JPH04127649U - フリツプチツプ実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 バンプ溶融時にベアチップが傾いた状態でな
く一定の高さにプリント配線板面に実装することを目的
とする。 【構成】 プリント配線板３面の、ベアチップ１に設け
たバンプ２と干渉しない位置に、該バンプ２より融点が
高い材料で形成した所望の高さのスペーサ６を設けたこ
とにより、ベアチップ１は所望の一定高さにプリント配
線板３面に実装可能となる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、プリント配線板面へのベアチップのフリップチップ実装構造に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来のフリップチップ実装構造を図面を用いて以下に説明する。 図３は断面図であり、図において、１はベアチップであり、電極にはPb/Sn の 突起電極であるバンプ２が形成してある。３はプリント配線板であり、バンプ２ を溶融することにより、ベアチップ１とプリント配線板３を電気的および機械的 に接続する。 ４はベアチップ１の電極、５はプリント配線板３のパッドである。 以下に上記構成の実装方法を説明する。 （１） 電解メッキにより、バンプ２をベアチップ１の電極４に設け、加熱す ることによりその表面張力で球形化すると共に高さが均一となる。 （２） 半田付けを活性化させるためにパッド５にフラックスを供給し、そ のパッド５とバンプ３の位置合わせをしながらベアチップ１をプリント配線板３ に搭載する。 （３） 加熱によりバンプ２を溶融させ、ベアチップ１とプリント配線板３を 電気的および機械的に接続する。 （４） 洗浄によりフラックスを除去してバンプ２による接続が完了する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

以上説明した従来技術によると、バンプが溶融するときにベアチップの自重に よりバンプはつぶれる。そこでバンプがベアチップの電極に均一に配置されてい ればよいが、通常、不均一に配置されていることが多く、その場合にベアチップ が傾くことがある。 ベアチップが傾くと、そのベアチップにＬＥＤアレイが搭載されている場合連 続して並んでいるＬＥＤアレイから発光面までの距離が異なることになって光量 にばらつきが生じる問題がある。 また、マルチ実装する場合、複数のベアチップがそれぞれの方向に傾くことに なりそれによってベアチップ間に段差が生じ、ヒートシンクを取り付けるに際し 、その段差を埋めてからでないと取り付けることができない問題がある。 そこで、マルチ実装に際してバンプが均等でなく機械的に実装バランスの悪い 場合には、バンプと同材のダミーバンプをベアチップに設けてバンプが均等とな るようにしてベアチップが傾くことなく設置できるようにすることがあるが、こ の場合でも、基板の中央部と両端部や隣接部品の熱容量の差等によりベアチップ が傾くことがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、プリント配線板面の、ベアチップに設けたバンプと干渉しない位置 に、該バンプより融点が高い材料で形成した所望の高さのスペーサを設けたこと により、ベアチップは所望の一定高さにプリント配線板面に実装可能となる。

【０００５】

【作用】

以上の構成によると、加熱してバンプを溶融させ、ベアチップをプリント配線 板に接続させるに際し、バンプが溶融してベアチップが傾いてもベアチップがス ペーサに当接して停止し、確実にすべてのベアチップが一定高さのスペーサの高 さでプリント配線板に接続されることになる。

