JP2014222703A - Electronic component packaged body, manufacturing method of the same and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子部品実装体及びその製造方法並びに電子部品に関するものである。 The present invention relates to an electronic component mounting body, a manufacturing method thereof, and an electronic component.
携帯電子機器は小型軽量化が進んでいる。それに伴って実装される半導体装置として、パッケージ底面に接続端子がアレイ状に並べられたボールグリッドアレイパッケージやチップサイズパッケージなどの表面実装型パッケージが用いられるようになってきている。 Portable electronic devices are becoming smaller and lighter. Along with this, surface mount packages such as a ball grid array package and a chip size package in which connection terminals are arranged in an array on the bottom surface of the package have been used as semiconductor devices to be mounted.
表面実装型パッケージは、例えば半田などによって回路基板に実装されたのち、表面実装型パッケージと回路基板との間に例えばエポキシ樹脂などからなるアンダーフィル剤が充填されることによって、回路基板に接着固定される。 A surface-mount package is mounted on a circuit board by, for example, soldering, and is then bonded and fixed to the circuit board by filling an underfill agent made of, for example, epoxy resin between the surface-mount package and the circuit board. Is done.
図3は、表面実装型パッケージが実装された半導体装置実装体を説明するための概略的な図であり、(A)は分解斜視図、(B)は断面図である。図3(A)においてアンダーフィル剤の図示は省略されている。 3A and 3B are schematic views for explaining a semiconductor device mounting body on which a surface mounting type package is mounted, in which FIG. 3A is an exploded perspective view and FIG. 3B is a cross-sectional view. In FIG. 3A, the illustration of the underfill agent is omitted.
表面実装型パッケージ101は底面にアレイ状に並べられた接続端子103を備えている。回路基板105は表面実装型パッケージ101が実装される面に複数のランド107を備えている。ランド107の配置は接続端子103の配置に対応している。
The surface-
表面実装型パッケージ101は接続端子103がランド107に接合されていることによって回路基板105に実装されている。表面実装型パッケージ101と回路基板105との間にアンダーフィル剤109が充填されている。
The
表面実装型パッケージと回路基板との間のアンダーフィル剤の充填状態を確認する場合、アンダーフィル剤を塗布した後、表面実装型パッケージを回路基板から機械的に剥がして充填状態を確認する方法では破壊試験になるという問題があった。 When checking the filling state of the underfill agent between the surface mount package and the circuit board, after applying the underfill agent, mechanically peeling the surface mount package from the circuit board to check the filling state. There was a problem of destructive testing.
このような不具合に対して、表面実装型パッケージ及び回路基板を破壊することなくアンダーフィル剤の充填状態を確認する方法が知られている(例えば特許文献1を参照。)。特許文献1では、表面実装型パッケージを回路基板に半田付けするのに先立って、回路基板に貫通孔を形成して予めピンを挿入しておき、アンダーフィル剤の硬化後にピンが引き抜き可能か否かで充填状態を確認することが開示されている。
For such a problem, a method for confirming the filling state of the underfill agent without destroying the surface mount package and the circuit board is known (see, for example, Patent Document 1). In
しかし、特許文献1に開示されたアンダーフィル剤の充填状態を確認する方法を実現するためには、充填状態確認用のピンを別途用意し、そのピンを貫通穴に挿入する作業や、ピンが引き抜き可能か否かを確認するためにピンを引っぱる作業が必要であった。
However, in order to realize the method for confirming the filling state of the underfill agent disclosed in
本発明は、破壊試験をすることなくアンダーフィル剤の充填状態を容易に確認できる半導体装置実装体を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the semiconductor device mounting body which can confirm the filling state of an underfill agent easily, without performing a destructive test.
本発明にかかる電子部品実装体は、電子部品が回路基板に実装され、電子部品と回路基板との間にアンダーフィル剤が充填されている電子部品実装体であって、上記電子部品は上記アンダーフィル剤の充填状態を確認するための確認用穴を備え、上記確認用穴は上記回路基板に対向する面からその反対側の面まで貫通していることを特徴とするものである。 An electronic component mounting body according to the present invention is an electronic component mounting body in which an electronic component is mounted on a circuit board, and an underfill agent is filled between the electronic component and the circuit board. A confirmation hole for confirming the filling state of the filling agent is provided, and the confirmation hole penetrates from the surface facing the circuit board to the opposite surface.
