JPH0555301A - 電子回路装置 - Google Patents

電子回路装置

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Publication number
JPH0555301A
JPH0555301A JP21362091A JP21362091A JPH0555301A JP H0555301 A JPH0555301 A JP H0555301A JP 21362091 A JP21362091 A JP 21362091A JP 21362091 A JP21362091 A JP 21362091A JP H0555301 A JPH0555301 A JP H0555301A
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JP
Japan
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chip
wiring board
circuit device
electronic circuit
conductor layer
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Pending
Application number
JP21362091A
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English (en)
Inventor
Yoshie Yamamoto
芳枝 山本
Akinori Motomiya
明典 本宮
Masayuki Saito
雅之 斉藤
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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    • H01L2224/321Disposition
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    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ICチップ等の電子部品にバンプ電極を形成
することなく、電子部品を配線基板上にフェースダウン
実装することができ、製造コストの低減をはかり得る電
子回路装置を提供すること。 【構成】 配線基板10上にICチップ20をフェース
ダウン実装した電子回路装置において、熱可塑性樹脂組
成物からなる絶縁層11上に熱可塑性樹脂組成物からな
る導体層12を所定パターンに形成したのち、絶縁層1
1及び導体層12上に熱可塑性樹脂組成物からなり、導
体層12上に一部開口13aを有する絶縁層13を形成
し、次いで各層11〜13をその積層方向に押圧して絶
縁層13側の主面に導体層12が露出した配線基板10
を形成し、次いで配線基板10の主面に、該主面に露出
した導体層12に電極面21を合わせてICチップ20
を搭載し、次いでICチップ20を配線基板10に熱圧
着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品をフェースダ
ウンで配線基板上に実装した電子回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化,信号の高速化
を達成するために、半導体パッケージに変わりベアチッ
プの電子部品を、バンプ電極(突起電極)を用いて配線
基板上にフェースダウン実装するフリップチップ技術が
採用されるようになってきた。このフェースダウン実装
方法では、バンプ電極を形成した電子部品を配線基板上
にフェースダウンでアライメントし、熱圧着により、溶
融した半田を用いて接続を取る。
【0003】一方、ICの高密度化は止まることなく、
その開発スピードには目を見張るものがあり、ICの生
産は増加の一途を辿っている。これに伴うICのコスト
低減に対し、ICの実装コストは依然高い比率を占めて
おり、そのコスト低減が大きな課題であった。ICチッ
プの実装方法としては、フリップチップを用いたフェー
スダウン実装、TAB(Tape Automated Bonding)実装
等があり、それぞれの利点を使用目的に合わせて実用化
されている。
【0004】図4は、ICチップを用いたフェースダウ
ン実装構造の従来例を示す断面図である。主面に配線パ
ターン1を形成した配線基板2上に、電極面3に半田バ
ンプ(バンプ電極)4を有するICチップ5が搭載され
ている。そして、基板2とICチップ5との間に樹脂6
が充填されて、ICチップ5は基板2上に固定されてい
る。この実装方法は高密度実装に有利で、ボンディング
を一時に行うことができる利点を有する。
【0005】しかしながら、この種の方法にあっては次
のような問題があった。即ち、ICチップ5と配線基板
2とを接続する際、ICチップ5上に半田バンプ4を形
成しなければならない。このため、半田バンプ形成のた
めの材料費は勿論のこと、半田バンプ形成装置等にかか
る高額な費用は避けられず、電子回路装置の製造コスト
が高くなってしまう。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように従来、IC
チップをフェースダウン実装する際には、ICチップ上
にバンプ電極を形成しなければならず、これが電子回路
装置のコスト高を招く要因となっていた。
【0007】本発明は、上記事情を考慮してなされたも
ので、その目的とするところは、ICチップ等の電子部
品にバンプ電極を形成することなく、電子部品を配線基
板上にフェースダウン実装することができ、製造コスト
の低減をはかり得る電子回路装置を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、配線基
板を構成する絶縁体及び配線の可塑性を利用し、バンプ
