JPS616848A - 配線基板 - Google Patents

配線基板

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JPS616848A
JPS616848A JP12678784A JP12678784A JPS616848A JP S616848 A JPS616848 A JP S616848A JP 12678784 A JP12678784 A JP 12678784A JP 12678784 A JP12678784 A JP 12678784A JP S616848 A JPS616848 A JP S616848A
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lead
wiring
bonding
uniform
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JP12678784A
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Manabu Bonshihara
學 盆子原
Kazufumi Terachi
寺地 和文
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/48Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor
    • H01L23/488Arrangements for conducting electric current to or from the solid state body in operation, e.g. leads, terminal arrangements ; Selection of materials therefor consisting of soldered or bonded constructions
    • H01L23/498Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers
    • H01L23/49866Leads, i.e. metallisations or lead-frames on insulating substrates, e.g. chip carriers characterised by the materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • 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
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof

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】 (産業上の利用分野) 本発明は配線基板に関し、特に、フィルムキャリヤ半導
体装置を実装するに好適な薄型の配線基板に関する。
(従来技術) これまで、キースイッチや、薄型キャパシタや抵抗体を
実装する端子金有するフィルム状、又は薄型のプリント
配線基板では;開孔部周囲にフィルムキャリヤ半導体装
置を接続する端子を形成したものが実用化されておらず
、超薄型の電子部品の実現が困難であった。、 又、他
の方法の薄型電子部品としては、フィルムオンフレーム
(FOF)と称する技術開発がなされているが、フィル
ム上への半導体チップの接着から7レームの形成及び配
線の形成等を蒸着やホトレジスト処理やメッキ処理等で
行い、生産工程が複雑で、工業的レベルでの実用化が困
難であった。
(本発明の目的) 本発明の目的は、薄型プリント配線基板又はフィルム状
7レキシプル基板で両面配線を行った場合に、信頼性の
高いフィルムキャリヤ半導体装置の実装を可能にするた
めの新構造の配線基板を提供することにある。
(発明の構成) 本発明の配線基板は、フィルムキャリヤ半導体装@全実
装する開孔部を有し、該フィルムキャリヤ半導体装置の
リードを接続すべき端子が、前記開孔部周囲に設けられ
ている配線基板において、前記リードと端子を接続すべ
き領域内では配線層及び配線基板材を含めてほぼ一定の
厚さであることにより構成される。
(作用) フィルムキャリヤ半導体装置をフレキシブル基板の開孔
部周辺端子に接続するには一括熱圧着する接続方式が適
しているが、7レキシプル基板の端子部が均一の高さを
有していないと、多リードを有するフィルムキャリヤ半
導体装置の各々に負荷される荷重や熱が均一にならなく
なり、接続不良を起し信頼性の劣る半導体装置しか得ら
れないことになると考えられる。
第13図は、従来の両面フレキシブル配線基板の上面図
で、第14図は第13図のA人′部の断面図である。図
に示すように、貫通開口部2の周辺に端子リード3が設
けられている。該端子り一ド3の設けられている他面に
は配線リード4が設けられている。この配線リード4は
、フィルムキャリヤ半導体を接続する領域5(2点鎖線
部)の内に含まれているので、基板A−A’部の断面で
は、第14図に示す如き状態となっている。
このような状態の基板1にフィルムキャリヤリード7を
有する半導体装置6を配置すると第15図のようになる
。9の状態でA−A’部部面面おけるギヤングボンディ
ング状態が第16図、第17図に示しである。
第17図に示したように、配線リード4の端部において
、基板1は屈曲し、ヒーター圧力治具9及びステージ8
