(57)【要約】【課題】樹脂よりなる基板上に設けられたボンディングランドにワイヤボンディングを行うにあたって、ボンディング時の基板温度を必要以上に上げることなく、ワイヤボンディングの信頼性を確保する。【解決手段】基板１０の内部のうち基板１０の一面側のボンディングランド２０の直下には、基板１０を構成する樹脂よりも熱伝導性に優れ、基板１０の一面側から当該一面とは反対側の他面まで貫通するとともに当該他面に露出する熱伝導性部材５０が設けられており、この熱伝導性部材５０とボンディングランド２０とは熱的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂よりなる基板（１０）と、
前記基板（１０）の一面上に設けられたボンディングランド（２０）と、
前記ボンディングランド（２０）に接続されたボンディングワイヤ（３０）と、を備える電子装置において、
前記基板（１０）の内部のうち前記ボンディングランド（２０）の直下には、前記基板（１０）を構成する樹脂よりも熱伝導性に優れ、前記基板（１０）の一面側から当該一面とは反対側の他面まで貫通するとともに当該他面に露出する熱伝導性部材（５０）が設けられており、
この熱伝導性部材（５０）と前記ボンディングランド（２０）とは熱的に接続されていることを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記ボンディングランド（２０）は前記基板（１０）の一面上に複数個設けられており、
１個の前記熱伝導性部材（５０）が、これら複数個のボンディングランド（２０）の直下に連続して広がって設けられていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
樹脂よりなり一面上にボンディングランド（２０）が設けられた基板（１０）を用意し、前記ボンディングランド（２０）に対し、前記基板（１０）の一面とは反対側の他面側に設けられた熱源（１００）によって前記基板（１０）を加熱した状態で、ワイヤボンディングによりボンディングワイヤ（２０）を接続する工程、を備える電子装置の製造方法において、
前記基板（１０）として、前記基板（１０）の内部のうち前記ボンディングランド（２０）の直下に、前記基板（１０）を構成する樹脂よりも熱伝導性に優れ、前記基板（１０）の一面側から当該一面とは反対側の他面まで貫通するとともに当該他面に露出する熱伝導性部材（５０）が設けられているとともに、この熱伝導性部材（５０）と前記ボンディングランド（２０）とが熱的に接続されているものを用意し、
前記基板（１０）を前記熱源（１００）によって加熱するときに前記基板（１０）の他面側の前記熱源（１００）からの熱を、前記熱伝導性部材（５０）を介して前記ボンディングランド（２０）に伝達させた状態で、前記ワイヤボンディングを行うことを特徴とする電子装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂よりなる基板上に設けられたボンディングランドにワイヤボンディングを施してなる電子装置、および、そのような電子装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の一般的な電子装置は、樹脂よりなる基板と、基板の一面上に設けられたボンディングランドと、ボンディングランドに接続されたボンディングワイヤと、を備えて構成されている。そして、このような電子装置は、基板の他面側に設けられた熱板などの熱源によって、基板を加熱した状態でワイヤボンディングを行うことにより製造される。
【０００３】
ここで、従来より、ワイヤボンディング技術として、ボンディングツールに熱をくわえることにより、基板等の対象物に熱を加えずにボンディングを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２０４２９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の方法では、ボンディング時におけるボンディングツールの挙動が激しいために、ボンディングツールの温度が安定せずにばらつく。そして、結果的に、ボンディングランドが十分な温度まで加熱されにくくなるという懸念がある。
【０００６】
このような問題に対して、樹脂よりなる基板として、熱伝導性の良い樹脂基板を用いる方法が考えられるが、この方法では、特殊な樹脂基板を採用することになり、基板のコストが高くなるなどの問題がある。
【０００７】
また、ワイヤボンディング時の加熱温度を上げて、基板の温度バラつきを吸収する方法が考えられるが、この方法を用いると、樹脂基板が軟化するため、ボンディング性が低下するなどの問題が発生する。
【０００８】