電極を形成しないで、電子部品を熱圧着により配線基板
に埋め込んで接続することにある。
【0009】即ち本発明は、配線基板上に電子部品をフ
ェースダウン実装した電子回路装置において、熱可塑性
樹脂組成物からなる絶縁層の内部に導体層を形成し、且
つ主面に該導体層の一部を露出させて配線基板を構成
し、この配線基板の主面に、該主面に露出した導体層に
電極面を合わせて電子部品を搭載し、且つ電子部品の基
板搭載面が配線基板の主面より下方に位置するようにし
たものである。
【0010】また本発明は、次のような方法により製造
することができる。上記電子回路装置の製造方法におい
て、熱可塑性樹脂組成物からなる第1の絶縁層上に熱可
塑性樹脂組成物からなる導体層を所定パターンに形成し
たのち、絶縁層及び導体層上に熱可塑性樹脂組成物から
なり、且つ導体層上に一部開口を有する第2の絶縁層を
形成し、次いでこれらの各層をその積層方向に押圧して
第2の絶縁層側の主面に導体層が露出した配線基板を形
成し、次いでこの配線基板の主面に、該基板の主面に露
出した導体層に電極面を合わせて電子部品を搭載し、し
かるのちこの電子部品を配線基板に熱圧着する。
【0011】
【作用】本発明によれば、熱圧着によるフェースダウン
実装において、電子部品を熱可塑性の配線基板に埋め込
んで接続を取るため、電子部品にバンプ電極を形成しな
くても、電子部品の電極面と配線基板の導体層との電気
的接続をはかることができる。そしてこの場合、バンプ
電極の形成に要する費用が不要となり、製造コストの低
減をはかることができる。また、電子部品が熱可塑性の
配線基板に埋め込まれて接続されるため、電子部品の側
面の下部が常に配線基板から加圧されることになり、電
子部品と配線基板の接続が強固となる。
【0012】また、配線基板が可塑性であるために、接
続後にも熱応力が残存しにくい。さらに、バンプ電極が
不要であることから、バンプ電極の高さ分の接合に要す
る配線長を短縮することも可能である。
【0013】
【実施例】以下、本発明の詳細を図示の実施例によって
説明する。
【0014】図1は、本発明の第1の実施例に係わる電
子回路装置の概略構成を示す断面図である。図中10
は、熱可塑性樹脂組成物からなる絶縁層11の内部に導
体層12を形成し、且つ主面(基板搭載面)に導体層1
2の一部を露出させた配線基板である。この配線基板1
0の主面に、該主面に露出した導体層12に電極面21
を合わせて電子部品20が搭載されている。
【0015】図2は、本発明の第1の実施例に係わる電
子回路装置の製造工程を示す断面図である。まず、図2
(a)に示すように、熱可塑性樹脂組成物からなる第1
の絶縁層11上に、熱可塑性樹脂組成物からなる導体層
12を所望パターンに形成する。続いて、これらの上
に、導体層12上の一部に開口部13aを有する熱可塑
性樹脂組成物からなる第2の絶縁層13を形成する。こ
こで、絶縁層11,13としては、例えば厚さ数十μm
のPPS(Poly (Phenylen Sulfide) )シートを用い
た。導体層12としては、ポリスルホン樹脂をバインダ
ーとするAgペーストを印刷法を用いてパターニングし
た。
【0016】次いで、図2(b)に示すように、第1及
び第2の絶縁層11,13を上下から熱プレスし、シー
ト面をフラットにする。このとき、上部PPSシート1
3の開口部13aには下層のAgペーストが押し出され
るため、上部PPSシート面にペースト電極(導体層1
2)が露出した構造となる。これにより、PPS多層シ
ート(配線基板)10が形成される。
【0017】次いで、図2(c)に示すように、配線基
板10の主面に、該主面に露出した導体層12に電極面
21を合わせてICチップ20を搭載する。次いで、I
Cチップ20を配線基板10に熱圧着することにより、
前記図1に示す構造を実現した。なお、熱圧着には、電
子部品マウント装置を用い、チップ温度250℃,加重
3kgf,時間60秒に設定後、ICチップ20を配線
基板10上にアライメントし、上記条件で接続した。
【0018】ここで、PPS多層シート10で今回用い
たもののサイズは、縦50mm×横50mm×厚さ40
μmである。ICチップ20としては、サイズが縦5m
m×横5mm×厚さ0.625mm、電極数が27個の
256kビットSRAMチップを用いた。このSRAM
チップは、Al電極21上にTi,Ni,Auをそれぞ
れ100nm,300nm,500nm蒸着法により形
成した。形成の手順はウェハ状態のSRAMを用意し、
Ti,Ni,Auを順に成膜した後、フォトレジストを
用いたPEP(Photo Engraving Process )により、薄
膜多層電極を形成した。
【0019】このように、熱可塑性の配線基板10上に
バンプ電極のないICチップ20をフェースダウンで熱
圧着し接続を行った接続方法を用いることにより、IC
チップ20にバンプ電極を形成する必要がなくなり、バ
ンプ形成に要する費用を削除し、製造コストの低減をは
かることができる。また、ICチップ20が熱可塑性の
配線基板10及び配線に埋め込まれて接続されるため、
ICチップ20の側面の下部が常に配線基板10から加
圧されることになる。従って、ICチップ20と配線基
板10との接続強度の向上をはかることができる。
【0020】また、配線基板10が可塑性であるため、
接続後、熱応力が残存し難い。さらに、バンプ電極の高
さ分の接合に要する配線長を短縮することができる。ま
た、同じ厚みの電子部品であれば、同一シート上に一度
に複数個の熱圧着が可能となる利点もある。
【0021】図3は、本発明の第2の実施例に係わる電
子回路装置の概略構成を示す断面図である。なお、図1
と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明は省
略する。
【0022】この実施例は、ICチップの代わりに抵抗
やバイパスコンデンサ等の受動素子30を搭載したもの
である。即ち、耐ノイズ保護のための抵抗及びバイパス
