JPH0794858A - 電子回路部品 - Google Patents

電子回路部品

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JPH0794858A
JPH0794858A JP5233872A JP23387293A JPH0794858A JP H0794858 A JPH0794858 A JP H0794858A JP 5233872 A JP5233872 A JP 5233872A JP 23387293 A JP23387293 A JP 23387293A JP H0794858 A JPH0794858 A JP H0794858A
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JP
Japan
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electronic chip
solder
mounting
bump
chip component
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Pending
Application number
JP5233872A
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English (en)
Inventor
Takashi Ebitani
隆 戎谷
Tatsuaki Uchida
竜朗 内田
Miki Mori
三樹 森
Yukio Kizaki
幸男 木崎
Takashi Togasaki
隆 栂嵜
Masayuki Saito
雅之 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH0794858A publication Critical patent/JPH0794858A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/11Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof

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  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Multi-Conductor Connections (AREA)
  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】バンプ実装後におけるはんだバンプの剥がれ
や、割れによる信頼性の低下を防止できる構造の電子回
路部品を提供すること。 【構成】表面に一対のランド3が設けられた回路基板5
と、ランド3にはんだバンプ4を介して対向して電気的
に接続する電極2を有する電子チップ部品1とを備えて
おり、電子チップ部品1の長手方向の外側におけるはん
だバンプ4の端部4aと電極2のそれ2aとが略揃って
おり、且つ電子チップ部品1の長手方向の内側における
バンプ4の端部4bが電極2のそれ2bよりも電子チッ
プ部品1の長手方向の内側により延在していることを特
徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子チップ部品と回路
基板とがバンプを介して接続された電子回路部品に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の重要部分には電子回路
部品が多用されている。このため、電子機器の性能は電
子回路部品の性能と大きく結び付いている。電子機器の
性能向上は、例えば、実装密度を高めることにより実現
できる。
【0003】図6に示すように、電子チップ部品81の
電極82(ここで電極とは、はんだ付けをする端子電極
のことを呼ぶ)と、回路基板85上の部品搭載用のラン
ド83とは、フィレット86と呼ばれる隅肉はんだで接
続されるようになってきている。
【0004】このフィレットはんだによる電子チップ部
品の実装としては、一般には、クリームはんだを用いた
リフロー法が採用されている。リフロー法は、温風リフ
ロー,赤外線リフロー,ベーパフェイズソルダリングな
どに区分される。
【0005】このように種々のリフロー法があるが、い
ずれの場合においても、回路基板85上のランド83上
にクリームハンダを印刷塗布し、この印刷塗布したクリ
ームハンダ上に電子チップ部品81の位置を決めて搭載
した後、上記はんだを溶かして回路基板85に電子チッ
プ部品81を実装している。
【0006】しかしながら、このようなフィレットはん
だによる電子チップ部品の実装には以下のような問題が
あった。すなわち、実装時に加熱にむらがあり、はんだ
の溶融に時間的なずれがある場合には、図7に示すよう
に、フィレット86の溶融が遅れる部分が生じ、すでに
溶けているはんだの表面張力により、電子チップ部品8
1が溶けたはんだ側に持ち上がるというマンハッタン
(あるいはツームストーン)現象が発生するという問題
があった。
【0007】このマンハッタン現象は、電子チップ部品
81にわずかな位置ずれがあったり、クリームはんだ中
のフラックスにより電子チップ部品81が浮いたり、ク
リームはんだの印刷量が一定でなかったりしても起こ
る。
【0008】また、従来法の場合、ランド83が、電子
チップ部品の長手方向の端面より外側にはみ出していな
ければ、フィレットはんだによる接続ができない。この
ため、ランド83が電子チップ部品81より大きく外側
にはみ出している分だけ、実装後の占有面積が大きくな
り、実装密度向上の妨げられてしまう。
【0009】電子チップ部品81のマンハッタン現象を
回避し、且つ実装部の占有面積を小さくして、高密度実
装を実現する一つの方法としては、チップ部品をバンプ
実装することがあげられる。
【0010】バンプ実装によれば、フィレットはんだが
不要になるので、マンハッタン現象は起こらない。更
に、ランドを電子チップ部品の長手方向の端面より大き
くはみ出させる必要がないので、実装面積を小さくでき
る。
【0011】しかしながら、バンプ実装には以下のよう
な問題があった。すなわち、電子チップ部品より熱膨張
係数の大きい樹脂からなる回路基板85を用いた場合、
図8に示すように、熱により回路基板85が矢印方向に
