JPH06268141A - 電子回路装置の実装方法 - Google Patents
電子回路装置の実装方法Info
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- JPH06268141A JPH06268141A JP5371393A JP5371393A JPH06268141A JP H06268141 A JPH06268141 A JP H06268141A JP 5371393 A JP5371393 A JP 5371393A JP 5371393 A JP5371393 A JP 5371393A JP H06268141 A JPH06268141 A JP H06268141A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solder
- circuit board
- electronic circuit
- brazing material
- circuit device
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
Landscapes
- Lead Frames For Integrated Circuits (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】チップ側基板とプリント基板との間を、ろう材
もしくははんだと金属球で接続を行いう簡単な構造とす
ることにより、強度、寿命ともに十分で、電極の位置ず
れにも対応できる、高性能な電子回路装置を得ること。 【構成】プリント基板１とチップ側基板の電極６間に、
金属球７をセラミックもしくはシリコン樹脂の薄板８に
埋め込んだ端子板をはさみ、上下基板の電極と金属球と
をろう材もしくははんだで接続する。 【効果】荷重に対する強度及び寿命ともに十分でかつ非
常に単純な構造となるため、組立接続、及びリペア工程
が単純化され、大幅なコストの低減が図れる。
もしくははんだと金属球で接続を行いう簡単な構造とす
ることにより、強度、寿命ともに十分で、電極の位置ず
れにも対応できる、高性能な電子回路装置を得ること。 【構成】プリント基板１とチップ側基板の電極６間に、
金属球７をセラミックもしくはシリコン樹脂の薄板８に
埋め込んだ端子板をはさみ、上下基板の電極と金属球と
をろう材もしくははんだで接続する。 【効果】荷重に対する強度及び寿命ともに十分でかつ非
常に単純な構造となるため、組立接続、及びリペア工程
が単純化され、大幅なコストの低減が図れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高集積の半導体チップ
を高密度微細接続により実装する構造に関し、さらに詳
しくは、半導体チップのＩ／Ｏ接続部をはんだバンプに
より絶縁基板に接続した電子回路装置と、それを複数個
組み合わせモジュール基板上に配置し中央演算処理装置
（ＣＰＵ）としてユニット化した電子計算機への応用に
関するものであり、特に半導体チップ、チップパッケー
ジもしくはモジュール基板とプリント基板とのＩ／Ｏ接
合部の構造を単純化し、実装プロセス時の歩留りの向
上、実稼働時の電子計算機寿命向上および集積回路の高
集積化による電子計算機の性能向上を図ったものであ
る。
を高密度微細接続により実装する構造に関し、さらに詳
しくは、半導体チップのＩ／Ｏ接続部をはんだバンプに
より絶縁基板に接続した電子回路装置と、それを複数個
組み合わせモジュール基板上に配置し中央演算処理装置
（ＣＰＵ）としてユニット化した電子計算機への応用に
関するものであり、特に半導体チップ、チップパッケー
ジもしくはモジュール基板とプリント基板とのＩ／Ｏ接
合部の構造を単純化し、実装プロセス時の歩留りの向
上、実稼働時の電子計算機寿命向上および集積回路の高
集積化による電子計算機の性能向上を図ったものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子計算機を高速化するためには、演算
や記憶に用いられる半導体集積回路をより高集積化しな
ければならない。これに供ない半導体集積回路からプリ
ント基板への入出力端子数が増加し、その接続は微細化
の一途をたどっている。
や記憶に用いられる半導体集積回路をより高集積化しな
ければならない。これに供ない半導体集積回路からプリ
ント基板への入出力端子数が増加し、その接続は微細化
の一途をたどっている。
【０００３】また、特に複数のチップを搭載したマルチ
チップモジュールとプリント基板の接続では、モジュー
ル自身の重量も大きく、これを支えるピンは前述のよう
に微細化しているにもかかわらず、その強度も従来以上
に必要とされている。
チップモジュールとプリント基板の接続では、モジュー
ル自身の重量も大きく、これを支えるピンは前述のよう
に微細化しているにもかかわらず、その強度も従来以上
に必要とされている。
【０００４】このプリント基板とチップ側電極との接続
は、Ｉ／Ｏピンをコネクタに挿入する方式やチップから
出るリードをプリント基板にはんだ付けする方式などが
用いられているが、この接続部の微細化により、接続部
の強度が低下し挿入もしくは接続時に発生する応力によ
り破断したり、接続部の寿命が低くなるなどの問題が表
面化してきている。
は、Ｉ／Ｏピンをコネクタに挿入する方式やチップから
出るリードをプリント基板にはんだ付けする方式などが
用いられているが、この接続部の微細化により、接続部
の強度が低下し挿入もしくは接続時に発生する応力によ
り破断したり、接続部の寿命が低くなるなどの問題が表
面化してきている。
【０００５】これに対し、Ｉ／Ｏピンとコネクタを用い
た接続方法では、コネクタの構造を工夫し、Ｉ／Ｏピン
