JP3668686B2 - チップ部品の実装構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、チップ部品をプリント基板上に接着剤を用いて実装するための実装構造に係り、特に、フリップチップのように下面に電極（バンプ）を有するチップ部品をプリント基板上に自動マウントするのに好適なチップ部品の実装構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来より知られているチップ部品の実装構造を示す平面図、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。これらの図に示すように、プリント基板１の表面には位置合わせマーク２と接続ランド３および引き回しパターン（図示せず）が設けられており、これらはプリント基板１の全面に設けられた銅箔をエッチングすることによりパターン形成されている。プリント基板１上には引き回しパターンを覆うように絶縁性のレジスト層４が設けられており、このレジスト層４には方形状の開口４ａが形成されている。開口４ａで囲まれた部分はチップ部品５の実装領域であり、チップ部品５に導通される接続ランド２は開口４ａ内に露出している。位置合わせマーク２はチップ部品５の位置決め基準となるもので、チップ部品５の実装領域に近い位置、すなわち、開口４ａの相対向する隅部外側の近傍位置にそれぞれ設けられている。チップ部品５は例えばフリップチップ（ＩＣ）であり、その下面に接続ランド２と対応する電極５ａが設けられている。開口４ａはチップ部品５の外形寸法と同じ大きさに設定されており、この開口４ａ内に例えばエポキシ系の熱硬化性接着剤６を塗布してチップ部品５をプリント基板１上に固定することにより、対応する接続ランド２と電極５ａ同士が導通されている。なお、図示省略されているが、プリント基板１上の他の領域にはチップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品を含む種々の回路部品が実装されており、これら回路部品の電極は他の接続ランドに半田付けされている。
【０００３】
このような構成において、チップ部品５は自動マウント装置を用いてプリント基板１上に実装されるようになっている。この場合、未硬化状態の接着剤６を開口４ａ内に塗布した状態で、位置合わせマーク２をカメラで撮影することによって求められる位置データに基づいてバキューム吸着したチップ部品５を開口４ａに一致させた後、チップ部品５に所定の加圧力（例えば１．２Ｋｇ）を加えながら所定温度（例えば２５０°Ｃ）で加熱すると、接着剤６が硬化してチップ部品５をプリント基板１上に固定することができ、それによってチップ部品５の電極５ａは対応する接続ランド２に導通される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来技術においては、位置合わせマーク２をレジスト層４の開口４ａの外側近傍に設ける必要があり、このレジスト層４の面粗度は銅箔で形成された位置合わせマーク２に比べると非常に密であるため、図４に示すように、接着剤６を硬化する際の加圧力によって余剰分の接着剤６が開口４ａからはみ出すと、この接着剤６がレジスト層４の表面のぬれ性の影響を受けて位置合わせマーク２と開口４ａ間で幅狭部分となり、その結果、当該部分において硬化後の接着剤６にクラックが発生し、チップ部品５を実装する際の接着の信頼性が低下するという問題があった。また、レジスト層４の開口４ａがチップ部品５の外形寸法と同じ大きさに設定されており、これら開口４ａとチップ部品５間の隙間Ｇが狭くなっているため、図５に示すように、接着剤６を硬化する際の加熱によってボイド（空気だまり）が発生すると、このボイドを隙間Ｇから接着剤６の外部へ抜くことができず、この点からも接着の信頼性が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、接着の信頼性が高いチップ部品の実装構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明によるチップ部品の実装構造は、プリント基板上にチップ部品の外形よりも大きな開口を有するレジスト層が設けられると共に、この開口内に前記チップ部品の接続ランドと位置合わせマークとが銅箔をパターニングすることにより設けられ、前記チップ部品を前記開口の内部で熱硬化性の接着剤を用いて前記プリント基板上に固定することにより、該チップ部品の下面に設けられた電極と前記接続ランドとが導通されるように構成した。
【０００７】
このように構成すると、位置合わせマークがレジスト層の開口内に設けられているため、接着剤の塗布形状がレジスト層の表面のぬれ性の影響を受けずに均一化され、硬化後の接着剤にクラックが発生することを防止できるのみならず、レジスト層の開口寸法がチップ部品の外形よりも大きく設定されているため、加熱時に発生するボイドが接着剤の外部に抜けやすくなり、したがって、チップ部品をプリント基板に実装する際の接着の信頼性が向上する。
【０００８】
上記の構成において、位置合わせマークは開口の内側の相対向する隅部にそれぞれ設けることが好ましく、また、接着剤の塗布量は開口からはみ出さないように設定されていることが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１はチップ部品を実装する前の要部平面図、図２はチップ部品の実装状態の要部平面図、図３は図２のIII−III線に沿う断面図であり、図４と図５に対応する部分には同一符号を付してある。