また、ワイヤボンディングが行われる基板に設けられる配線の幅を太くして、基板の面内温度の安定化を図る方法が考えられるが、この場合、当該配線が太くなるため、基板において高密度配線化が困難になるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記した問題に鑑みてなされたものであり、樹脂よりなる基板上に設けられたボンディングランドにワイヤボンディングを行うにあたって、ボンディング時の基板温度を必要以上に上げることなく、ワイヤボンディングの信頼性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、基板（１０）の内部のうち基板（１０）の一面側のボンディングランド（２０）の直下に、基板（１０）を構成する樹脂よりも熱伝導性に優れ、基板（１０）の一面側から当該一面とは反対側の他面まで貫通するとともに当該他面に露出する熱伝導性部材（５０）を設け、この熱伝導性部材（５０）とボンディングランド（２０）とを熱的に接続したことを特徴とする。
【００１１】
それによれば、基板（１０）の他面側から熱伝導性部材（５０）を介してボンディングランド（２０）に効率よく熱を伝えることができるので、ボンディング時の基板温度を必要以上に上げることなく、ワイヤボンディングの信頼性を確保することができる。
【００１２】
ここにおいて、請求項２に記載の発明のように、ボンディングランド（２０）は基板（１０）の一面上に複数個設けられているとき、１個の熱伝導性部材（５０）が、これら複数個のボンディングランド（２０）の直下に連続して広がって設けられているものとしてもよい。
【００１３】
それによれば、１個の熱伝導性部材（５０）によって複数個のボンディングランド（２０）に熱を伝えることが可能となり、効率的である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明では、樹脂よりなり一面上にボンディングランド（２０）が設けられた基板（１０）を用意し、ボンディングランド（２０）に対し、基板（１０）の一面とは反対側の他面側に設けられた熱源（１００）によって基板（１０）を加熱した状態で、ワイヤボンディングによりボンディングワイヤ（２０）を接続する工程、を備える電子装置の製造方法において、次のような点を特徴としている。
【００１５】
すなわち、基板（１０）として、基板（１０）の内部のうちボンディングランド（２０）の直下に、基板（１０）を構成する樹脂よりも熱伝導性に優れ、基板（１０）の一面側から当該一面とは反対側の他面まで貫通するとともに当該他面に露出する熱伝導性部材（５０）が設けられているとともに、この熱伝導性部材（５０）とボンディングランド（２０）とが熱的に接続されているものを用意し、基板（１０）を熱源（１００）によって加熱するときに基板（１０）の他面側の熱源（１００）からの熱を、熱伝導性部材（５０）を介してボンディングランド（２０）に伝達させた状態で、ワイヤボンディングを行うことを特徴とする。
【００１６】
それによれば、基板（１０）の他面側から熱伝導性部材（５０）を介してボンディングランド（２０）に効率よく熱を伝えることができるので、ボンディング時の基板温度を必要以上に上げることなく、ワイヤボンディングの信頼性を確保することができる。
【００１７】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る電子装置を示す概略断面図、（ｂ）は同電子装置Ｓ１の要部を示す（ａ）中の上面図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る電子装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る電子装置Ｓ１を示す図であり、図１において（ａ）は電子装置Ｓ１の概略断面図、（ｂ）は同電子装置Ｓ１の要部を示す（ａ）中の上面図である。なお、図１では、基板１０の他面（図１の下面）を、熱源としての熱板１００に対向させた状態で、本電子装置Ｓ１を熱板１００上に搭載した状態を示している。
【００２１】
本実施形態の電子装置Ｓ１は、大きくは、基板１０と、基板１０の一面（図１の上面）上に設けられたボンディングランド２０と、ボンディングランド２０に接続されたボンディングワイヤ３０と、を備えて構成されている。
【００２２】
基板１０は樹脂よりなるものであり、具体的にはエポキシ樹脂などよりなるプリント基板である。このような基板１０としては、単層基板でもよいし多層基板でもよい。図１に示される例では、基板１０は、エポキシ樹脂よりなるコア層１１の両面に基板１０の表層としてのプリプレグ層１２が積層された多層基板として構成されている。ここで、プリプレグとは、ガラスクロスにエポキシ樹脂などを含浸させてなるシートである。
【００２３】
つまり、本例の基板１０は、一面およびこれとは反対側の他面を構成する表層がプリプレグ層１２として構成された樹脂基板である。ここで、プリプレグ層１２は単層でも多層でもよい。そして、基板１０の一面すなわち基板１０の一面側のプリプレグ層１２の表面には、各種の導体２０、２１が設けられている。
【００２４】
これら導体２０、２１は、ボンディングワイヤ３０が接続されるボンディングランド２０と、図示しない電子部品などがはんだ付けされる表層電極２１とよりなる。これらの導体２０、２１は、銅などの導体材料を用いてメッキなどの方法により作成される。
