JP4572465B2 - Manufacturing method of electronic component device - Google Patents
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子部品を基板上にバンプを介して実装してなる電子部品装置の製造方法、特にフリップチップボンディング方法を用いて実装する電子部品装置の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体チップの電極部に形成されたバンプと、加熱ステージ上に配置された基板の配線パターンとを位置合わせし、チップの裏面にツールを介して圧力と超音波とを付加し、バンプと基板の配線パターンとを接合するフリップチップボンディング方法が提案されている(特開昭63−288031号公報)。
【0003】
図1は電子部品装置の一例を示し、図2はその接合方法、図3は基板を示している。
1は基板、2a,2bは配線、3はバンプ、4は電子部品である。
基板1には、配線2a,配線2bが縦横に形成され、バンプ3はこれら配線2a,2bの内側端部に予め形成されている。ボンディングツール5で電子部品4の上面を押圧し、かつ水平方向Xの超音波振動を与えることで、バンプ3を電子部品4の電極部に接合する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、電子部品4の電極部と基板1の配線パターンとを一括して接合する関係で、どうしても超音波振動の方向Xに対して直交方向に延びる配線2aと平行に延びる配線2bとが生じてしまう。特に、超音波振動の方向Xと直交方向に設けられた配線2aでは、超音波振動による配線2aの歪みが大きく、平行な配線2bと比較して接合が不完全になるという欠点があった。
【0005】
図4の(a)は超音波振動の方向Xと直交方向に設けられた配線2aに対して電子部品4を接合する状態を示し、(b)は超音波振動の方向Xと平行に設けられた配線2bに対して電子部品4を接合する状態を示す。図4において、6は電子部品4の電極部である。
【0006】
直交方向に設けられた配線2aでは、超音波振動の方向Xに対する剛性が低いため、平行に設けられた配線2bに比較して、配線2aの歪み量δが大きく、接合が不完全になる。
上記のように配線の方向によって接合性にばらつきがあると、早く接合する配線(または電極)とそうでない配線(または電極)とが混在してしまい、歪み量の大きな配線2aが完全に接合するように超音波印加時間を長くした場合、早く接合した配線(または電極)2bからクラックが発生し始めるという問題があった。
【0007】
そこで、本発明の目的は、超音波振動による配線の歪み量のばらつきを抑え、すべての配線でほぼ均等な接合状態を得ることができる電子部品装置の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、基板上に互いに異なる方向に複数の配線を形成し、当該複数の配線に対し、電子部品の複数の電極をバンプを介して超音波振動を用いて一括して接合する電子部品装置の製造方法において、上記超音波振動による上記配線の歪み量がほぼ同一になるように、上記基板に上記超音波振動の方向とのなす角度θが異なる複数の配線を形成し、かつ上記角度θが大きい方の配線を角度θが小さい方の配線より幅広に形成したことを特徴とする電子部品装置の製造方法を提供する。
【0009】
例えば直交方向に延びる複数の配線上(または電子部品の電極上)にバンプを形成しておき、このバンプを対面する電極(または配線)に対して超音波振動を利用して接合する。
この場合、超音波振動の方向とのなす角度θが大きい配線と、角度θが小さい配線とが生じるが、本発明では超音波振動による配線の歪み量がほぼ同一になるように配線の形状を設定したので、超音波の伝達効率もほぼ均等になり、全ての配線においてほぼ均等な接合状態を得ることができる。そのため、不完全接合やクラックの発生を防止できる。
【0010】
超音波振動による配線の歪み量をほぼ同一にするため、請求項1のように、基板に超音波振動の方向とのなす角度θが異なる複数の配線を形成し、上記角度θが大きい方の配線を角度θが小さい方の配線より幅広に形成するのがよい。
つまり、超音波振動の方向との角度θが大きい配線ほど、超音波振動による歪みが大きくなるので、角度θが大きい配線を幅広とすることで、歪み量を少なくし、全ての配線における接合性を均一化することができる。
【0011】
請求項2のように、基板の少なくとも1本の配線を、電子部品の電極と接続される部位の近傍でL字形に屈曲させ、このL字形配線の電子部品の電極と接続される部位の幅D3を、超音波振動の方向とのなす角度θが45°以上の配線の幅D2より狭くしてもよい。
すなわち、電子部品との接続部近傍でL字形に屈曲する配線とした場合には、配線の接続部の長さが短いので、超音波振動の方向とのなす角度θが45°以上の配線に比べて超音波振動による歪みが相対的に小さい。そこで、L字形配線の接続部の幅D3を、超音波振動に対する剛性の低い45°以上の配線の幅D2より狭くすることで、歪み量をほぼ同一に近づけることができる。
【0012】
