JP3003435B2 - 電子部品の製造方法および電子部品のボンディング方法 - Google Patents

電子部品の製造方法および電子部品のボンディング方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数個のチップが搭載
されるマルチチップパッケージタイプの電子部品の製造
方法および電子部品のボンディング方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】電子部品として、複数個のチップを有す
るマルチチップパッケージタイプのものが知られてい
る。図6はワイヤボンダでワイヤリング中のこの種従来
の電子部品1を示している。図中、2は基板であり、複
数個のチップ3が搭載されており、またその下面にはバ
ンプ(突出電極)4が多数個突設されている。基板2は
その下面のバンプ4をヒートブロック5に着地させて載
置されている。ヒートブロック5は、ワイヤ8のボンデ
ィング性を向上させるために、基板2やチップ3を加熱
するものである。6はワイヤボンダのホーンであり、そ
の先端部にはキャピラリツール7が保持されている。
【0003】ヒートブロック5により基板2を加熱し、
ホーン6を上下方向に揺動させながら、キャピラリツー
ル7に挿通されたワイヤ8によりチップ3の上面の電極
と基板2の上面の回路パターンの電極を接続する。回路
パターンの電極とバンプ4はスルーホールなどにより接
続されている。ワイヤ8による接続が終了したならば、
チップ3やワイヤ8を保護するための合成樹脂9を塗布
することにより、電子部品1は完成する。このようなマ
ルチチップタイプの電子部品1は複数のチップ3がパッ
ケージされているので、高集積化が著しく向上するとい
う長所を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来の電
子部品1のバンプ4は基板2の下面全面に広く分布して
突設されており、バンプ4をヒートブロック5に着地さ
せて基板2を加熱するため、ヒートブロック5の熱は基
板2に伝わりにくく、ワイヤ8をボンディングしにくい
という問題点があった。
【0005】また上述したワイヤボンディングを行うの
に先立って、基板2にバンプ4を形成するが、この場
合、バンプ形成面を上面にして基板2をテーブルなどに
載置し、その表面にスタッドバンプ法などによりバンプ
を形成する。しかしながらこのようにしてバンプを形成
する場合、後工程でチップ3が搭載される基板2の回路
パターンの形成面を前記テーブルに載置するため、回路
パターン面が汚れたり傷ついたりしやすいという問題点
があった。
【0006】更には、上記のようにして完成した電子部
品1を、プリント基板のような主基板に搭載する場合、
バンプ4を主基板の電極にボンディングするために、電
子部品1に押圧治具などにより上方から荷重を付与する
ことにより、バンプ4をプリント基板の電極に強く押し
付けねばならないが、基板2の下面全面に突設されたす
べてのバンプ4に均等な押圧力を付与することはきわめ
て難しく、ボンディング不良になりやすいという問題点
があった。
【0007】そこで本発明は上記従来の問題点を解消で
きるマルチチップパッケージタイプの電子部品の製造方
法および電子部品のボンディング方法を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板と、この基板の上面の周縁部に立設された立壁と、こ
の基板の上面の立壁の内部に搭載された複数個のチップ
と、立壁の下方の基板の下面の周縁部に集中的に配列し
て突設されてチップの電極と接続されるバンプとから
る電子部品の製造方法であって、基板の上面の周縁部に
立壁を装着する工程と、基板を表裏反転させ、立壁をテ
ーブルに接地させて基板の周縁部にバンプを形成する工
程と、基板を再度表裏反転させて立壁の内側における基
板の上面にチップを搭載し、且つ基板の周縁部のバンプ
がヒートブロックに接地しないように基板の下面中央部
をヒートブロックに接地させ、ヒートブロックで基板を
直接加熱しながら、チップと基板を電気的に接続する工
程と、を含むものである。
【0009】
【作用】上記構成によれば、基板上面の周縁部に立壁を
装着することにより、この立壁を受台として、基板の周
縁部にバンプを確実に形成できる。また基板の下面中央
部をヒートブロックに接地させ、ヒートブロックで基板
