(57)【要約】【課題】電子部品を可撓性基板に実装した場合においても、封止樹脂の充填性や排出性を向上させることができ、電子部品と可撓性基板との接合部分の信頼性を向上させることができる電子部品と可撓性基板との実装構造体を提供する。【解決手段】コアとなる内部樹脂２４の表面に、その長手方向に沿って所定の間隔をおいて金属からなる導電膜２５が複数個設けられた構造を有するバンプ電極２３を備えた電子部品４と、金属端子を備えたフレキシブル基板とを電気的に接続する実装構造体であり、隣接する導電膜２５の間の内部樹脂２４に溝２７を形成し、この溝２７の底面２７ａを内部樹脂２４の底面２４ａに平行とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアとなる樹脂の表面の長手方向に沿う複数箇所が金属からなる導電膜で覆われた構造を有するバンプ電極を備えた電子部品と、金属端子を備えた可撓性基板とを電気的に接続する電子部品と可撓性基板との実装構造体であって、
隣接する前記導電膜の間の前記樹脂に溝を形成し、この溝の底面を前記樹脂の底面に平行としたことを特徴とする電子部品と可撓性基板との実装構造体。
【請求項２】
前記樹脂に前記溝を複数個形成し、これらの溝の間隔は、前記導電膜の幅より大であることを特徴とする請求項１記載の電子部品と可撓性基板との実装構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品と基板との実装構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ドライバーＩＣ等の電子部品をフレキシブル基板上に実装する、いわゆるＣＯＦ(Chip On FPC)構造と称される実装構造が知られている。
このような実装構造に用いられるフレキシブル基板には、配線パターンに接続するＡｕ、Ｓｎ等の金属からなるランド（端子）が形成されている。一方、電子部品の表面には、絶縁膜を介してランドと電気的接続を得るためのバンプ電極が形成され、このバンプ電極は、絶縁膜上に露出した電極に導通されることで電子部品の電極としての機能を有する。このバンプ電極としては、コアとなる略蒲鉾形状の樹脂の表面がＡｕまたはＡｕ合金からなる導電膜で覆われた構造の樹脂コアバンプが多く用いられている。そして、このランドにバンプ電極を接続させた状態で、フレキシブル基板上に電子部品を実装することにより、電子部品の実装構造体が形成されている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
上記の電子部品の実装構造体においては、フレキシブル基板上に電子部品がより強固にかつ確実に接続していることが望まれている。特に、ランドやバンプ電極がそれぞれ複数ずつあり、複数のランド−バンプ電極間をそれぞれ接続させる場合には、全てのランド−バンプ電極間が良好に接続していることが、信頼性を確保するうえで重要となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８６３３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の電子部品の実装構造体においては、電子部品を可撓性基板に実装した場合に、次のような問題点があった。
（１）電子部品を可撓性基板に実装した後、この接合部分に封止樹脂を塗布し、この封止樹脂を硬化させて一体化する場合、この封止樹脂の接合部分への充填性が不十分なものとなり、この接合部分に空隙等が生じ易くなり、その結果、電子部品と可撓性基板との接合部分の耐候性、特に耐湿性が劣り、信頼性に欠けるという問題点があった。
【０００６】
（２）電子部品、可撓性基板のいずれか一方、あるいは双方の接続部分に封止樹脂を塗布した後、これら電子部品及び可撓性基板を加圧加熱して封止樹脂を硬化させて一体化する場合、加圧加熱の際に余分な封止樹脂を外方へ排出する排出性が不十分なものとなり、この接合部分に封止樹脂が残ってしまう虞があり、その結果、電子部品と可撓性基板との接合部分の耐候性、特に耐湿性が劣り、信頼性に欠けるという問題点があった。
【０００７】
これらの問題点を解消する方法として、特許文献１に開示されているように、電極間の樹脂をプラズマを用いて除去する方法も提案されているが、この方法では、余分な樹脂を全て除去するのに非常に多くの時間が掛かってしまい、製造工程が長くなってしまうという問題点がある。また、樹脂を除去した分、この樹脂の絶縁膜との接触面積が狭くなるので、樹脂が動きやすくなるという問題点もある。さらに、狭ピッチの場合、隣接する導電膜の間隔が金属端子の幅より狭くなっていると、導電膜間の僅かなずれにより可撓性基板の金属端子が隣接する導電膜の双方に接触してショート不良を引き起こす虞があるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、電子部品を可撓性基板に実装した場合においても、封止樹脂の充填性や排出性を向上させることができ、電子部品と可撓性基板との接合部分の信頼性を向上させることができる電子部品と可撓性基板との実装構造体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するために、次のような電子部品と可撓性基板との実装構造体を提供した。
