配される形態Ａ、
第一基板と第一導電部との間に設けられ、第一基板の一面と接して配される形態Ｂ、あるいは第一導電部を貫通するとともに、前記第一基板の一面と接して配される形態Ｃ、の何れであっても構わない。

形態Ａとした場合は、凸部が導電性部材と絶縁性部材の何れであっても、凸部と半田バンプは両方とも必ず第一導電部の一面に接して設けられる。この構成によれば、凸部の高さを精密に制御できることから、設計および製造が容易になるので好ましい。凸部として弾性部材を採用した場合は、コアが強度に加えて異質の柔軟性も併せ持つことができる。

形態Ｂとした場合は、凸部が第一基板と第一導電部との間に設けられ、第一基板の一面と接して配される。凸部をなす弾性部材が絶縁性を示すものであっても、その上に第一導電部が配され、半田バンプとの電気的接合に寄与する面積が広がることになるので、第一導電部を設けなかった場合に比べて電気抵抗を小さくできる。

形態Ｃとした場合は、凸部が第一導電部を貫通するとともに、電気絶縁性を有する第一基板の一面と接して設けられる。この構成によれば、凸部のうち一部（第一基板の一面と接する部分）が第一導電部内部に埋設されているので、凸部はその足下が強固に保持された状態となる。ゆえに、このような凸部を内包する半田バンプは、外力に対する抗力の向上が図れる。凸部として絶縁性部材を採用した場合は、コアが強度に加えて異質の柔軟性も併せ持つことができる。

また、本発明に係る電子部品において、半田バンプは、前記凸部を全て被覆する形態Ｄであってもよいし、前記凸部の中央部のみを被覆する形態Ｅであっても構わない。
形態Ｄとした場合は、半田バンプ内に凸部は内包されるので、半田バンプを複数配する際に、半田バンプ同士の間隔に凸部は影響を与えることなく、半田バンプの外力に対する抗力を改善できる。
形態Ｅとした場合は、半田バンプのサイズに制限されることなく、大型の凸部（面積や高さ、体積という観点から）を配することができる。大型の凸部は作製が容易であり、かつ、外力を受けやすい方向に大きな側面をなすなど特殊な形状を採ることも可能である。

さらに、本発明に係る電子部品において、前記第一導電部は、凸部ごとに第一導電部を一つ配した形態Ｆであってもよいし、凸部ごとに第一導電部を複数個配した形態Ｇであっても構わない。
形態Ｆとした場合は、凸部を設ける第一導電部が、第一基板のどの様な場所に位置するのかを考慮して、半田バンプが好ましい強度を有するように、凸部を構成する部材を選択配置できる。
形態Ｇとした場合は、凸部が接する第一導電部を複数に分断することで、半田バンプ内を進行するクラック（亀裂）は、この分断された箇所においてその進行が阻まれる。ゆえに、第一導電部を複数に分断してなる構成は、クラック（亀裂）の進展を止めることができる。

本発明に係る電子装置は、上述した構成の電子部品を含むことを特徴としている。上述した構成の電子部品は、実装後に断線不良や半田バンプの破壊を防止する構造を具備したことにより、基板間の安定した導通を長期に亘って維持できるので、長期信頼性に優れた電子部品の提供が可能となる。

以上説明したように、本発明に係る電子部品を構成する半田バンプは少なくともその内部に凸部を備え、この凸部は半田バンプより高い柔軟性をもつ部材から構成され、この凸部の上面は半田バンプのくびれ部より突出した位置にあると共に、前記凸部の側面は第一導電部の一面と略垂直をなす構成を有する。したがって、上記構成の半田バンプはそれ自体より柔軟性の高い芯（コア）を備えることになるので、半田バンプに外力が加わった際、半田バンプに生じる応力を小さくする（分散させる）ことができる能力の向上が図れる。ゆえに、半田バンプのくびれ部におけるクラックの発生を抑制することが可能であり、ひいては落下衝撃や振動といったメカニカルな力をも吸収できる電子部品が得られる。

また、外力や熱の影響を受けた場合に半田バンプの付け根に相当する導電部との接合付近（くびれ部）への応力集中が発生した際に、これに起因して、基板との接合部から半田バンプの中を横断する方向にクラックが発生するのを抑えるとともに、たとえクラックが発生しても上記凸部がクラックの進行を阻止するように機能する。ゆえに、本発明は、実装後に断線不良や半田バンプの破壊を防止できる電子部品をもたらす。換言すると、本発明は、実装後に半田バンプにクラックが発生した場合に生じていた電気的接続に関する不具合を防止できるので、長期信頼性の高い電子部品の提供に寄与するとともに、電気的接続の信頼性も向上させる。

