JPH0430439A - ベアチップの実装構造 - Google Patents

ベアチップの実装構造

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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】 (イ)産業上の利用分野 この発明は、ハイブリッドIC等、回路基板上にベアチ
ップを実装するのに適した、特にベアチップを他の電子
部品と混載するのに適したベアチップの実装構造に関す
る。
(ロ)従来の技術 従来、ハイブリッドIC等において、回路基板上に、ベ
アチップ(例えばモノシリツクIC)を他の電子部品(
チップ抵抗器、チップコンデンサ等)と共に実装したい
場合がある。
第3図は、従来のベアチップの実装構造を、その工程を
追いながら説明する図である。第3図(a)は、回路基
板16上に、銅箔により配線パターン18a、18b、
18cを形成し、配線パターン18b上にベアチップ1
4をダイボンディングした状態を示している。ベアチッ
プ14と配線パターン18aとは、ワイヤWによりワイ
ヤボンディングされている。なお、配線パターン18a
、18bは、ダイボンディング及びワイヤボンディング
のため、金めつきが施されている。
第3図(b)は、ベアチップ14を、樹脂15で被覆し
、ベアチップ14及びワイヤWを保護した状態を示して
いる。さらに、第3図(C)は、配線パターン18c上
に、デイスペンサ(図示せず)によりクリームはんだ1
9を塗布した状態を示している。
第3図(d)は、配線パターン18c、18c上にチッ
プ部品20をマウントし、リフローを行い、チップ部品
20と配線パターン18c、18cとをはんだ19’で
はんだ付けした状態、すなわち従来のベアチップの実装
構造を示している。
第4図は、第3図(d)と同じベアチップの実装構造を
得る他の工程を説明する図である。
第4図(a)は、回路基板16上に配線パターン18a
、18b、18cを形成し、配線パターン18c上にク
リームはんだ19を印刷した状態を示している。配線パ
ターン18a、18bは、ダイボンディング及びワイヤ
ボンディングのため金めっきが施されているのは先と同
様である。
第4図(b)は、配線パターン18c、18c上にチッ
プ部品20をマウントし、リフローにより、はんだ19
°ではんだ付けをした状態を示している。リフロー終了
後、回路基板16は、ダイボンディング及びワイヤボン
ディングに備えて洗浄処理が施される。
第4図(C)は、配線パターン18b上に、ベアチップ
14をダイボンディングし、このベアチップ14と、配
線パターン18aとをワイヤWでワイヤボンディングし
た状態を示している。ベアチップ14とワイヤWを、樹
脂15で被覆すれば、第3図(d)と同じ構造となる。
(ハ)発明が解決しようとする課題 ハイブリッドIC等では、有機基材、例えばガラスエポ
キシ等の回路基板が使用されることが多い。ところが有
機基材の回路基板中よりはガスが発生する。上記従来の
ベアチップの実装構造では、回路基板16上に直接ベア
チップ14が搭載されているから、このガスによりベア
チップ14上のアルミニウム配線が腐食していき、ベア
チップ14が劣化する問題点があった。
また、ベアチップ14を構成するシリコンと回路基板1
6との熱膨張率が異なるため、温度変化(ヒートショッ
ク)により、ベアチップ14に応力が生じその特性が変
化する問題点があった。回路基板16に外力が加えられ
、回路基板16がそり変形する場合においても、ベアチ
ップ14に応力が生じ同様の問題点が生じる。
一方、従来のベアチップの実装構造は、製造工程との関
連において、以下の問題点を有している。
第3図に示す工程では、先にベアチップ14が搭載され
るため、クリームはんだ19を印刷で塗布することがで
きず、デイスペンサによらなければならない。しかし、
デイスペンサによる塗布ではむらが生じやすく、極小部
品の搭載が困難となり、高密度化が図れない問題点があ
った。これに対して、第4図に示す工程では、後からベ
アチップ14を搭載するため、配線バタニン18a、1
8b上に洗浄の際のフラックスが残留し、ワイヤボンデ
ィング不良や、ベアチップ14の劣化が生じる問題点が
あった。
この発明は、上記に鑑みなされたもので、ベアチップの
劣化、特性変化、ワイヤボンディング不良を防止し、高
密度の実装を可能とするベアチップの実装構造の提供を
目的としている。