を直接加熱しながら、チップと基板を電気的に接続する
ことができる。また更には、立壁に押圧治具を押し付け
て電子部品に荷重を付与しながら、電子部品を主基板に
ボンディングすることができる。
【0010】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【0011】図1は電子部品の斜視図、図2は平面図で
ある。この電子部品11は、基板2と、基板2の上面の
周縁部に立設された枠形の立壁12と、基板2の上面の
立壁12の内部に搭載された複数個(本実施例では4
個)のチップ3とを有している。またバンプ4は立壁1
2の下方の基板2の下面の周縁部に集中的に突設されて
いる。チップ3や、チップ3とバンプ4を接続するワイ
ヤ8を保護するために、立壁12の内部には合成樹脂1
3が塗布されている。すなわちこの電子部品11は、基
板2の上面周縁部に立壁12を設け、この立壁12の直
下に対応する基板2の下面周縁部にバンプ4を集中的に
突設し、基板2の下面中央部はバンプ4が突設されてい
ないフラットな面になっている点において、図6に示す
従来の電子部品1と構成が相違している。
【0012】図3はワイヤ8とバンプ4の接続構造を示
している。基板2の上面には回路パターン14が銅箔な
どにより形成されており、この回路パターン14の電極
15にワイヤ8の下端部が接続されている。またワイヤ
8の上端部はチップ3の電極10に接続されている。回
路パターン14の他端部にはスルーホール16が基板2
を貫通するように穿孔されている。このスルーホール1
6の内面はメッキ手段などにより導電路が形成されてい
る。基板2の下面には回路パターン18が形成されてい
る。この回路パターン18の一端部はスルーホール17
に接続されており、また他端部には電極19が形成され
ており、この電極19にバンプ4が突設されている。
【0013】次に図4(a)(b)(c)(d)(e)
を参照しながら、電子部品11の製造方法を説明する。
まず図4(a)に示すように基板2の周縁部にボンド2
1を塗布し、立壁12をこのボンド21で基板2の上面
に接着する。
【0014】次に図4(b)に示すように、基板2を表
裏反転させてテーブル22上に載置し、バンプ4を形成
する。本実施例のバンプ形成方法はスタッドバンプ法と
して知られるものであって、以下のようにして行われ
る。まずワイヤボンダのホーン6の先端部に保持された
キャピラリツール7にワイヤ8を挿通し、キャピラリツ
ール7から導出するワイヤ8の下端部にトーチ23を接
近させてこのトーチ23に高電圧を印加することによ
り、電気的スパークを発生させてワイヤ8の下端部にボ
ール8aを形成する。
【0015】次にトーチ23を側方へ退去させたうえ
で、ホーン6を下方へ回転させてキャピラリツール7を
下降させることにより、ボール8aを基板2の電極19
に押し付けてボンディングし、次いでホーン6を上方へ
回転させてキャピラリツール7を上昇させ、ボール8a
とワイヤ8の境目を切断すれば、ボール8aは基板2の
電極19に転着されてバンプ4となる。この場合、図示
するように立壁12がテーブル22に接地し、後工程で
チップ3が搭載される基板2の回路パターン14の形成
面24はテーブル22に接地しないので、回路パターン
14の形成面24が汚れたり傷ついたりするのを解消で
きる。なおバンプの形成方法としては、スクリーン印刷
とリフローを組み合わせた半田バンプ法も知られてい
る。
【0016】次に図4(c)に示すように、基板2を再
度表裏反転させ、ボンディング装置(図外)のコレット
10にチップ3を真空吸着し、チップ3を基板2の上面
における立壁12の内側の所定座標位置に搭載する。
【0017】次に図4(d)に示すように、ワイヤ8に
よりチップ3の電極10と基板2の電極15を接続する
ワイヤリングを行う。このワイヤリングは、図6に示し
た従来方法と同様の方法によりワイヤボンダにより行わ
れるので、その詳細な説明は省略する。
【0018】このワイヤリングは、基板2をヒータを内
蔵し加熱手段としてのヒートブロック5上に載置して行
われるが、図示するようにヒートブロック5の平面寸法
を基板2の平面寸法よりも小さくしておくことにより、
基板2の下面中央部のフラットな面をヒートブロック5
に接地させ、基板2の周縁部のバンプ4はヒートブロッ
ク5に接地しないようにする。このようにすれば、ヒー
トブロック5と基板2の間にはバンプ4は介在しないの
で、ヒートブロック5により基板2を直接加熱すること
