JPH10189655A - 配線基板、半導体装置及び電子部品の実装方法 - Google Patents

配線基板、半導体装置及び電子部品の実装方法

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JPH10189655A
JPH10189655A JP35502996A JP35502996A JPH10189655A JP H10189655 A JPH10189655 A JP H10189655A JP 35502996 A JP35502996 A JP 35502996A JP 35502996 A JP35502996 A JP 35502996A JP H10189655 A JPH10189655 A JP H10189655A
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electronic component
wiring board
land
lands
electrode
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Koukou Yoshino
功高 吉野
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Original Assignee
Sony Corp
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    • 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
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    • H05K1/112Pads for surface mounting, e.g. lay-out directly combined with via connections
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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
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    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components

Abstract

(57)【要約】 【課題】電子部品の突起電極を、回路基板の対応するラ
ンドに接合する際、突起電極がランド上を滑つて対応す
るランドに対して位置ずれするおそれがあつた。 【解決手段】回路面上に電極が配設された電子部品の当
該電極に突起電極を形成し、電子部品の電極に対応させ
てランドが配設されると共に、当該ランドに穴が形成さ
れた回路基板を作製し、電子部品の突起電極を配線基板
の対応するランドに形成された穴に位置決めマウントし
た後、電子部品を配線基板に対して熱圧着することによ
り電子部品の突起電極を配線基板の対応するランドに接
合する。これにより、熱圧着時、配線基板のランドに形
成された穴で電子部品の対応する突起電極を受けること
ができるので、電子部品の突起電極がランド上を滑つて
対応するランドに対して位置ずれすることを確実に防止
することができる。かくして信頼性を向上し得る配線基
板、半導体装置及び電子部品の実装方法を実現すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 発明の属する技術分野 従来の技術(図8) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段 発明の実施の形態(図1〜図7) (1)実施例(図1〜図4) (2)他の実施例(図5〜図7) 発明の効果
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は配線基板、半導体装
置及び電子部品の実装方法に関し、例えば一方の面に電
子部品が実装される配線基板、配線基板の一方の面に電
子部品が実装されてなる半導体装置及び電子部品の実装
方法に適用して好適なものである。
【0003】
【従来の技術】従来、図8(A)及び(B)に示すよう
に、この種の半導体装置1は、半導体素子2の回路面2
Aに形成された複数の電極(以下、これをパツドと呼
ぶ)3上にそれぞれ形成された金属めつき等でなるバン
プ4と、半導体素子2の各パツド3にそれぞれ対応させ
