(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一インナーボンディングエリア（１１３ａ）及び第二インナーボンディングエリア（１１３ｂ）を含むインナーボンディングエリア（１１３）が定義される表面を有する基板（１１０）と、前記第一インナーボンディングエリアに位置される複数のインナーリード（１３０）と、前記第二インナーボンディングエリアに位置され、コネクト部（１４２）に連結されると共に横方向（Ｄ１）に沿って延伸され縦方向（Ｄ２）に沿って第一広さ（Ｗ１）を有する主要部分（１４１）と、前記コネクト部に連結されると共に前記縦方向に沿って前記第一インナーボンディングエリアに向けて延伸される分岐部（１４３）と、前記縦方向に沿って第二広さ（Ｗ２）を有し前記第二広さは前記第一広さ未満である前記コネクト部とを有する少なくとも１つのＴ字型ワイヤー（１４０）と、を有する回路基板（１００）と、
前記インナーボンディングエリアに設置され、複数の第一バンプ（２１０）及び少なくとも１つの第二バンプ（２２０）を有するチップ（２００）と、
前記第一バンプと前記インナーリードの接合を介し、前記第二バンプと前記分岐部の接合を介し、前記回路基板と前記チップとの間に位置されるはんだ層（４００）と、を備えることを特徴とするフリップチップボンディング構造。
【請求項２】
前記分岐部は前記縦方向に沿って何れか１つの前記インナーリードに向けて延伸されることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項３】
前記分岐部は前記縦方向に沿って隣接する２つの前記インナーリードの間まで延伸されることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項４】
前記分岐部は第一端（１４３ａ）及び第二端（１４３ｂ）を有し、前記第一端は前記コネクト部に連結され、前記第二端は前記第二バンプに接合され、前記第一端の線幅は前記第二端の線幅より広いことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項５】
前記分岐部は前記横方向に沿って第三広さ（Ｗ３）を有し、前記第二広さと前記第三広さとの比率は０．５未満ではないことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項６】
前記第二バンプは前記横方向に沿って第四広さ（Ｗ４）を有し、前記第二広さと前記第四広さとの比率は２未満であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項７】
前記第二広さ及び前記第四広さは同じであることを特徴とする請求項６に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項８】
前記コネクト部は前記横方向に沿って第一長さ（Ｌ１）を有し、前記第二バンプは前記縦方向に沿って第二長さ（Ｌ２）を有し、前記第一長さと前記第二長さとの比率は４未満ではないことを特徴とする請求項６に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項９】
前記コネクト部から前記第二バンプまでの間には直線距離（ＬＤ）を有し、前記直線距離と前記第二広さとの比率は３未満ではないことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項１０】
前記はんだ層の厚さは０．３０μｍを超えないことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング構造。
【請求項１１】
第一インナーボンディングエリア及び第二インナーボンディングエリアを含むインナーボンディングエリアが定義される表面を有する基板と、
前記第一インナーボンディングエリアに位置される複数のインナーリードと、
前記第二インナーボンディングエリアに位置され、コネクト部に連結されると共に横方向に沿って延伸され縦方向に沿って第一広さを有する主要部分と、前記コネクト部に連結されると共に前記縦方向に沿って前記第一インナーボンディングエリアに向けて延伸されバンプの接合に用いられる分岐部と、前記縦方向に沿って第二広さを有し前記第二広さは前記第一広さ未満である前記コネクト部と、を有するＴ字型ワイヤーと、を備えることを特徴とする回路基板。
【請求項１２】
前記分岐部は前記縦方向に沿って何れか１つの前記インナーリードに向けて延伸されることを特徴とする請求項１１に記載の回路基板。
【請求項１３】
前記分岐部は前記縦方向に沿って隣接する２つの前記インナーリードの間まで延伸されることを特徴とする請求項１１に記載の回路基板。
【請求項１４】
前記分岐部は第一端及び第二端を有し、前記第一端は前記コネクト部に連結され、前記第二端は前記バンプの接合に用いられ、前記第一端の線幅は前記第二端の線幅より広いことを特徴とする請求項１１に記載の回路基板。
