JP2006140270A - Mounting method of electronic device, circuit board, and electronic equipment - Google Patents
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- H01L2224/24135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/24137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
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- H01L2224/24151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/24153—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
- H01L2224/24195—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being arranged next to each other, e.g. on a common substrate the item being a discrete passive component
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- H01L2224/24151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/24221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/24225—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
- H01L2224/24226—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the HDI interconnect connecting to the same level of the item at which the semiconductor or solid-state body is mounted, e.g. the item being planar
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- H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
- H01L2224/24—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of an individual high density interconnect connector
- H01L2224/2499—Auxiliary members for HDI interconnects, e.g. spacers, alignment aids
- H01L2224/24996—Auxiliary members for HDI interconnects, e.g. spacers, alignment aids being formed on an item to be connected not being a semiconductor or solid-state body
- H01L2224/24998—Reinforcing structures, e.g. ramp-like support
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- H01L2224/23—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process
- H01L2224/25—Structure, shape, material or disposition of the high density interconnect connectors after the connecting process of a plurality of high density interconnect connectors
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- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
- H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
- H01L2224/321—Disposition
- H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73267—Layer and HDI connectors
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- H01L2224/74—Apparatus for manufacturing arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and for methods related thereto
- H01L2224/76—Apparatus for connecting with build-up interconnects
- H01L2224/7615—Means for depositing
- H01L2224/76151—Means for direct writing
- H01L2224/76155—Jetting means, e.g. ink jet
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
- H01L2224/82007—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI] involving a permanent auxiliary member being left in the finished device, e.g. aids for holding or protecting a build-up interconnect during or after the bonding process
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- H01L2224/82—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected by forming build-up interconnects at chip-level, e.g. for high density interconnects [HDI]
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- H01L2224/82101—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing
- H01L2224/82102—Forming a build-up interconnect by additive methods, e.g. direct writing using jetting, e.g. ink jet
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- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
- H01L2224/9222—Sequential connecting processes
- H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
- H01L2224/92244—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector the second connecting process involving a build-up interconnect
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- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/151—Die mounting substrate
- H01L2924/153—Connection portion
- H01L2924/1531—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface
- H01L2924/15311—Connection portion the connection portion being formed only on the surface of the substrate opposite to the die mounting surface being a ball array, e.g. BGA
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- H01L2924/19—Details of hybrid assemblies other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/1901—Structure
- H01L2924/1904—Component type
- H01L2924/19041—Component type being a capacitor
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-
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Abstract
Description
本発明は、電子デバイスの実装方法、回路基板、及び電子機器に関するものである。 The present invention relates to an electronic device mounting method, a circuit board, and an electronic apparatus.
近年、電子機器の薄型化、軽量化の傾向が顕著であり、カードサイズの電子機器はその代表的なものである。そしてそれに伴い、電子機器に実装される各種電子デバイスも基板上に薄く実装することが求められている。シリコン半導体ICを例に採れば、ウエハの状態で裏面を削り、厚さ50μm以下のICチップ(電子デバイス)を形成することが可能である。しかしその一方で、このように薄層化した電子デバイスは実装時に損傷しやすくなるため、基板への実装が困難なものとなる。 In recent years, there has been a tendency for electronic devices to be thinner and lighter, and card-sized electronic devices are typical. Accordingly, various electronic devices mounted on electronic devices are also required to be thinly mounted on a substrate. Taking a silicon semiconductor IC as an example, it is possible to form an IC chip (electronic device) having a thickness of 50 μm or less by scraping the back surface in the state of a wafer. However, on the other hand, the electronic device thinned in this way is easily damaged during mounting, which makes it difficult to mount it on a substrate.
そこで最近では、このような電子デバイスの実装に際して、その接続配線の形成に液相法を用いることが提案されている(特許文献1参照)。このような配線形成方法によれば、電子デバイスに接続する配線を形成する際に圧力や超音波振動を印加する必要が無く、またワイヤを引き回す空間も不要であるため、高信頼性かつ薄型の回路基板を製造することが可能である。
ところで、上記特許文献1に記載の液相法を用いた配線形成においては、ICチップと基板表面との段差を緩和するために、ICチップの側面部に、ICチップの端子形成面から基板表面に延びる斜面部を具備した絶縁部(スロープ材)を形成している。このスロープ材は、例えばディスペンサ等を用いて上記スロープ材の液体材料を所定位置に塗布し、乾燥固化させることで形成することができる。しかしながら、上記スロープ材はICチップの側面部においてICチップ相当の高さに形成する必要があるため、その液体材料の粘度はあまり低くすることができず、上記ディスペンサ等によって液体材料を配置する際の制御性が低くなり、位置精度が低くなるという問題がある。そのため、スロープ材を形成する際にICチップの端子形成面に液体材料が塗布されるとICチップの接続端子が絶縁材料に覆われてしまうという問題が生じ、前記液体材料がICチップの外側に偏るとスロープ材の高さが不足したり、基板上の配線パターンが過度に覆われて接続配線の形成が困難になるという問題が生じる。 By the way, in the wiring formation using the liquid phase method described in Patent Document 1, in order to alleviate the step between the IC chip and the substrate surface, the side surface of the IC chip is changed from the terminal formation surface of the IC chip to the substrate surface. The insulating part (slope material) which comprises the slope part extended in is formed. The slope material can be formed by applying the liquid material of the slope material to a predetermined position using, for example, a dispenser and drying and solidifying the material. However, since the slope material needs to be formed at a height equivalent to the IC chip on the side surface portion of the IC chip, the viscosity of the liquid material cannot be made very low. There is a problem that the controllability is reduced and the positional accuracy is lowered. Therefore, when a liquid material is applied to the terminal formation surface of the IC chip when forming the slope material, there arises a problem that the connection terminal of the IC chip is covered with an insulating material, and the liquid material is placed outside the IC chip. If it is biased, there arises a problem that the height of the slope material is insufficient, or the wiring pattern on the substrate is excessively covered and it becomes difficult to form the connection wiring.
本発明は、上記事情に鑑み成されたものであって、基板上に電子デバイスを実装するに際して、前記電子デバイスの接続端子に対し他の導電部材と接続するための接続配線を高い接続信頼性をもって接続することができる実装方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and when mounting an electronic device on a substrate, a connection wiring for connecting to another conductive member with respect to the connection terminal of the electronic device has high connection reliability. It aims at providing the mounting method which can be connected with.
本発明は、上記課題を解決するために、接続端子を具備した電子デバイスを基板上に実装する方法であって、前記接続端子が形成された端子形成面を前記基板と反対側に向けて前記電子デバイスを前記基板上に配置する工程と、前記基板上に配置した前記電子デバイスの接続端子上に、液相法を用いて導体ポストを立設する導体ポスト形成工程と、前記基板上に、前記導体ポストに対して接続される接続配線を液相法を用いて形成する接続配線形成工程とを含むことを特徴とする電子デバイスの実装方法を提供する。
この実装方法によれば、前記接続配線形成工程に先立って、前記電子デバイスの接続端子上に導体ポストを立設するので、前記接続端子上に絶縁材料等が付着した場合にも、導体ポストの先端側の部分を露出させておくことができ、係る先端側の部分に対して接続配線を接続することで前記接続端子と接続配線との電気的接続を行うことができる。したがって本実装方法によれば、高い接続信頼性をもって電子デバイスを実装することができる。
In order to solve the above problems, the present invention is a method of mounting an electronic device having a connection terminal on a substrate, wherein the terminal formation surface on which the connection terminal is formed faces the opposite side of the substrate. A step of disposing an electronic device on the substrate; a step of forming a conductor post on a connection terminal of the electronic device disposed on the substrate using a liquid phase method; and on the substrate. There is provided a method for mounting an electronic device, comprising: a connection wiring forming step of forming a connection wiring connected to the conductor post using a liquid phase method.
According to this mounting method, since the conductor post is erected on the connection terminal of the electronic device prior to the connection wiring forming step, even when an insulating material or the like adheres to the connection terminal, the conductor post The front end portion can be exposed, and the connection terminal and the connection wiring can be electrically connected by connecting the connection wiring to the front end portion. Therefore, according to this mounting method, an electronic device can be mounted with high connection reliability.