以下では、本発明に係る電子部品の一実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板の他の一例を示す部分断面図であり、一つの第一導電部２１ａ上に凸部２４が配され、これらを覆うように半田２３を設けた場合である。（ａ）は半田バンプに外力が印加されていない状態を、（ｂ）は半田バンプに外力が印加され、半田バンプにクラックが発生した状態を、それぞれ表している。その際、凸部２４としては、半田バンプより高い柔軟性をもつ部材が用いられる。例えば、スズ、銀、ニッケル、銅、ゲルマニウム等の材料からなる半田バンプに対しては、絶縁性の凸部２４をなす部材としては、樹脂やゴムからなる弾性部材が好適に用いられる。具体的な樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド−イミド樹脂、四フッ化エチレン樹脂等が、ゴムとしては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴム等が挙げられる。

図１において、２０は第一絶縁部であり、不図示の回路を一方の面上に設けたウエハからなる半導体基板（以下、半導体チップとも呼ぶ）の表層部に配置されている。２１ａは第一導電部であり、この回路に導通し、半導体基板の第一絶縁部２０の表面に形成されている。２２は第二絶縁部であり、第一導電部２１ａの外周部と第一絶縁部２０を覆うように形成されている。２３は半田バンプであり、露出された第一導電部２１を覆うように設けられている。

半田バンプ２３の内部には、凸部２４が次に述べるような位置に配されている。
すなわち、第一導電部２１ａにおいて半田バンプ２３と接する側の一面は、第二絶縁部２２からなる第二絶縁部２２をなす絶縁層で被覆された外周部と、第一導電部２１ａと接して配される凸部２４を備えた内周部とから構成されている。そして、この凸部２４は、第一導電部１１ａの一面と略垂直をなす側面２４αと前記絶縁層（第二絶縁部）の表面２２αより突出した位置にある上面２４βとを有しており、半田バンプ２３は少なくとも凸部２４の一部と前記内周部とを覆うように配設されている。

かかる構成によれば、半田バンプ２３の内部に設けられた凸部２４は、第一導電部２１ａの一面と略垂直をなす側面２４αと前記絶縁層の表面２２αより突出した位置にある上面２４βとを有しているので、図９（ｂ）に示すように、基板との接合部から半田バンプの中を横断する方向にクラック２５が延びてきた場合、そのクラック２５の先頭部は凸部２４の側面２４αにほぼ垂直に衝突するので、凸部２４を越えてクラック２５が延びるのを確実に防止できる。その結果、実装後に断線不良や半田バンプの破壊を確実に防止することが可能となる。特に、図１に示した例においては、導電性の半田バンプ２３は、それ自体とは大きく物性の異なる柔軟性に富む部材からなる凸部２４を内包した構成なので、半田バンプ２３が外力を受けた際に、凸部２４はその加わった力を小さくする（分散させる）ように働き、ひいては半田バンプ２３内における力の伝搬が緩和される。

図２は本発明に係る電子部品の部分断面図であり、第一基板を第二基板に実装した状態を示している。図２において、３０は第三絶縁部であり、第二基板（以下、回路基板とも呼ぶ）の表層部に配置されている。３２は第二導電部であり、第三絶縁部３０の表面に形成されており、半田バンプ２３を介して第一基板の第一導電部２１ａと電気的な接続を図るために用いられる。

図２に示すように、第一基板を第二基板に実装すると、対向する一組の導電部２１ａ、３２間に半田バンプ２３が挟まれた状態となる。その結果、半田バンプ２３の各導電部２１ａ、３２と接合部（いわゆる、付け根）の外周にはくびれ部３１ａ、３１ｂが形成される。前述したクラック２５は、このくびれ部３１ａ、３１ｂから半田バンプ２３の内部に進行するように発生する傾向にある。
ところが、本発明に係る電子部品では、半田バンプ２３より高い柔軟性をもつ部材からなる凸部２４が半田バンプ２３の中に設けてあるので、凸部２４はその加わった力を小さくする（分散させる）ように働き、ひいては半田バンプ２３内における力の伝搬が緩和される。その結果、半田バンプ２３は外力に対する柔軟性をもつことが可能となるので、落下衝撃や振動などのメカニカルな力の吸収性能も改善が図れることから、クラック２５の発生を抑制できる。また、本発明に係る電子部品では、上記形態の凸部２４を半田バンプ２３内に予め設けてあるので、くびれ部３１ａ、３１ｂから半田バンプ内へクラック２５が進行しても、凸部２４がその進行を阻害する構造物として機能するので、クラック２５が凸部２４を越えてさらに進行し、半田バンプ２３の破壊をもたらす恐れはない。