【請求項１５】
前記分岐部は前記横方向に沿って第三広さを有し、前記第二広さと前記第三広さとの比率は０．５未満ではないことを特徴とする請求項１１に記載の回路基板。
【請求項１６】
前記分岐部に形成されるはんだ層を備え、前記分岐部は前記はんだ層を介して前記バンプに接合されることを特徴とする請求項１１に記載の回路基板。
【請求項１７】
前記はんだ層の厚さは０．３０μｍを超えないことを特徴とする請求項１６に記載の回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップボンディング構造及び回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フリップチップパッケージ技術の多くは熱圧着方式を採用し、熱ではんだを溶かしてチップ及び基板を接合している。熱圧着過程では、溶けたはんだが回路に沿ってバンプに向けて流れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フリップチップ技術を用いる際、バンプが線幅の広い回路に近接している場合、回路上のはんだが受熱して溶け出してバンプに向けて流れるのが速く、バンプ周囲のはんだが過量となって溢れ出ることがあり、ブリッジのショートが発生し歩留まりが低下する。
【０００４】
本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブリッジのショートが発生する事態を回避させるフリップチップボンディング構造及び回路基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様のフリップチップボンディング構造は、第一インナーボンディングエリア（１１３ａ）及び第二インナーボンディングエリア（１１３ｂ）を含むインナーボンディングエリア（１１３）が定義される表面を有する基板（１１０）と、前記第一インナーボンディングエリアに位置される複数のインナーリード（１３０）と、前記第二インナーボンディングエリアに位置され、コネクト部（１４２）に連結されると共に横方向（Ｄ１）に沿って延伸され縦方向（Ｄ２）に沿って第一広さ（Ｗ１）を有する主要部分（１４１）と、よりも狭い前記コネクト部に連結されると共に前記縦方向に沿って前記第一インナーボンディングエリアに向けて延伸される分岐部（１４３）と、前記縦方向に沿って第二広さ（Ｗ２）を有し前記第二広さは前記第一広さ未満である前記コネクト部とを有する少なくとも１つのＴ字型ワイヤー（１４０）と、を有する回路基板（１００）と、前記インナーボンディングエリアに設置され、複数の第一バンプ（２１０）及び少なくとも１つの第二バンプ（２２０）を有するチップ（２００）と、前記第一バンプと前記インナーリードの接合を介し、前記第二バンプと前記分岐部の接合を介し、前記回路基板と前記チップとの間に位置されるはんだ層（４００）とを備える。
【０００６】
また、本発明の別の態様の回路基板は、前記第一インナーボンディングエリア及び前記第二インナーボンディングエリアを含む前記インナーボンディングエリアが定義される表面を有する前記基板と、前記第一インナーボンディングエリアに位置される複数の前記インナーリードと、前記第二インナーボンディングエリアに位置され、前記コネクト部に連結されると共に前記横方向に沿って延伸され前記縦方向に沿って第一広さを有する前記主要部分と、前記コネクト部に連結されると共に前記縦方向に沿って前記第一インナーボンディングエリアに向けて延伸されバンプの接合に用いられる前記分岐部と、前記縦方向に沿って前記第二広さを有し前記第二広さは前記第一広さ未満である前記コネクト部と、を有する前記Ｔ字型ワイヤーとを備える。
【０００７】
このフリップチップボンディング構造及び回路基板を用いるとき、前記回路基板及び前記チップが接合されると、前記はんだ層が受熱して溶けて異なる方向から前記分岐部のバンプの接合箇所に向けて流れる。前記コネクト部の広さは前記主要部分の広さ未満である。
したがって、Ｔ字型ワイヤーのコネクト部の広さを縮小し、前記コネクト部から前記分岐部に向けて流れるはんだの量を減らすことから、はんだがバンプ接合箇所外に向けて溢れ出てブリッジのショートが発生する事態を回避させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態の基板を示す上面図である。
【図２】本発明の実施形態のフリップチップボンディング構造を示す上面図である。
【図３】本発明の実施形態の回路基板のインナーボンディングエリアの一部を示す上面図である。
【図４】本発明の実施形態の回路基板のインナーボンディングエリアの一部を示す上面図である。
【図５】本発明の実施形態の回路基板のインナーボンディングエリアの一部を示す上面図である。