て各ランド5が配設された配線基板6の対応する各ラン
ド5とが異方性導電膜7を介して電気的に接合されるこ
とにより、半導体素子1と配線基板6とが電気的に接続
されて構成されている。この場合、異方性導電膜7は、
半導体素子2の各バンプ4と配線基板6の各ランド5と
の接続部分を保護すると共に、半導体素子2と配線基板
6とを一体に保持するようになされている。
【0004】このように半導体素子2の各バンプ4と配
線基板6の対応する各ランド5とを異方性導電膜7を介
して電気的に接続する方法としてフリツプチツプ実装法
が知られている。すなわちフリツプチツプ実装法は、半
導体素子2の各バンプ4と対応するように配線基板6の
一方の面6Aに配設された複数のランド5に、異方性導
電膜7を介して半導体素子2の各バンプ4を位置合わせ
した状態でマウントした後、半導体素子2を配線基板6
に対して熱圧着することにより、半導体素子2と配線基
板6とを電気的に接続するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところでこのようなフ
リツプチツプ実装法において、半導体素子2の各バンプ
4を配線基板6の対応する各ランド5に電気的に接合さ
せるために、半導体素子2を配線基板6に対して熱圧着
する際、配線基板6の各ランド5の中心に対して垂直か
つ一定の圧力を印加する必要がある。
【0006】ところが熱圧着時に配線基板6に対して半
導体素子2が傾いていたり、半導体素子2に対する圧力
のかけ方、又は半導体素子2のバンプ4の形状次第で
は、熱圧着時に半導体素子2の各突起電極4がランド5
上を滑つて対応するランド5に対して位置ずれするおそ
れがあつた。このため半導体素子2の配線基板6に対す
る電気的な接続の信頼性が大幅に低下するおそれがあつ
た。
【0007】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、電子部品の電極を対応するランドに確実に接合する
ことにより、信頼性を向上し得る配線基板、半導体装置
及び電子部品の実装方法を提案しようとするものであ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、電子部品の電極を絶縁基板の対応
するランドに突起電極を介して接合するようにして電子
部品を実装する際、電子部品の突起電極を受けて電子部
品の電極を絶縁基板の対応するランドに接合する穴をラ
ンドに形成するようにした。本発明によれば、電子部品
を実装する際、電子部品の突起電極をランドに形成され
た穴で受けることができるので、電子部品の突起電極が
ランド上を滑つて対応するランドに対して位置ずれする
ことを確実に防止することができる。
【0009】また本発明においては、回路面上に電極が
配設された電子部品の当該電極に突起電極を形成し、電
子部品の電極に対応させてランドが配設されると共に、
ランドに穴が形成された配線基板を作製し、電子部品の
突起電極を配線基板の対応するランドに形成された穴に
位置決めマウントした後、電子部品を配線基板に対して
熱圧着することにより電子部品の電極を配線基板の対応
するランドに接合する。本発明によれば、熱圧着時、配
線基板のランドに形成された穴で電子部品の対応する突
起電極を受けることができるので、電子部品の突起電極
がランド上を滑つて対応するランドに対して位置ずれす
ることを確実に防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図面について、本発明の一実
施例を詳述する。
【0011】(1)実施例 図1において、10は全体として半導体装置を示し、こ
の半導体装置10は、電子部品としての半導体素子11
の回路面11Aに電極として形成された複数のパツド1
2上に、それぞれ突起電極として形成された例えばAu
でなるバンプ13を、配線基板14の対応する各ランド
15にそれぞれ形成された穴16で受けて半導体素子1
1の各バンプ13と配線基板14の対応する各ランド1
5とを物理的及び電気的に接合することにより、半導体
チツプ11と配線基板14とが電気的に接続されて構成
されている。
【0012】また半導体素子11の回路面11Aと配線
基板14の一方の面14Aとの間には、絶縁性樹脂部材
として例えばエポキシ系の樹脂でなる絶縁性樹脂膜17
が封止されており、半導体素子11の各パツド12と配
線基板14の対応する各ランド15との接続部を保護す
るようになされている。この絶縁性樹脂膜17は、半導
体素子11の各パツド12と配線基板14の対応する各
ランド15とをそれぞれ覆うような大きさに選定されて