請求項3のように、基板の少なくとも1本の配線をL字形に屈曲させ、このL字形配線の電子部品の電極と接続される部位の長さLを超音波振動が波及する範囲より長く設定してもよい。
すなわち、請求項4では、歪み量を同一にするための手段として、接続部の幅寸法を調整する方法に代えて、長さ寸法を調整する方法を用いている。つまり、電子部品との接合部近傍でL字形に屈曲するのではなく、接続部を超音波振動が波及する範囲より長く設定することで、他の接合部と同様な剛性を持つようにしたものである。
【0013】
請求項4のように、基板に、超音波振動の方向とのなす角度θが45°以上の配線と45°未満の配線とを形成し、角度θが45°未満の配線の電子部品の電極と接続される部位の近傍部に、角度θが変化する屈曲部あるいは湾曲部を形成するのが望ましい。
すなわち、角度θが45°未満の配線は45°以上の配線に比べて超音波振動に対する剛性が高いので、剛性の高い45°未満の配線の接続部近傍に屈曲部あるいは湾曲部を形成することで、接続部近傍の剛性を低くしてある。そのため、歪み量の均一化を図り、接合状態をほぼ均一にできる。
【0014】
請求項5のように、基板に互いに直交方向に延びる複数の配線を形成し、これら配線の電子部品の電極と接続される部位の近傍部のそれぞれに、1本の配線に対して45°屈曲した部分を複数箇所形成してもよい。
すなわち、配線の幅を変更せず、配線の接続部の近傍部位を45°ずつ複数箇所で屈曲させれば、超音波振動の方向に関係なく、全ての配線の歪み量を均一化させることが可能である。この場合には、配線の幅およびピッチをほぼ均一にで
きるので、電気的特性が変化せず、基板が大型化しないで済むという利点がある。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明にかかる電子部品装置の第1実施例を図5〜図8を用いて説明する。図5は電子部品装置の平面図、図6は電子部品装置の側面図、図7は基板の平面図、図8は基板の部分拡大図である。
【0016】
基板10Aは、ガラスエポキシ樹脂、BTレジンなどの樹脂基板、アルミナなどのセラミック基板、さらにはシリコンなどの結晶基板であり、この基板10A上に互いに直交方向に延びる複数の配線11〜14が形成されている。ここで、基板10Aの形状は特に限定されない。配線11〜14は、薄膜形成法あるいは厚膜形成法により形成され、その厚みは数μm〜数十μmとするのが望ましいが、この限りではない。また、配線11〜14の接続部11a〜14a以外の部分は、レジスト等の絶縁物で覆われていてもよい。
【0017】
配線11〜14の内側端部に設けられた接続部11a〜14aには、めっき法、ワイヤボンディング法などを用いてバンプ15が形成されている。これらバンプ15は、Au,Ag,Pd,Cuを主成分とする金属バンプや、はんだなどを用いることができる。
【0018】
20は半導体チップなどの電子部品であり、その下面にはバンプ15に対応した位置に電極部(図示せず)が形成されている。電子部品20の電極部は、バンプ15に対して超音波振動を用いて一括して接合されている。
【0019】
図8に示すように、接続部11a,12aは、超音波振動の方向Xに対して平行に近い方向(θ1 <45°)に形成された配線11,12に設けられており、接続部13a,14aは超音波振動の方向Xに対して垂直に近い方向(θ2 >45°)に形成された配線13,14に設けられている。
接続部を除く配線11〜14の幅D0はすべて同一に形成され、接続部11a,12aの幅をD1、接続部13a,14aの幅をD2とすると、超音波振動による接続部11a〜14aの歪み量がほぼ同一になるように、次の関係に設定されている。
D0=D1<D2
上記のように設定する理由は、超音波振動とほぼ直交する配線13,14の接続部13a,14aは、ほぼ平行な配線11,12の接続部11a,12aに比べて振動方向Xに対する剛性が低いので、接続部13a,14aの幅D2を接続部11a,12aの幅D1より広くし、振動方向Xに対する剛性をほぼ等しくして超音波振動による配線の歪み量をほぼ同一にしたものである。
なお、幅広に形成された接続部13a,14aの長さLは、ボンディングツール30による超音波振動が波及する範囲より長く設定されている。したがって、配線13,14全体が接続部13a,14aと同様な幅D2で形成されていてもよい。
【0020】
次に、電子部品20を配線11〜14上にフリップチップボンディングする方法について、説明する。
まず、基板10Aの配線11〜14の接続部11a〜14aにバンプ15を形成する。
次に、電子部品20の上面をボンディングツール30によって吸着し、電子部品20をピックアップして電極部とバンプ15とを高精度に位置合わせする。
次に、電子部品20の電極部とバンプ15とを接触させ、ツール30を介して基板10Aの表面に平行な方向Xとなるように超音波振動を与え、電極部とバンプ15とを金属接合する。なお、接合に際して、基板10Aと電子部品20との間に圧力を付加したり、加熱してもよい。
このとき、超音波振動Xに対して各接続部11a〜14aの歪み量がほぼ等しくなるように、幅D1,D2が設定されているので、接続部11a〜14aに設けられたバンプ15の接合性のばらつきが少なく、ほぼ均等な接合強度を得ることができる。したがって、不完全接合や電極部にクラック等が発生するのを防止できる。