本発明の電子部品実装体は、破壊試験をすることなくアンダーフィル剤の充填状態を容易に確認できる。 The electronic component mounting body of the present invention can easily confirm the filling state of the underfill agent without performing a destructive test.
本発明の電子部品実装体において、上記回路基板は、上記確認用穴に対向する位置に配線パターンを備えている例を挙げることができる。ただし、上記回路基板は、上記確認用穴に対向する位置に上記配線パターンを備えていなくてもよい。 In the electronic component mounting body according to the present invention, the circuit board may be provided with a wiring pattern at a position facing the confirmation hole. However, the circuit board may not include the wiring pattern at a position facing the confirmation hole.
また、本発明の電子部品実装体において、上記確認用穴と上記回路基板との間又は上記確認用穴内に上記アンダーフィル剤が存在していることが好ましい。ただし、本発明の電子部品実装体は、上記確認用穴と上記回路基板との間及び上記確認用穴内に上記アンダーフィル剤が存在していないものも含む。 In the electronic component mounting body according to the present invention, it is preferable that the underfill agent is present between the confirmation hole and the circuit board or in the confirmation hole. However, the electronic component mounting body of the present invention includes those in which the underfill agent is not present between the confirmation hole and the circuit board and in the confirmation hole.
また、本発明の電子部品実装体において、上記電子部品は、インターポーザー上に半導体チップが搭載され、上記半導体チップとは反対側の上記インターポーザーの面に接続端子が設けられた表面実装型半導体装置である例を挙げることができる。この態様において、上記確認用穴は上記インターポーザーに設けられている例を挙げることができる。ただし、本発明の電子部品実装体において、上記電子部品は上記表面実装型半導体装置に限定されない。 In the electronic component mounting body according to the present invention, the electronic component is a surface-mount type semiconductor in which a semiconductor chip is mounted on an interposer, and a connection terminal is provided on the surface of the interposer opposite to the semiconductor chip. The example which is an apparatus can be given. In this embodiment, the confirmation hole may be provided in the interposer. However, in the electronic component mounting body of the present invention, the electronic component is not limited to the surface mount semiconductor device.
さらに、上記インターポーザーは上記半導体チップの端子と上記接続端子とを電気的に接続するためのビアを備えており、上記確認用穴は上記ビアと同時に形成されたものである例を挙げることができる。ただし、上記確認用穴は上記ビアとは異なる工程で形成されたものであってもよい。 Further, the interposer includes a via for electrically connecting the terminal of the semiconductor chip and the connection terminal, and the confirmation hole is formed at the same time as the via. it can. However, the confirmation hole may be formed in a process different from the via.
また、本発明の電子部品実装体において、上記確認用穴は、上記電子部品の部品中央部から外れた位置に配置されている例を挙げることができる。ただし、上記確認用穴は上記電子部品の部品中央部に配置されていてもよい。 Moreover, in the electronic component mounting body of the present invention, an example can be given in which the confirmation hole is arranged at a position deviated from the central part of the electronic component. However, the confirmation hole may be arranged in the central part of the electronic component.
本発明にかかる電子部品は、本発明の電子部品実装体に用いられる上記電子部品であって、上記確認用穴を備えているものである。 The electronic component according to the present invention is the electronic component used in the electronic component mounting body of the present invention, and includes the confirmation hole.
本発明にかかる電子部品実装体の製造方法は、本発明の電子部品実装体を製造するための製造方法であって、上記電子部品を上記回路基板に実装した後、上記電子部品と上記回路基板との間に上記アンダーフィル剤を充填し、上記確認用穴と上記回路基板との間又は上記確認用穴内に上記アンダーフィル剤が存在しているか否かに基づいて上記アンダーフィル剤の充填状態の良否を判定することを特徴とする。 The method for manufacturing an electronic component mounting body according to the present invention is a manufacturing method for manufacturing the electronic component mounting body according to the present invention, wherein the electronic component and the circuit board are mounted after the electronic component is mounted on the circuit board. The underfill agent is filled between the check hole and the circuit board or based on whether the underfill agent is present in the check hole or not. It is characterized by determining the quality of the.
