JPH03177034A - 電子部品の接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この９．１１は電子部品の接続方法に関する。

［従来の技術Ｊ 従来、フィルム基板上にＩＣチップ等の半導体素子を実
装する技術としては、Ｔ　Ａ　Ｂ　（Ｔａｐｅ　Ａｕｔ
。

ｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）法、ワイヤーポンディン
グ法、フリップチップ法等があり、その中でもＴＡＢ法
が最も一般的な技術として普及している。このＴＡＢ法
は、フィルム基板上に金属箔をラミネートし、この金属
箔をバターニングして配線リードを形成し、この配線リ
ードにＩＣチップのバンプ電極をポンディングした後、
ポンディング部分およびＩＣチップのポンディング面側
を封止樹脂で封止する方法である。このＴＡＢ法では、
ポンディング時に配線リードがＩＣチー、プのエツジ部
に接触してショー卜するのを防ぐために、予めフィルム
基板にＩＣチップが挿入する開口部を形成し。

この開口部の縁から配線リードを延伸させ、この配線リ
ードの延伸部分をポンディング時にＩＣチップのエツジ
部に接触しないように折曲している、しかし、ポンディ
ング時に配線リードの延伸部分を折曲させると、その折
曲部分にクラックが発生し、接続信頼性が低下するとい
う問題がある。

そこで、従来では、バンプ電極をフィルム基板側に形成
するＴＡＢ法が検討されている。このＴＡＢ法は、配線
リードが形成されたフィルム基板にスルーホールを形成
し、このスルーホールを介して配線リードに接続される
バンプ電極を配線リードと反対側面に突出形成し、この
バンプ電極をＩＣチップのバット電極にポンディングし
た後、そのポンディング部分およびＩＣチップのポンデ
ィング面側を封ＩＬ樹脂で１■止する方法である。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、フイルムノふ板側にバンプ電極を形成するＴＡ
Ｂ法では、接続信頼性を確保できても、ポンディング後
にポンディング部分およびＩＣチップのポンディング面
側を封止樹脂で封止する際に、ＩＣチップとフィルム基
板との間に封止樹脂を充填しなければならないため、封
止作業が極めて面倒であるという問題がある。また、封
止樹脂はＩＣチップとフィルム基板の間に充填して固化
するだけであるから、ＩＣチップに単に接着された保護
膜の機能しかなく、ポンディング後の環境変化、振動、
＃１撃等に弱く、信頼性に乏しい等の問題がある。。

この発明の目的は、接続信頼性を確保できるとともに、
ポンディングと同時に簡単かつ確実に樹囮月止ができ、
ポンディング後の環境変化、振動、衝唯１に対する信頼
性の向上をも図ることのできる・ｉＥ電子部品接続方法
を提供することである。

［課題を解決するための手段］ この発明の手段は次の通りである。

基板に複数のバンプ電極を形成し、このバンプ電極上お
よびその周囲にバンプ電極の材質よりも融点が低く、か
つ線膨張係数の大きい樹脂を被着し、前記バンプ電極に
電子部品の電極を対応させて位置決めした後、前記電子
部品と前記基板とを相対的に加圧し、一定時間バンプ電
極の融点以上の温度に加熱後、加熱温度を前記樹脂の融
点以下に下げた後、加圧を加除することにより、バンプ
電極と電子部品の電極とを接続するのと同時に樹脂によ
る封止をも行なう。

［作用］ この発明の作用は次の通りである。

基板に形成された複数のバンプ電極上およびその周囲に
樹脂を被着して、バンプ電極と電子部品の電極とをポン
ディングするので、被着された樹脂により電子部品のエ
ツジ部でのショートを防ぐことができる。また、樹脂は
バンプ電極の材質よりも融点が低いから、電子部品と基
板とを相対的に加正し、一定時間バンプ電極の融点以上
の温度に加熱すると、バンプ電極と共に樹脂も溶融する
ので、バンプ電極を電子部品の電極に確実に接合でき、
接続信頼性を確保することができる。また、溶融した樹
脂は加熱温度が前記樹脂の融点以下に達すると硬化する
ので、バンプ電極と電子部品の電極とのポンディングと
同時に、ポンディング部分および基板と電子部品の両者
を確実かつ強固に封止できる。そのため、ポンディング
後に樹脂で封止する必要がないので、ポンディング工程
の簡素化を図ることができる。特に、樹脂はバンプ電極
の材質よりも線膨張係数が大きいので、熱圧着後の硬化
により大きな熱応力を発生し、これによりバンプ電極と
ＩＣチー２プとが圧接されるので接合部分に作用する応
力集中を緩和することができ、ポンディング後の環境変
化、振動、衝撃等に対する信頼性を高めることができる
。