いる。
【0013】図2に示すように、配線基板14は、所定
の導体パターンを形成する配線ライン(図示せず)と、
半導体素子11の回路面11Aに形成された電極12に
それぞれ対応したランド15とが一方の面14Aに形成
された絶縁基板でなり、半導体素子11の各電極12を
絶縁基板の対応するランド15にバンプ13を介して接
合するようにして半導体素子11を実装するようになさ
れている。
【0014】ここで図3に示すように、配線基板14に
配設された各ランド15にそれぞれ形成された各穴16
は、当該穴16の開口部において半導体素子11の各バ
ンプ13の径r1よりも大きな径r2を有し、半導体素
子11の各バンプ13を対応する各ランド15の各穴1
6で受けた際に、各バンプ13が各穴16の内部におい
て各穴16の銅めつきされた側壁部16Aに接触し得る
ようにテーパ状に形成されており、これにより半導体素
子11の各バンプ13を対応する各ランド15に物理的
及び電気的に接合し得るようになされている。また各ラ
ンド15に形成された各穴16は、例えばフオトリソグ
ラフイ技術によつて形成される。
【0015】ここで実際上、半導体素子11は、図4
(A)〜図4(D)に示す手順によつて配線基板14に
実装される。すなわち、まず回路面11A上に電極12
が配設された半導体素子11の当該電極12にそれぞれ
バンプ13を形成し、半導体素子11の各バンプ13に
対応させて一方の面14Aにそれぞれ銅めつきされた穴
16が形成されたランド15が配設されてなる配線基板
14を作製した後、配線基板14の他方の面14Bを所
定の支持装置20によつて支持した状態で、配線基板1
4の一方の面14Aに各ランド15を覆うように絶縁性
樹脂膜17を仮付けする(図4(A))。
【0016】続いて半導体素子11の回路面11Aと対
向する面11Bを所定の吸着装置(図示せず)で吸着
し、半導体素子11の回路面11Aを配線基板14の一
方の面14Aに対向させると共に、半導体素子11を絶
縁性樹脂膜17に位置決めマウントした後、加熱ヘツド
を有するツール21を用いて所定の圧着温度、所定の圧
着時間及び所定の圧力で半導体素子11を絶縁性樹脂膜
17に対して熱圧着する(図4(B))ことにより、半
導体素子11の各バンプ13を配線基板14の対応する
各ランド15の各穴16に物理的及び電気的に接合する
(図4(C))。ここで熱圧着時、半導体素子11の各
バンプ13は、絶縁性樹脂膜17を突き破つて対応する
ランド15の各穴16の側壁部16Aに直接接合する。
かくして半導体素子11を配線基板14に実装すること
ができる。
【0017】以上の構成において、この半導体装置1で
は、半導体素子11を絶縁性樹脂膜17に対して熱圧着
した際、半導体素子11の各バンプ13を、配線基板1
4の対応する各ランド15に形成された各穴16で受け
るので、半導体素子11が配線基板14に対して傾斜し
ていたり、半導体素子11の各バンプ13に対する圧力
のかけ方が均一でない場合でも、半導体素子11の各バ
ンプ13が絶縁性樹脂膜17上を滑つて対応するランド
15に対して位置ずれすることを確実に防止することが
できる。従つてこの半導体装置1では、半導体素子11
の各バンプ13を配線基板14の対応する各ランド16
に確実に物理的及び電気的に接合させることができる。
【0018】以上の構成によれば、回路面11A上に電
極12が配設された半導体素子11の当該電極12にそ
れぞれバンプ13を形成し、半導体素子11の各パツド
13に対応させてランド16が配設されると共に、当該
各ランド16に銅めつきされたテーパ状の穴16が形成
された配線基板14を作製し、半導体素子11を絶縁性
樹脂部材17に位置決めマウントすると共に、半導体素
子11を所定の圧着温度、所定の圧着時間及び所定の圧
力で絶縁性樹脂部材17に対して熱圧着して半導体素子
11の各パツド13を配線基板14の対応する各ランド
15に形成された各穴16に接合するようにしたことに
より、半導体素子11が配線基板14に対して傾斜して
いたり、半導体素子11の各バンプ13に対する圧力の
かけ方が均一でない場合でも、熱圧着時に半導体素子1
1の各バンプ13が絶縁性樹脂膜17上を滑つて対応す
るランド15に対して位置ずれすることを確実に防止す
ることができるので、半導体素子11の各バンプ13を
配線基板14の対応する各ランド15に確実に物理的及
び電気的に接合させることができる。かくして信頼性を
向上し得る配線基板14、半導体装置10及び半導体素
子11の実装方法を実現することができる。