【００１０】
本実施形態例に係るチップ部品の実装構造が前述した従来例と相違する点は、レジスト層４の開口４ａをチップ部品５の外形寸法よりも大きく設定し、この開口４ａの相対向する隅部の内側に位置合わせマーク２を設けたことにあり、それ以外の構成は基本的に同様である。すなわち、図１に示すように、フリップチップ等のチップ部品５を実装する前のプリント基板１上には、同図の２点鎖線で示すチップ部品５の実装領域Ｓ１内に接続ランド３が設けられると共に、この実装領域Ｓ１の外側に一対の位置合わせマーク２が設けられており、これら位置合わせマーク２と接続ランド３はいずれもレジスト層４の開口４ａで囲まれた領域Ｓ２の内側に位置している。換言すると、レジスト層４の開口４ａがチップ部品５の外形寸法よりも大きく設定されており、この開口４ａの相対向する隅部の内側に位置合わせマーク２が設けられている。なお、接続ランド３から導出する引き回しパターン７はレジスト層４によって覆われており、これら接続ランド３と引き回しパターン７および位置合わせマーク２はプリント基板１の全面に設けられた銅箔をエッチングすることによりパターン形成されたものである。また、プリント基板１上の他の領域には図示せぬチップ抵抗やチップコンデンサ等のチップ部品を含む種々の回路部品が実装されるようになっている。
【００１１】
図２と図３に示すように、このように構成されたプリント基板１上の実装領域Ｓ１にチップ部品５が自動マウント装置を用いて実装され、このチップ部品５は例えばエポキシ系の熱硬化性接着剤６を用いてプリント基板１に固定される。この場合、未硬化状態の接着剤６を開口４ａ内に塗布した状態で、位置合わせマーク２をカメラで撮影することによって求められる位置データに基づいてバキューム吸着したチップ部品５を実装領域Ｓ１に一致させた後、チップ部品５に所定の加圧力（例えば１．２Ｋｇ）を加えながら所定温度（例えば２５０°Ｃ）で加熱すると、接着剤６が硬化してチップ部品５をプリント基板１上に固定することができ、それによってチップ部品５の電極５ａと対応する接続ランド２とが導通される。
【００１２】
かかるチップ部品５の実装時において、位置合わせマーク２がレジスト層４の開口４ａ内に設けられているため、図２に示すように、接着剤６は開口４ａからはみ出すことなく領域Ｓ２内に満遍無く行き渡る。したがって、接着剤６の塗布形状がレジスト層の表面のぬれ性の影響を受けずに均一化され、硬化後の接着剤６にクラックが発生することを防止できる。また、レジスト層４の開口４ａがチップ部品５の外形寸法よりも大きく設定されているため、図３に示すように、開口４ａとチップ部品５間の隙間Ｇが広くなり、加熱時に発生するボイドが接着剤６の外部に抜けやすくなる。その結果、チップ部品５のプリント基板１に対する接着の信頼性が向上し、チップ部品５の導通不良や剥離といった不具合を確実に防止することができる。しかも、接着剤６の塗布量をコントロールして開口４ａからはみ出さないように設定すれば、チップ部品５の実装後にレジスト層４が吸湿して膨潤したとしても、それに伴って接着剤６まで持ち上げられことがないため、接着の信頼性を長期に亘って維持することができる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１４】
レジスト層の開口をチップ部品の外形寸法よりも大きく設定し、この開口内にチップ部品の位置合わせマークを設けたため、接着剤の塗布形状がレジスト層の表面のぬれ性の影響を受けずに均一化され、硬化後の接着剤にクラックが発生することを防止できるのみならず、加熱時に発生するボイドが接着剤の外部に抜けやすくなり、したがって、チップ部品をプリント基板に実装する際の接着の信頼性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例に係るチップ部品の実装構造を示す実装前状態の要部平面図である。
【図２】チップ部品の実装状態の要部平面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図である。
【図４】従来例に係るチップ部品の実装構造を示す平面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１ プリント基板
２ 位置合わせマーク
３ 接続ランド
４ レジスト層
４ａ 開口
５ チップ部品
５ａ 電極
６ 接着剤
７ 引き回しパターン
Ｓ１ 実装領域
Ｓ２ 領域
Claims (3)
- プリント基板上にチップ部品の外形よりも大きな開口を有するレジスト層が設けられると共に、この開口内に前記チップ部品の接続ランドと位置合わせマークとが銅箔をパターニングすることにより設けられ、前記チップ部品を前記開口の内部で熱硬化性の接着剤を用いて前記プリント基板上に固定することにより、該チップ部品の下面に設けられた電極と前記接続ランドとが導通されていることを特徴とするチップ部品の実装構造。
- 請求項１の記載において、前記位置合わせマークが前記開口の内側の相対向する隅部にそれぞれ設けられていることを特徴とするチップ部品の実装構造。
- 請求項１または２の記載において、前記接着剤の塗布量が前記開口からはみ出さないように設定されていることを特徴とするチップ部品の実装構造。
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