上記のように接合した後、接合信頼性を確保するため、電子部品20と基板10Aの線膨張差を緩和し、かつ接合部を保護するための樹脂封止を、電子部品20と基板10Aとの隙間に行ってもよい。
なお、バンプ15は、基板10Aの配線11〜14に形成する場合に限らず、電子部品20の電極上に形成しておき、このバンプを基板の配線に対して接合してもよい。
【0021】
上記実施例では、配線11,12と振動方向Xとのなす角度θ1 を0<θ1 <45°とし、配線13,14と振動方向Xとのなす角度θ2 を45°<θ2 <90°としたが、θ1 =0°、θ2 =90°としてもよい。この場合には、接続部の幅D1とD2との差をより大きくすればよい。
また、θ1 =θ2 =45°である場合には、接続部の幅D1とD2をほぼ等しくすればよい。
【0022】
図9は本発明にかかる基板の第2実施例を示す。
この実施例の基板10Bは、その表面に互いに直交方向に延びる複数の配線11〜14が形成されており、その内、一本の配線16が接続部近傍でL字形に折れ曲がった形状に形成されている点を除いて、図7に示す基板10Aと同様である。したがって、図7の基板10Aと同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
L字形の配線16の接続部16aの幅D3は、振動方向Xとほぼ直角な配線13,14の接続部13a,14aの幅D2に比べて狭く設定されている。
D3<D2
L字形の配線16の場合、接続部16aの長さが短く、しかも配線部16bの方向が振動方向Xに対してほぼ平行であるため、配線部16bが接続部16aの歪みを抑制する働きをし、接続部16aの幅D3が接続部13aの幅D2より狭くても、接続部13aと同様な剛性を持つことができるからである。
【0023】
なお、接続部16aの幅D3を接続部11aの幅D1より小さくすると、接続部16aの歪み量が大きくなり過ぎるので、振動方向Xとほぼ平行な配線11,12の接続部11a,12aの幅D1に比べて広くするのが望ましい。すなわち、次のような設定にすることで、全ての接続部11a〜16aの歪み量をほぼ均等にできる。
D1<D3<D2
なお、配線部16bの幅D4は、他の配線の幅D0と同等であってもよいし、これより幅狭あるいは幅広であってもよい。
【0024】
図10は本発明にかかる基板の第3実施例を示す。
この実施例の基板10Cも、その表面に互いに直交方向に延びる複数の配線11〜14が形成されており、その内、一本の配線16が接続部近傍でL字形に折れ曲がった形状に形成されている点を除いて、図7に示す基板10Aと同様である。したがって、図7の基板10Aと同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施例では、超音波振動の方向Xが配線11〜14に対してほぼ45°の方向にある。したがって、接続部11a〜14aは全て同一幅D5に設定されている。また、L字形の配線16の接続部16aの幅D6は他の配線の接続部11a〜14aに比べて幅狭に形成されている。
D6<D5
その理由は、L字形配線16の接続部16aと配線部16bが直角方向に形成されているため、超音波振動に対して最も変形しにくく(剛性が高く)、そのため、配線16の接続部16aが他の配線の接続部より歪み量が少なくなる。したがって、歪み量をほぼ均等にするため、接続部16aの幅D6を他の接続部より幅狭としたものである。
なお、この実施例では、配線11〜14の接続部11a〜14aを他の部分に比べて幅広としたが、同一幅としてもよいことは勿論である。
【0025】
図11は本発明にかかる基板の第4実施例を示す。
この実施例の基板10Dも、その表面に互いに直交方向に延びる複数の配線11〜14が形成されており、その内、一本の配線16が接続部近傍でL字形に折れ曲がった形状に形成されている点を除いて、図7に示す基板10Aと同様である。
この実施例では、超音波振動の方向Xが配線11〜14に対してほぼ45°の方向にある。したがって、接続部11a〜14a,16aは全て同一幅D7に設定されている。この場合、接続部11a〜14a,16aの歪み量がほぼ同一になるように、接続部16aの長さLは、ボンディングツール30による超音波振動が波及する範囲より長く設定されている。
その理由は、L字形配線16の接続部16aと配線部16bが直角方向に形成されているため、電子部品との接合部近傍でL字形に屈曲すると超音波振動に対して最も変形しにくく(剛性が高く)、そのため配線16の接続部16aが他の配線の接続部より歪み量が小さくなる。したがって、接続部16aの長さLを超音波振動の波及する範囲より長く設定することにより、他の接合部と同様な剛性を持つことができるからである。
【0026】
図12は本発明にかかる配線形状の第5実施例を示す。
この実施例では、超音波振動による配線11,13の接続部11a,13aの歪み量をほぼ同一にするため、歪み量が小さい接続部11aの側部に矩形の凹部11bを形成し、歪み量が大きい接続部13aの側部に矩形の凸部13bを形成したものである。また、L字形に折れ曲がった配線16の接続部16aは、歪み量が接続部11aに比べて大きいが、接続部13aに比べて小さいので、少ない数または小さな凸部16cを形成したものである。