本発明の電子部品実装体の製造方法において、上記回路基板として、上記確認用穴に対向する位置に配線パターンを備えているものが用いられる例を挙げることができる。ただし、上記回路基板は、上記確認用穴に対向する位置に上記配線パターンを備えていなくてもよい。 In the method for manufacturing an electronic component mounting body according to the present invention, an example in which the circuit board is provided with a wiring pattern at a position facing the confirmation hole can be given. However, the circuit board may not include the wiring pattern at a position facing the confirmation hole.
また、本発明の電子部品実装体の製造方法において、上記電子部品として、上記確認用穴が部品中央部から外れた位置に配置されているものが用いられ、上記アンダーフィル剤の充填時に、上記アンダーフィル剤は上記部品中央部に対して上記確認用穴とは反対側の位置から上記電子部品と上記回路基板との間に注入される例を挙げることができる。ただし、本発明の電子部品実装体の製造方法において、上記電子部品における上記確認用穴の位置及びアンダーフィル剤の注入位置はこれらに限定されない。 Further, in the method for manufacturing an electronic component mounting body according to the present invention, the electronic component used is one in which the confirmation hole is disposed at a position away from the center of the component, and when the underfill agent is filled, The underfill agent may be injected between the electronic component and the circuit board from a position opposite to the confirmation hole with respect to the component center. However, in the method for manufacturing an electronic component package according to the present invention, the position of the confirmation hole and the injection position of the underfill agent in the electronic component are not limited to these.
以下に、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図1は、電子部品実装体の一実施例及び電子部品の一実施例を説明するための概略的な図であり、(A)は斜視図、(B)は断面図である。図1(B)は図1(A)のA−A’線の位置に対応している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic view for explaining an embodiment of an electronic component mounting body and an embodiment of an electronic component, in which (A) is a perspective view and (B) is a cross-sectional view. FIG. 1B corresponds to the position of the AA ′ line in FIG.
電子部品実装体1において、電子部品3が回路基板5に実装されている。電子部品3と回路基板5との間にアンダーフィル剤7が充填されている。
In the electronic
電子部品3は、例えば、インターポーザー9上に半導体チップ11が搭載され、半導体チップ11とは反対側のインターポーザー9の面に接続端子13が設けられた表面実装型半導体装置である。接続端子13は例えば半田で形成されている。
The
半導体チップ11の端子11aは、例えばボンディングワイヤを介して、インターポーザー9の半導体チップ実装面に設けられた端子9aと電気的に接続されている。なお、半導体チップ11の端子とインターポーザー9の端子との電気的接続はフリップチップ接続によって実現されていてもよい。
The
インターポーザー9の端子9aは、例えば貫通穴の内壁に金属メッキ層が形成されてなるビア15を介して、インターポーザー9の端子9aとは反対側の面に設けられた端子9bと電気的に接続されている。端子9bに接続端子13が接合されている。この実施例では、インターポーザー9は2層の配線層構造を備えているが、本発明の電子部品実装体及び電子部品において、インターポーザーは3層以上の配線層構造を備えていてもよい。
The
半導体チップ11は、インターポーザー9の半導体チップ実装面の上に形成された封止樹脂17によって封止されている。
The
インターポーザー9は、アンダーフィル剤7の充填状態を確認するための確認用穴19を備えている。確認用穴19は、インターポーザー9において、回路基板5に対向する面からその反対側の面まで貫通している。
The interposer 9 includes a
確認用穴19は、例えばビア15と同時に形成されたものである。これにより、確認用穴19を形成するための専用の工程は不要となる。ただし、確認用穴19はビア15とは別途形成されたものであってもよい。