【００２５】
また、表層電極２１は、基板１０の他面すなわち基板１０の他面側のプリプレグ層１２の表面にも形成されており、これら両面の表層電極２１は、基板１０の内部に形成され基板１０の両面間を貫通するビアホール２３によって、電気的に接続されている。このビアホール２３は、一般的なものであり、銅やタングステンなどの導体材料を基板１０の貫通穴に充填することにより形成されている。
【００２６】
また、基板１０の内部には、銅メッキなどよりなる内層配線２４が形成されている。ここでは、コア層１１とプリプレグ層１２との界面に内層配線２４が設けられている。この内層配線２４は、基板１０の内部に設けられた図示しないビアホールなどにより、表層のボンディングランド２０や表層電極２１と電気的に接続されている。
【００２７】
また、基板１０の一面側においては、当該一面のうちボンディングランド２０および表層電極２１以外の部位は、ポリイミドなどよりなるソルダーレジスト４０により被覆されている。また、基板１０の他面側においては、表層電極２１も含めて当該他面の実質的に全体が、ソルダーレジスト４０により被覆されている。
【００２８】
ここで、基板１０の一面側では、上述したように、ＩＣチップなどの図示しない電子部品が表層電極２１に対して、はんだ付けされるようになっている。また、基板１０の一面側では、ボンディングランド２０と表層電極２１とがボンディングワイヤ３０によって結線され、電気的・機械的に接続されている。
【００２９】
このボンディングワイヤ３０は、金やアルミニウムなどよりなり、一般的なワイヤボンディング方法により形成される。なお、ボンディングワイヤ３０による結線は、ボンディングランド２０と表層電極２１との間以外で行われていてもよく、たとえば上記した図示しない電子部品とボンディングランド２０との間が当該ワイヤ３０によって結線されていてもよい。
【００３０】
そして、本実施形態においては、図１に示されるように、基板１０の内部のうちボンディングランド２０の直下に、基板１０の一面側から他面まで貫通する熱伝導性部材５０が設けられている。
【００３１】
ここでは、熱伝導性部材５０は、基板１０の一面においてコア層１１の表面に設けられた平坦なシート形状をなす平坦部５１と、この平坦部５１からコア層１１および基板１０の他面のプリプレグ層１２を貫通して、基板１０の他面まで延びる棒状の貫通部５２とにより構成されている。
【００３２】
平坦部５１は、基板１０の一面側に位置するコア層１１の表面に配置されており、基板１０の内部において基板１０の他面よりも一面の方に近い位置にある。そして、平坦部５１は、基板１０の一面のプリプレグ層１２を介してはいるが、ボンディングランド２０と熱的に接続されている。
【００３３】
また、棒状の貫通部５２は、一端側が平坦部５１に直接接して熱的に接続され、他端は、基板１０の他面側のソルダーレジスト４０を突き抜けて当該他面側にて外部に露出している。
【００３４】
また、貫通部５２は、平坦部５１と重なる位置にあればよく、図１（ｂ）に示されるように、ボンディングパッド２０と同じ位置に設けられていてもよいし、ずれた位置にあってもよい。また、貫通部５２は丸棒形状でも角棒形状でもよく、その数やサイズも適宜変更可能である。
【００３５】
この熱伝導性部材５０は、基板１０を構成する樹脂よりも耐熱性および熱伝導性に優れた材料よりなり、一般的なビアホールや内層配線を形成する方法と同様にして形成することができる。
【００３６】
具体的には、平坦部５１は、コア層１１の表面に対して、銅、タングステン、モリブデン、アルミニウム、金、銀などの材料をペーストの印刷やメッキなどにより配設すればよい。また、貫通部５２は、エッチングやプレス加工あるいはドリル、レーザーなどによってコア層１１およびプリプレグ層１２に貫通穴を設け、この貫通穴に対して上記材料をペーストの充填やメッキなどにより配設すればよい。これにより、熱伝導性部材５０が形成される。
【００３７】
また、上述したように、熱伝導性部材５０とボンディングランド２０とは熱的に接続されているが、平坦部５１とボンディングランド２０との間にプリプレグ層１２が介在することによって、これら両者２０、５０は電気的には絶縁されている。このように、基板１０の一面側のボンディングランド２０については、熱伝導性部材５０を介して、基板１０の一面から内部を貫通して他面に露出する熱経路が形成されている。
【００３８】
また、図１に示されるように、ボンディングランド２０は基板１０の一面上に複数個設けられている。そして、１個の熱伝導性部材５０が、これら複数個のボンディングランド２０の直下に連続して広がって設けられている。
【００３９】
本例では、熱伝導性部材５０の平坦部５１は基板１０の一面と平行な面に沿って広がる矩形板状をなしており、その平坦部５１の直上に、これら複数個のボンディングランド２０が配置されている。
【００４０】