【0027】
図13は本発明にかかる配線形状の第6実施例を示す。
この実施例では、図12と同様に、超音波振動による配線11,13の接続部11a,13aの歪み量をほぼ同一にするため、歪み量が小さい接続部11aの側部にはV字形の凹部11bを形成し、歪み量が大きい接続部13aの側部には山形あるいは半円状の凸部13bを形成したものである。
歪み量に応じて、凹部11bや凸部13bの形状、大きさ、数を任意に変更できる。
【0028】
図14は本発明にかかる配線形状の第7実施例を示す。
この実施例では、超音波振動による配線11,13の接続部11a,13aの歪み量をほぼ同一にするため、歪み量が小さい接続部11aをV字形に屈曲させたものである。すなわち、接続部11aを屈曲させることで、振動方向Xに対して角度を持つ部分11a1 を形成し、この部分11a1 で歪み量を大きくすることで、接続部13aの歪み量とほぼ均等化させたものである。
【0029】
図15は本発明にかかる配線形状の第8実施例を示す。
この実施例も第6実施例と同様に、超音波振動による配線11,13の接続部11a,13aの歪み量をほぼ同一にするため、歪み量が小さい接続部11aをアーチ状に湾曲させたものである。すなわち、接続部11aを湾曲させることで、振動方向Xに対して角度を持つ部分11a2 を形成し、この部分11a2 で歪み量を大きくすることで、接続部13aの歪み量とほぼ均等化させたものである。
【0030】
図16は本発明にかかる基板の第9実施例を示す。
この実施例の基板10Eは、配線11〜14および接続部11a〜14aの幅を同一とし、接続部11a〜14aに45°ずつ屈曲した複数の部分11a3 〜14a3 を形成したものである。これら屈曲部11a3 〜14a3 は同一形状に形成されている。
この場合には、超音波振動の方向がいかなる方向であっても、全ての接続部11a〜14aで歪み量がほぼ同一になるので、超音波振動の方向の選択性が向上する。また、歪み量がほぼ同一になるように、格別な配線設計を必要としない。
なお、屈曲部11a3 〜14a3 に代えてアーチ部としてもよい。
【0031】
第5実施例〜第9実施例の場合には、配線11,13の幅寸法を一定にし、接続部に凸部や凹部を設けたり、屈曲あるいは湾曲させることで、歪み量をほぼ均等にしているので、配線間や接続部間のピッチを変更する必要がない。したがって、電子部品装置が大型化することがないという利点がある。
【0032】
本発明は上記実施例に限定されるものではない。
本発明において、超音波振動の方向Xは一方向のみに限ることなく、ある程度の角度範囲でひねるような回転振動であってもよい。また、振動方向や周波数の異なる振動が合成されたものでもよい。
基板の材質は特に問わないが、樹脂基板を用い、かつ超音波振動を併用した熱圧着により接合する場合に、本発明は効果的である。なぜなら、樹脂基板の場合、超音波振動を併用した熱圧着を行うと、基板が変形するので、配線の歪み量が大きくなるからである。
本発明の電子部品装置は、電子部品素子として半導体チップを用いたものに限らず、抵抗素子、コンデンサ、圧電部品など如何なるチップ部品のフェースダウン実装にも適用可能である。
【0033】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項1〜5に記載の発明によれば、基板上に互いに異なる方向に形成された複数の配線に対し、電子部品の複数の電極をバンプを介して超音波振動を用いて一括して接合する場合に、超音波振動による配線の歪み量がほぼ同一になるように配線の形状を設定したので、超音波の伝達効率
がほぼ均等になり、全ての配線においてほぼ均等な接合状態を得ることができる。
そのため、不完全接合やクラックの発生を防止でき、信頼性の高い電子部品装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一般的な電子部品装置の構成を示す斜視図である。
【図2】図1の電子部品装置を接合する方法を示す斜視図である。
【図3】図1の電子部品装置に用いられる基板の斜視図である。
【図4】図1の電子部品装置において、超音波振動を与えた時の拡大図である。
【図5】本発明にかかる電子部品装置の一例の平面図である。
【図6】図5に示す電子部品装置の接合時の側面図である。
【図7】図5に示す電子部品装置に用いられる基板の平面図である。
【図8】図7に示す基板の部分拡大図である。
【図9】本発明にかかる基板の第2実施例の平面図である。
【図10】本発明にかかる基板の第3実施例の平面図である。
【図11】本発明にかかる基板の第4実施例の平面図である。
【図12】本発明にかかる配線形状の第5実施例の平面図である。
【図13】本発明にかかる配線形状の第6実施例の平面図である。
【図14】本発明にかかる配線形状の第7実施例の平面図である。
【図15】本発明にかかる配線形状の第8実施例の平面図である。
【図16】本発明にかかる基板の第9実施例の平面図である。
【符号の説明】
10A,10B,10C,10D 基板
11〜14,16 配線
15 バンプ
20 電子部品