The
確認用穴19は、封止樹脂17に覆われない位置に設けられている。確認用穴19は、電子部品3の部品中央部から外れた位置に配置されている。なお、確認用穴19は電子部品3の部品中央部に配置されていてもよい。
The
回路基板5は、インターポーザー9の端子9b及び接続端子13に対応する位置にランド21を備えている。ランド21に接続端子13が接合されている。ランド21は、接続端子13、端子9b、ビア15、端子9a及びボンディングワイヤを介して半導体チップ11の端子11aと電気的に接続されている。
The
回路基板5は、確認用穴19に対向する位置に金属材料からなる配線パターン23を備えている。配線パターン23は、例えばランド21と同時に形成されたものである。ただし、配線パターン23はランド21とは別途形成されたものであってもよい。また、配線パターン23は、ランド21と電気的に接続されていてもよいし、ランド21とは電気的に絶縁されたダミー配線パターンであってもよい。ランド21及び配線パターン23は金属材料、例えば銅によって形成されている。ただし、ランド21及び配線パターン23の材料は銅に限定されない。なお、回路基板5は配線パターン23を備えていなくてもよい。
The
図2は、電子部品実装体の製造方法の一実施例を説明するための概略的な図であり、(A)は斜視図、(B)は側面図である。図2は、電子部品3が回路基板5に実装された後、電子部品3と回路基板5との間にアンダーフィル剤7が充填される前の状態を示している。
2A and 2B are schematic views for explaining an embodiment of a method for manufacturing an electronic component mounting body, where FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a side view. FIG. 2 shows a state before the
電子部品3は接続端子13を介して回路基板5に実装されている。電子部品3はアンダーフィル剤の充填状態を確認するための確認用穴19を備えている。確認用穴19は電子部品3の部品中央部から外れた位置に配置されている。
The
アンダーフィル剤の充填時に、アンダーフィル剤は電子部品3の部品中央部に対して確認用穴19とは反対側の位置から電子部品3と回路基板5との間に注入される。注入されたアンダーフィル剤は、注入位置から電子部品3の部品中央部の下を通過し、注入位置とは反対側の電子部品3の辺に到達する。確認用穴19はアンダーフィル剤の最終到達位置の近傍に設けられている。アンダーフィル剤は確認用穴19の下にも注入される。
At the time of filling the underfill agent, the underfill agent is injected between the
確認用穴19の下に到達したアンダーフィル剤は、確認用穴19の内径寸法が毛細管現象によって確認用穴19内にアンダーフィル剤が這い上がる程度の寸法であれば確認用穴19内に這い上がる。確認用穴19の内径寸法が毛細管現象によってアンダーフィル剤が這い上がらない程度に大きければ、アンダーフィル剤は確認用穴19内に這い上がらない。
The underfill agent that has reached the bottom of the
確認用穴19の内径寸法の設定は、アンダーフィル剤の這い上がりの可否によって決定すればよい。ただし、アンダーフィル剤に対する確認用穴19の内壁の濡れ性の大きさによっては、毛細管現象が生じない程度に確認用穴19の内径寸法が大きくても、アンダーフィル剤が確認用穴19内にある程度這い上がることがある。
The setting of the inner diameter dimension of the
確認用穴19と回路基板5との間又は確認用穴19内にアンダーフィル剤が存在しているか否かに基づいてアンダーフィル剤の充填状態の良否が判定される。例えば、図1に示されるように、回路基板5として確認用穴19に対向する位置に配線パターン23を備えているものが用いられるようにすれば、確認用穴19を介して配線パターン23が見えるかどうかでアンダーフィル剤7の充填状態を確認しやすくなる。
Based on whether or not the underfill agent is present between the
確認用穴19と回路基板5との間又は確認用穴19内にアンダーフィル剤7が存在しているか否かを判定できる外観検査装置を使用すれば、アンダーフィル剤7の充填状態を自動機で判別できる。例えば、アンダーフィル剤7を黒色、配線パターン23を白色として認識する外観検査装置を用いればよい。なお、確認用穴19と回路基板5との間又は確認用穴19内にアンダーフィル剤7が存在しているか否かの判定は、自動機によってではなく、人間の目視によって行われてもよい。
If a visual inspection device that can determine whether or not the
確認用穴19と回路基板5との間又は確認用穴19内にアンダーフィル剤7が存在していると判定された電子部品実装体1は良品と判定される。このように、破壊試験をすることなく、電子部品実装体1におけるアンダーフィル剤7の充填状態を容易に確認できる。
The electronic
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the materials, arrangement, number, and the like in the above embodiments are merely examples, and the present invention is not limited thereto, and the present invention described in the claims. Various changes can be made within the range.