【0019】(2)他の実施例 なお上述の実施例においては、配線基板14の各ランド
15を覆うように絶縁性樹脂膜17を仮付けした後、半
導体素子11の各バンプ13を絶縁性樹脂膜17に位置
決めマウントとすると共に、半導体素子11を絶縁性樹
脂部材17に対して熱圧着することにより半導体素子1
1の各バンプ13を配線基板14の対応する各ランド1
5の各穴16に物理的及び電気的に接合した場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、図4との対応部分
に同一符号を付した図5に示す手順で半導体素子11を
配線基板14に実装するようにしてもよい。
【0020】すなわち、まず回路面11A上に電極12
が配設された半導体素子11の当該電極12にそれぞれ
バンプ13を形成し、半導体素子11の各バンプ13に
対応させて一方の面14Aにそれぞれ銅めつきされた穴
16が形成されたランド15が配設されてなる配線基板
14を作製した後、半導体素子11の回路面11Aと対
向する面11Bを所定の吸着装置31で吸着し、半導体
素子11の回路面11Aを配線基板14の一方の面14
Aに対向させる(図5(A))。
【0021】続いて半導体素子11の各バンプ13を配
線基板14の対応する各ランド15の各穴16に位置決
めマウントした後、ツール21を用いて所定の圧着温
度、所定の圧着時間及び所定の圧力で半導体素子11を
配線基板14に対して圧着することにより、半導体素子
11の各電極12を配線基板14の対応する各ランド1
5に物理的及び電気的に接合させる(図5(B))。こ
の後、半導体素子11の回路面11Aと配線基板14の
一方の面14Aとの間に絶縁性樹脂22を絶縁性樹脂部
材として封入することにより、半導体素子11の各バン
プ13と配線基板14の対応する各ランド15との接続
部を保護する(図5(C))。
【0022】これにより、熱圧着時、半導体素子11の
各バンプ13が各ランド15上を滑つて対応するランド
15に対して位置ずれすることを確実に防止することが
できるので、半導体素子11の各バンプ13を配線基板
14の対応する各ランド15に確実に接合させることが
できる。また半導体素子11の各電極12を配線基板1
4の対応するランド15に接合した後に半導体素子11
の回路面11Aと配線基板14の一方の面14Aとの間
に絶縁性樹脂22を封入するので、半導体素子11の動
作を検査することができ、これにより、半導体素子11
が故障している場合でも、半導体素子11のリワークを
容易に行うことができる。かくして半導体装置1の信頼
性を一段と向上させることができる。
【0023】また上述の実施例においては、配線基板1
4の各ランド15を覆うように絶縁性樹脂膜17を仮付
けした後、半導体素子11の各バンプ13を絶縁性樹脂
膜17に位置決めマウントとすると共に、半導体素子1
1を絶縁性樹脂部材17に対して熱圧着することにより
半導体素子11の各バンプ13を配線基板14の対応す
る各ランド15の各穴16に物理的及び電気的に接合し
た場合について述べたが、本発明はこれに限らず、図1
との対応部分に同一符号を付した図6に示すように、半
導体素子11の各バンプ13を異方性導電膜40を介し
て配線基板14の対応する各ランド15に電気的に接合
させるようにしてもよい。
【0024】ここで異方性導電膜40を用いて半導体素
子11を配線基板14に実装する手順を図7(A)〜図
7(C)に示す。まず回路面11A上に電極12が配設
された半導体素子11の当該電極12にそれぞれバンプ
13を形成し、半導体素子11の各バンプ13に対応さ
せて一方の面14Aにそれぞれ銅めつきされた穴16が
形成されたランド15が配設されてなる配線基板14を
作製した後、配線基板14の他方の面14Bを所定の支
持装置20によつて支持した状態で、配線基板14の一
方の面14Aに各ランド15を覆うように異方性導電膜
40を仮付けする(図7(A))。
【0025】続いて半導体素子11の回路面11Aと対
向する面11Bを所定の吸着装置で吸着すると共に、半
導体素子11の回路面11Aを配線基板14の一方の面
14Aに対向させた後、半導体素子11を異方性導電膜
40に位置決めマウントすると共に、ツール21を用い
て所定の圧着温度、所定の圧着時間及び所定の圧力で半
導体素子11を異方性導電膜40に対して熱圧着する
(図7(B))ことにより、半導体素子11の各パツド
に異方性導電膜40を介して配線基板14の対応する各
ランド15に電気的に接合する(図7(C))。これに
より異方性導電膜40を用いた半導体装置41を得るこ