変形し、はんだバンプ84に大きな応力が作用するの
で、実装後に、はんだバンプ84が剥がれたり、割れた
りするという問題があった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来のフ
ィレットはんだによる実装の場合、マンハッタン現象が
起こるという問題があった。更に、実装密度向上が妨げ
られるという問題もあった。
【0013】このような問題を解決するために、バンプ
実装が提案されたが、この場合、回路基板が変形し、は
んだバンプに大きな応力が作用するため、実装後にはん
だバンプが剥がれたり、割れたりするという問題があっ
た。
【0014】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、バンプ実装後における
はんだバンプの剥がれや、割れによる信頼性の低下を防
止できる構造の電子回路部品を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の電子回路部品は、表面に一対以上のラン
ドが設けられた回路基板と、前記ランドにバンプを介し
て対向して接続する電極を有する電子チップ部品とを備
え、前記電子チップ部品の長手方向の外側における前記
バンプの端部と前記電極のそれとが略揃っており、且つ
前記電子チップ部品の長手方向の内側における前記バン
プの端部が前記電極のそれよりも前記電子チップ部品の
長手方向の内側により延在していることを特徴とする。
【0016】
【作用】本発明者等の研究によれば、電子チップ部品の
長手方向の外側におけるバンプの端部と電極のそれとが
略揃っており、且つ電子チップ部品の長手方向の内側に
おけるバンプの端部が電極のそれよりも電子チップ部品
の長手方向の内側により延在していれば、バンプに作用
する応力が抑えられ、実装後のバンプの剥がれや割れを
防止できることが分かった。
【0017】したがって、このような知見に基づいた本
発明によれば、バンプ実装後のバンプの剥がれや割れを
防止でき、信頼性の高い電子回路部品を提供できるよう
になる。
【0018】
【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は、本発明の一実施例に係る電子回路部品の斜
視図であり、図2はそのA−A´断面図である。
【0019】図中、1は電子チップ部品を示しており、
この電子チップ部品1は、回路基板5にバンプ実装され
ている。このバンプ実装は以下のように行なわれたもの
である。
【0020】すなわち、先ず、回路基板5に設けられた
部品搭載用のランド3以外の部分にソルダーレジストを
塗布し、次いでランド3上にマスクを用いてクリームは
んだを印刷塗布し、図3に示すように、回路基板5上に
はんだバンプ4を形成する。
【0021】次に電子チップ部品1の電極2をはんだバ
ンプ4の上に搭載した後、リフロー法により、電子チッ
プ部品1を回路基板5にバンプ実装する。すなわち、電
子チップ部品1の長手方向の外側におけるはんだバンプ
4の端部4aと電極2の端部2aとが略揃い、且つ電子
チップ部品1の長手方向の内側におけるはんだバンプ4
の端部4bが電極2の端部2bよりも電子チップ部品1
の長手方向の内側により延在するようにバンプ実装す
る。これを実現するために、電子チップ部品1の長手方
向の内側におけるランド3の端部も、電極2の端部2b
よりも電子チップ部品1の長手方向の内側により延在し
ている。
【0022】発明者等の研究によれば、電極2とはんだ
バンプ4との間に上記の如き配置関係があると、はんだ
バンプ4に作用する応力が小さくなり、実装後のはんだ
バンプ4の剥がれや割れが発生し難くなり、信頼性が向
上することが分かった。
【0023】ここで、上述したように、はんだバンプ4
の端部4aと電極2のそれ2aとは揃っていることが好
ましいが、以下のような関係があれば、はんだバンプ4
の端部4aが電極2の端部2aよりも多少外側にはみ出
していても構わない。
【0024】上記関係とは、 角度C<角度B≦角度D<角度A である。
【0025】角度A,角度B,角度C,角度Dとは、図
2に示すように、それぞれ、はんだバンプ4と電子チッ
プ部品1内側の電極2との接触角度,はんだバンプ4と
電子チップ部品1外側の電極2との接触角度,はんだバ
ンプ4と回路基板5の内側のランド3との接触角度,は
んだバンプ4と回路基板5の外側のランド3との接触角
度である。
【0026】また、本発明者等の研究によれば、上記角
度関係があると、はんだバンプ4が実装時の溶融の際
に、電子チップ部品1の長手方向の内側に大きな表面張
力が働き、ローリング現象の抑制を期待できることが分
かった。
【0027】ローリング現象とは、はんだバンプ4が溶
融した際に、はんだバンプ4の表面張力のバランスがく
ずれると、電子チップ部品1が長手方向側面のどちらか
に傾くという現象である。
【0028】また、上記位置関係の場合、通常、上記角
度関係が満たされるため、回路基板5として、電子チッ
プ部品1より熱膨張係数の大きな樹脂基板を用い、熱に
より樹脂基板が変形し、はんだバンプ4に応力が発生し
ても、接触角Cが鋭角になっているため、接触角Cの部
分における応力集中が緩和される。これがはんだバンプ
4の剥がれや割れが起こり難くなる理由の一つと考えら
れる。
【0029】また、信頼性をよりいっそう確実なものと
する観点から、はんだバンプ4の高さが少なくとも10
0μm以上となるように実装する。更に、電子チップ部
品1の電極2のコーナー部に、はんだ濡れ性の悪いハン
ダレジストなどを塗布しておけば、実装時に電極2の垂
直部にはんだが吸い上げられるという不都合は生じな
い。
【0030】本発明者等は本発明の効果を以下のような
評価方法により確認した。すなわち、1005型(1.
0×0.5mm)と呼ばれる表面実装用の電子チップ部
品1を用い、図4に示すように、同一回路基板に、0.
2mm間隔に電子チップ部品1が実装されるように、部
品搭載用のランド(0.4×0.4mm)を設け、ラン
ド上にクリームはんだを印刷塗布し、電子チップ部品1
を6個実装したものを本発明に係るDUT( Device Und
er Test ) とし、回路基板と電子チップ部品1との接続
の有無、電子チップ部品1間の短絡の有無、並びに電子
チップ部品1のローリング現象の有無等を調べた後、信
頼性試験として、熱疲労試験(−55〜+125℃,1
h/cycle)を1000サイクル行なった。また、