言い換えれば、１個の平坦部５１の外形の範囲内にて、基板１０の一面に複数個のボンディングランド５１が位置している。つまり、複数個のボンディングランド２０は、共通する１個の熱伝導性部材５０の上に配置され、互いに熱的に接続されている。
【００４１】
次に、本実施形態の電子装置Ｓ１の製造方法、特にワイヤボンディング工程について、図１を参照して述べる。まず、上記ボンディングランド２０および熱伝導性部材５０が設けられた基板１０を用意する。この基板１０は、図１に示される状態において、ボンディングワイヤ３０が形成される前の状態のものである。
【００４２】
そして、ワイヤボンディング工程では、図１に示されるように、基板１０の他面を熱源としての熱板１００に対向させた状態で、当該基板１０を熱板１００上に搭載する。ここで、熱板１００は、一般的な通電制御式のヒータであり、ワイヤボンディング時にワークを加熱するためのものである。
【００４３】
そして、基板１０の他面側から、熱板１００によって基板１０を加熱した状態で、図１に示されるように、ワイヤボンディングを行い、基板１０の一面側にてボンディングランド２０に対し、ボンディングワイヤ３０を接続する。
【００４４】
このワイヤボンディング工程において、本実施形態では、基板１０として、上記熱伝導性部材５０が設けられているものを用いていることから、基板１０の他面側から熱板１００によって基板１０を加熱するときに、この熱板１００からの熱が、基板１０の他面側にて露出する熱伝導性部材５０を介してボンディングランド２０に伝達する。
【００４５】
具体的には、基板１０の他面にてソルダーレジスト４０より露出する熱伝導性部材５０の貫通部５２の他端が、熱板１００に接しているので、熱板１００の熱は、貫通部５２の他端から貫通部５２を通って貫通部５２の一端、そして平坦部５１に伝わり、基板１０の一面のプリプレグ層１２からボンディングランド２０に伝わる。
【００４６】
そのため、従来のように、基板１０を構成する樹脂を介して基板１０の他面から一面のボンディングランド２０へ熱を伝える場合に比べて、熱板１００からボンディングランド２０への熱の伝達効率が大幅に向上する。そして、このように熱を伝達させた状態で、ワイヤボンディングを行う。このようにして、図１に示される本実施形態の電子装置Ｓ１ができあがる。
【００４７】
ところで、本実施形態によれば、基板１０の他面側から熱伝導性部材５０を介してボンディングランド２０に効率よく熱を伝えることができるので、熱伝導性に優れた特殊な基板を使用したり、基板の配線幅を増加させたりすることなく、ボンディング時の基板温度を必要以上に上げずにワイヤボンディングの信頼性を確保することができる。
【００４８】
その結果、ワイヤボンディング時の基板温度を適度な温度に抑えることができ、熱による基板への熱的なダメージを抑え、適切なワイヤボンディングが可能となる。
【００４９】
また、本実施形態では、１個の熱伝導性部材５０が、複数個のボンディングランド２０の直下に連続して広がって設けられているので、１個の熱伝導性部材５０によって複数個のボンディングランド２０に熱を伝えることが可能となり、効率的である。  
【００５０】
（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る電子装置Ｓ２の概略断面構成を示す図である。本実施形態と上記第１実施形態との相違点を中心に述べることとする。
【００５１】
上記第１実施形態では、熱伝導性部材５０の平坦部５１が、基板１０の一面側のコア層１１の表面に配置されていたが、図２に示されるように、本実施形態では、この平坦部５１を、基板１０の一面側のプリプレグ層１２の内部に配置している。それに伴い、貫通部５２の一端を当該プリプレグ層１２の内部まで延長し、平坦部５１に接触させている。
【００５２】
このような構成は、たとえば当該プリプレグ層１２を多層構成とし、層間に平坦部５１を形成することで実現可能である。そして、この場合、第１実施形態よりも平坦部５１とボンディングランド２０との距離がさらに近付いた構成となる。  
【００５３】
（他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、複数個のボンディングランド２０は、共通する１個の熱伝導性部材５０の上に配置され、熱的に接続されていたが、複数個のボンディングランド２０の各１個について、１個の熱伝導性部材を設けた構成としてもよい。また、熱伝導性部材のサイズおよび数については、基板内に設けることができるのであれば、特に限定されない。
【００５４】
また、ワイヤボンディング工程において用いられる熱源としては、基板１０の他面側に設けられ、基板１０の他面側から基板１０に熱を加えるものであればよく、上記熱板１００に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５５】
１０    基板
２０    ボンディングランド
３０    ボンディングワイヤ
５０    熱伝導性部材
１００  熱源としての熱板
【図１】
2010182780.tif 000003
【図２】
2010182780.tif 000004