JPS639127A - Ｉｃモジユ−ル基板 - Google Patents

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、ＩＣチップを多層配線基板に形成したホール
に挿入固着して該多層配線基板上の配線パターンとＩＣ
と電極の電気的接続を行なう場合における該ホールと挿
入するＩＣチップの位置整合を正しく行なう事のできる
構成を有したＩＣモジュール基板に関する。

〔従来技術〕

多層配線基板にＩＣチップを搭載する場合、該多層配線
基板にホールを穿設し、このホール内にＩＣチップを挿
入固着してからＩＣチップの電極と多層配線基［反上の
配線パターンとを自動機によるワイヤーボンド法等によ
り電気的接続を行なうような方法が採用される。

この種のＩＣモジュールは、通常ｆ、ｌ　ＩＣチップを
搭載した多層配線基板（第２層）とその下面に接合した
端子板（第１層）及び該多層基板の上面にＩＣチップの
レジン封止のためのダム（第３層）の３層から構成され
る。

前記多層配線基板に設けるホールは、配線パターン形成
後の基板に、その下面から端子板を接合してから座ぐり
加工によって所要寸法の凹所を形成する方法と、配線パ
ターン形成後、プレス加工等によって所要寸法の貫通孔
を形成したものに、その下面から端子板を接合する方法
と、の２つに大別される。

以上のようにして得たホールにＩＣチップを挿入し、ワ
イヤーポンディング等による配線を行なった後、ダムを
接合して該配線基板とＩＣチップとの空間を含めてレジ
ンを注入してＩＣモジュールを完成するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術においては、多層配線基板に設けたホール
にＩＣチップを挿入してワイヤーボンドするための、多
層配線基板−ＩＣチップ接着工程を処理するダイボンダ
ーと称する自動機械では、前記多層配線基板のホールと
挿着すべきＩＣチップの位置合わせを、多層配線基板上
に形成された配線パターンをパターン認識の対象とする
方法によっている。

しかし、多層配線基板上に形成する配線パターンは基板
素材にパターンフィルムを貼り付けて露光、エツチング
する方法によっているため、多数回に亘る露光工程によ
ってパターンフィルムのズレが発生したり、パターン形
成後のホール形成のための座ぐり加工、あるいはプレス
加工にも位置ずれが生じて、前記配線パターンとホール
の相互位置にもずれが発生する。このため、配線パター
ンのパターン認識によって割り出したホールの位置と実
際のホールの位置がずれて、ＩＣチップの自動挿入がス
ムーズに行なわれなくなる結果をまねく。ＩＣチップの
自動挿入は、コレット等の把持手段でＩＣチップを把持
して上記パターン認識で決定したホール位置に移送し、
挿入すると共に、横方向にスクラブ（振動）を与えてホ
ール底部とＩＣチップ間に存在させた接着材を介して該
ホール底部に該ＩＣを確実に接着させている。

ところが、上記したように、多層配線基板上に形成した
配線パターンにずれがあると、ＩＣチップは該ホールに
正しく挿入されず、ＩＣチップがホール縁部に衝突して
ＩＣチップの割れ等の不具合が生ずるという問題があっ
た。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決し、多層配線基
板の配線パターンとホールとの間にずれがあっても、Ｉ
Ｃチップを正確に挿入固定できるようにしたＩＣモジュ
ール基板を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、多層配線基板のＩＣチップ挿入部（ホール
）底面にホール位置認識用のマークを設けることにより
達成される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明によるＩＣモジュール基板の一実施例を
示す展開斜視図であって、１は第１層となる端子板、２
は第２層となる多層配線基板、３は第３層となるダム、
４は凹部形成孔（ホール）、５はＩＣモジュール基板全
体を示す。また８はマーク材、９はスルーホールである
。

同図において、端子板１にはＣｕＦ６のエツチング又は
メッキ、あるいはペイント等によるマーク材８が形成さ
れており、多層配線基板２に設けた凹部形成孔（ホール
）と共にＩＣチップの挿入固定用空間を形成する。この
ホール４は多層配線基板２と端子板１を接着後に座ぐり
加工によって形成する方法と、該端子板１の接着前にプ
レス加工環等の手段で穿設される。なお、端子Ｆｉｌの
下面（モジュール完成時にその一表面となる）には外部
接続用の接触端子が設けられ、多層配線基板２の上下面
にはＣｕ′４のエツチングによる配線パターンが形成さ
れ、−面の配線パターンにはＩＣチップの電極と接続す
るためのパッドが必要数形成される。ダム３は前記凹部
にＩＣチップを挿入固定し前記配線パターンのパッドと
電気的接続を行なって搭載後に前記多層配線基板２上に
接合してモジュールを補強すると共にレジン注入封止枠
の役をはたす。

第２図は本発明によるＩＣモジュール基板の一部破断し
た側面図であって、第１図と同一部分には同一符号を付
してあり、６はＩＣチップ、７はボンディングワイヤー
、１０は封止レジンを示す。