コンデンサを上記方法を用い、1枚のPPS多層シート
10上に実装した。受動素子30の部品サイズは、抵抗
の場合は縦1.5mm ×横1.0mm ×厚さ0.5mm 、バイパスコ
ンデンサの場合は縦2.0mm×横1.0mm ×厚さ0.5mm と
し、電極材料は共に半田のものを用いた。
【0023】先に説明した実施例と同様に、配線基板1
0の主面に露出した導体層12に受動素子30の電極3
1を合わせて受動素子30を搭載し、受動素子30を配
線基板10上に熱圧着した。受動素子30のマウント条
件、即ちチップ温度,加重,時間は、抵抗の場合で25
0℃,7kgf,30秒、バイパスコンデンサの場合で
250℃、9kgf,30秒とした。
【0024】本実施例によれば、半田リフロー等による
接続工程を削除することができ、図3のような電極形状
を有する抵抗やバイパスコンデンサにおいては、実装コ
ストの大幅な低減をはかることができる。
【0025】なお、本発明は上述した各実施例に限定さ
れるものではない。実施例では、ICチップ,抵抗及び
バイパスコンデンサとPPS多層シートの接続について
説明したが、電子部品は上記部品に限らず、配線基板に
はPPSの他にPES(Polyethersulfone ),PE(Po
lyethylene),PP(Polypropylene ),PVC(Poly
(vinyl chloride))等を用いることができる。また、導
体配線層としては、配線基板の絶縁材料,電子部品の電
極材料,及び接合に要する部材によって単独、又は複合
で適宜選ぶことができる。その他、本発明の要旨を逸脱
しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【0026】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、配
線基板を構成する絶縁体及び配線の可塑性を利用し、I
Cチップ等の電子部品を熱圧着により配線基板に埋め込
んで接続しているので、ICチップ等の電子部品にバン
プ電極を形成することなく、電子部品を配線基板上にフ
ェースダウン実装することができ、製造コストの低減を
はかり得る電子回路装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係わる電子回路装置の
概略構成を示す断面図、
【図2】本発明の第1の実施例に係わる電子回路装置の
製造工程を示す断面図、
【図3】本発明の第2の実施例に係わる電子回路装置の
概略構成を示す断面図、
【図4】従来の電子回路装置の概略構成を示す断面図。
【符号の説明】 10…配線基板、 11…第1の絶縁層、 12…導体層、 13…第2の絶縁層、 13a…開口部、 20…ICチップ、 21,31…電極、 30…受動素子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱可塑性樹脂組成物からなる絶縁層の内部
    に導体層を形成し、且つ主面より下方に位置する基板搭
    載面に該導体層の一部を露出させた配線基板と、この配
    線基板の主面に、該基板搭載面に露出した導体層に電極
    面を合わせて搭載された電子部品とを具備してなること
    を特徴とする電子回路装置。
JP21362091A 1991-08-26 1991-08-26 電子回路装置 Pending JPH0555301A (ja)

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JP21362091A JPH0555301A (ja) 1991-08-26 1991-08-26 電子回路装置

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JP21362091A JPH0555301A (ja) 1991-08-26 1991-08-26 電子回路装置

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ID=16642188

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JP21362091A Pending JPH0555301A (ja) 1991-08-26 1991-08-26 電子回路装置

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JP (1) JPH0555301A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7151311B2 (en) 2002-11-11 2006-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mold resin-sealed power semiconductor device having insulating resin layer fixed on bottom surface of heat sink and metal layer on the resin layer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7151311B2 (en) 2002-11-11 2006-12-19 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Mold resin-sealed power semiconductor device having insulating resin layer fixed on bottom surface of heat sink and metal layer on the resin layer

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