30 ボンディングツール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing an electronic component device in which an electronic component is mounted on a substrate via a bump, and more particularly to a method for manufacturing an electronic component device to be mounted using a flip chip bonding method.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a bump formed on an electrode portion of a semiconductor chip and a wiring pattern of a substrate arranged on a heating stage are aligned, pressure and ultrasonic waves are applied to the back surface of the chip via a tool, A flip chip bonding method for bonding a wiring pattern on a substrate has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-288031).
[0003]
FIG. 1 shows an example of an electronic component device, FIG. 2 shows a bonding method thereof, and FIG. 3 shows a substrate.
1 is a substrate, 2a and 2b are wirings, 3 is a bump, and 4 is an electronic component.
On the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the electrode 2 of the
[0005]
4A shows a state in which the
[0006]
Since the
As described above, if there is a variation in the bonding property depending on the direction of the wiring, the wiring (or electrode) to be bonded early and the wiring (or electrode) to be bonded are mixed, and the
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electronic component device that can suppress variations in the amount of distortion of wiring due to ultrasonic vibration and can obtain a substantially uniform bonding state with all wirings.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a plurality of wirings are formed on a substrate in different directions, and a plurality of electrodes of an electronic component are ultrasonically applied to the plurality of wirings via bumps. In the method of manufacturing an electronic component device that is collectively bonded using vibration, an angle θ formed between the substrate and the direction of the ultrasonic vibration is set so that the amount of distortion of the wiring due to the ultrasonic vibration is substantially the same. A method of manufacturing an electronic component device is provided, wherein a plurality of different wirings are formed, and the wiring having the larger angle θ is formed wider than the wiring having the smaller angle θ .