本発明の電子デバイスの実装方法では、前記導体ポスト形成工程が、前記接続端子に対して前記導体ポストを形成するための液体材料を吐出ヘッドにより吐出配置する液体材料配置工程と、前記接続端子上に配された液体材料を乾燥処理する乾燥工程と、を含み、前記液体材料配置工程と前記乾燥工程とを繰り返すことで、所定突出高さの前記導体ポストを形成する工程であることが好ましい。この実装方法によれば、前記導体ポスト形成工程において、前記接続端子上に所定量の液体材料を配置した後、一度乾燥させ、その後再度液体材料の配置を行うので、接続端子上で液体材料が濡れ広がるのを防止しつつ、接続端子上に導体ポストを積み上げることができる。これにより、接続端子上に正確に相当高さの導体ポストを形成することができる。 In the electronic device mounting method of the present invention, the conductor post forming step includes a liquid material disposing step of discharging and disposing a liquid material for forming the conductor post with respect to the connecting terminal by an ejecting head; It is preferable that it is a step of forming the conductor post having a predetermined protruding height by repeating the liquid material disposing step and the drying step. According to this mounting method, in the conductor post forming step, after a predetermined amount of liquid material is disposed on the connection terminal, the liquid material is dried once and then disposed again. The conductor posts can be stacked on the connection terminals while preventing the spread. As a result, the conductor post having a considerably high height can be accurately formed on the connection terminal.
本発明の電子デバイスの実装方法では、前記基板上に配置された電子デバイスの側面部に、前記端子形成面と前記基板の実装面との段差を緩和するスロープ材を形成するスロープ材形成工程と、前記導体ポスト及び/又は前記接続端子から、前記スロープ材の表面を経て前記基板表面に至る接続配線を液相法を用いて形成する接続配線形成工程と、を含むこともできる。
前記端子形成面を基板と反対側に向けて電子デバイスを基板上に載置し、係る電子デバイスの接続端子に対して接続配線を接続する場合、電子デバイスの端子形成面と基板表面との間に電子デバイス自体の厚さに相当する段差が存在するため、係る段差を緩和するべく前記スロープ材を形成することで、前記段差に起因する接続配線の断線等を良好に防止することができる。そして、本発明では、前記接続端子上に導体ポストが立設されているので、上記スロープ材の一部が電子デバイスの接続端子上に形成されてしまっても、前記導体ポストの先端側の部分をスロープ材の上側に露出させておくことができ、係る露出部分に対して前記接続配線を接続できるので、スロープ材の形成位置が多少ずれたとしても、電子デバイスに対して確実に接続配線を接続することができる。
In the electronic device mounting method of the present invention, a slope material forming step of forming a slope material that relaxes a step between the terminal formation surface and the mounting surface of the substrate on a side surface portion of the electronic device disposed on the substrate; A connection wiring forming step of forming a connection wiring from the conductor post and / or the connection terminal through the surface of the slope material to the substrate surface using a liquid phase method.
When the electronic device is placed on the substrate with the terminal formation surface facing away from the substrate and the connection wiring is connected to the connection terminal of the electronic device, between the terminal formation surface of the electronic device and the substrate surface Since there is a step corresponding to the thickness of the electronic device itself, it is possible to satisfactorily prevent disconnection of the connection wiring due to the step by forming the slope material so as to alleviate the step. And in this invention, since the conductor post is standingly arranged on the said connection terminal, even if a part of said slope material is formed on the connection terminal of an electronic device, the part at the front end side of the said conductor post Can be exposed to the upper side of the slope material, and the connection wiring can be connected to the exposed portion, so even if the slope material formation position is slightly shifted, the connection wiring can be securely connected to the electronic device. Can be connected.
本発明の電子デバイスの実装方法では、前記基板として、配線パターンを有する基板を用い、前記接続配線を介して前記導体ポストと前記配線パターンとを電気的に接続することもできる。すなわち、前記導体ポストを介して電子デバイスの接続端子に接続された接続配線の一端を、基板上の配線パターンに対して接続することもできる。 In the electronic device mounting method of the present invention, a substrate having a wiring pattern can be used as the substrate, and the conductor post and the wiring pattern can be electrically connected via the connection wiring. That is, one end of the connection wiring connected to the connection terminal of the electronic device via the conductor post can be connected to the wiring pattern on the substrate.
本発明の電子デバイスの実装方法では、前記基板として、前記配線パターンに導電接続されたパッドを有する基板を用い、前記導体ポスト形成工程において、前記基板のパッド上にも前記導体ポストを立設することができる。前記基板が、その表面に電気的接続のためのパッドを有する構成である場合、係るパッドが前記スロープ材を形成するための材料によって覆われてしまうと接続配線の接続ができなくなり、電子デバイスを実装できなくなる。そこで本実装方法のように、基板上に設けられたパッド上にも導体ポストを立設しておけば、前記スロープ材を形成するための材料がパッド上に塗布されても、導体ポストの先端側の部分を露出させておくことができるので、この露出部分に対して接続配線を接続することができる。 In the electronic device mounting method of the present invention, a substrate having a pad conductively connected to the wiring pattern is used as the substrate, and the conductor post is also erected on the pad of the substrate in the conductor post forming step. be able to. If the substrate has a pad for electrical connection on its surface, if the pad is covered with the material for forming the slope material, connection wiring cannot be connected, and the electronic device is Can not be implemented. Therefore, as in this mounting method, if the conductor post is also erected on the pad provided on the substrate, the tip of the conductor post can be applied even if the material for forming the slope material is applied on the pad. Since the side portion can be exposed, the connection wiring can be connected to the exposed portion.
本発明の電子デバイスの実装方法では、前記基板上に電子デバイスを配置するに際して、ダミー基板に対して前記端子形成面を対向させた状態で前記電子デバイスを載置する工程と、前記電子デバイスを覆う樹脂材料を前記ダミー基板上に配して封止体を形成する工程と、前記ダミー基板を除去して前記封止体表面に前記電子デバイスの端子形成面を露出させる工程とを行うこともできる。すなわち、本発明は、電子デバイスを樹脂材料で封止した封止体からなる回路基板にも適用することができる。 In the electronic device mounting method of the present invention, when placing the electronic device on the substrate, placing the electronic device with the terminal formation surface facing the dummy substrate; and A step of forming a sealing body by disposing a resin material to be covered on the dummy substrate; and a step of removing the dummy substrate and exposing a terminal forming surface of the electronic device on the surface of the sealing body. it can. That is, the present invention can also be applied to a circuit board made of a sealing body in which an electronic device is sealed with a resin material.
本発明の電子デバイスの実装方法では、前記導体ポスト形成工程と接続配線形成工程との間に、前記導体ポストの一部を露出させた状態で前記電子デバイスの表面を含む基板表面に絶縁層を形成する工程を有していてもよい。この構成によれば、前記接続配線が形成されるべき封止体の表面を前記絶縁層によって平坦化することができ、また接続配線が形成される表面を絶縁層の表面のみとすることができるため、接続配線を形成するための液体材料を配置した際に、液体材料が過度に濡れ広がったり、弾かれたりするのを防止でき、正確な位置に正確な形状の接続配線を形成することができる。 In the electronic device mounting method of the present invention, an insulating layer is formed on the substrate surface including the surface of the electronic device with a part of the conductor post exposed between the conductor post forming step and the connection wiring forming step. You may have the process to form. According to this configuration, the surface of the sealing body on which the connection wiring is to be formed can be planarized by the insulating layer, and the surface on which the connection wiring is formed can be only the surface of the insulating layer. Therefore, when the liquid material for forming the connection wiring is arranged, it is possible to prevent the liquid material from being excessively spread and repelled, and to form the connection wiring of the correct shape at the correct position. it can.
本発明の回路基板は、先に記載の本発明の実装方法を用いて得られたことを特徴とする。この構成によれば、高い信頼性をもって電子デバイスが実装された回路基板を得ることができる。 The circuit board of the present invention is obtained by using the mounting method of the present invention described above. According to this configuration, it is possible to obtain a circuit board on which an electronic device is mounted with high reliability.