ができ、したがって図6に示す従来手段よりも熱効率よ
く基板2やチップ3を加熱できる。なお、チップがフリ
ップチップのようなバンプ付きのチップの場合は、ワイ
ヤリングによらずに、ヒートブロック5で加熱された基
板2にチップのバンプを押し付けることによりボンディ
ングして、ワイヤリングの場合と同様にチップと基板2
を電気的に接続することができる。
【0019】ワイヤリングが終了したならば、図4
(e)に示すようにディスペンサ25などの塗布手段に
より、立壁12の内部に合成樹脂13を塗布し、チップ
3やワイヤ8を封止して保護する。以上の工程により電
子部品11は完成する。
【0020】図5は電子部品11を主基板26に搭載し
ている様子を示している。27は押圧治具であって、立
壁12の上面に押し付けることにより、バンプ4を主基
板26にボンディングする。このように立壁12を押圧
すれば、大きな押圧力を与えることができる。しかもバ
ンプ4は立壁12の下方に集中的に配列されているの
で、バンプ4を基板2の下面全面に突設する従来の電子
部品1よりも、すべてのバンプ4を均等で且つ強い力で
主基板26に押圧して確実にボンディングすることがで
きる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、基
板の下面にバンプを形成する際には立壁がテーブルに接
地し、基板の回路パターンの形成面はテーブルに接地し
ないので回路パターンの形成面が汚れたり傷ついたりす
ることはない。またワイヤリングなどによりチップと基
板を電気的に接続する際には、バンプを介在させずに基
板をヒートブロックにより直接加熱できるので熱効率が
著しく向上し、チップと基板を確実に接続できる。更に
は電子部品を主基板に搭載する際には、押圧治具で立壁
に押圧力を加えることによりその下方に集中的に配列さ
れたバンプを均等でしかも強い力で主基板に押し付けて
確実にボンディングできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の電子部品の斜視図
【図2】本発明の一実施例の電子部品の平面図
【図3】本発明の一実施例の電子部品のワイヤとバンプ
の接続構造を示す斜視図
【図4】(a)本発明の一実施例の電子部品の製造工程
図 (b)本発明の一実施例の電子部品の製造工程図 (c)本発明の一実施例の電子部品の製造工程図 (d)本発明の一実施例の電子部品の製造工程図 (e)本発明の一実施例の電子部品の製造工程図
【図5】本発明の一実施例の電子部品の主基板への搭載
中の側面図
【図6】従来の電子部品の製造中の側面図
【符号の説明】
2 基板 3 チップ 4 バンプ 10 チップの電極 11 電子部品 12 立壁

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板と、この基板の上面の周縁部に立設さ
    れた立壁と、この基板の上面の前記立壁の内部に搭載さ
    れた複数個のチップと、前記立壁の下方の前記基板の下
    面の周縁部に集中的に配列して突設されて前記チップの
    電極と電気的に接続されるバンプとを有する電子部品の
    製造方法であって、 基板の上面の周縁部に立壁を装着する工程と、基板を表
    裏反転させ、立壁をテーブルに接地させて基板の周縁部
    にバンプを形成する工程と、基板を再度表裏反転させて
    立壁の内側における基板の上面にチップを搭載し、且つ
    基板の周縁部のバンプがヒートブロックに接地しないよ
    うに基板の下面中央部をヒートブロックに接地させ、ヒ
    ートブロックで基板を直接加熱しながら、チップと基板
    を電気的に接続する工程と、 を含む ことを特徴とする電子部品の製造方法
  2. 【請求項2】前記立壁の内部の前記チップを合成樹脂に
    より封止する工程を付加することを特徴とする請求項1
    記載の電子部品の製造方法。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の方法により製造さ
    れた電子部品のボンディング方法であって、押圧治具を
    前記立壁の上面に押し付けることにより、前記バンプを
    主基板にボンディングすることを特徴とする電子部品の
    ボンディング方法。
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