図３は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板の他の一例を示す部分断面図であり、半導体基板の第一絶縁部２０と一つの第一導電部２１ｂとの間に凸部２４が配され、第一導電部２１ｂを覆うように半田バンプ２３を設けた場合である。
この構成によれば、凸部２４には柔軟性を確保する働きをもたせると共に、第一導電部２１ｂには電気抵抗を小さくする働きをもたせるように、機能分離させた構造を採用できる。その際、凸部２４としては、半田バンプ２３より高い柔軟性をもつ部材が用いられる。例えば、スズ、亜鉛、ビスマス、鉛等の材料からなる半田バンプ２３に対しては、凸部２４をなす部材としては、樹脂やゴム等からなる弾性部材が、第一導電部１１ｂをなす部材としては、銅、アルミニウム、ニッケル、金等が好適に用いられる。

図４は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板の他の一例を示す部分断面図であり、一つの第一導電部２１ｃを貫通して半導体基板の第一絶縁部２０上に凸部２４が配され、第一導電部２１ｃと凸部２４とを覆うように半田２３を設けた場合である。
この構成によれば、凸部２４のうち一部（第一基板２０の一面と接する部分）が第一導電部２１ｃ内部に埋設されているので、凸部２４はその足下が強固に保持された状態となる。ゆえに、このような凸部２４を内包する半田バンプ２３は、外力に対する抗力も向上が図れる。その際、凸部２４としては、半田バンプより大きな強度をもつ絶縁部材が用いられる。例えば、スズ、アンチモン、銀、鉛等の材料からなる半田バンプに対しては、凸部２４をなす部材としては、樹脂やゴム等からなる弾性部材が、第一導電部１１ｃをなす部材としては、銅、チタン、タングステン、銀等が好適に用いられる。

図５は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する半田を上方から見た平面図であり、半田２３の中に正方形をなす凸部２４ａが全て内包されるように設けた場合である。
この構成によれば、半田バンプ２３内に凸部２４ａは内包されるので、第一基板（不図示）の上に半田バンプ２３を複数配置したり、サイズの小さな半田バンプ２３に対応させる場合などにおいて、半田バンプ同士の間隔に凸部は影響を与えることなく、半田バンプの外力に対する抗力も改善できる。また、凸部２４ａが、第一基板（不図示）のどの様な場所に位置するのかを考慮して、半田バンプ２３が好ましい柔軟性を有するように、凸部２４ａを構成する部材を選択配置できる。図１３には凸部２４ａが上方（半田バンプ側）から見て正方形をなす例を示したが、その形状は限定されるものではない。例えば、円形や楕円形等でもよいし、長方形や多角形等など各種の矩形であっても構わない。その際、凸部２４ａとしては、半田バンプより大きな強度をもつ絶縁部材が用いられる。例えば、スズ、銀、ビスマス、銅等の材料からなる半田バンプに対しては、凸部２４ａをなす部材としては、樹脂やゴム等からなる弾性部材が好適に用いられる。

図６は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する半田を上方から見た平面図であり、半田２３の中を貫通し、その両端部が半田２３の外部に突き出るように、長方形をなす凸部２４ｂを設けた場合である。
この構成によれば、半田バンプ２３のサイズに制限されることなく、大型の凸部２４ｂ（面積や高さ、体積という観点から）を配することができる。大型の凸部２４ｂは作製が容易であり、かつ、外力を受けやすい方向に大きな側面をなど特殊な形状を採ることも可能である。また、大型の凸部２４ｂを設ける半田バンプ２３が、第一基板（不図示）のどの様な場所に位置するのかを考慮して、半田バンプ２３が好ましい柔軟性を有するように、凸部２４ｂを構成する部材を選択配置することもできる。その際、凸部２４ｂとしては、半田バンプより高い柔軟性をもつ部材が用いられる。例えば、スズ、銀、ニッケル、リン、銅等の材料からなる半田バンプに対しては、凸部２４ｂをなす部材としては、樹脂やゴム等からなる弾性部材が好適に用いられる。

図７は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する第一導電部２１ｄと凸部２４ｃとを上方から見た平面図であり、凸部あたり一つの第一導電部１１ｄを設けた場合である。
この構成によれば、凸部２４ｃを設ける第一導電部１１ｄが、第一基板（不図示）のどの様な場所に位置するのかを考慮して、半田バンプ（不図示）が好ましい柔軟性を有するように、凸部２４ｃを構成する部材を選択配置できる。図１５は凸部２４ｃが上方（半田バンプ側）から見て円形をなす例を示したが、その形状は限定されるものではない。例えば、円形の他に楕円形等でもよいし、正方形や長方形、多角形等など各種の矩形であっても構わない。その際、凸部２４ｃとしては、半田バンプより高い柔軟性をもつ部材が用いられる。例えば、スズ、銀、銅、ニッケル、コバルト等の材料からなる半田バンプに対しては、凸部２４ｃをなす部材としては、樹脂やゴム等からなる弾性部材が、第一導電部２１ｄとしては、銅、亜鉛、銀、ニッケル、金等が好適に用いられる。