同図に示すように、ＩＣチップ６は多層配線基板２と端
子板１とで形成される凹部に挿入され、該端子板ｌの上
面（凹部の底面）に接着材により固定され、その電極と
多層配線基板の配線に設けたパッドとの間でボンディン
グワイヤー７で電気的接続がなされている。そして、こ
のＩＣチップと前記凹部およびダム３によって形成され
る空間にレジンが注入されて封止がなされている。

なお、多層配線基板２の配線パターンと端子板１の接触
端子（図示せず）とはスルーホール９を介して接続され
ている。

次に、第３図を参照して本発明によりＩＣチップ挿入画
定用の凹部底面すなわち端子板１の上面に形成するホー
ル位置認識用マーク（以下、マークと略す）について説
明する。

第３図は本発明によるマークの一例を示す端子板の（ａ
）上面図、（ｂ）そのＡ−Ａ断面図であって、１は端子
板、８はマーク材で前記したようにＣｕ７ｉ又はメッキ
、あるいはペイント等によってホール４より多少大きめ
に形成される。

図中一点鎖線は多層配線基板２の仮想位置を示す。

同図は、多層配線基板２を端子板１に接着する前にホー
ル４をプレス加工等により形成した場合の例を示し、同
図（ａ）に示すように、ホール４から端子板１の上面に
形成したマーク材８が該ホールで構成される凹部の底面
全域に見えている。

第４図は本発明によるマークの他側を示す端子板の（ａ
）上面図、（ｂ）そのＡ−Ａ断面図であって、第３図と
同一部分には同一符号を付しである。

同図（ａンは、多層配線基板２を端子板１に接着した後
、座ぐり加工によってホール４を穿設して凹部を形成し
た場合の例を示し、同図（ｂ）に示すように座ぐり加工
時にマーク材８を多層配線基板２のホールの縁に沿った
位置で周回除去された形にあっている。

以上のように構成したことによって、第３図においては
、同図に小円（イ）、（ロ）で示したホール４の対角線
位置におけるエツジ部分のマーク材８と多層基板２のホ
ール縁２′で形成される角形状を位置認識マークとして
用い、図示しない認識装置に設定したマスターパターン
との照合により、上記２つのマークの位置を認識する。

２つのマーク位置を認識すれば、これら２つのマークを
結ぶ線上の中点をもってホール４の中心位置従って凹部
の中心位置を知ることができる。また、第４図において
は、座ぐり加工により形成されたマーク材８の残存部の
角形状（イ）、（ロ）をマークとして上記と同様の認識
を行なってホール４（凹部）の中心を知ることができる
。

ホール４で形成された凹部へのＩＣチップの挿入は、通
常、パキュウム作動のコレットチャックでＩＣチップを
吸引保持し、これを該凹部へ移送することにより行なわ
れる。従って、前記の認識で得たホール４の中心位置（
すなわち凹部の中心）にコレットチャックで吸引したＩ
Ｃチップの中心を合致させて挿入すれば、たとえ多層配
線基板のホールが配線パターンとずれていても、ＩＣチ
ップはホールの中に正しく挿入され、この挿入の際にホ
ール縁にＩＣチップが衝突することはない。

これを具体的な寸法例で説明すると、多層基板へのパタ
ーン形成のためのフィルム焼付は誤差を±０．１　ｔａ
、該１５板のエツチングのためのエツチングマスク貼付
誤差を±０．１龍、プレス加工、座ぐり加工の加工誤差
を±０．１ｍｍ、パターン認識の繰り返し誤差を±０．
１ｍ、としても、ホール４とＩＣとの間の間隙が通常１
１重としているから、ＩＣチップの接着強度を高めるた
めに行なうコレットチャックの横方向のスクラブ（振動
）が±０．０５ｍｍあっても、上記したＩＣチップとホ
ールの縁との衝突は生じない。

第５図は本発明によるマークの他の例を示す端子板２の
部分図であって、第３図、第４図と同一符号は対応部分
を示す。（ａ）は多層配線基板のホールをプレス加工に
より形成した場合、（ｂ）は同じく座ぐり加工により形
成した場合のマークを示し、（ａ）、　　（ｂ）共、マ
ーク材８はパターン認識を行なう部分にのみ形成した例
である。

第６図は多層配線基板に形成するホールが短形でない場
合の例を説明する本発明によるマークのさらに他の例を
示す端子板２の部分図である。

次に、本発明による位置認識用のマークを用いたパター
ン認識について説明する。

第７図は本発明によるマークを用いたパターン認識シス
テムの概略図であって、２０はダイボンダ、２１はその
コレットチャック部、２２はテレビカメラ、２３は信号
処理回路、２４は照合回路、２５はマスターパターン格
納部、２６はズレ検出部、２７は位置制御部である。