比較例(従来技術)に係るDUTとしては、部品搭載用
のランド(0.4×0.15mm)を設けた回路基板
(これ以外は同じ)を用い、同様な評価試験を行なっ
た。その結果を表1に示す。
【0031】
【表1】
【0032】表1中、比較例の*は、ローリングを起こ
したので、はんだバンプ高さの低いところと高いところ
を測定している。例えば、比較例1の場合、25は低い
ところの値、151は高いところの値を示している。
【0033】この表1から本発明によれば、回路基板と
電子チップ部品との接続,電子チップ部品間の短絡,は
んだバンプの割れのすべての点で、比較例よりも優れて
いることが分かる。
【0034】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではない。例えば、上記実施例では、はんだパン
プ4を回路基板5上に設けるタイプのバンプ実装につい
て説明したが、本発明は、図5に示すように、はんだバ
ンプ4を電子チップ部品1の電極2の下側に設けるタイ
プのバンプ実装にも適用できる。
【0035】このバンプ実装をより詳細に説明すると以
下のようになる。すなわち、はんだバンプ4を電極2の
下側に設け、そして、実装時におけるはんだの吸い上げ
を防止するために、電極2のコーナー部にはんだ濡れ性
の悪いハンダレジストなどを塗布した後、回路基板5の
部品搭載用のランド3以外の部分にソルダーレジストを
塗布し、次いではんだバンプ4をランド3に位置合わせ
して搭載した後、リフローにより電子チップ部品1を回
路基板5に実装する。その他、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で、種々変形して実施できる。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、実
装後のバンプの剥がれや、割れを防止でき、信頼性の高
い電子回路部品を提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る電子回路部品の斜視図
【図2】図1の電子回路部品のA−A´断面図
【図3】図1の電子回路部品に係るバンプ実装を説明す
るための図
【図4】評価試験に用いるDUTを説明するための図
【図5】他のバンプ実装方法を説明するための図。
【図6】フィレットはんだ実装を説明するための図
【図7】フィレットはんだ実装における問題点を説明す
るための図
【図8】バンプ実装における問題点を説明するための図
【符号の説明】
1…電子チップ部品 2…電極 3…ランド 4…はんだバンプ 5…回路基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01R 43/02 A // H01R 9/09 Z 6901−5E (72)発明者 木崎 幸男 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 栂嵜 隆 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 斉藤 雅之 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】表面に一対以上のランドが設けられた回路
    基板と、 前記ランドにバンプを介して対向して接続する電極を有
    する電子チップ部品とを具備してなり、 前記電子チップ部品の長手方向の外側における前記バン
    プの端部と前記電極のそれとが略揃っており、且つ前記
    電子チップ部品の長手方向の内側における前記バンプの
    端部が前記電極のそれよりも前記電子チップ部品の長手
    方向の内側により延在していることを特徴とする電子回
    路部品。
JP5233872A 1993-09-20 1993-09-20 電子回路部品 Pending JPH0794858A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5233872A JPH0794858A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 電子回路部品

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JP5233872A JPH0794858A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 電子回路部品

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JPH0794858A true JPH0794858A (ja) 1995-04-07

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ID=16961897

Family Applications (1)

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JP5233872A Pending JPH0794858A (ja) 1993-09-20 1993-09-20 電子回路部品

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JP (1) JPH0794858A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020167394A (ja) * 2019-03-26 2020-10-08 キヤノン株式会社 プリント回路板、及び電子機器
JP2020181962A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 株式会社村田製作所 チップ型電子部品および電子部品の実装構造体

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020167394A (ja) * 2019-03-26 2020-10-08 キヤノン株式会社 プリント回路板、及び電子機器
JP2020181962A (ja) * 2019-04-26 2020-11-05 株式会社村田製作所 チップ型電子部品および電子部品の実装構造体

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040106