本発明の電子部品と可撓性基板との実装構造体は、コアとなる樹脂の表面の長手方向に沿う複数箇所が金属からなる導電膜で覆われた構造を有するバンプ電極を備えた電子部品と、金属端子を備えた可撓性基板とを電気的に接続する電子部品と可撓性基板との実装構造体であって、隣接する前記導電膜の間の前記樹脂に溝を形成し、この溝の底面を前記樹脂の底面に平行としたことを特徴とする。
【００１０】
この構成によれば、隣接する導電膜の間の樹脂に溝を形成し、この溝の底面を樹脂の底面に平行としたことにより、電子部品を可撓性基板に実装した後、この接合部分に封止樹脂を塗布し、この封止樹脂を硬化させて一体化する場合に、この溝が封止樹脂の流路となり、封止樹脂の充填性を向上させる。これにより、封止樹脂の充填性を向上させることができ、電子部品と可撓性基板との接合部分の信頼性を向上させることができる。
また、コアとなる樹脂に、この樹脂の底面に平行な溝を形成したので、この樹脂の接触面積が狭くなることはなく、したがって、導電膜が実装後の可撓性基板の収縮応力により断線する虞もない。
【００１１】
また、電子部品、可撓性基板のいずれか一方、あるいは双方の接続部分に封止樹脂を塗布した後、これら電子部品及び可撓性基板を加圧加熱して封止樹脂を硬化させて一体化する場合に、樹脂に形成された溝が封止樹脂の流路となり、封止樹脂の排出性を向上させる。これにより、封止樹脂の排出性を向上させることができ、電子部品と可撓性基板との接合部分の信頼性を向上させることができる。
また、コアとなる樹脂に、この樹脂の底面に平行な溝を形成したので、この樹脂の接触面積が狭くなることはなく、したがって、導電膜が実装後の可撓性基板の収縮応力により断線する虞もない。
【００１２】
本発明においては、前記樹脂に前記溝を複数個形成し、これらの溝の間隔は、前記導電膜の幅より大であることが好ましい。
この構成によれば、樹脂に溝を複数個形成し、これらの溝の間隔を導電膜の幅より大としたことにより、溝が導電膜の両側から所定の間隔をおいて樹脂に形成されることとなり、導電膜同士が接近するのを防止することができる。したがって、可撓性基板の金属端子が隣接する導電膜の双方に接触してショート不良等を引き起こす虞がなくなり、電子部品と可撓性基板との接合部分の信頼性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体を示す側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の電子部品のパンプ電極を示す平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体の製造方法を示す過程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
本発明の実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。
また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造とは縮尺や数等が異なっている。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体を示す側面図、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は、この電子部品のバンプ電極を示す平面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
この実装構造体１は、フレキシブル基板（可撓性基板）２上に接着剤としての機能及び封止材としての機能を兼ね備えた封止樹脂層３によりドライバＩＣ等の半導体装置等からなる電子部品４が接着固定され一体化された構成である。
【００１６】
このフレキシブル基板２は、プラスチックフィルム基板等の可撓性を有する基板１１上に配線パターンに導通してその一部を構成する金属端子１２が複数個形成されている。この金属端子１２は、金（Ａｕ）、金（Ａｕ）合金、スズ（Ｓｎ）、スズ（Ｓｎ）合金、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム（Ａｌ）合金、銅（Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）合金等の導電性を有する比較的膜厚が厚いストライプ状の金属膜により形成されており、その横断面の形状は、略台形状になっている。
【００１７】
封止樹脂層３は、フレキシブル基板２と電子部品４との導電接触部分の周囲を覆うように充填されて硬化されることにより、フレキシブル基板２と電子部品４とを接着固定し、一体化している。この封止樹脂層３としては、封止機能と接着機能を備えた樹脂であればよく、樹脂の種類は特に制限はしないが、絶縁特性、取り扱いの容易性、等を考慮すると、樹脂系接着剤であることが好ましい。