[0009]
For example, bumps are formed on a plurality of wirings (or on the electrodes of the electronic component) extending in the orthogonal direction, and bonded to the electrodes (or wirings) facing the bumps using ultrasonic vibration.
In this case, a wire having a large angle θ formed with the direction of ultrasonic vibration and a wire having a small angle θ are generated. In the present invention, the shape of the wire is set so that the amount of distortion of the wire due to the ultrasonic vibration is substantially the same. Since it is set, the transmission efficiency of the ultrasonic waves becomes substantially uniform, and a substantially uniform joining state can be obtained in all the wirings. Therefore, it is possible to prevent incomplete joining and occurrence of cracks.
[0010]
In order to make the distortion amount of the wiring due to the ultrasonic vibration substantially the same, a plurality of wirings having different angles θ formed with the direction of the ultrasonic vibration are formed on the substrate as in
In other words, the larger the angle θ with respect to the direction of ultrasonic vibration, the greater the distortion caused by ultrasonic vibration. By widening the wiring with a large angle θ, the amount of distortion is reduced and the bonding property of all wirings is increased. Can be made uniform.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, at least one wiring of the substrate is bent in an L shape in the vicinity of a portion connected to the electrode of the electronic component, and a width of the portion connected to the electrode of the electronic component of this L-shaped wiring. You may make D3 narrower than the width | variety D2 of the wiring whose angle (theta) with the direction of an ultrasonic vibration is 45 degrees or more.
That is, when the wiring is bent in an L shape in the vicinity of the connection portion with the electronic component, the length of the connection portion of the wiring is short, so that the angle θ formed with the direction of ultrasonic vibration is 45 ° or more. In comparison, distortion caused by ultrasonic vibration is relatively small. Therefore, by making the width D3 of the connection portion of the L-shaped wiring narrower than the wiring width D2 of 45 ° or more, which has low rigidity against ultrasonic vibration, the amount of distortion can be made almost the same.
[0012]
As in
That is, in the fourth aspect, as a means for making the amount of distortion the same, a method of adjusting the length dimension is used instead of the method of adjusting the width dimension of the connecting portion. In other words, instead of bending in an L shape near the joint with the electronic component, the connection is set to be longer than the range in which the ultrasonic vibration is applied, so that it has the same rigidity as other joints. It is.
[0013]
As in
That is, since the wiring with an angle θ of less than 45 ° has higher rigidity against ultrasonic vibration than the wiring with 45 ° or more, a bent portion or a curved portion should be formed in the vicinity of the connecting portion of the wiring having a high rigidity of less than 45 °. Thus, the rigidity in the vicinity of the connecting portion is lowered. Therefore, the amount of strain can be made uniform and the joining state can be made almost uniform.
[0014]
A plurality of wirings extending in a direction orthogonal to each other are formed on the substrate as in
In other words, if the portion near the connection portion of the wiring is bent at multiple positions of 45 ° without changing the width of the wiring, the distortion amount of all wiring can be made uniform regardless of the direction of ultrasonic vibration. Is possible. In this case, since the width and pitch of the wiring can be made substantially uniform, there is an advantage that the electrical characteristics do not change and the substrate does not need to be enlarged.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of an electronic component device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 is a plan view of the electronic component device, FIG. 6 is a side view of the electronic component device, FIG. 7 is a plan view of the substrate, and FIG. 8 is a partially enlarged view of the substrate.
[0016]
The
[0017]
[0018]
[0019]
As shown in FIG. 8, the connecting
The widths D0 of the
D0 = D1 <D2
The reason for setting as described above is that the connecting
In addition, the length L of the
[0020]
Next, a method for flip-chip bonding the
First, bumps 15 are formed on the
Next, the upper surface of the
Next, the electrode part of the
At this time, since the widths D1 and D2 are set so that the distortion amounts of the
After bonding as described above, in order to ensure bonding reliability, resin sealing for reducing the linear expansion difference between the
The
[0021]
In the above embodiment, the angle θ 1 formed between the
Further, when θ 1 = θ 2 = 45 °, the widths D1 and D2 of the connecting portions may be made substantially equal.
[0022]
FIG. 9 shows a second embodiment of the substrate according to the present invention.