第８図は第７図のシステムにおける位置制御の一態様を
説明する概念図である。

以下、第７図の動作を第８図を参照して説明する。

第７図において、テレビカメラ２２はダイボンダー２０
上に載置された多層配線基板と端子板とで形成されたＩ
Ｃモジュール基板の凹部を含めた領域を撮影する。テレ
ビカメラ２２からの盪影信号は信号処理回路２３におい
てコントラスト強調等が行なわれ、例えば白部分を１、
黒部骨を０とする２値化処理され、検出パターンＳとし
て、照合部２４に供給する。照合部２４にはマスターパ
ターン格納部２５から２値化されたマスターパターンＭ
が供給される。検出パターンＳとマスターパターンＭと
を照合部２４で照合し、照合結果をズレ検出部２６へ送
る。ズレ検出部２６は照合結果から検出パターンとマス
ターパターンとの間のズレ量を検出し、その結果を位置
制御部２７に出力し、位置制御部２７は入力されたズレ
量に応じた位置制御量を作成し、コレットチャック部２
１の移動量を制御する。

上記したパターン認識による位置制御を第８図によりさ
らに詳しく説明する。

第８図において、（ａ）はテレビカメラからの撮影比カ
バターンで、パターン認識の対象は同図Ｓ、、Ｓ、の部
分とする。なお、８はホール４の縁（第３．４．５．６
図参照）で区画されたマーク材を示す。

同図（ｂ）はパターン認識の対象部分である角部パター
ンＳ＋、Ｓｔを強調して示したもので、この部分を２値
化してパターンｓ、’、ｓ２　”として照合部２４へ与
える。

同図（ｃ）はパターンＳｔ　　′、Ｓ！　　”と、マス
ターパターンＭ、、Ｍ、との照合を説明するもので、パ
ターンＳｔ”とマスターパターンＭ１．およびパターン
８２　′とマスターパターンＭ２とのズレ量（ｘ、ｙ）
を算出し、この算出値からパターンＳ。

と３２　′との中点Ｃと、マスターパターンＭ、とＭ２
との中点Ｃ′のズレ量を求め、これを位置制御ｆ　（Ｘ
、Ｙ）としてコレットチャック部に与え、前記凹部の中
心にコレットチャックの中心を合致させることにより、
該凹部の中央にＩＣチップを位置させるものである。

なお、第４図、第５図に示した形のマークを用いる場合
は、それぞれのマークで形成される該凹部対角線上のパ
ターンに相当するパターンをマスターパターンとして用
いればよい。

また、第６図に示した形のマークを用いる場合には、凹
部全体の周部分のコントラストを強調した形状に対応す
るパターンをマスターパターンとして用意すればよい。

以上のように、本発明は、ＩＣモジュールを製作する際
のＩＣチップの搭載を正確に行なうことができる。

上記本発明により得られるＩＣモジュールは、その実施
例として端子板を多層配線基板に貼り合わせてＩＣモジ
ュールの一面に外部端子を形成したＩＣカード用をイメ
ージしたものであり、このＩＣモジュールをＩＣカード
に組込む場合はカード基体に所要の凹部を形成し、そこ
にこのＩＣモジュールを固定し、外部端子を露呈させた
構造にするものである。

しかしながら、本発明は上記のＩＣカードに限らず、時
計、電卓、その他の電子機器のためのＩＣモジュールに
適用できるものであって、基板の細部はそれぞれの機器
に対応させて適宜変更すればよい。

〔効果〕

以上説明したように、本発明によれば、多層配線基板に
ＩＣチップを搭載する場合に、該多層配線基板に形成し
た凹部に正確にＩＣチップを挿入固定することができ、
搭載時に生じるＩＣチップの損傷等をなくして歩留りの
よい、信頼性の高いＩＣモジュールを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＩＣモジュール基板の一実施例を
示す展開斜視図、第２図は本発明によるＩＣモジュール
基板の一部破断した側面図、第３図は本発明による位置
認識マークの一例を示す端子板の（ａ）上面図、（ｂ）
そのＡ−Ａ断面図、第４図は本発明による位置認識マー
クの他側を示す端子板の（ａ）上面図、（ｂ）そのＡ−
Ａ断面図、第５図、第６図は本発明による位置認識マー
クのさらに他の例を示す端子板の部分図、第７図は本発
明による位置認識マークを用いたパターン認識システム
の概略図、第８図は第７図のシステムにおける位置制御
の一態様を説明する概念図である。 １・・・・・・第１層、２・・・・・・第２層、３・・
・・・・第３層、４・・・・・・凹部形成孔（ホール）
、５・・・・・・ＩＣモジュールＭ板、８・・・・・・
マーク材、９・・・・・・スルーホール。 第１　図 第３図 （ｂ） 第４図 （ｂ） 第５図 （Ｏ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第
６図 （ａ）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ
）第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも多層配線基板と端子板とを有し、該多
   層配線基板に穿設した孔と該端子板とでＩＣチップ搭載
   用の凹部を形成したＩＣモジュール基板において、前記
   端子板の前記凹部の底部となる面に前記凹部の位置を認
   識するためのマーク材を形成したことを特徴とするＩＣ
   モジュール基板。
2. （２）特許請求の範囲第（１）項記載のＩＣモジュール
   基板において、前記端子板には前記多層配線基板とは反
   対の面に外部接続用の接触端子を設けたことを特徴とす
   るＩＣカード用のＩＣモジュール基板。