本発明の回路基板は、接続端子を有する電子デバイスを基板上に実装してなる回路基板であって、前記電子デバイスの接続端子上に、液相法により形成された導体ポストが設けられ、該導体ポストに対して、液相法により形成された接続配線が接続されていることを特徴とする。
上記回路基板においては、前記導体ポストに接続された接続配線が、前記基板上に形成された配線パターンに接続されていてもよい。また前記基板上に、前記配線パターンに電気的に接続されたパッドが設けられており、当該パッド上に液相法を用いて形成された導体ポストが立設されており、前記パッド上の導体ポストに対して、前記接続配線が接続されている構成とすることもできる。
The circuit board of the present invention is a circuit board formed by mounting an electronic device having a connection terminal on a board, and a conductor post formed by a liquid phase method is provided on the connection terminal of the electronic device, A connection wiring formed by a liquid phase method is connected to the conductor post.
In the circuit board, the connection wiring connected to the conductor post may be connected to a wiring pattern formed on the board. Further, a pad electrically connected to the wiring pattern is provided on the substrate, and a conductor post formed using a liquid phase method is erected on the pad, and a conductor on the pad is provided. The connection wiring may be connected to the post.
本発明の電子機器は、先に記載の本発明の回路基板を備えたことを特徴とする。この構成によれば、薄型に電子デバイスが実装された回路基板を具備したことで、回路部の信頼性に優れ、かつ薄型化、小型化を実現した電子機器を得ることができる。 An electronic apparatus according to the present invention includes the circuit board according to the present invention described above. According to this configuration, by providing the circuit board on which the electronic device is thinly mounted, it is possible to obtain an electronic apparatus that is excellent in the reliability of the circuit unit and is thin and small.
(第1の実施形態)
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施の形態に限定されるものではない。
(First embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments.
<回路基板>
図1(a)は、本発明に係る電子デバイスの実装方法を用いて製造できる電子デバイス実装体である回路基板の平面構成図であり、図1(b)は、(a)に示すA−A’線に沿う断面構成図である。図1に示す回路基板20は、その一面側((b)図上面側)に、チップ部品(電子デバイス)10をフェースアップボンディングし、チップ部品10の接続端子と回路基板20上の配線パターンとを電気的に接続した構成を備えている。本実施形態の場合、チップ部品10は、半導体集積回路チップであり、回路基板20と反対側の面が、半導体集積回路12aが形成された能動面(端子形成面)12となっている。
<Circuit board>
Fig.1 (a) is a plane block diagram of the circuit board which is an electronic device mounting body which can be manufactured using the mounting method of the electronic device which concerns on this invention, FIG.1 (b) is A- shown to (a). It is a section lineblock diagram which meets an A 'line. The
なお、図1(b)では図示を省略しているが、能動面12には半導体集積回路12a及びそこから延びる前記配線を保護するためのパッシべーション膜が形成されている。このパッシべーション膜は絶縁材料からなる薄膜であり、例えばSiO2やSiN等の無機絶縁材料を用いて形成される。あるいは、前記無機絶縁材料を用いて形成した絶縁膜上に、さらにポリイミド等の有機絶縁材料(樹脂材料)を用いた絶縁膜を積層してもよい。またパッシべーション膜は、接続端子14の平面領域を避けて形成されており、パッシべーション膜は、チップ部品10の側面ないし裏面側まで延設されていてもよい。
Although not shown in FIG. 1B, a passivation film for protecting the semiconductor integrated
本発明の実装方法を適用して実装できるチップ部品10としては、図1に示したものに限らず、一面側に外部接続端子を具備した電子デバイスを広く用いることができる。すなわち、チップ部品10は、集積回路を具備しない半導体部品等の能動部品であってもよく、受動部品(抵抗器、キャパシタ、インダクタ等)であってもよい。本実施形態では、チップ部品10が、300μm程度の厚さに薄層化された集積回路チップである場合について説明する。
The
チップ部品10の能動面12には、各辺端部に沿って複数の接続端子14が配列形成されており、各接続端子14は、半導体集積回路12aから引き出された図示略の配線と電気的に接続されている。本実施形態では平面視矩形状のチップの周縁部に複数の接続端子14が配列されている場合を示しているが、例えば、複数の接続端子14は、能動面の二辺端部に沿って配列されていてもよく、能動面12の中央部に1又は複数の接続端子14が配置されていてもよい。
On the
本実施形態の場合、チップ部品10の裏面(能動面12と反対側のチップ面)には接続端子は形成されていないが、この裏面に電極が設けられている構成であっても構わない。また当該裏面に前記電極を設けた場合には、当該電極を介して半導体集積回路12aと回路基板20上の配線パターンとを電気的に接続することができる。
In the case of the present embodiment, the connection terminal is not formed on the back surface (chip surface opposite to the active surface 12) of the
上記構成を具備したチップ部品10は、実装面((b)図上側面)に複数の配線パターン22が形成された回路基板20上に実装されている。配線パターン22は、回路基板20に設けられた配線のうち、チップ実装面に露出されているものである。配線パターン22は、チップ部品10の近傍に拡幅部(ランド)を有していてもよい。そして、前記配線パターン22と、チップ部品10の接続端子14との電気的接続のための接続配線34が設けられている。
The
本実施形態の回路基板20は、図1(b)に示すように、絶縁層を介して複数層の配線層が積層された多層基板であり、その裏面側((b)図下側面)に露出する配線を具備した両面基板である。また回路基板20は、内部に延在する導体パターン28を含んでいる。この回路基板としては、部品内蔵型の配線基板であってもよく、例えば、基板20の内部に抵抗器、キャパシタ、インダクタ等の受動部品又は集積回路部品等の能動部品が埋め込まれ、内蔵の導体パターン28に電気的に接続されている構成が採用できる。
As shown in FIG. 1B, the
チップ部品10は、回路基板20に対して、その裏面(能動面12と反対側)を向けた状態で載置されており、チップ部品10と回路基板20との間には、接着層29が介在している。接着層29としては、導電性の接着剤と、絶縁性の接着剤のいずれも用いることができ、導電性の接着剤を用いれば、チップ実装領域の配線パターンとチップ部品10の裏面に設けられた電極との導電接続に利用することができる。絶縁性の接着剤としては、DAF(ダイアタッチフィルム)を用いることができる。また、接着層29には絶縁マトリクス中に導電粒子が分散された異方性導電ペースト(ACP)や、異方性導電フィルム(ACF)を用いることもできる。
The
またチップ部品10の接続端子14上には、柱状の導体ポスト38が立設されている。この導体ポスト38は、導電性微粒子を媒質に分散させた液体材料を接続端子14上に選択配置する液滴吐出法を用いて形成されたものである。この導体ポスト30は、例えば10μm〜20μm程度の高さに形成されている。また導体ポスト38の形成に用いられる導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム等が例示できる。
A
回路基板20上に載置されたチップ部品10を取り囲むように、チップ部品10の能動面12と回路基板20の実装面との段差を緩和する斜面部を具備したスロープ材30が設けられている。スロープ材30は、電気的に絶縁性を有する材料(例えば樹脂)によって形成されており、接着層29と同一又は異なる材料で形成することができる。本実施形態の場合、チップ部品10を取り囲むように配線パターン22が配置されているので、スロープ材30がチップ部品10を取り囲むように形成されているが、チップ部品10の一部の辺端部にのみ近接して配線パターン22が形成されている場合には、その辺端部に隣接する部分にのみスロープ材30を設ければよい。
A