による接着作用は、一部のリード7と、リード3にしか
効果がない現象を起す。この接続状態の良否f リード
の引張りテストにより評価した結果が第18図に示しで
ある。第18図から明らかなように正常な強度の40g
r以上のものと、10gr未満の極めて強度不足のもの
が現われてくることが判った。従ってこのような現象の
発生しない両面配線基板の開発がフィルムキャリヤ半導
体装置搭載の薄型電子部品の完成には必要であることが
判った。特に基板開孔部の高さの不均一が関係深いこと
が判ったので、本発明では前記基板開孔周囲の高さを均
一にして、フィルムキャリヤリードのフレキシブル基板
への接続条件を均一とし、フィルムキャリヤリードと、
それぞれのリードに対応するフレキシブル基板の電極端
子の信頼性の高い接続を得るようにしたものである。
(実施例) 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明す
る。
第1図、第2図は本発明の第1の実施例の上面図訃よび
下面図をそれぞれ示す。本実施例は0.1−厚のガラス
エポキシ基板にCu リード層を両面に形成したもので
ある。図において、11は10■角の開孔部12金有す
る0、 1 +m厚のガラスエポキシ基板で、13は約
20μ倶厚のCu  IJ−ドで300μ情幅でパター
ン形成されている。20はエポキシ系ソルダーレジスト
膜 (20′ の境界部の外側が該当するが図面では取
除いた状態を表示した)で、約20μ倶厚で前記Cuパ
ターン會カバーしているコート部である。コート部20
のない部分はボンディングリード端子13と電気接触端
子部であるが、これらのリード部はNi とAu  メ
ッキが施こされている。特に、第2図の一点鎖線15内
はボンディング領域であり基板厚とリード厚の総厚が殆
んど一定になるように設計することにより安定したボン
ディング性を得るようになっている。実際には基板厚と
Cu厚、ソルダーレジスト厚を含めて、各リード13の
ところで±5μmとなりほぼ均一の厚さになっている。
B−B’部での断面構造が第3図に示しである。又、第
4図にはボンディング状態を示す。これからも明らかな
ように、領域15内には、ボンディング時の均一な荷重
の付加に対して均一な荷重が各リード13及び17に加
わるようになっている。17はフィルムキャリヤの8n
メツキを0.5μ常施した35μ淋厚のCu  リード
である。13はあらかじめNi  メッキ、Auメッキ
がそれぞれ4μm0.5μ常施こされているので加熱ヒ
ーター19とステージ18とで加圧すれば容易にAu−
8n共晶合金ができて接合される。各リードが均一な加
熱加圧を受けたため、その接合部の強度は、第5図に示
すような分布を示す。これからも明らかなように20g
rを割るような低接合強度の接合はなく、信頼性の高い
薄型電子装置が得られた。
第6図は本発明の第2の実施例の下面図であり、また第
7図は第6図のC−Cr面の断面図である。
第6図、第7図において、21は7レキシプル基板、2
2は開孔部、23は端子リード、31.31′。
32.32’は何れも裏面パターンであり、貫通孔すな
わち開孔部の周辺のボンディング領域に属する部分内に
均−高さと、弾性維持と均−加熱性を保持するためのC
u層マットである配線基板パターンである。
Cu層マット31.31’、32.32’ U開孔部周
辺の接合リードの設けられている反対面に枠状に設けら
れているが、31.31’、32.32’は図示のよう
に各辺に分けて設けて設けられている。
なお、本実施例に使用したCu層マットは15μ惧〜4
5μ等厚の銅箔を使用し均一に設けた。また第7図に示
す21のフレキシブル基板はガラス繊維入りのトリアジ
ンシートで板厚は0.15mであるが、両面のCu層は
接着剤を使って貼り付ける場合と、それを使用しないで
熱圧接で行うものがあるが何れも本発明に使用可能であ
る。
本実施例の配線基板はリードと端子を接続すべき領域内
では、配線層及び配線基板材金倉めて、はぼ一定厚さで
あるので第1の実施例と同様均一強固な接続が可能であ
る。しかも上記条件を満足するCu層マット31.31
’、32..32’が設けられているので、加熱、加圧
時の基板温度の均一化による安定した接合とCu層の塑
性変形の吸収による基板ノリの縮小に対し効果全発揮で
きる。
第8図は本発明の第3の実施例の下面図である。
第8図においては、必要なテストパッドを除きソルダー
レジスト50で被覆するが図面ではソルダーレジストt
=除いた状態を表示している。第8図に示す本実施例は
第2の実施例の変形で開孔部42の周辺のボンディング
領域に属する部分内に均−高さと、弾性維持と、均−加
熱性を保持するためのCu層マット43全有している。
この場合のCu層マット43は完全に枠状に継って形成
されている点が第2の実施例と異なるのみで第2o″実
施例と同様の効果を発揮することが出来る。
第9図は本発明の第4の実施例の下面図であり、第10
図は第9図のD−D’面断面図、第11図は第9図のE
−E’面断面図である。これらの図に示す本実施例は第
2の実施例の他の変形である。第9図に示すように、開
孔部520周辺のボンディング領域に属する部分55内
に、均−高さと、弾性維持と、均−加熱性を保持するた
めのCu層マツトロ2.62’、 63.63’が形成
されている。
これらのCu層マットは第2.第3の実施例と異なり部
分的にスリットが形成されている。上記4辺のCu層マ
ットのうち62.62’のものは第10図の断面図に示
すように端子リード53に対応した数だけCu層マツト
ロ2′がスリットが形成されてフレキシブル基板510