The
The width D3 of the
D3 <D2
In the case of the L-shaped
[0023]
If the width D3 of the connecting
D1 <D3 <D2
Note that the width D4 of the
[0024]
FIG. 10 shows a third embodiment of the substrate according to the present invention.
The
In this embodiment, the direction X of the ultrasonic vibration is approximately 45 ° with respect to the
D6 <D5
The reason for this is that since the connecting
In this embodiment, the connecting
[0025]
FIG. 11 shows a fourth embodiment of the substrate according to the present invention.
The
In this embodiment, the direction X of the ultrasonic vibration is approximately 45 ° with respect to the
The reason is that since the connecting
[0026]
FIG. 12 shows a fifth embodiment of the wiring shape according to the present invention.
In this embodiment, in order to make the distortion amounts of the
[0027]
FIG. 13 shows a sixth embodiment of the wiring shape according to the present invention.
In this embodiment, similarly to FIG. 12, in order to make the distortion amounts of the
Depending on the amount of distortion, the shape, size, and number of the
[0028]
FIG. 14 shows a seventh embodiment of the wiring shape according to the present invention.
In this embodiment, the
[0029]
FIG. 15 shows an eighth embodiment of the wiring shape according to the present invention.
Similarly to the sixth embodiment, in this embodiment, in order to make the distortion amounts of the
[0030]
FIG. 16 shows a ninth embodiment of the substrate according to the present invention.
In this embodiment, the
In this case, since the distortion amount is almost the same in all the connecting
It may be arcuate portion in place of the
[0031]
In the case of the fifth embodiment to the ninth embodiment, the widths of the
[0032]
The present invention is not limited to the above embodiments.
In the present invention, the direction X of ultrasonic vibration is not limited to only one direction, and may be rotational vibration that twists within a certain angle range. In addition, vibrations with different vibration directions and frequencies may be synthesized.
The material of the substrate is not particularly limited, but the present invention is effective when the resin substrate is used and bonding is performed by thermocompression bonding using ultrasonic vibration. This is because, in the case of a resin substrate, if thermocompression bonding using ultrasonic vibration is performed, the substrate is deformed, resulting in an increase in the amount of wiring distortion.
The electronic component device of the present invention is not limited to the one using a semiconductor chip as an electronic component element, and can be applied to face-down mounting of any chip component such as a resistance element, a capacitor, and a piezoelectric component.
[0033]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first to fifth aspects of the present invention, the plurality of electrodes of the electronic component are connected to the plurality of wirings formed in different directions on the substrate via the bumps. When joining together using sonic vibration, the wiring shape is set so that the amount of distortion of the wiring due to ultrasonic vibration is almost the same, so the transmission efficiency of ultrasonic waves is almost uniform, and all wiring A substantially uniform joining state can be obtained.
Therefore, incomplete joining and occurrence of cracks can be prevented, and a highly reliable electronic component device can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a general electronic component device.
2 is a perspective view showing a method for joining the electronic component device of FIG. 1; FIG.
3 is a perspective view of a substrate used in the electronic component device of FIG. 1. FIG.
4 is an enlarged view when ultrasonic vibration is applied in the electronic component device of FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a plan view of an example of an electronic component device according to the present invention.
6 is a side view of the electronic component device shown in FIG. 5 at the time of joining.
7 is a plan view of a substrate used in the electronic component device shown in FIG. 5. FIG.
8 is a partial enlarged view of the substrate shown in FIG.
FIG. 9 is a plan view of a second embodiment of the substrate according to the present invention.
FIG. 10 is a plan view of a third embodiment of the substrate according to the present invention.
FIG. 11 is a plan view of a fourth embodiment of the substrate according to the present invention.
FIG. 12 is a plan view of a fifth embodiment of the wiring shape according to the present invention.
FIG. 13 is a plan view of a sixth embodiment of the wiring shape according to the present invention.
FIG. 14 is a plan view of a seventh embodiment of the wiring shape according to the present invention.
FIG. 15 is a plan view of an eighth embodiment of the wiring shape according to the present invention.