［実施例］ 以下、第１図〜第６図を参照して、この発明の一実施例
を説明する。

第１図ではフィルム基板ｌ上に配線リード２を形成した
状態を示す、この場合には、まず、ポリイミド樹脂等の
感光性樹脂（フォトレジスト）よりなり、Ｈさが２０ｇ
ｍ以下のフィルム基板ｌを用、ａする。そして、フィル
基板ｌ上に厚さが１０ッｍ程度の銅等の金属箔をラミネ
ートし、この金属箔をフォトリングラフィによりニー７
チングして不要な部分を除去する。この結果、金属箔か
らなる配線リード２・・・（図では２つのみを示すが、
実際には多数である）がパターン形成される。

第２図ではフィルム基板１にスルーホール３を形成した
状態を示す、この場合には、フィルム基板１が感光性樹
脂であるから、フォトリングラフィにより簡単にスルー
ホール３・・・（図では２つのみを示すが、実際には多
数である）をフィルム基板ｌに形成することができる。

すなわち、フィルム基板！の下面にフォトマスクを配置
し、このフォトマスクを介して光を照射し、現像処理す
るだけで、フィルム基板１の不要な部分を除去すること
ができる。この結果、フィルム基板１にスルーホール３
・・・が配線リード２・・・の所定箇所（例えば、イン
ナーリード？Ｈ）に対応して形成される。

第３図ではフィルム基板ｌにバンプ電極４を形成した状
態を示す、この場合には、予め、メツキ前処理を施した
後、電解メツキによりスルーホール３・・・内にメツキ
層をｒ＆長させる。このメツキ層の材質は、融点が３０
０″Ｃ以下の半ＩＪＪ等の金属である。この結果、スル
ーホール３・・・内にバンプ電極４・・・が氏線す−１
２・・・と接続され、かつフィルム基板ｌの下面に突出
して形成される。なお、このときには、フィルム基板１
が゛感光性樹脂であるから、メンキレジストを設ける必
要がなく、メツキ前処理を施すだけで、直接スルーホー
ル３・・・内の配線リード２・・・にメツキ層を成長さ
せることができる。しかも、フィルム基板１の下面に突
出するバンプ電極４・・・の大きさは、メツキ時間を制
御するだけで簡単にＪｉｌｆｔ５することができる。

：ｔＳ４図ではバンプ′ｉｔ極４・・・およびその周囲
に熱硬化性樹脂からなる有ａ樹脂５を設けた状態を示す
、この有機樹脂５はバンプ電極４・・・の融点よりも硬
化温度が低く、かつ線膨張係数の大きいエポキシ樹脂等
からなり、印刷等によりフィルム基板１の下面に被着さ
れる。この有機樹脂５はバンプ電極４・・・の突出した
長さよりも少し厚く形成され、これによりバンプ電極４
・・・を覆い、かつその各周囲に設けられる。

第５間ではフィルム基板１にＩＣチップ６を位置決めし
た状態を示す、すなわち、ＩＣチップ６にはその上面に
パット電Ｊ４ｉ７・・・（図では２つのみを示すが、実
際には多数である）が配列形成されている。このＩＣチ
ップ６のバット電極７・・・をフィルム基板ｌの下面か
ら突出した各バンプ電極４・・・に対応させて位置決め
する。この状態で。

フィルム基板１の上側に熱圧着治具８を配置し、フィル
ム基板ｌとＩＣチー、プロとを相対的に加圧して加熱す
る。このときには、ＩＣチップ６と配線リード２・・・
との間に有ａ８４脂５およびフィルム基板１が配置され
ているので、配線リード２・・・がＩＣチップ６のエツ
ジ部に接触してショートすることはない。

第６図ではＩＣチップ６のバット電極７・・・に／くノ
ブ′屯極４・・・をポンディングした状態を示す、すな
わち、熱圧着治Ａ８でフィルム基板ｌとＩＣチップ６と
を加圧し、一定時間バンプ電極４・・・の融点（３００
℃程度）以上の温度に加熱する。この温度は有ａＭ４脂
５の硬化温度よりも高く、有機樹脂５は硬化温度よりも
粘度が低くなる。そのため、バンプ電極４・・・は第６
図に示すようにＩＣチップ６のバット電極７・・・上に
圧接され、これと同時に、有機樹脂５は一部がＩＣチッ
プ６とフィルム基板ｌとの間から流動し、ＩＣチップ６
の上部周縁に流れ出して溜る。この後、熱圧着治具８に
よる加熱温度を有機樹脂５のガラス転移点（例えば、エ
ポキシ樹脂では１２０℃程度）以下に下げると、溶融し
たバンプ電極４・・・が固化してＩＣチップ６のバット
電極７・・・に接合されるとともに、有機樹脂５も硬化
してバンプ電極４・・・の接合部分およびＸＣ−Ｆ−ツ
ブ６の接合面側をＭＩＩニジ、かつＩＣチップ６をフィ
ルム基板ｌの下面に接合する。