【００１８】
電子部品４は、例えば、ドライバＩＣ等の半導体素子（図示略）が内蔵された絶縁材料からなるパッケージ２１の下面２１ａに、絶縁膜２２が形成され、この絶縁膜２２上かつこの絶縁膜２２から突出するように、半導体素子と導通するバンプ電極２３が形成されている。
バンプ電極２３は、絶縁膜２２から突出するように設けられた断面略蒲鉾状の突条の内部樹脂２４がコアとされ、この内部樹脂２４の外周面に、その長手方向に向かって所定の間隔をおいて帯状の導電膜２５が複数個設けられており、この導電膜２５は、周方向の両端部が絶縁膜２２上に固定されている。そして、これら導電膜２５は、それぞれが独立して電子部品４の電極２６に電気的に接続されている。
【００１９】
ここで、上記の略蒲鉾状とは、パッケージ２１の下面２１ａにおける底面形状が平面であり、下面２１ａから突出する部分の断面形状が半円状、半楕円状、略台形状等となっている突条のことをいう。
このバンプ電極２３は、後述する加圧加熱により金属端子１２に接触する部分の内部樹脂２４及び導電膜２５が押圧されて断面略台形状に変形している。例えば、内部樹脂２４の上面と側面との角部が湾曲しており、これにより、フレキシブル基板２側の導電膜２５の角部も湾曲面となっている。
また、金属端子１２に接触しない部分は押圧されないので、変形することなく、断面形状が半円状、半楕円状等となっている。
【００２０】
このバンプ電極２３の隣接する導電膜２５間の内部樹脂２４には、この内部樹脂２４を横断するように溝２７が形成されている。
この溝２７は、内部樹脂２４の長手方向の断面が三日月状、内部樹脂２４の周方向の断面が矩形状とされ、その底面２７ａは内部樹脂２４の底面２４ａ、すなわち絶縁膜２２の上面２２ａと平行とされている。
【００２１】
この溝２７の深さｄ、すなわち内部樹脂２４の頂部２４ｂから底面２７ａまでの深さｄは、絶縁膜２２の上面２２ａに達しない程度であれば何等問題はないが、フレキシブル基板２の伸縮に追随し易いこと、実装後のフレキシブル基板２の収縮応力を緩和し、接続の信頼性を向上させることができること、等を考慮すると、内部樹脂２４の頂部２４ｂから底面２４ａまでの長さの１／２程度が好ましい。
これらの溝２７の間隔Ｌは、導電膜２５の幅より大である。したがって、これらの溝２７に挟まれた内部樹脂２４の幅Ｗ１は、導電膜２５の幅Ｗ２より大ということになる。
【００２２】
内部樹脂２４は、絶縁性を有する感光性樹脂や熱硬化性樹脂からなるもので、具体的には、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
このような樹脂からなる内部樹脂２４は、公知のリソグラーフィー技術やエッチング技術により上述した略蒲鉾状に形成されている。なお、樹脂の材質（硬度）や略蒲鉾状についての細部における形状（高さや幅）等については、フレキシブル基板２の金属端子１２の形状や大きさ等により適宜、選択・設計される。
【００２３】
導電膜２５は、内蔵された半導体素子（図示略）に接続・導通されるとともに、内部樹脂２４の外周面に、その長手方向の複数箇所に帯状に形成されて半導体素子の端子となるものであり、したがって実質的に電子部品４の電極としての機能を有するものとなっている。
本実施形態では、内部樹脂２４の表面に、帯状の導電膜２５が複数設けられており、これら導電膜２５はそれぞれ独立してパッケージ２１に内蔵された半導体素子（図示略）の各端子に接続・導通している。したがって、これら導電膜２５は、その内側に位置する内部樹脂２４とともに、それぞれが独立してバンプ電極として機能するようになっている。
【００２４】
これらの導電膜２５は、導電性を有する金属あるいは合金により構成され、例えば、金属としては、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｌ、Ｐｄ等が挙げられ、また、合金としては、ＴｉＷ、ＮｉＶ等の上記の金属を成分とする合金の他、鉛フリーハンダ等が挙げられる。
これらの導電膜２５は、単層であっても、複数種を積層した積層膜であってもよい。また、これらの導電膜２５は、スパッタ法等の公知の成膜法で成膜し、その後帯状にパターニングしたものであってもよく、無電解メッキにより選択的に形成したものであってもよい。また、スパッタ法や無電解メッキにより下地膜を形成し、その後電解メッキにより下地膜上に上層膜を形成し、これら下地膜と上層膜とからなる積層膜により導電膜２５を形成してもよい。
【００２５】
これらの導電膜２５における金属あるいは合金の種類、層構造、膜厚、幅等については、上述した内部樹脂２４と同様に、フレキシブル基板２の金属端子１２の形状や大きさ等により適宜、選択・設計される。
ただし、後述するように、導電膜２５は、加圧加熱時に金属端子１２の角部の形状に倣って弾性変形するので、展延性に優れた金属であることが好ましく、特に展延性に優れているＡｕが好ましい。また、積層膜とした場合、その最外層にＡｕを用いるのが好ましい。さらに、導電膜２５の幅については、接合する金属端子１２の幅よりも十分に広いことが好ましい。