両面に端子リードに対象的に形成されCu層マツトロ2
′の方が端子ソード53より幅広に形成されている。ま
た、他の辺に形成されたCu層マツ)63.63’は第
11図に示すようにCu層、マットにスリットが形成さ
れていることは同じであるがCu層マット1箇に対し端
子リード53は2箇の割合に形成きれている。本実施例
に於ても第2.第3の実施例と同様の効果を発揮するこ
とが出来る。なお第10図、第11図に用いた基板は0
.125m厚のポリイミドシートである。
なお、第2.第3.第4の実施例の配線基板の端子リー
ドにフィルムキャリヤ半導体装置のリードをボンディン
グし、引張し強度試験を実施した結果を第12図に示し
た。図より明らかなようにCu層マントが設けられてい
ない第1の実施例の結果に比較して、加熱、加圧時の基
板温度の均一化による安定した接合とCu層の塑性変形
の吸収による基板ソリの縮小に効果があり、低接合強度
のものは発生しないことが判明した。
以上実施例で示したように、フィルムキャリヤ半導体装
置を実装するフレキシブル基板の接合リード部の基板全
体の厚さは出来るだけ均一であることが必要であり、こ
れを可能にするには、半導体装置を配置すべき部分に開
孔部を設け、該開孔部周辺の接合領域内には片面に端子
リードを設けるだけか、あるいは端子リードのない面に
は枠状金属マット層を設ければ良いことが判明した。
−また、この枠状金属マット層は、Cuに限定されるも
のでな(Al’pNiあるいは表面がAuメッキ、Ag
メッキ、Sn メッキ、半田メッキ、Niメッキ等が施
こされていてもよく、またソルダーレジストで均一にカ
バーされていても良いことは明らかである。
また、第6図に示したように、Cuマット層部は、ある
電気端子やグランド端子あるいはフローティング端子で
も良いことは明らかである。
更に、金属マット層は片面のみの配線基板に設けた場合
でも効果があることは明らかである。
(発明の効果) 以上説明したとおり本発明によれば、薄型プリント配線
基板又はフィルム状7レキシプル基板で両面配線を行っ
た場合に、信頼性の高いフィルムキャリヤ半導体装置の
実装を可能にできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の上面図、第2図は第1
図の下面図、第3図は第2図のB−B面断面図、第4図
は第1の実施例のボンディング状態を示す図、第5図は
第1の実施例のボンディング後のリード引張り強度特性
図、第6図、第7図は本発明の第2の実施例の下面図及
びc−c’面断図、第8図は本発明の第3の実施例の下
面図、第9図〜第11図は本発明の第4の実施例の下面
図及びD−D’面、E−E′面断面図、第12図は本発
明の第2〜第4の実施例のボンディング後の引張り強度
特性図、第13図、第14図は従来の配線基板の上面図
及びA−A’面断面図、第15図は第13図の配線基板
にフィルムキャリヤ半導体装置を組立てたものの上面図
、第16図、第17図は従来の配線基板へのボンディン
グ状態を示す図、第18図は従来の配線基板のボンディ
ング後のリードの引張り強度特性図である。 1.11.21.51・・・・・・フレキシブル基板、
2.12.22.42.52・・・−開孔部、3.13
゜23.53・・・・・・端子リード、4.14.31
.31’。 32.32’、43.62.62’、63.63’。 ・・・・・・裏面パターン、5,15.55・・・・・
・リード接続領域、6・・・−・・半導体装置、7.1
7・・・・・・フィルムキャリヤ半導体装置のリード、
8.18・・・・・・ステージ、9.19・・・・・・
ヒーター圧力治具、10゜20.50・・・・・・ソル
ダーレジスト、33・・・・・・Cu層マットのスリッ
ト、20′・・・・・・ソルダーレジスト境界部。 讐 / 聞 ¥ 2 利 第3 拐 猶4−回 θ  2θ   lρ   Δρ   Pρ31  J
’r  ’/  f云 メ虻  (ぴr)業、S制 32′ %l 可 峯 7 頂 竿 8 V 察、。剥 茅 // 口 ρ   2ρ   4−O〆θ   8θ   /ρρ
Jl  y& ’/  j’f、 A (yと)察/2
舅 茅縛ダ ¥パ旧 楽/に回

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)フィルムキャリヤ半導体装置を実装する開孔部を
    有し、該フィルムキャリヤ半導体装置のリードを接続す
    べき端子が、前記開孔部周囲に設けられている配線基板
    において、前記リードと端子を接続すべき領域内では、
    配線層及び、配線基板材を含めてほぼ一定の厚さである
    ことを特徴とする配線基板。
  2. (2)開孔部周囲の接続領域内のうちで、接続端子を有
    していない基板面には、隔離パターン層部や、配線層部
    を有していない特許請求の範囲第(1)項記載の配線基
    板。
  3. (3)接続端子を有していない基板面の開孔部周囲の接
    続領域内に、隔離パターン枠層や配線枠層を有している
    特許請求の範囲第(1)項記載の配線基板。
JP12678784A 1984-06-20 1984-06-20 配線基板 Granted JPS616848A (ja)

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JPH0423836B2 JPH0423836B2 (ja) 1992-04-23

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