挿入時荷ピンにほぼ荷重のかからないゼロフォースコネ
クタ（図１参照、R.R.Tummala,E.J.Rymaszewski,マイク
ロエレクトロニクスパッケージングハンドブック,日経
ＢＰ社，1991.3,P.629.）や、特開平２−７７１４６号
公報（図２）および特開平２−４３７５７号公報（図
３）などに見られるようにＩ／Ｏピンを有機樹脂層で補
強する方法や、特開平３−２２０７９２号公報（図４）
に見られるようにＩ／Ｏピン先端をはんだでプリント基
板に直接接続する方法などにより、Ｉ／Ｏピンとプリン
ト基板の接続時にＩ／Ｏピンに発生する荷重を低減する
構造が開発されている。
た接続方法では、コネクタの構造を工夫し、Ｉ／Ｏピン
挿入時荷ピンにほぼ荷重のかからないゼロフォースコネ
クタ（図１参照、R.R.Tummala,E.J.Rymaszewski,マイク
ロエレクトロニクスパッケージングハンドブック,日経
ＢＰ社，1991.3,P.629.）や、特開平２−７７１４６号
公報（図２）および特開平２−４３７５７号公報（図
３）などに見られるようにＩ／Ｏピンを有機樹脂層で補
強する方法や、特開平３−２２０７９２号公報（図４）
に見られるようにＩ／Ｏピン先端をはんだでプリント基
板に直接接続する方法などにより、Ｉ／Ｏピンとプリン
ト基板の接続時にＩ／Ｏピンに発生する荷重を低減する
構造が開発されている。
【０００６】また、特開平１−２３０２９２号公報（図
５）に見られるようにＩ／Ｏピンを使用せず、直接はん
だ接続する方法も開発されている。
５）に見られるようにＩ／Ｏピンを使用せず、直接はん
だ接続する方法も開発されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、上
記ゼロフォースコネクタを用いる方法では、コネクタの
微細高精度加工が必要であるため、このコネクタの加工
・組立が複雑であり、製造コストも高くなる。また、Ｉ
／Ｏピンを有機樹脂層で補強する方法やＩ／Ｏピン先端
をはんだでプリント基板に直接接続する方法では、前述
のように、現状以上の多ピン化、微細化が進むとＩ／Ｏ
ピン自体の加工および基板への一括微細多ピン接続が困
難となる。また、Ｉ／Ｏピンを使用せず、直接はんだ接
続する方法では、特に上記マルチチップモジュールとプ
リント基板の接続では、モジュール重量ではんだつぶれ
が生じ、接続が不可能である。
記ゼロフォースコネクタを用いる方法では、コネクタの
微細高精度加工が必要であるため、このコネクタの加工
・組立が複雑であり、製造コストも高くなる。また、Ｉ
／Ｏピンを有機樹脂層で補強する方法やＩ／Ｏピン先端
をはんだでプリント基板に直接接続する方法では、前述
のように、現状以上の多ピン化、微細化が進むとＩ／Ｏ
ピン自体の加工および基板への一括微細多ピン接続が困
難となる。また、Ｉ／Ｏピンを使用せず、直接はんだ接
続する方法では、特に上記マルチチップモジュールとプ
リント基板の接続では、モジュール重量ではんだつぶれ
が生じ、接続が不可能である。
【０００８】そこで、本発明は、可能な限り単純構造
で、接続部の強度及び寿命も十分であり、プリント基板
とのＩ／Ｏ接続部の微細化にも対応可能で、電気的にも
高性能なプリント基板とのＩ／Ｏ接続部を開発すること
を目的としている。
で、接続部の強度及び寿命も十分であり、プリント基板
とのＩ／Ｏ接続部の微細化にも対応可能で、電気的にも
高性能なプリント基板とのＩ／Ｏ接続部を開発すること
を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題の解決は、微細
金属球をチップ側基板とプリント基板の間にはさみ、そ
の上下基板と金属球との間をろう材もしくははんだで接
続することにより達成される。特に、組立の簡略化を図
り、さらに端子の位置固定が必要な場合には、あらかじ
め、前記金属球を金属球の直径より厚みの小さいセラミ
ックもしくはシリコン樹脂の薄板に金属球が、上下部分
が板の両側に飛び出すようにはめこまれた端子板を作成
し、この端子板をチップ側基板とプリント基板の間には
さみ、その上下基板と金属球との間をろう材もしくはは
んだで接続することにより達成される。
金属球をチップ側基板とプリント基板の間にはさみ、そ
の上下基板と金属球との間をろう材もしくははんだで接
続することにより達成される。特に、組立の簡略化を図
り、さらに端子の位置固定が必要な場合には、あらかじ
め、前記金属球を金属球の直径より厚みの小さいセラミ
ックもしくはシリコン樹脂の薄板に金属球が、上下部分
が板の両側に飛び出すようにはめこまれた端子板を作成
し、この端子板をチップ側基板とプリント基板の間には
さみ、その上下基板と金属球との間をろう材もしくはは
んだで接続することにより達成される。
【００１０】
【作用】本発明による作用をまとめると以下の４点のよ
うになる。
うになる。
【００１１】１）上記手段により、チップ側基板の重量
及びチップ側からの圧縮荷重を金属球で確実に支持する
ことができる。
及びチップ側からの圧縮荷重を金属球で確実に支持する
ことができる。
【００１２】２）上記ろう材もしくははんだ部により水
平方向の位置ずれ及び剪断荷重を受けることができる。
平方向の位置ずれ及び剪断荷重を受けることができる。
【００１３】３）上記端子板により、組立接続およびリ
ペア工程が大幅に簡略化される。
ペア工程が大幅に簡略化される。
【００１４】４）上記金属球は、接続の際、接続高さの
スペーサの役目も果たす。
スペーサの役目も果たす。
【００１５】５）上記ろう材もしくははんだ接続によ
り、電気的抵抗が減少し、接続距離も小さくすることが
できることから、電子回路装置全体の信号遅延時間やノ
イズが減少し、性能が向上する。
り、電気的抵抗が減少し、接続距離も小さくすることが
できることから、電子回路装置全体の信号遅延時間やノ