スロープ材30は、チップ部品10の側面に接触するようにして形成されており、スロープ材30表面の斜面部をもってチップ部品10の能動面12(パッシべーション膜16表面)から回路基板20の実装面まで段差無く連続するようになっている。本実施形態の場合、図1(b)に示すように、スロープ材30の一部がチップ部品10の能動面12に一部乗り上げるようにして形成されている。スロープ材30は、ディスペンサ等の液体材料塗布手段を用いてスロープ材30を形成するための液体樹脂材料を回路基板20上に配置することで形成されるが、所定高さの斜面部を有するスロープ材を形成するために、前記液体樹脂材料の粘度を高くする必要がある。そのため、ディスペンサによる塗布位置や塗布量の制御が難しく、塗布位置のずれによって図示のように能動面12に一部乗り上げてしまう場合がある。そこで、本実施形態のチップ部品10では、上述したように接続端子14上に導体ポスト38が立設されている構成を採用することで、スロープ材30形成用の液体樹脂材料が一部が能動面12上に被った場合にも導体ポスト38の先端部がスロープ材30の表面に露出されるようにしている。これにより、後段の工程で形成される接続配線34とチップ部品10との導通性を確保できるようになっている。
The
チップ部品10の各接続端子14は、上記導体ポスト38と接続配線34とによって、各々対応する配線パターン22に電気的に接続されている。具体的には、接続配線34は、接続端子14上に立設された導体ポスト38の、スロープ材30表面からの露出部分に当接して形成され、この当接位置からスロープ材30上を通って配線パターン22に至るよう形成されている。このように、チップ部品10の側方に設けられたスロープ材30の斜面部を介して異なる高さの端子と配線とを接続しているので、接続配線34の断線を防止できる。またワイヤボンディングのようにワイヤを引き回す空間を要しないことから、薄型の回路基板となっている。
Each
回路基板20の裏面側には、複数の外部端子36が形成されている。この外部端子36は、実装面側の配線パターン22上に設けてもよい。外部端子36は、導電性を有する金属(例えば合金)であって、溶融させて電気的な接続を図る、いわゆるろう材により形成してもよい。ろう材は、軟ろう(soft solder)又は硬ろう(hard solder)のいずれであってもよく、スズー銀(Sn―Ag)系、スズ−ビスマス(Sn−Bi)系、スズ−亜鉛(Sn−Zn)系、あるいはスズ−銅(Sn−Cu)系の合金や、これらの合金に銀、ビスマス、亜鉛、銅などを添加した合金からなる鉛を含まないはんだ(以下、鉛フリーはんだという。)を使用してもよい。
A plurality of
回路基板20は、図1(b)に示すような外部端子36を有するBGA(Ball Grid Array)型のパッケージやCSP(Chip Size Package)などの形態で構成することができ、外部端子36を設けずに、配線パターン22の一部が外部との電気的接続部を成すLGA(Land Grid Array)型のパッケージとして構成してもよい。
なお、回路基板20上に実装されたチップ部品10は、封止材によって封止されていてもよい。封止材を設ける場合には、少なくとも接続配線34と接続端子14との電気的接続部と、接続配線34と配線パターン22との電気的接続部とを気密に封止する。また封止材によってチップ部品10全体を封止した構造であってもよい。
The
The
<回路基板の他の構成>
次に、図2を参照して本発明に係る回路基板の他の構成例について説明する。図2は、同構成例に係る回路基板の断面構成図であって、図1(b)に相当する図面である。したがって、図2に示す構成要素のうち図1と共通のものには同一の符号を付して説明を省略する。
<Other configurations of circuit board>
Next, another configuration example of the circuit board according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional configuration diagram of a circuit board according to the configuration example, and corresponds to FIG. 2 that are the same as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図2に示す回路基板20は、その表面に延在する配線パターン22上にそれぞれ設けられた導電性のパッド24を備えたものとなっており、これらのパッド24上に、導体ポスト38と同様の構成の導体ポスト39が立設されている。このパッド24上の導体ポスト39も、例えば10μm〜20μm程度の高さに形成されている。
The
上記構成を具備した回路基板では、回路基板20上のパッド24上に導体ポスト39が立設されていることで、接続配線34の接続信頼性をさらに高め得るものとなっている。先に記載のように、スロープ材30を形成するための液体樹脂材料は、所定高さの斜面部を形成するために、回路基板20上であまり濡れ広がらない高粘度の液体材料となっているため、塗布位置や塗布量の制御が困難であり、チップ部品10の能動面12に乗り上げる可能性がある一方で、チップ部品10から離れる方向に塗布位置がずれる可能性もある。チップ部品10から離れる方向にスロープ材30の形成位置がずれると、図2に示すように回路基板20上にパッド24が形成されている場合にはパッド24を液体樹脂材料が覆ってしまい、接続配線34を接続できなくなるおそれがある。
In the circuit board having the above configuration, the connection reliability of the
そこで本例のように、パッド24上に導体ポスト39を立設した構成としておけば、スロープ材形成用の液体樹脂材料がパッド24上にまで広がったとしても、導体ポスト39の先端部側はスロープ材30の表面から露出させることができるので、導体ポスト39の露出部分に対して接続配線34を接続することで、チップ部品10の接続端子14と、配線パターン22とを、導体ポスト38,39及び接続配線34によって電気的に接続することができる。
Therefore, if the
このように本構成例によれば、回路基板20上に設けられたパッド24上にも導体ポスト39を立設する構成としたことで、スロープ材30の形成位置に多少のずれが生じたとしても、チップ部品10を確実に実装できるものとなっている。また、上記導体ポスト39は、チップ部品10上に導体ポスト38を形成する際に同工程で形成することができるので、図1に示した構成に比して工数の増加やそれに伴うコストの増加はほとんど無い。
As described above, according to the present configuration example, the
(電子デバイスの実装方法)
以下、図3を参照して図1に示した構成の回路基板における電子デバイスの実装方法について説明する。図3(a)〜(f)は、第1実施形態の回路基板20におけるチップ部品(電子デバイス)10の実装工程を説明する図である。
(Electronic device mounting method)
Hereinafter, a method of mounting the electronic device on the circuit board having the configuration shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIGS. 3A to 3F are diagrams for explaining a mounting process of the chip component (electronic device) 10 on the
本実施形態の実装方法は、回路基板20上にチップ部品10を載置する載置工程(図3(a))と、チップ部品10の接続端子14上に導体ポスト38を立設する導体ポスト形成工程(図3(b))と、チップ部品10の周囲にスロープ材30を形成するスロープ材形成工程(図3(c))と、接続配線34を形成する接続配線形成工程(図3(d))と、外部端子36を形成する外部端子形成工程(図3(e))と、を有している。さらに本実施形態の実装方法では、接続配線工程において、液滴吐出法(液相法)を用いて、導体ポスト38及び接続配線34を形成するようになっている。
The mounting method of this embodiment includes a mounting step (FIG. 3A) for mounting the
<載置工程>
以下、図面を参照して実装方法の各工程について詳細に説明する。
まず、図3(a)に示すように、所定の配線パターン22や導体パターン28が形成された回路基板20上に、接着層29を介してチップ部品10を載置する。チップ部品10の基板上への載置は、真空チャック等によりチップ部品10を吸着支持して搬送し、回路基板20上の実装位置に配置する方法が採用でき、場合によっては手作業で配置してもよい。チップ部品10の裏面又は回路基板20上に、図3(a)に示す接着層29を形成するための接着剤を塗布した状態でチップ部品10は回路基板20上に載置される。接着層29には、先に記載のように、DAFや樹脂製接着剤を用いることができるが、接着層29を介して回路基板20にチップ部品10を接着させた状態でチップ部品10の位置調整を行う場合、チップ部品10の移動が容易になるよう、未硬化の樹脂製接着剤を用いることが好ましい。
またこのとき、上記真空チャック等によって載置したチップ部品10を水平方向に動かして、チップ部品10の接続端子14と、それに対応する配線パターン22との位置合わせを行ってもよい。
<Installation process>
Hereinafter, each step of the mounting method will be described in detail with reference to the drawings.
First, as shown in FIG. 3A, the
At this time, the
<導体ポスト形成工程>
チップ部品10を回路基板20上に載置したならば、次に、図3(b)に示すように、チップ部品10の接続端子14上に導体ポスト38を立設する。本実施形態では、この導体ポストの形成に際して、導電性微粒子を媒質に分散させた液体材料を吐出ヘッドにより選択配置する液滴吐出法を用いる。まず、導体ポスト38の形成に用いる液滴吐出装置、及び液体材料について図4を参照して説明する。
<Conductor post formation process>
After the
[液滴吐出装置]
図4(a)は、本実施形態で用いる液滴吐出装置IJの概略構成を示す斜視図である。
液滴吐出装置IJは、液滴吐出ヘッド301と、X軸方向駆動軸304と、Y軸方向ガイド軸305と、制御装置CONTと、ステージ307と、クリーニング機構308と、基台309と、ヒータ315とを備えている。ステージ307は、この液滴吐出装置IJによりインク(液体材料)を設けられる基板20を支持するものであって、基板20を基準位置に固定する不図示の固定機構を備えている。
[Droplet discharge device]
FIG. 4A is a perspective view showing a schematic configuration of a droplet discharge device IJ used in the present embodiment.