とができる。これにより、熱圧着時、半導体素子11の
各バンプ13が異方性導電膜40上を滑つて対応するラ
ンド15に対して位置ずれすることを確実に防止するこ
とができるので、半導体素子11の各バンプ13を配線
基板14の対応する各ランド15に確実に接合させるこ
とができる。
【0026】ここで熱圧着時、異方性導電膜40は各バ
ンプ13によつて押されて各バンプ13と共に対応する
各ランド15の各穴16に押し込まれ、これにより異方
性導電膜40はバンプ13と穴16の側壁部16Aとの
間に挟まれた状態となる。この場合、半導体素子11の
各バンプ13は、異方性導電膜40中に存在する導電性
粒子40Aを介して配線基板14の対応する各ランド1
5の各穴16に電気的に接合される。また異方性導電膜
40は半導体素子11と配線基板14とを一体に保持す
る。
【0027】さらに上述の実施例においては、各ランド
15に形成した各穴16に銅めつきを施した場合につい
て述べたが、本発明はこれに限らず、導電性を有するも
のであれば他の金属でめつきしても上述の実施例と同様
の効果を得ることができる。
【0028】さらに上述の実施例においては、各ランド
15に形成した各穴16の形状をテーパ状に形成した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は半導
体素子11の各バンプ13を、配線基板14の対応する
各ランド15に形成された各穴16に接合できれば、こ
の他種々の形状に形成してもよい。
【0029】さらに上述の実施例においては、フオトリ
ソグラフイ技術を用いて各ランド15に各穴16を形成
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、レ
ーザ等を用いて各ランド15に各穴16を形成するよう
にしてもよい。
【0030】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、電子部品
の突起電極を受けて電子部品の電極を絶縁基板の対応す
るランドに接合する穴をランドに形成することにより、
電子部品を実装する際、電子部品の突起電極をランドに
形成された穴で受けることができるので、電子部品の突
起電極がランド上を滑つて対応するランドに対して位置
ずれすることを確実に防止することができる。かくして
信頼性を向上し得る配線基板を実現することができる。
【0031】また本発明によれば、回路面上に電極が配
設された電子部品の当該電極に突起電極を形成し、電子
部品の電極に対応させてランドが配設されると共に、ラ
ンドに穴が形成された配線基板を作製し、電子部品の突
起電極を配線基板の対応するランドに形成された穴に位
置決めマウントした後、電子部品を配線基板に対して熱
圧着して電子部品の電極を配線基板の対応するランドに
接合することにより、熱圧着時、配線基板のランドに形
成された穴で電子部品の対応する突起電極を受けること
ができるので、電子部品の突起電極がランド上を滑つて
対応するランドに対して位置ずれすることを確実に防止
することができる。かくして信頼性を向上し得る半導体
装置及び電子部品の実装方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の一実施例を示す略線
的断面図である。
【図2】本発明による半導体装置の一実施例を示す略線
的斜視図である。
【図3】ランドの構成を示す略線的断面図である。
【図4】実施例による半導体素子の実装手順の説明に供
する略線的断面図である。
【図5】他の実施例による半導体素子の実装手順の説明
に供する略線的断面図である。
【図6】他の実施例による半導体装置の構成を示す略線
的断面図である。
【図7】他の実施例による半導体素子の実装手順の説明
に供する略線的断面図である。
【図8】従来の半導体装置の構成を示す略線的断面図
(A)及び略線的斜視図(B)である。
【符号の説明】
10、41……半導体装置、11……半導体素子、12
……パツド、13……バンプ、14……配線基板、15
……ランド、16……穴、16A……側壁部、17……
絶縁性樹脂膜、20……支持装置、21……ツール、2
2……絶縁性樹脂、31……吸着装置、40……異方性
導電膜。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定の導体パターンを形成する配線ライン
    と、電子部品の回路面に形成された電極にそれぞれ対応
    したランドとが一方の面に形成された絶縁基板でなり、
    上記電子部品の上記電極を上記絶縁基板の対応する上記