図８は、本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する第一導電部２１ｅ、２１ｆと凸部２４ｄとを上方から見た平面図であり、凸部あたり複数個の第一導電部２１ｅ、２１ｆを設けた場合（図８は第一導電部が二つの場合を表す）である。
これは、凸部が接する第一導電部を複数に分断する構成であり、図８は２つに分断された第一導電部１１ｅ、１１ｆを示した例である。この構成によれば、半田バンプ（不図示）内を進行するクラック（亀裂）は、この分断された箇所においてその進行が阻まれる。ゆえに、第一導電部を複数に分断してなる構成は、クラック（亀裂）の進展を止めることができる。図８には第一導電部を２つに分断した例を示したが、３つ以上に分断しても上述した作用は得られるので、第一導電部を分断する数は２つに限定されるものではない。その際、凸部２４ｄとしては、半田バンプより高い柔軟性をもつ部材が用いられる。例えば、スズ、亜鉛、ビスマス、インジウム等の材料からなる半田バンプに対しては、凸部２４ｄをなす部材としては、チタン、タングステン、シリコン、ゲルマニウム等が、分断されてなる第一導電部１１ｅ、１１ｆとしては、アルミニウム、銅、クロム、金、ニッケル、コバルト、タンタル等が好適に用いられる。

本発明によれば、実装後における優れた耐久性と高い信頼性とを兼ね備えた電子部品及び電子装置を提供することができる。ゆえに、本発明は、外部からの衝撃などを受けやすい商品、例えば携帯電話やビデオカメラにおいて、耐衝撃性の改善や長期信頼性の向上をもたらす。

本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る電子部品の部分断面図の一例である。 本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板の他の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板の他の一例を示す部分断面図である。 本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する半田を上方から見た平面図であり、半田の中に凸部が全て内包される場合を示す。 本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する半田を上方から見た平面図であり、半田から凸部の両端が突出している場合を示す。 本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する第一導電部と凸部とを上方から見た平面図であり、凸部あたり一つの第一導電部を設けた場合を示す。 本発明に係る電子部品の作製に用いる第一基板を構成する第一導電部と凸部とを上方から見た平面図であり、凸部あたり複数個の第一導電部を設けた場合を示す。 従来の電子部品の構造を例示する部分断面図である。 従来の電子部品の実装時、半田にくびれが生じた状態を例示する断面図である。

符号の説明

２０ 第一絶縁部、２１ａ〜２１ｆ 第一導電部、２２ 第二絶縁部、２３ 半田（半田バンプ）、２４ 凸部、３０ 第三絶縁部、３１ａ、３１ｂ くびれ部、３２ 第二導電部。

Claims (10)

1. 第一基板と第二基板が対向して配置され、前記第一基板の絶縁性を有する一面側に配された複数個の第一導電部と、前記第二基板の電気絶縁性を有する一面側に配された複数個の第二導電部との間に、個別に半田バンプを設けてなる電子部品であって、
   少なくとも１つの半田バンプにおいては、
   前記第一導電部において前記半田バンプと接する側の一面は、絶縁層で被覆された外周部と、前記第一導電部と接して配される凸部を備えた内周部とから構成されており、
   前記凸部は前記半田バンプより高い柔軟性をもつ部材からなり、
   前記凸部の上面は、前記第一導電部から半田バンプの高さ方向において、半田バンプのくびれ部より突出した位置にあると共に、前記凸部の側面は第一導電部の一面と略垂直をなしており、
   前記半田バンプは少なくとも前記凸部の一部と前記内周部とを覆うように配設されていることを特徴とする電子部品。
2. 前記凸部は、樹脂またはゴムからなる弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
3. 前記凸部は、前記第一導電部の一面に接して配されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
4. 前記凸部は、前記第一基板と前記第一導電部との間に設けられ、前記第一基板の一面と接して配されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
5. 前記凸部は、前記第一導電部を貫通するとともに、前記第一基板の一面と接して配されていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
6. 前記半田バンプは、前記凸部を全て被覆していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
7. 前記半田バンプは、前記凸部の中央部のみを被覆していることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
8. 前記凸部ごとに、前記第一導電部を一つ配したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
9. 前記凸部ごとに、前記第一導電部を複数個配したことを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子部品を含むことを特徴とする電子装置。
    

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