(ニ)課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、この発明のベアチップの実装
構造は、セラミックシートと、このセラミックシート上
に形成される第1の配線パターンと、前記セラミックシ
ート上にダイボンディングされ、前記第1の配線パター
ンとワイヤボンディングされるベアチップと、このベア
チ・ンプを封止する樹脂とを備えると共に、回路基板に
は、凹部又は貫通孔が備えられ、この回路基板上の凹部
又は貫通孔の周囲には、第2の配線パターンが配備され
、前記セラミックシートは、この回路基板上に載置され
、前記ベアチップが前記凹部又は貫通孔内に収まると共
に、前記第1の配線パターンは、これに対応する第2の
配線パターン上に位置し、これら第1の配線パターンと
対応する第2の配線パターンとがリフローはんだ付けさ
れるものである。
(ホ)作用 この発明のベアチップの実装構造では、ベアチップが回
路基板上ではなく、ガスを発生しないセラミックシート
上に搭載されるため、ベアチップがガスの影響を受ける
ことが少なくなる。
また、セラミックシートの熱膨張率は小さいため、ヒー
トショックが加わっても、ベアチップには、はとんど応
力が生じない。回路基板に外力が加わり、そりが生じる
場合であっても、ベアチップが直接回路基板上にグイボ
ンディングされているわけではないので、ベアチップに
はその影響が及ぶことは少ない。
一方ベアチップが搭載されたセラミックシートは、あた
かもパッケージのように機能し、他の電子部品と同時に
マウントされ、リフローはんだ付けされる。このため、
回路基板の配線パターン(第2の配線パターンを含む)
上へ、クリームはんだを印刷で塗布することができ、ク
リームはんだの塗布ムラを防止でき、実装の高密度化を
図ることができる。
また、回路基板洗浄のフラックスが第2の配線パターン
上に残留していても、ベアチップはワイヤボンディング
済みでしかも樹脂で封止されているので、このフラック
スの影響を受けることがなくなる。
(へ)実施例 この発明の一実施例を第1図及び第2図に基づいて以下
に説明する。
第2図(a)〜(d)は、セラミックシートの加工工程
を説明する図である。第2図(a)は、大形のセラミッ
クシート1゜表面に、金膜により配線パターン3a、3
bを形成した状態を示している。配線パターン3a、3
b、3cを形成するには、金ペーストを印刷・焼成する
厚膜技術、あるいは真空蒸着、スパッタリング等の薄膜
技術のいずれを適用してもよい。セラミックシート10
の裏面には、溝状のブレイクライン2が形成されている
第2図Φ)は、配線パターン3b上にベアチップ4をグ
イボンディングし、ベアチップ4と配線パターン3a、
3aとをワイヤWでワイヤボンディングした状態を示し
ている。セラミックシート上。
は高温にも耐え、また、セラミックシート1゜上には、
その他の電子部品等が存在しないから、ワイヤボンディ
ングの温度条件は自由に設定することができる。
第2[D(C)は、ベアチップ4とワイヤWが樹脂5で
封止される。この時、配線パターン3aはワイヤWが接
合されている部分だけが樹脂5で封止され、その他の部
分は露出したままで残される。
第2図(d)は、セラミックシート1゜をブレイクライ
ン2に沿って分割し、個々のセラミックシート1とした
状態を示している。
なお、第2図では先にグイボンディング、ワイヤボンデ
ィングを行った後、セラミックシート1゜を分割する工
程としているが、分割されたセラミックシートにベアチ
ップ4をグイボンディングし、ワイヤボンディングを行
う工程としてもよく、適宜設計変更可能である。また、
1つのセラミックシート上に、2以上のベアチップを搭
載することも可能である。
第1図(a)〜(d)は、上記セラミックシート1を他
の電子部品10と共に、回路基板6上に実装する工程を
説明する図である。第1図(a)、ガラスエポキシ等の
有機基材の回路基板6に、貫通孔7及び配線パターン8
a、8bを形成した状態を示している。配線パターン8
a、8bは例えば銅箔よりなり、配線パターン8aは前
記セラミックシートl上の配線パターン3aに接続する
ものであり、貫通孔7の周囲に配備される。なお、この
配線パターン8aには、金めつきを施す必要はない。−
方、配線パターン8bは、チップ部品10を実装するた
めのものである。
第1図(b)は、配線パターン8a、8b上にクリーム
はんだ9を印刷により塗布した状態を示している。印刷