The droplet discharge device IJ includes a
液滴吐出ヘッド301は、複数の吐出ノズルを備えたマルチノズルタイプの液滴吐出ヘッドであり、長手方向とY軸方向とを一致させている。複数の吐出ノズルは、液滴吐出ヘッド301の下面にY軸方向に並んで一定間隔で設けられている。液滴吐出ヘッド301の吐出ノズルからは、ステージ307に支持されている基板20に対して、上述した導電性微粒子を含むインクが吐出される。
The
X軸方向駆動軸304には、X軸方向駆動モータ302が接続されている。X軸方向駆動モータ302はステッピングモータ等であり、制御装置CONTからX軸方向の駆動信号が供給されると、X軸方向駆動軸304を回転させる。X軸方向駆動軸304が回転すると、液滴吐出ヘッド301はX軸方向に移動する。
Y軸方向ガイド軸305は、基台309に対して動かないように固定されている。ステージ307は、Y軸方向駆動モータ303を備えている。Y軸方向駆動モータ303はステッピングモータ等であり、制御装置CONTからY軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ307をY軸方向に移動する。
An X-axis direction drive
The Y-axis direction guide
制御装置CONTは、液滴吐出ヘッド301に液滴の吐出制御用の電圧を供給する。また、X軸方向駆動モータ302に液滴吐出ヘッド301のX軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を、Y軸方向駆動モータ303にステージ307のY軸方向の移動を制御する駆動パルス信号を供給する。
クリーニング機構308は、液滴吐出ヘッド301をクリーニングするものである。クリーニング機構308には、図示しないY軸方向の駆動モータが備えられている。このY軸方向の駆動モータの駆動により、クリーニング機構は、Y軸方向ガイド軸305に沿って移動する。クリーニング機構308の移動も制御装置CONTにより制御される。
ヒータ315は、ここではランプアニールにより基板20を熱処理する手段であり、基板20上に塗布された液体材料に含まれる溶媒の蒸発及び乾燥を行う。このヒータ315の電源の投入及び遮断も制御装置CONTにより制御される。
The control device CONT supplies a droplet discharge control voltage to the
The
Here, the
液滴吐出装置IJは、液滴吐出ヘッド301と基板20を支持するステージ307とを相対的に走査しつつ基板20に対して液滴を吐出する。ここで、以下の説明において、X軸方向を走査方向、X軸方向と直交するY軸方向を非走査方向とする。したがって、液滴吐出ヘッド301の吐出ノズルは、非走査方向であるY軸方向に一定間隔で並んで設けられている。なお、図4(a)では、液滴吐出ヘッド301は、基板20の進行方向に対し直角に配置されているが、液滴吐出ヘッド301の角度を調整し、基板20の進行方向に対して交差させるようにしてもよい。このようにすれば、液滴吐出ヘッド301の角度を調整することで、ノズル間のピッチを調節することができる。また、基板20とノズル面との距離を任意に調節できるようにしてもよい。
The droplet discharge device IJ discharges droplets onto the
図4(b)は、ピエゾ方式による液体材料の吐出原理を説明するための液滴吐出ヘッドの概略構成図である。図4(b)において、液体材料(インク;機能液)を収容する液体室321に隣接してピエゾ素子322が設置されている。液体室321には、液体材料を収容する材料タンクを含む液体材料供給系323を介して液体材料が供給される。ピエゾ素子322は駆動回路324に接続されており、この駆動回路324を介してピエゾ素子322に電圧を印加し、ピエゾ素子322を変形させて液体室321を弾性変形させる。そして、この弾性変形時の内容積の変化によってノズル325から液体材料が吐出されるようになっている。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子322の歪み量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子322の歪み速度を制御することができる。ピエゾ方式による液滴吐出は材料に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
FIG. 4B is a schematic configuration diagram of a droplet discharge head for explaining the principle of discharging a liquid material by a piezo method. In FIG. 4B, a
[インク(液体材料)]
次に、本実施形態に係る製造方法で用いられる、液滴吐出ヘッド301からの吐出に好適なインク(液体材料)について説明する。本実施形態で用いる導体ポスト形成用(及び接続配線形成用)の液体材料は、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液、若しくはその前駆体からなるものである。導電性微粒子として、例えば金、銀、銅、パラジウム、ニオブ及びニッケル等を含有する金属微粒子の他、これらの前駆体、合金、酸化物、並びに導電性ポリマーやインジウム錫酸化物等の微粒子などが用いられる。これらの導電性微粒子は、分散性を向上させるために表面に有機物などをコーティングして使うこともできる。導電性微粒子の粒径は1nm〜0.1μm程度であることが好ましい。0.1μmより大きいと、後述する液体吐出ヘッド301のノズルに目詰まりが生じるおそれがあるだけでなく、得られる膜の緻密性が悪化する可能性がある。また、1nmより小さいと、導電性微粒子に対するコーティング剤の体積比が大きくなり、得られる膜中の有機物の割合が過多となる。
[Ink (liquid material)]
Next, ink (liquid material) suitable for ejection from the
分散媒としては、上記の導電性微粒子を分散できるもので、凝集を起こさないものであれば特に限定されない。例えば、水の他に、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、n−ヘプタン、n−オクタン、デカン、ドデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、シメン、デュレン、インデン、ジペンテン、テトラヒドロナフタレン、デカヒドロナフタレン、シクロヘキシルベンゼンなどの炭化水素系化合物、またエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ビス(2−メトキシエチル)エーテル、p−ジオキサンなどのエーテル系化合物、さらにプロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノンなどの極性化合物を例示できる。これらのうち、微粒子の分散性と分散液の安定性、また液滴吐出法(インクジェット法)への適用の容易さの点で、水、アルコール類、炭化水素系化合物、エーテル系化合物が好ましく、より好ましい分散媒としては、水、炭化水素系化合物を挙げることができる。 The dispersion medium is not particularly limited as long as it can disperse the conductive fine particles and does not cause aggregation. For example, in addition to water, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, butanol, n-heptane, n-octane, decane, dodecane, tetradecane, toluene, xylene, cymene, durene, indene, dipentene, tetrahydronaphthalene, decahydro Hydrocarbon compounds such as naphthalene and cyclohexylbenzene, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, bis (2- Methoxyethyl) ether, ether compounds such as p-dioxane, propylene carbonate, γ- Butyrolactone, N- methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, can be exemplified polar compounds such as cyclohexanone. Of these, water, alcohols, hydrocarbon compounds, and ether compounds are preferred from the viewpoints of fine particle dispersibility and dispersion stability, and ease of application to the droplet discharge method (inkjet method). More preferred dispersion media include water and hydrocarbon compounds.
上記導電性微粒子の分散液の表面張力は0.02N/m〜0.07N/mの範囲内であることが好ましい。インクジェット法にて液体を吐出する際、表面張力が0.02N/m未満であると、インク組成物のノズル面に対する濡れ性が増大するため飛行曲りが生じやすくなり、0.07N/mを超えるとノズル先端でのメニスカスの形状が安定しないため吐出量や、吐出タイミングの制御が困難になる。表面張力を調整するため、上記分散液には、基板との接触角を大きく低下させない範囲で、フッ素系、シリコーン系、ノニオン系などの表面張力調節剤を微量添加するとよい。ノニオン系表面張力調節剤は、液体の基板への濡れ性を向上させ、膜のレベリング性を改良し、膜の微細な凹凸の発生などの防止に役立つものである。上記表面張力調節剤は、必要に応じて、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等の有機化合物を含んでもよい。 The surface tension of the conductive fine particle dispersion is preferably in the range of 0.02 N / m to 0.07 N / m. When the liquid is ejected by the ink jet method, if the surface tension is less than 0.02 N / m, the wettability of the ink composition to the nozzle surface increases, and thus flight bending tends to occur, exceeding 0.07 N / m. Since the meniscus shape at the nozzle tip is not stable, it becomes difficult to control the discharge amount and the discharge timing. In order to adjust the surface tension, a small amount of a surface tension regulator such as a fluorine-based, silicone-based, or nonionic-based material may be added to the dispersion within a range that does not significantly reduce the contact angle with the substrate. The nonionic surface tension modifier improves the wettability of the liquid to the substrate, improves the leveling property of the film, and helps prevent the occurrence of fine irregularities in the film. The surface tension modifier may contain an organic compound such as alcohol, ether, ester, or ketone, if necessary.