イズが減少し、性能が向上する。
【００１６】６）上記ろう材もしくははんだが破断して
も、金属球とはんだの接触により電気的接続は保たれ
る。
も、金属球とはんだの接触により電気的接続は保たれ
る。
【００１７】
【実施例】図６に、本発明の端子板を用いた場合の１実
施例を示す。チップ側基板とプリント基板の間に、Ｃｕ
などの金属球をセラミックもしくはシリコン樹脂の薄板
荷埋め込んだ端子板をはさみ、金属球の上下をＳｎ３７
ＰｂもしくはＩｎ４８Ｓｎなどのはんだで接続する。こ
の場合、上下のはんだは異なる種類でも同一種類でも可
能である。特に、プリント基板側にＩｎ４８Ｓｎの低融
点はんだを使用すると、接続時にプリント基板の反りが
少なく、良好な接続が可能となる。上下ともＩｎ４８Ｓ
ｎをしようした場合には、リペア時に上下基板と端子板
が１度に分離が可能であり、リペア工程が簡略化され
る。
施例を示す。チップ側基板とプリント基板の間に、Ｃｕ
などの金属球をセラミックもしくはシリコン樹脂の薄板
荷埋め込んだ端子板をはさみ、金属球の上下をＳｎ３７
ＰｂもしくはＩｎ４８Ｓｎなどのはんだで接続する。こ
の場合、上下のはんだは異なる種類でも同一種類でも可
能である。特に、プリント基板側にＩｎ４８Ｓｎの低融
点はんだを使用すると、接続時にプリント基板の反りが
少なく、良好な接続が可能となる。上下ともＩｎ４８Ｓ
ｎをしようした場合には、リペア時に上下基板と端子板
が１度に分離が可能であり、リペア工程が簡略化され
る。
【００１８】図７に、本発明で、端子板を用いない場合
の１実施例を示す。この場合上下のはんだは融点の異な
る２種類のはんだを用いることが好ましい。このよう
に、異なるはんだを用いる場合には、あらかじめチップ
側基板かプリント基板側かに接続しておく。
の１実施例を示す。この場合上下のはんだは融点の異な
る２種類のはんだを用いることが好ましい。このよう
に、異なるはんだを用いる場合には、あらかじめチップ
側基板かプリント基板側かに接続しておく。
【００１９】この金属球によるプリント基板へのチップ
側基板の接続法は、チップを樹脂モールドしたパッケー
ジのフリップチップ接続にも適用可能である。
側基板の接続法は、チップを樹脂モールドしたパッケー
ジのフリップチップ接続にも適用可能である。
【００２０】
【発明の効果】本発明により、チップ側基板とプリント
基板の間で、強度、寿命ともに十分な微細多端子のＩ／
Ｏ接続が単純な工程で可能となり、大幅な製造コストの
低減が可能となる。また、実装遅延時間及びノイズが低
減され電子回路装置の性能の向上が図れる。
基板の間で、強度、寿命ともに十分な微細多端子のＩ／
Ｏ接続が単純な工程で可能となり、大幅な製造コストの
低減が可能となる。また、実装遅延時間及びノイズが低
減され電子回路装置の性能の向上が図れる。
【図１】ゼロフォースコネクタを用いた従来技術を示す
図である。
図である。
【図２】Ｉ／Ｏピンを樹脂補強した従来技術を示す図で
ある。
ある。
【図３】Ｉ／Ｏピン先端をはんだ接続した従来技術を示
す図である。
す図である。
【図４】Ｉ／Ｏピン先端をはんだ接続した従来技術を示
す図である。
す図である。
【図５】はんだによる直接Ｉ／Ｏ接続例を示す図であ
る。
る。
【図６】端子板を用いた場合の本発明の１実施例を示す
図である。
図である。
【図７】端子板を用いない場合の本発明の１実施例を示
す図である。
す図である。
１…プリント基板， ２…チップ側基板， ３…ろう材もしくははんだ， ４…樹脂補強層， ５…Ｉ／Ｏピン， ６…端子電極， ７…金属球， ８…セラミックまたはシリコン樹脂薄板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/34 Ｒ 7128−4Ｅ
Claims (7)
- 【請求項１】ＬＳＩチップもしくは該チップを機密封止
したパッケージもしくはマルチチップモジュールなどを
プリント基板に搭載、接続する構造の電子回路装置にお
いて、チップ側基板とプリント基板との電極間の電気的
接続を金属球によって行うことを特徴とする電子回路装
置の実装方法。 - 【請求項２】請求項１における金属球と電極間をろう材
もしくははんだにより接続することを特徴とする電子回
路装置の実装方法。 - 【請求項３】請求項２において、該金属球とチップ側基
板の電極間のろう材もしくははんだと該金属球とプリン
ト基板の電極間のろう材もしくははんだが異なることを
特徴とする電子回路装置の実装方法。 - 【請求項４】請求項３におけるチップ側ろう材もしくは
はんだの融点が、プリント基板側ろう材もしくははんだ
の融点より高いことを特徴とする電子回路装置の実装方
法。 - 【請求項５】請求項３におけるチップ側ろう材もしくは
はんだの融点が、プリント基板側ろう材もしくははんだ
の融点より低いことを特徴とする電子回路装置の実装方
法。 - 【請求項６】チップ側基板と同面積で、金属球直径より
薄くさらにチップ側基板の電極位置に該金属球よりわず
かに小さい径の貫通穴をもつ１枚のセラミックもしくは
シリコン樹脂などの絶縁体の薄板に該金属球を埋め込み
直径部を支持することにより金属球の位置固定を行うこ
とを特徴とする電子回路装置の実装方法。 - 【請求項７】請求項６において、チップ側基板及びプリ
ント基板の電極は、円錐台形に凹んで、該金属球と円周
部で線接触していることを特徴とする電子回路装置の実