によるため、クリームはんだ9の塗布むらがなく、高密
度化を図ることができる。
第1図(C)は、回路基板6上にセラミックシートl、
チップ部品10をマウントした状態を示している。セラ
ミックシート1は、天地を逆にして、ベアチップ4及び
樹脂5が貫通孔7内に収まると共に、配線パターン3a
が、対応する配線パターン8a上に位置するようにマウ
ントされる。また、チップ部品10の電極10aも、配
線パターン8b上に位置するようにマウントされる。
第1図(d)は、リフローを施し、配線パターン3aと
8a、配線パターン8bと電極10aをそれぞれはんだ
9゛ではんだ付けした最終の状態を示している。
なお、この時点でベアチップ4の不良が発見された場合
には、セラミックシートlごと新しいものに交換するこ
とができるから、従来のように回路基板全体を破棄する
必要はない。
また、この実施例では貫通孔7内に、ベアチップ4及び
樹脂5を収める構成としているが、回路基板6に座ぐり
等により凹部を形成し、ベアチップ4及び樹脂5を収め
る構成とすることもできる。
(ト)発明の詳細 な説明したように、この発明のベアチップの実装構造は
、セラミックシートと、このセラミックシート上に形成
される第1の配線パターンと、前記セラミックシート上
にグイボンディングされ、前記第1の配線パターンとワ
イヤボンディングされるベアチップと、このベアチップ
を封止する樹脂とを備えるとともに、回路基板には、凹
部又は貫通孔が備えられ、この回路基板上の凹部又は貫
通孔の周囲には、第2の配線パターンが配備され、前記
セラミックシートは、この回路基板上に載置され、前記
ベアチップが前記凹部又は貫通孔内に収まると共に、前
記第1の配線パターンは、これに対応する第2の配線パ
ターン上に位置し、これら第1の配線パターンと対応す
る第2の配線パターンとがリフローはんだ付けされるも
のである。
従って以下に列挙する利点を有している。
i:回路基板を構成する有機基材から発止するガスによ
る、ベアチップの劣化が防止できる。
ii:ヒートショック、回路基板の反り等が加わっても
、ベアチップには応力がほとんど生じず、その特性変化
を防止できる。
iii :ベアチップのワイヤボンディングの温度条件
を自由に設定できる。
iv:ベアチップに不良があった場合に、手直しを行い
やすい。
V:クリームはんだが印刷により塗布できるため、塗布
むらが少なく、実装の高密度化を図ることができる。
iv:フランクス残留による、ワイヤボンディング不良
及びベアチップの劣化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、第1図(b)、第1図(C)及び第1図
(d)は、この発明の一実施例に係るベアチップの実装
構造の工程を説明する図、第2図(a)、第2図(b)
、第2図(C)及び第2図(d)は、同ベアチップの実
装構造においてセラミックシート上へのベアチップの搭
載工程を説明する図、第3図(a)、第3図(b)、第
3図(C)及び第3図(d)は、従来のベアチップの実
装構造の工程を説明する回、第4図(a)、第4図(b
)及び第4図(C)は、従来のベアチップの実装構造の
他の工程を説明する図である。 1:セラミックシート、 3a・3b:配線パターン、 4:ベアチップ、     5:樹脂、6:回路基板、
      7:貫通孔、8a・8b=配線パターン、
9° :はんだ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)セラミックシートと、このセラミックシート上に
    形成される第1の配線パターンと、前記セラミックシー
    ト上にダイボンディングされ、前記第1の配線パターン
    とワイヤボンディングされるベアチップと、このベアチ
    ップを封止する樹脂とを備えると共に、回路基板には、
    凹部又は貫通孔が備えられ、この回路基板上の凹部又は
    貫通孔の周囲には、第2の配線パターンが配備され、前
    記セラミックシートは、この回路基板上に載置され、前
    記ベアチップが前記凹部又は貫通孔内に収まると共に、
    前記第1の配線パターンは、これに対応する第2の配線
    パターン上に位置し、これら第1の配線パターンと対応
    する第2の配線パターンとがリフローはんだ付けされる
    ベアチップの実装構造。
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