    ランドに突起電極を介して接合するようにして上記電子
    部品を実装する配線基板において、 上記電子部品の上記電極を上記絶縁基板の対応する上記
    ランドに上記突起電極を介して接合するようにして上記
    電子部品を実装する際、上記電子部品の上記突起電極を
    受けて上記電子部品の上記電極を対応する上記ランドに
    接合する穴が形成された上記ランドを具えることを特徴
    とする配線基板。
  2. 【請求項2】上記ランドに形成された上記穴は、金属め
    つきされていることを特徴とする請求項1に記載の配線
    基板。
  3. 【請求項3】上記ランドに形成された上記穴は、テーパ
    状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の
    配線基板。
  4. 【請求項4】回路面上に配設された電極に突起電極が形
    成された電子部品と、 上記電子部品の上記電極に対応させてランドが配設され
    ると共に、上記ランドに形成された穴で上記電子部品の
    上記突起電極を受けて上記電子部品の上記電極を対応す
    る上記ランドに接合する配線基板とを具えることを特徴
    とする半導体装置。
  5. 【請求項5】上記電子部品の上記回路面と上記配線基板
    の上記ランドが配設された面との間を封止する絶縁性樹
    脂部材を具えることを特徴とする請求項4に記載の半導
    体装置。
  6. 【請求項6】上記電子部品の上記電極に形成された上記
    突起電極を上記配線基板の対応する上記ランドに接合す
    ると共に、上記電子部品と上記配線基板とを一体に保持
    する異方性導電部材を具えることを特徴とする請求項4
    に記載の半導体装置。
  7. 【請求項7】上記ランドに形成された上記穴は、金属め
    つきされていることを特徴とする請求項4に記載の半導
    体装置。
  8. 【請求項8】上記ランドに形成された上記穴は、テーパ
    状に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の
    半導体装置。
  9. 【請求項9】回路面上に電極が配設された電子部品の当
    該電極に突起電極を形成し、上記電子部品の上記電極に
    対応させてランドが配設されると共に、上記ランドに穴
    が形成された配線基板を作製する第1の工程と、 上記電子部品の上記突起電極を上記配線基板の対応する
    上記ランドに形成された上記穴に位置決めマウントした
    後、上記電子部品を上記配線基板に対して熱圧着するこ
    とにより、上記電子部品の上記電極を上記配線基板の対
    応する上記ランドに接合する第2の工程とを具えること
    を特徴とする電子部品の実装方法。
  10. 【請求項10】上記第2の工程は、 上記配線基板に配設された上記ランドを覆うように絶縁
    性樹脂部材を仮付けした後、上記電子部品の上記電極を
    上記絶縁性樹脂部材に位置決めマウントすると共に、上
    記電子部品を上記絶縁性樹脂部材に対して熱圧着するこ
    とにより、上記電子部品の上記電極を上記配線基板の対
    応する上記ランドに接合することを特徴とする請求項9
    に記載の電子部品の実装方法。
  11. 【請求項11】上記電子部品の上記回路面と上記配線基
    板の上記ランドが形成された面との間を絶縁性樹脂部材
    によつて封止する第3の工程を具えることを特徴とする
    請求項9に記載の電子部品の実装方法。
  12. 【請求項12】上記第2の工程は、 上記配線基板に配設された上記ランドを覆うように異方
    性導電部材を仮付けした後、上記電子部品を上記異方性
    導電部材に位置決めマウントすると共に、上記電子部品
    を上記異方性導電部材に対して熱圧着することにより、
    上記電子部品の上記電極を上記異方性導電部材を介して
    上記配線基板の対応する上記ランドに接合することを特
    徴とする請求項9に記載の電子部品の実装方法。
  13. 【請求項13】上記第1の工程は、 上記ランドに形成された上記穴に、金属めつきを施すよ
    うにしたことを特徴とする請求項9に記載の電子部品の
    実装方法。
  14. 【請求項14】上記第1の工程は、 上記ランドに形成される上記穴をテーパ状に形成するこ
    とを特徴とする請求項9に記載の電子部品の実装方法。
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