上記分散液の粘度は1mPa・s〜50mPa・sであることが好ましい。インクジェット法を用いて液体材料を液滴として吐出する際、粘度が1mPa・sより小さい場合にはノズル周辺部がインクの流出により汚染されやすく、また粘度が50mPa・sより大きい場合は、ノズル孔での目詰まり頻度が高くなり円滑な液滴の吐出が困難となるだけでなく、液滴の吐出量が減少する。 The viscosity of the dispersion is preferably 1 mPa · s to 50 mPa · s. When a liquid material is ejected as droplets using the inkjet method, if the viscosity is less than 1 mPa · s, the nozzle periphery is easily contaminated by the outflow of the ink, and if the viscosity is greater than 50 mPa · s, the nozzle hole The clogging frequency in the case becomes high, and not only is it difficult to smoothly discharge droplets, but also the amount of droplets discharged is reduced.
[導体ポストの形成]
上記液滴吐出装置IJを用いて導体ポスト38を形成するには、図3(b)に示すように、吐出ヘッド301を接続端子14上に位置合わせして配置し、ノズル325から液体材料を滴下して接続端子14上に配置する。導体ポスト38は相当高さ(例えば10〜20μm)に形成する必要があるから、吐出ヘッド301から多数の液滴を吐出して堆積させる必要がある。しかし、一箇所に連続して液滴を配置しても、導電性微粒子の堆積物の高さを確保するのは困難であり、逆に配置した液体材料が濡れ広がって他の接続端子14と短絡するおそれがある。そこで、導体ポスト38の形成に際しては、液滴の吐出を複数回に分けて行い、段階的に導電性微粒子の堆積物を積み上げることが好ましい。
[Formation of conductor posts]
In order to form the
具体的には、接続端子14上に1〜数滴の液体材料を滴下した後、接続端子14上の液体材料を乾燥させて導電性微粒子の堆積物を得る。この乾燥工程では、少なくとも前記液体材料の表面が乾燥する程度であればよく、完全に分散媒を除去する必要はない。この乾燥処理は、例えば基板20を加熱する通常のホットプレート、電気炉などによる処理の他、ドライエアの吹き付けや、ランプアニールによって行うこともできる。ランプアニールに使用する光の光源としては、特に限定されないが、赤外線ランプ、キセノンランプ、YAGレーザー、アルゴンレーザー、炭酸ガスレーザー、XeF、XeCl、XeBr、KrF、KrCl、ArF、ArClなどのエキシマレーザーなどを光源として使用することができる。これらの光源は一般には、出力10W以上5000W以下の範囲のものが用いられるが、本実施形態では100W以上1000W以下の範囲で十分である。
その後、接続端子14上の堆積物に対して、さらに液体材料を吐出配置する。接続端子14上の堆積物は乾燥状態となっているので、その上に液体材料を配置しても濡れ広がることなく高さを増すことができる。
Specifically, after dropping one to several drops of liquid material on the
Thereafter, a liquid material is further discharged and disposed on the deposit on the
そして、以上の液滴吐出工程と、乾燥工程とを複数回繰り返すことで、所定高さの導電性微粒子の堆積物を得ることができる。その後、かかる堆積物を一括して焼成することで、所定高さの導体ポスト38を得ることができる。この焼成工程には、加熱処理や光照射処理が適用でき、例えば150℃のホットプレートで30分程度加熱する方法を用いることができる。導体ポスト38の高さが10〜20μm程度である場合、上記液滴吐出工程と乾燥工程とを5〜10回程度繰り返して行うことで、相当高さの堆積物を形成することができ、かかる堆積物を焼成することで前記高さの導体ポスト38を得ることができる。
And the deposit of the conductive fine particle of predetermined height can be obtained by repeating the above droplet discharge process and a drying process in multiple times. Thereafter, the deposits are fired in a lump to obtain a
上記焼成工程における加熱処理及び/又は光照射処理は通常大気中で行われるが、必要に応じて、窒素、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気中で行うこともできる。熱処理及び/又は光処理の処理温度は、分散媒の沸点(蒸気圧)、雰囲気ガスの種類や圧力、微粒子の分散性や酸化性等の熱的挙動、金属有機塩の熱および化学的な分解挙動、さらには基材の耐熱温度等を考慮して適宜決定される。 The heat treatment and / or light irradiation treatment in the baking step is usually performed in the air, but can be performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, helium, etc., if necessary. The heat treatment and / or light treatment temperatures are the boiling point (vapor pressure) of the dispersion medium, the type and pressure of the atmospheric gas, the thermal behavior such as the dispersibility and oxidation of the fine particles, the heat and chemical decomposition of the metal organic salt. It is appropriately determined in consideration of the behavior and the heat-resistant temperature of the substrate.
なお、図2に示したように、回路基板20上にパッド24が形成され、係るパッド24に対して接続配線34を接続してチップ部品10を実装する構成である場合には、上記導体ポスト38を形成する工程で、回路基板上のパッド24上にも吐出ヘッド301を用いて液体材料を配置するようにすれば、導体ポスト38の形成と同時に導体ポスト39を形成することができる。
As shown in FIG. 2, when the
<スロープ材形成工程>
次に、図3(c)に示すように、チップ部品10の側面部に当接するスロープ材30を形成する。このスロープ材30は、例えばポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、ベンゾシクロブテン(BCB;benzocyclobutene)、ポリベンゾオキサゾール(PBO;polybenzoxazole)等の樹脂材料を、ディスペンサ等の液体材料塗布手段を用いて回路基板20上に塗布することで形成することができる。あるいは、ドライフィルムを固着することにより形成してもよい。スロープ材30は、図示のように、チップ部品10の側面から外側に向かって薄くなるように形成し、その表面に傾斜面を形成する。本実施形態の場合、接続端子14上に導体ポスト38が立設されているので、図示のようにスロープ材30の一部がチップ部品10の能動面12に乗り上げたとしても、導体ポスト38の先端部はスロープ材30の表面から露出するようになっている。
<Slope material formation process>
Next, as shown in FIG. 3C, a
<接続配線形成工程>
次に、図3(d)に示すように、チップ部品10と回路基板20とを導電接続する接続配線34を形成する。接続配線34は、スロープ材30の表面に露出した導体ポスト38から、スロープ材30の斜面上を通って配線パターン22上に至るように形成する。本実施形態では、この接続配線34の形成に際して、導電性微粒子を媒質に分散させた液体材料を吐出ヘッドにより選択配置する液滴吐出法を用いる。
<Connection wiring formation process>
Next, as shown in FIG. 3D,
液滴吐出装置IJを用いて接続配線34を形成するには、吐出ヘッド301とチップ部品10と回路基板20とを、所定の位置関係となるように配置する。位置合わせに際しては、スロープ材30の表面に露出した導体ポスト38を位置合わせ基準として用いることができる。
次いで、吐出ヘッド301と回路基板20とを相対的に移動させつつ所定のタイミングでノズル325から液体材料を吐出することで、導体ポスト38と配線パターン22とを接続するように線状に液体材料を配置する。このとき、図3(d)に示すように、導体ポスト38から配線パターン22に至る経路の全体にスロープ材30が形成されていれば、その経路上での液体材料の濡れ性が均一になるので、液体材料の不要な濡れ広がりやバルジ(液溜まり)の発生を良好に防止できるという効果が得られる。
また、上記液体材料の吐出を複数回繰り返して行えば、所定厚さの導電層が積層された構造の接続配線34を形成することができる。
In order to form the
Next, the liquid material is discharged from the
Further, if the liquid material is repeatedly discharged a plurality of times, the
吐出ヘッド301を用いて液体材料を配置したならば、回路基板20上に配された液体材料に含まれる分散媒の除去を目的として乾燥処理を行う。乾燥処理方法は、先の導体ポスト38の形成工程と同様の乾燥処理でよい。
If the liquid material is disposed using the
上記乾燥処理に続いて、回路基板20上の導電性微粒子の堆積物の導電性を向上させることを目的として、加熱処理又は光照射処理による焼成工程を実施する。この焼成工程により、分散媒の除去がより確実に成される。また前記乾燥体に金属有機塩が含まれている場合、熱分解により金属に変成することができる。さらに、導電性微粒子がコーティング材に覆われている場合、その除去も行うことができる。