装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5371393A JPH06268141A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 電子回路装置の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5371393A JPH06268141A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 電子回路装置の実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268141A true JPH06268141A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12950479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5371393A Pending JPH06268141A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 電子回路装置の実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268141A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0804056A3 (en) * | 1996-04-26 | 1999-02-03 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Improvements in or relating to connecting board |
| EP0804057A3 (en) * | 1996-04-26 | 1999-02-10 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Improvements in or relating to connecting board for connection between base plate and mounting board |
| KR100406447B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2003-11-20 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 및 그 제조방법 |
| EP1895588A3 (en) * | 2006-08-07 | 2008-05-07 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Capacitor built-in interposer and method of manufacturing the same and electronic component device |
| US7936568B2 (en) | 2006-08-10 | 2011-05-03 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Capacitor built-in substrate and method of manufacturing the same and electronic component device |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5371393A patent/JPH06268141A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0804056A3 (en) * | 1996-04-26 | 1999-02-03 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Improvements in or relating to connecting board |
| EP0804057A3 (en) * | 1996-04-26 | 1999-02-10 | NGK Spark Plug Co. Ltd. | Improvements in or relating to connecting board for connection between base plate and mounting board |
| KR100406447B1 (ko) * | 1999-12-30 | 2003-11-20 | 앰코 테크놀로지 코리아 주식회사 | 반도체패키지 및 그 제조방법 |
| EP1895588A3 (en) * | 2006-08-07 | 2008-05-07 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Capacitor built-in interposer and method of manufacturing the same and electronic component device |
| US7755910B2 (en) | 2006-08-07 | 2010-07-13 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Capacitor built-in interposer and method of manufacturing the same and electronic component device |
| US7936568B2 (en) | 2006-08-10 | 2011-05-03 | Shinko Electric Industries Co., Ltd. | Capacitor built-in substrate and method of manufacturing the same and electronic component device |
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