FIG. 16 is a plan view of a ninth embodiment of the substrate according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10A, 10B, 10C, 10D Substrate 11-14, 16
Claims (5)
上記超音波振動による上記配線の歪み量がほぼ同一になるように、上記基板に上記超音波振動の方向とのなす角度θが異なる複数の配線を形成し、かつ上記角度θが大きい方の配線を角度θが小さい方の配線より幅広に形成したことを特徴とする電子部品装置の製造方法。 In a method of manufacturing an electronic component device , wherein a plurality of wirings are formed in different directions on a substrate, and a plurality of electrodes of the electronic component are collectively bonded to the plurality of wirings using ultrasonic vibration via bumps ,
A plurality of wirings having different angles θ with respect to the direction of the ultrasonic vibration are formed on the substrate so that the distortion amounts of the wiring due to the ultrasonic vibrations are substantially the same , and the wiring having the larger angle θ is formed. Is formed wider than the wiring with the smaller angle θ .
上記超音波振動による上記配線の歪み量がほぼ同一になるように、上記基板の少なくとも1本の配線を、電子部品の電極と接続される部位の近傍でL字形に屈曲させ、上記L字形配線の電子部品の電極と接続される部位の幅D3を、超音波振動の方向とのなす角度θが45°以上の配線の幅D2より狭くしたことを特徴とする電子部品装置の製造方法。 In a method of manufacturing an electronic component device, wherein a plurality of wirings are formed in different directions on a substrate, and a plurality of electrodes of the electronic component are collectively bonded to the plurality of wirings using ultrasonic vibration via bumps ,
The L-shaped wiring is formed by bending at least one wiring of the substrate in the vicinity of a portion connected to the electrode of the electronic component so that the amount of distortion of the wiring due to the ultrasonic vibration becomes substantially the same. A method for manufacturing an electronic component device , characterized in that a width D3 of a portion connected to an electrode of the electronic component is made narrower than a width D2 of a wiring having an angle θ with the direction of ultrasonic vibration of 45 ° or more .
上記超音波振動による上記配線の歪み量がほぼ同一になるように、上記基板の少なくとも1本の配線をL字形に屈曲させ、このL字形配線の電子部品の電極と接続される部位の長さLを超音波振動が波及する範囲より長く設定したことを特徴とする電子部品装置の製造方法。 In a method of manufacturing an electronic component device, wherein a plurality of wirings are formed in different directions on a substrate, and a plurality of electrodes of the electronic component are collectively bonded to the plurality of wirings using ultrasonic vibration via bumps ,
The length of the portion of the L-shaped wiring connected to the electrode of the electronic component is bent so that at least one wiring of the substrate is bent so that the amount of distortion of the wiring due to the ultrasonic vibration becomes substantially the same. A method of manufacturing an electronic component device , wherein L is set longer than a range in which ultrasonic vibrations are spread .
上記超音波振動による上記配線の歪み量がほぼ同一になるように、上記基板に、
上記超音波振動の方向とのなす角度θが45°以上の配線と45°未満の配線とを形成し、上記角度θが45°未満の配線の電子部品の電極と接続される部位の近傍部に、上記角度θが変化する屈曲部あるいは湾曲部を形成したことを特徴とする電子部品装置の製造方法。 In a method of manufacturing an electronic component device, wherein a plurality of wirings are formed in different directions on a substrate, and a plurality of electrodes of the electronic component are collectively bonded to the plurality of wirings using ultrasonic vibration via bumps ,
In the substrate so that the amount of distortion of the wiring due to the ultrasonic vibration is almost the same ,
A portion in the vicinity of a portion connected to an electrode of an electronic component of a wiring having an angle θ of 45 ° or more and a wiring having a angle of less than 45 ° formed with the ultrasonic vibration direction and a wiring having an angle θ of less than 45 °. In addition, a bending part or a bending part where the angle θ changes is formed .
上記超音波振動による上記配線の歪み量がほぼ同一になるように、上記基板に互いに直交方向に延びる複数の配線を形成し、これら配線の電子部品の電極と接続される部位の近傍部のそれぞれに、1本の配線に対して45°屈曲した部分を複数箇所形成したことを特徴とする電子部品装置の製造方法。 In a method of manufacturing an electronic component device, wherein a plurality of wirings are formed in different directions on a substrate, and a plurality of electrodes of the electronic component are collectively bonded to the plurality of wirings using ultrasonic vibration via bumps ,
A plurality of wirings extending in a direction orthogonal to each other are formed on the substrate so that the amount of distortion of the wiring due to the ultrasonic vibration is substantially the same, and each of the vicinity portions of the portions connected to the electrodes of the electronic components of these wirings And a plurality of portions bent by 45 ° with respect to one wiring .
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