Subsequent to the drying treatment, a firing step by heat treatment or light irradiation treatment is performed for the purpose of improving the conductivity of the conductive fine particle deposit on the
また、この焼成工程によって、回路基板20上に既設の導体ポスト38と接続配線34との結合も強固なものとなり、優れた接続信頼性を得ることができる。さらに、この焼成工程により、導体ポスト38に含まれる分散媒のより確実な除去が成されるとともに、導体ポスト38を構成する導電性微粒子がより強固に結合され、良好な導電性と強度とを具備した導体ポストを得ることができる。
In addition, this firing step also strengthens the connection between the
<外部端子形成工程>
次に、図3(e)に示すように、回路基板20の裏面側に露出された導体パターン28に対して、鉛フリーはんだ等のろう材を用いて外部接続端子36を形成する。この外部接続端子36は、フローはんだ付け法等の公知のはんだ付け法を用いて形成することができる。
<External terminal formation process>
Next, as shown in FIG. 3E,
以上の工程により、チップ部品10を回路基板20上に実装することができる。なお、実装したチップ部品10上にはトランスファ・モールドやポッティングによって封止材を形成してもよい。
Through the above steps, the
本実施の形態によれば、スロープ材30の形成に先立って、接続端子14上に液滴吐出法を用いて導体ポスト38を形成しているので、スロープ材形成工程で液体樹脂材料がチップ部品10の能動面12上に塗布されて接続端子14が前記液体樹脂材料に覆われたとしても、導体ポスト38の一部をスロープ材30表面に露出させることができ、かかる導体ポスト38を介して接続配線34と接続端子14とを電気的に接続できる。したがって、スロープ材30の塗布位置にばらつきが生じた場合にもチップ部品10の実装を確実に行うことができ、高歩留まりにチップ部品10の実装を行うことができる。
According to the present embodiment, the
また、スロープ材30により接続端子14が覆われていても導体ポスト38により接続配線34との電気的接続を行えることから、スロープ材30の一部を意図的に能動面12上に塗布し、導体ポスト38から配線パターン22に至る経路の全体に渡ってスロープ材30が延在するようにしてもよい。このようにすれば、接続配線34をスロープ材30の表面のみに形成することができるため、接続配線34が形成される表面の特性(撥液/親液性)が一様なものとなり、線状に配置された接続配線形成用の液体材料にバルジや短絡が生じるのを防止できる。
Further, even if the
具体例を挙げると、チップ部品10の表面には窒化シリコンやポリイミド等からなるパッシべーション膜が形成されているので、何ら表面特性の制御を行わないままに接続配線形成用の液体材料を塗布すると、前記液体材料が能動面12上で濡れ広がってしまい、接続端子14同士を短絡させることがある。そこで、上記のようにスロープ材30を能動面12上に乗り上げるように形成しておくことで、パッシべーション膜の表面に前記液体材料が塗布されることが無くなるため、スロープ材30の表面特性を適切に制御するのみで接続配線34を正確な位置に正確な形状で形成できるようになる。
As a specific example, since a passivation film made of silicon nitride, polyimide, or the like is formed on the surface of the
また、接続端子14と配線パターン22とを電気的に接続する接続配線34を液滴吐出法を用いて形成しているので、ワイヤボンディングやフェースダウンボンディングで行われるような超音波振動の付与や加圧を避けることができる。したがって、基板20に対する耐熱性の要求を減らし、チップ部品10のストレスの発生を減らすことができる。
また接続配線34は、チップ部品10及びスロープ材30の表面に密着した状態で形成されるので、ワイヤボンディングのようにワイヤを引き回す空間は不要であり、薄型の電子デバイス実装体を得ることができ、係る電子デバイス実装体によれば、これを備える電子機器の薄型化、小型化に寄与し得るものとなる。また、基板20として汎用基板を使用し、チップ部品10の構成(接続端子14の配列等)に応じて接続配線34を引き回すこともできる。
In addition, since the
Further, since the
(第2の実施形態)
次に、図5を参照して本発明の第2の実施形態について説明する。図5は、本実施形態の電子デバイスの実装方法を説明するための回路基板の断面構成図である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional configuration diagram of a circuit board for explaining the electronic device mounting method of the present embodiment.
本実施形態の実装方法により電子デバイスの実装を行うには、まず、図5(a)に示すように、表面に接着性を付与されたダミー基板51上に、チップ部品(電子デバイス)61〜63を接着固定する。チップ部品61は、例えば半導体集積回路等の能動部品であり、ダミー基板51側の面に、接続端子61a、61bと、これらの接続端子に対応する開口を有するパッシべーション膜61cとが形成されたものとなっている。また、チップ部品62,63は、例えば抵抗器やキャパシタ等の受動部品であり、それぞれダミー基板51側の面に、接続端子62a、62b、及び接続端子63a、63bが設けられた構成を備えている。すなわち、チップ部品61〜63は、いずれもその端子形成面をダミー基板51側に向けて載置されている。
In order to mount an electronic device by the mounting method of the present embodiment, first, as shown in FIG. 5A, a chip component (electronic device) 61-61 is placed on a
次に、図5(b)に示すように、チップ部品61〜63を覆うようにダミー基板51上に樹脂材料を塗布し、チップ部品61〜63が封止された封止体52を形成する。このチップ部品61〜63の封止には、例えばエポキシ樹脂等の樹脂材料を好適に用いることができる。
Next, as illustrated in FIG. 5B, a resin material is applied on the
次に、図5(c)に示すように、封止体52からダミー基板51を除去し、封止体52の一面側(図5(c)上面側)に、チップ部品61〜63の端子形成面を露出させる。これにより、ダミー基板51により保護されていた各チップ部品の接続端子61a、61b、62a、62b、63a、63bが露出される。
Next, as shown in FIG. 5C, the
次に、図5(d)に示すように、各接続端子61a、61b、62a、62b、63a、63b上に、液滴吐出法を用いて導体ポスト81〜86を立設する。これらの導体ポスト81〜86の形成方法は、先の実施形態で図3(b)を参照して説明した導体ポスト38の形成工程と同様である。導体ポスト81〜86の高さは、チップ部品61〜63の構成等に応じて適宜変更することができる。
次いで、封止体52の表面に、絶縁膜71を形成する。絶縁膜71は、例えば熱硬化性のエポキシ系樹脂と光硬化性のアクリル系樹脂との混合材料等の樹脂材料からなる有機絶縁膜、あるいは酸化シリコン等からなる無機絶縁膜であり、液滴吐出法を用いて形成することが好ましい。すなわち、絶縁膜71の形成材料として例えば硬化前の樹脂材料を吐出ヘッドにより封止体52表面に吐出配置することで形成することが好ましい。
チップ部品61〜63の各接続端子上には、導体ポスト81〜86が立設されているので、絶縁膜71を形成した後にも、導体ポスト81〜86の先端側の一部が絶縁膜71上に露出した状態となる。
Next, as shown in FIG. 5D, conductor posts 81 to 86 are erected on the
Next, an insulating
Since the conductor posts 81 to 86 are erected on the connection terminals of the
次に、図5(e)に示すように、絶縁膜71上に、液滴吐出法を用いて接続配線101〜104を形成する。接続配線101〜104の形成方法は、先の実施形態で図3(d)を参照して説明した接続配線34の形成工程と同様である。本実施形態の場合、封止体52の表面に形成された絶縁膜71上にのみ接続配線101〜104を形成するので、これらの接続配線が形成される表面の状態は封止体52上で一様であり、接続配線101〜104を形成するために絶縁膜71上に配置された液体材料が過度に濡れ広がったり、断線したりするのを容易に防止できるようになっている。また、封止体52の表面が絶縁膜71によって平坦化されている点も、接続配線101〜104を正確な位置に正確な形状で形成するのに有利である。
Next, as shown in FIG. 5E, connection wirings 101 to 104 are formed on the insulating
このように、本実施形態の実装方法によれば、チップ部品61〜63の接続端子61a、61b、62a、62b、63a、63bに対して電気的に接続される接続配線101〜104を形成するに先立って、上記接続端子61a、61b、62a、62b、63a、63b上に導体ポスト81〜86を立設するようになっているので、封止体52の表面に絶縁膜71を形成することができる。これによりチップ部品61〜63の端子形成面を保護することができるとともに、接続配線101〜104を形成する面の平坦化及び表面特性の均一化を行うことができる。
したがって本実施形態の実装方法によれば、チップ部品の接続端子に対して優れた接続信頼性をもって接続配線を接続することができ、高信頼性の回路基板を得ることができる。
As described above, according to the mounting method of this embodiment, the connection wirings 101 to 104 that are electrically connected to the
Therefore, according to the mounting method of this embodiment, the connection wiring can be connected to the connection terminals of the chip component with excellent connection reliability, and a highly reliable circuit board can be obtained.