【０００６】

【実施例】

以下に本考案の一実施例を図面を用いて説明する。 なお、以下の説明において上記従来技術と同様の部位については同一の符号を 用いて説明する。 図１はリフロー前の状態の断面図、図２はリフロー後の状態の断面図であり、 図において、１はベアチップであり、電極にはPb/Sn の突起電極であるバンプ２ が形成してある。３はプリント配線板であり、バンプ２を溶融することにより、 ベアチップ１とプリント配線板３を電気的および機械的に接続する。４はベアチ ップ１の電極、５はプリント配線板３のパッドである。 上記バンプ２は、電解メッキとリフローによって形成し、このバンプ２の半田 付け性の低下を防ぐためにベアチップ１のＡｌ電極４上にＴｉ、Ｐｔ等のバリア 層を設ける。このバリア層は実際にバリアの役目となるのはＰｔであるが、Ａｌ とＰｔの密着性向上のためＴｉをその間に設けてある。 その後、ＰｂおよびＳｎのメッキを行い、リフローとバンプ自体の表面張力に よって球形のバンプ２を形成する。 ６はスペーサであり、プリント配線板３上でバンプ２と干渉しない位置で、か つバンプ２の溶融時にベアチップ１とプリント配線板３の間に介在するような位 置に、転写や厚膜等によって複数個形成する。 転写によると、高さコントロー ルし易いＡｕを熱圧着で形成し、また厚膜によるとＡｇーＰｄをスクリーン印刷 で形成する。

【０００７】 プリント配線板３上にはバンプ２と接続するパッド５があるために電解メッキ により形成することは難しい。このスペーサ６は、上記バンプ２より融点が高い 材質であり、上記以外の材質として例えば半田でも可能であり、この場合、バン プ２には共晶半田（例えば１８３℃）、スペーサ６には高温半田（例えば２８０ ℃）として融点を変え、その形成方法は、ワイヤボンド方式によって半田ワイヤ を球形化し、プリント配線板３上に熱圧着して形成することができる。 スペーサは形成手段と温度条件を満足するものであればどのような材質でもよ い。

【０００８】 つぎに、上記構成の実装工程を説明する。 （１）図１において、プリント配線板３に印刷等によりフラックスのみを供給 し、バンプ２とパッド５の位置合わせをしながらベアチップ１をプリント配線板 ３上に搭載する。 （２）リフローによりバンプ２が溶融することで電極４とパッド５が電気的に 接続される。このとき、バンプ２は通常、ベアチップ１の自重によってつぶれて もとの高さより低くなり、その際バンプ２の配置が不均一であればベアチップ１ は傾いた状態で下がるが、そのときベアチップ１の端部が対向するスペーサ６に 当接して止まり、あとから他端も下がってきて対向するスペーサ６に当接して同 一の高さとなって傾きを防止することができる。しかも所望の高さに均一な状態 で実装することができる。 （３）最後に洗浄によってフラックスを除去して実装工程は完了する。 このようにしてスペーサ６によってベアチップ１の高さをコントロールするこ とができるために、熱膨張差の大きい材料を接続する場合にはスペーサ６を高く して熱応力を吸収する構造とすることが容易に実施できることになる。

【０００９】

【考案の効果】

以上詳細に説明した本考案によると、プリント配線板面の、ベアチップに設け たバンプと干渉しない位置に、該バンプより融点が高い材料で所望の高さのスペ ーサを設けたことにより、ベアチップをそのスペーサに当接させて所望の一定高 さにフリップチップ実装することができることになる。 その結果、製作工程において、ベアチップの傾きを考慮してチップ設計時にバ ンプの配置位置を考慮する必要がなくなり、自由な設計が可能となる効果を有す る。 また、ＬＥＤアレイが連続して搭載されているベアチップが傾くと、従来技術 ではその並んでいる各ＬＥＤアレイから発光面までの距離がそれぞれ異なって光 量にばらつきが生じるがそのようなことは一切解消されることになる。 また、マルチ実装した場合、各ベアチップが傾くことがないためにヒートシン クを取り付けることがきわめて容易となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例によるリフロー前の状態のフリップチ
ップ実装構造の断面図である。

【図２】本実施例によるリフロー後の状態のフリップチ
ップ実装構造の断面図である。

【図３】従来例を示すフリップチップ実装構造の断面図
である。

【符号の説明】

１ ベアチップ ２ バンプ ３ プリント配線板 ６ スペーサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板面へのベアチップのフリ
   ップチップ実装構造において、プリント配線板面の、ベ
   アチップに設けたバンプと干渉しない位置に、該バンプ
   より融点が高い材料で形成した所望の高さのスペーサを
   設けたことを特徴とするフリップチップ実装構造。