例えば、上記実施例では、電子部品3はインターポーザー9の上に半導体チップ11が搭載され、半導体チップ11とは反対側のインターポーザー9の面に接続端子13が設けられた表面実装型半導体装置であるが、本発明において電子部品はこれに限定されない。本発明において、電子部品は、回路基板に対向する面からその反対側の面まで貫通している、アンダーフィル剤の充填状態を確認するための確認用穴を備えているものであれば、どのような構成のものであってもよい。例えば、電子部品は、電子部品が組み立てられた後、確認用穴として用いられる貫通穴が形成されたものであってもよい。
For example, in the above embodiment, the
1 電子部品実装体
3 電子部品
5 回路基板
7 アンダーフィル剤
9 インターポーザー
11 半導体チップ
11a 端子
13 接続端子
15 ビア
19 確認用穴
23 配線パターン
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記電子部品は前記アンダーフィル剤の充填状態を確認するための確認用穴を備え、
前記確認用穴は前記回路基板に対向する面からその反対側の面まで貫通していることを特徴とする電子部品実装体。 In an electronic component mounting body in which an electronic component is mounted on a circuit board and an underfill agent is filled between the electronic component and the circuit board,
The electronic component includes a confirmation hole for confirming a filling state of the underfill agent,
The electronic component mounting body, wherein the confirmation hole penetrates from a surface facing the circuit board to a surface on the opposite side.
前記確認用穴は前記インターポーザーに設けられている請求項1から3のいずれか一項に記載の電子部品実装体。 The electronic component is a surface mount type semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on an interposer, and a connection terminal is provided on the surface of the interposer opposite to the semiconductor chip,
The electronic component mounting body according to any one of claims 1 to 3, wherein the confirmation hole is provided in the interposer.
前記確認用穴は前記ビアと同時に形成されたものである請求項4に記載の電子部品実装体。 The interposer includes a via for electrically connecting the terminal of the semiconductor chip and the connection terminal,
The electronic component mounting body according to claim 4, wherein the confirmation hole is formed simultaneously with the via.
前記電子部品を前記回路基板に実装した後、前記電子部品と前記回路基板との間に前記アンダーフィル剤を充填し、前記確認用穴と前記回路基板との間又は前記確認用穴内に前記アンダーフィル剤が存在しているか否かに基づいて前記アンダーフィル剤の充填状態の良否を判定することを特徴とする電子部品実装体の製造方法。 A manufacturing method for manufacturing the electronic component mounting body according to claim 1,
After the electronic component is mounted on the circuit board, the underfill agent is filled between the electronic component and the circuit board, and the underfill is provided between the confirmation hole and the circuit board or in the confirmation hole. A method of manufacturing an electronic component mounting body, wherein the quality of the underfill agent is determined based on whether or not a filler agent is present.
前記アンダーフィル剤の充填時に、前記アンダーフィル剤は前記部品中央部に対して前記確認用穴とは反対側の位置から前記電子部品と前記回路基板との間に注入される請求項8又は9に記載の電子部品実装体の製造方法。 As the electronic component, one in which the confirmation hole is disposed at a position away from the central part of the component is used,
10. The underfill agent is injected between the electronic component and the circuit board from a position opposite to the confirmation hole with respect to the central portion of the component when the underfill agent is filled. The manufacturing method of the electronic component mounting body of description.
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EP4009352A1 (en) * | 2020-12-07 | 2022-06-08 | Intel Corporation | Underfilled integrated circuit assembly with substrate having opening therein and method of underfilling an integrate circuit assembly |
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