また本実施形態の回路基板では、図5(e)に示すように1層の絶縁膜71を介して接続配線101〜104が形成された構造のみならず、図5(f)に示すような多層配線構造の回路基板を形成することもできる。この場合、図5(e)に示した工程に続いて、接続配線101〜103上に導体ポスト87〜89を立設した後、接続配線101〜104を覆うように絶縁膜72を成膜する。そして、絶縁膜72上に露出されている導体ポスト87〜89に対して接続されるように接続配線105〜107を形成することで、絶縁膜を介して積層された第2層目の接続配線を形成することができる。
Further, in the circuit board according to the present embodiment, not only the structure in which the connection wirings 101 to 104 are formed through the one-
その後、第2層目の接続配線105〜107上に導体ポスト90〜92を立設し、接続配線105〜107を覆うように絶縁膜73を成膜する。そして、絶縁膜73上に露出されている導体ポスト90〜92に対して接続されるように接続配線108〜110を接続することで、第3層目(最表面)の接続配線を形成することができる。なお、最表面に形成された接続配線108〜110は、他のチップ部品の接続端子(パッド)として用いることができる。 Thereafter, conductor posts 90 to 92 are erected on the second-layer connection wirings 105 to 107, and an insulating film 73 is formed so as to cover the connection wirings 105 to 107. Then, the connection wirings 108 to 110 are connected so as to be connected to the conductor posts 90 to 92 exposed on the insulating film 73, thereby forming the third layer (outermost surface) connection wiring. Can do. The connection wirings 108 to 110 formed on the outermost surface can be used as connection terminals (pads) for other chip components.
本実施形態では、絶縁膜71〜73を介して3層の接続配線101〜110が積層形成されている構成を例示して説明したが、上記導体ポスト形成工程と、絶縁膜形成工程と、接続配線形成工程とを繰り返すことで、4層以上の積層構造を容易に得られるのは勿論である。
In the present embodiment, the configuration in which the three layers of connection wirings 101 to 110 are stacked and formed via the insulating
(電子機器)
図6(a)は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。この図に示す携帯電話1300は、筐体の内部或いは表示部1301に、前述の方法を用いて得られる回路基板を備えている。図中、符号1302は操作ボタン1302、符号1303は受話口、符号1304は送話口を示している。
図6(b)は、(a)に示す表示部1301の斜視構成図である。表示部1301は、液晶表示装置や有機EL表示装置からなる表示パネル1311の一辺端に、電子デバイス1312を実装した回路基板1313を接続してなる構成を備えている。そして、この回路基板1313には、本発明の実装方法を用いて電子デバイスを実装された回路基板が好適に用いられており、回路基板上に薄型に電子デバイスが実装されているので、携帯電話1300の薄型化、小型化を実現することができる。
(Electronics)
FIG. 6A is a perspective view showing an example of an electronic apparatus according to the present invention. A
FIG. 6B is a perspective configuration diagram of the
前記実施の形態の回路基板は、前記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等々、種々の電子機器に適用することができる。いずれの電子機器においても、本発明の半導体装置を適用することで、薄型化、小型化を実現することができる。 The circuit board of the embodiment is not limited to the mobile phone, but an electronic book, a personal computer, a digital still camera, a liquid crystal television, a viewfinder type or a monitor direct-view type video tape recorder, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, The present invention can be applied to various electronic devices such as a calculator, a word processor, a workstation, a video phone, a POS terminal, and a device equipped with a touch panel. In any electronic apparatus, the semiconductor device of the present invention can be applied to achieve a reduction in thickness and size.
10 チップ部品(電子デバイス)、12 能動面(端子形成面)、14 接続端子、20 回路基板、22 配線パターン、28 導体パターン、29 接着層、30 スロープ材、38,39 導体ポスト、51 ダミー基板、52 封止体(回路基板)、61〜63 チップ部品(電子デバイス)、61a(61b、62a、62b、63a、63b) 接続端子、71〜73 絶縁膜、81〜92 導体ポスト、101〜110 接続配線。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記接続端子が設けられた端子形成面を前記基板と反対側に向けて前記電子デバイスを前記基板上に配置する工程と、
前記基板上に配置した前記電子デバイスの接続端子上に、液相法を用いて導体ポストを立設する導体ポスト形成工程と、
前記基板上に、前記導体ポストに対して接続される接続配線を液相法を用いて形成する接続配線形成工程と
を含むことを特徴とする電子デバイスの実装方法。 A method of mounting an electronic device having a connection terminal on a substrate,
Placing the electronic device on the substrate with the terminal forming surface provided with the connection terminal facing away from the substrate;
A conductor post forming step of standing a conductor post using a liquid phase method on the connection terminal of the electronic device disposed on the substrate;
A method for mounting an electronic device, comprising: forming a connection wiring to be connected to the conductor post on the substrate using a liquid phase method.
前記接続端子に対して前記導体ポストを形成するための液体材料を吐出ヘッドにより吐出配置する液体材料配置工程と、
前記接続端子上に配された液体材料を乾燥処理する乾燥工程と、を含み、
前記液体材料配置工程と前記乾燥工程とを繰り返すことで、所定突出高さの前記導体ポストを形成する工程であることを特徴とする請求項1に記載の電子デバイスの実装方法。 The conductor post forming step includes
A liquid material disposing step of ejecting and disposing a liquid material for forming the conductor post with respect to the connection terminal by an ejection head;
A drying step of drying the liquid material disposed on the connection terminal,
2. The electronic device mounting method according to claim 1, wherein the conductor post having a predetermined protruding height is formed by repeating the liquid material arranging step and the drying step.
前記導体ポスト及び/又は前記接続端子から、前記スロープ材の表面を経て前記基板表面に至る接続配線を液相法を用いて形成する接続配線形成工程と、
を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイスの実装方法。 A slope material forming step of forming a slope material that relaxes a step between the terminal forming surface and the mounting surface of the substrate on a side surface portion of the electronic device disposed on the substrate;
A connection wiring formation step of forming a connection wiring from the conductor post and / or the connection terminal through the surface of the slope material to the substrate surface using a liquid phase method;
The electronic device mounting method according to claim 1, wherein the electronic device mounting method comprises:
前記接続配線を介して前記導体ポストと前記配線パターンとを電気的に接続することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の電子デバイスの実装方法。 As the substrate, using a substrate having a wiring pattern,
4. The electronic device mounting method according to claim 1, wherein the conductor post and the wiring pattern are electrically connected via the connection wiring. 5.
前記導体ポスト形成工程において、前記基板のパッド上にも前記導体ポストを立設することを特徴とする請求項4に記載の電子デバイスの実装方法。 A substrate having a pad conductively connected to the wiring pattern is used as the substrate.
5. The electronic device mounting method according to claim 4, wherein, in the conductor post forming step, the conductor post is also erected on a pad of the substrate.
ダミー基板に対して前記端子形成面を対向させた状態で前記電子デバイスを載置する工程と、
前記電子デバイスを覆う樹脂材料を前記ダミー基板上に配して封止体を形成する工程と、
前記ダミー基板を除去して前記封止体表面に前記電子デバイスの端子形成面を露出させる工程と
を行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイスの実装方法。 When placing an electronic device on the substrate,
Placing the electronic device in a state where the terminal formation surface is opposed to a dummy substrate;
Arranging a resin material covering the electronic device on the dummy substrate to form a sealing body;
The method for mounting an electronic device according to claim 1, wherein the dummy substrate is removed to expose a terminal forming surface of the electronic device on the surface of the sealing body.
前記電子デバイスの接続端子上に、液相法により形成された導体ポストが設けられ、該導体ポストに対して、液相法により形成された接続配線が接続されていることを特徴とする回路基板。 A circuit board obtained by mounting an electronic device having a connection terminal on a board,
A circuit board characterized in that a conductor post formed by a liquid phase method is provided on a connection terminal of the electronic device, and a connection wiring formed by a liquid phase method is connected to the conductor post. .
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