【００２６】
次に、本実施形態の電子部品と可撓性基板との実装構造体の製造方法について、図５に基づき説明する。
まず、フレキシブル基板２と、電子部品４と、未硬化の封止樹脂を準備する。
この電子部品４は、図５（ａ）に示すように、バンプ電極２３が加圧加熱されていないので、内部樹脂２４及び導電膜２５の金属端子１２に対応する部分も変形しておらず、断面形状が半円状あるいは半楕円状の突条である。
このバンプ電極２３の隣接する導電膜２５間の内部樹脂２４には、レーザーまたはワイヤソー等を用いて、その底面２４ａと平行な底面２７ａを有する溝２７が形成されている。この溝２７の深さは、特に制限はされないが、内部樹脂２４の頂部２４ｂから底面２４ａまでの長さの１／２程度が好ましい。
なお、この溝２７の形成は、絶縁膜２２上に樹脂をスピンコートした後に行ってもよく、樹脂のパターニング後に行ってもよい。
【００２７】
次いで、図５（ｂ）に示すように、フレキシブル基板２の金属端子１２を含む基板１１上に、電子部品４を接着固定するための未硬化の封止樹脂３１を塗布する。
この未硬化の封止樹脂３１の厚みは、フレキシブル基板２と電子部品４とを加圧加熱した際に、フレキシブル基板２の金属端子１２及び電子部品４のバンプ電極２３の周囲を充填するのに十分な量を考慮して設定される。
【００２８】
次いで、図５（ｃ）に示すように、フレキシブル基板２上に電子部品４を配置して、フレキシブル基板２の金属端子１２と電子部品４のバンプ電極２３との位置合わせを行い、その後、電子部品４を降下させてフレキシブル基板２に密着させる。この過程で、未硬化の封止樹脂３１は、溝２７を経由してフレキシブル基板２の金属端子１２及び電子部品４のバンプ電極２３の周囲に回り込み、金属端子１２及びバンプ電極２３の周囲に充填される。これにより、電子部品４は未硬化の封止樹脂３１を介してフレキシブル基板２に密着することとなる。
【００２９】
次いで、加圧加熱工具を用いて、電子部品４の上面からフレキシブル基板２に向かって加圧加熱３２する。
この加圧加熱３２により、図２に示すように、電子部品４のバンプ電極２３のうち金属端子１２に接触する部分の内部樹脂２４及び導電膜２５が金属端子１２に押圧され、内部樹脂２４が変形するとともに、導電膜２５も内部樹脂２４の変形形状に沿って変形し、断面略台形状となる。
【００３０】
また、これら電子部品４、未硬化の封止樹脂３１及びフレキシブル基板２が所定の圧力にて所定の温度に加熱されることで、未硬化の封止樹脂３１が硬化し、封止樹脂層３となる。
この加圧加熱３２は、未硬化の封止樹脂３１が硬化するのに十分な圧力及び温度となるように、これら圧力及び温度が設定される。
以上により、電子部品４のバンプ電極２３の導電膜２５がフレキシブル基板２の金属端子１２に電気的に接続され、かつ、この電子部品４がフレキシブル基板２上に封止樹脂層３により接着固定された電子部品４と可撓性基板２との実装構造体１が作製される。
【００３１】
本実施形態の実装構造体１によれば、バンプ電極２３の隣接する導電膜２５間の内部樹脂２４に、この内部樹脂２４を横断するように溝２７を形成し、この溝２７の底面２７ａを内部樹脂２４の底面２４ａ、すなわち絶縁膜２２の上面２２ａに平行としたので、封止樹脂層３の充填性を向上させることができ、電子部品４とフレキシブル基板２との接合部分の信頼性を向上させることができる。
また、内部樹脂２４に、この内部樹脂２４の底面２４ａに平行な底面２７ａを有する溝２７を形成したので、この内部樹脂２４の絶縁膜２２上の接触面積を確保することができる。したがって、導電膜２５が実装後のフレキシブル基板２の収縮応力により断線する虞もなく、電子部品４とフレキシブル基板２との接合部分の信頼性を向上させることができる。
【００３２】
また、バンプ電極２３の隣接する導電膜２５間の内部樹脂２４に溝２７を形成し、この溝２７の底面２７ａを内部樹脂２４の底面２４ａに平行としたので、溝２７を導電膜２５の両側から所定の間隔をおいて内部樹脂２４に形成することで、導電膜２５同士が接近するのを防止することができる。したがって、フレキシブル基板２の金属端子１２が隣接する導電膜２５の双方に接触してショート不良等を引き起こす虞がなく、電子部品４とフレキシブル基板２との接合部分の信頼性をさらに向上させることができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…実装構造体、２…フレキシブル基板（可撓性基板）、３…封止樹脂層、４…電子部品、１１…基板、１２…金属端子、２１…パッケージ、２１ａ…下面、２２…絶縁膜、２２ａ…上面、２３…バンプ電極、２４…内部樹脂、２４ａ…底面、２４ｂ…頂部、２５…導電膜、２６…電極、２７…溝、２７ａ…底面、３１…未硬化の封止樹脂、３２…加圧加熱。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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