したがって、この後熱圧着治具８による加圧を解除して
も、バンプ電極４・・・および有機樹脂５は上述した状
態を保持する。この結果、フィルム基板ｌのバンプ電極
４・・・にＩＣチー、プロのバット電極７・・・が接続
され、フィルム基板ｌにＩＣチップ６が搭載される。

このように、上述した接続方法では、フィルム基板１の
バンプｊ７ｉ　Ｊ４ｉ　４・・・にＩＣチップ６のバッ
ト電極７・・・をポンディングするのと同時に、有機樹
脂５によりバンプ電極４・・・の接合部分およびＩＣチ
ップ６の接合面側を封止することができる。そのため、
従来のようにポンディング後に樹脂封止する必要がない
で、製造工程の簡素化を図ることができる。特に、有機
樹脂５はバンプ’＋ｆ極４・・・の材質よりも線膨張係
数が大きいので、熱圧着後の硬化により大きな熱応力を
発生し、これによりバンプ電極４とＩＣチー、プロとが
圧接されるので接合部分に作用する応力１中を緩和する
ことができ、ポンディング後における環境変化、振動、
衝撃等に対する信頼性を高めることができる。さらに、
配線リード２・・・およびスルーホール３・・・はフォ
トリソグラフィにより形成されるので、微細化が可能で
ある０例えば、配線リード２・・・は５ＩＬｍ程度まで
、Ｗｔ細化が可能となる。

なお、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない０例えば、ポンディング前にバンプ電極４・・・お
よびその周囲に設けられる有機樹脂５は熱硬化性樹脂に
限られず、熱可塑性樹脂を用いてもよい、この場合、熱
可塑性樹脂として１８０℃程度以上の高融点を有し１分
解温度がポンディング温度以上のものを用い、加圧状態
で一定時間バンプ電極４の融点以上に加熱し、加熱を停
止した後、熱圧着治具の温度が樹脂の融点とガラス転移
点の中間に達したとき加圧を解除すれば良い。

熱可塑性樹脂を用いる場合には、ポンディング後に不良
が確認された際に、再度加熱することによりＩＣチップ
６を取り外すことができる。また。

バンプ電Ｊ４ｉ４・・・はスルーホール３・・・を介さ
ずに、＋ｆｆ接フィルム基板１の一面に形成してもよく
、また基板はフィルム基板ｌに限らず、石英、ガラス、
セラミック等の硬質基板でもよい、さらに、熱圧着はＩ
Ｃチップ６側から行なってもよく、シかもビーム照射に
よって行なってもよい。

〔発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、基板に
形成された複数のバンプ電極上およびその周囲に樹脂を
被着して、バンプ電極と電子部品の電極とをポンディン
グするので、被着された樹脂により電子部品のエツジ部
でのショートを防ぐことができるとともに、ポンディン
グと同時にバンプＴｉ、！ｊの接合部分および電子部品
の接合面側を樹脂により封止できるので、ポンディング
後に樹脂で刃出する必要がなく、ポンディング工程の簡
素化を図ることができる。特に、樹脂はバンプ電極の材
質よりも融点が低く、かつｍｕ張係数が大きいので、バ
ンプ′１１を極と共に溶融し、バンプ電極を電子部品の
電極に確実に接合できるとともに、硬化時に発生する熱
応力により接合部分の応力１中を緩和しポンディング後
の環境変化、振動、＃ｔｌ’Ｈに対する信頼性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
フィルム基板に配線リードを形成した状態の断面図、第
２図はフィルム基板にスルーホールを形成した状態の断
面図、第３図はスルーホールにバンプ電極を形成した状
態の断面図、第４図はバンプ電極およびその周囲に熱硬
化性樹脂を設けた状態の断面図、第５図はフィルム基板
にｒｃチップを位置決めて熱圧着する状態の断面図、第
６図はＩＣチップをフィルム基板にポンディングした状
態の断面図である。 ｌ・・・・・・フィルム基板、２・・・・・・配線リー
ド、４・・・・・・バンプ電極、５・・・・・・熱硬化
性樹脂、６・・・・・・ＩＣチップ、７・・・・・・バ
ット電極。 特 許 出 願 人 カシオ計算機株式会社 第 １ 図 第 図 ４ハ′ンフｌ電ぢシ 第 図 ／ 第 図 第 図 ↑ 大丁 餉７ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　基板に複数のバンプ電極を形成する工程と、前記バン
   プ電極上およびその周囲に前記バンプ電極の材質よりも
   融点が低く、かつ線膨張係数の大きい樹脂を被着する工
   程と、 前記バンプ電極に電子部品の電極を対応させて位置決め
   する工程と、 前記電子部品と前記基板とを相対的に加圧し、一定時間
   前記バンプ電極の融点以上の温度に加熱後、加熱温度を
   下げ、加熱温度が前記樹脂の融点以下に達した後、加圧
   を加除する工程と、からなる電子部品の接続方法。