【図６】本発明の実施形態の回路基板のインナーボンディングエリアの一部を示す上面図である。
【図７】本発明の実施形態の回路基板のインナーボンディングエリアの一部を示す上面図である。
【図８】図７のＡ〜Ａ線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明による実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
（一実施形態）
図１から図８に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１から図３は本発明に係るフリップチップボンディング構造Ｉを図示する。フリップチップボンディング構造Ｉは回路基板１００及びチップ２００を備え、回路基板１００は基板１１０と複数のアウターリード１２０と複数のインナーリード１３０とを有する。基板１１０はポリイミド（polyimide、PI）、ポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、PET）、ガラス、セラミック、金属、或いは他の材料で製造される。基板１１０は表面１１１を有し、アウターリード１２０及びインナーリード１３０は表面１１１に形成され、表面１１１には２つのアウターボンディングエリア１１２及びインナーボンディングエリア１１３が定義されている。アウターボンディングエリア１１２は基板１１０の両側にそれぞれ位置され、インナーボンディングエリア１１３はアウターボンディングエリア１１２の間に位置され、アウターリード１２０はアウターボンディングエリア１１２内に位置され、インナーリード１３０はインナーボンディングエリア１１３内に位置されている。
【００１１】
図２及び図３に示すように、フリップチップボンディング構造Ｉはソルダーレジスト層３００を有し、ソルダーレジスト層３００により基板１１０の表面１１１が被覆されると共にアウターボンディングエリア１１２及びインナーボンディングエリア１１３が露出されている。チップ２００はインナーボンディングエリア１１３に設置され、本実施形態では、チップ２００は熱圧着技術によりインナーリード１３０に接合され、アウターリード１２０は外部装置（図示せず）の接合に用いられる。
【００１２】
図３及び図４に示すように、インナーボンディングエリア１１３は第一インナーボンディングエリア１１３ａ及び第二インナーボンディングエリア１１３ｂを含み、インナーリード１３０は第一インナーボンディングエリア１１３ａに位置されている。回路基板１００は少なくとも１つのＴ字型ワイヤー１４０を有し、Ｔ字型ワイヤー１４０は第二インナーボンディングエリア１１３ｂに位置されている。Ｔ字型ワイヤー１４０とインナーリード１３０との間は電気的に接続されず、接地に用いられるか電源に接続されている。好ましくは、インナーボンディングエリア１１３が２つの第一インナーボンディングエリア１１３ａを含み、第一インナーボンディングエリア１１３ａは両側に位置され、第二インナーボンディングエリア１１３ｂは第一インナーボンディングエリア１１３ａの間に位置され、インナーリード１３０はインナーボンディングエリア１１３の両側の辺縁に沿って配列され、Ｔ字型ワイヤー１４０は両側のインナーリード１３０の間に位置されている。本実施形態では、インナーリード１３０及びＴ字型ワイヤー１４０はパターン化された銅箔基材で形成されている。
【００１３】
図３及び図４は本発明の一実施形態を図示し、Ｔ字型ワイヤー１４０は主要部分１４１とコネクト部１４２と分岐部１４３とを有する。主要部分１４１はコネクト部１４２に連結されると共に横方向Ｄ１に沿って延伸され、分岐部１４３はコネクト部１４２に連結されると共に縦方向Ｄ２に沿って第一インナーボンディングエリア１１３ａに向けて延伸され、分岐部１４３はチップ２００のバンプの接合に用いられている。本実施形態では、コネクト部１４２及び分岐部１４３は互いに直交する。
【００１４】
好ましくは、回路基板１００は複数のＴ字型ワイヤー１４０を有し、各Ｔ字型ワイヤー１４０の主要部分１４１は横方向Ｄ１に沿って相互に連結され、各Ｔ字型ワイヤー１４０の分岐部１４３は縦方向Ｄ２に沿って第一インナーボンディングエリア１１３ａに向けてそれぞれ延伸されている。
【００１５】
図５、図６、及び図７は異なる実施形態の分岐部１４３を図示し、図５に示す分岐部１４３は縦方向Ｄ２に沿って何れか１つのインナーリード１３０に向けて延伸されるが、インナーリード１３０には連結されていない。図６に示す分岐部１４３は縦方向Ｄ２に沿って隣接する２つのインナーリード１３０の間まで延伸されている。図７に示す分岐部１４３は第一端１４３ａ及び第二端１４３ｂを有し、第一端１４３ａはコネクト部１４２に連結され、第二端１４３ｂはチップ２００のバンプの接合に用いられている。第一端１４３ａの線幅は第二端１４３ｂの線幅より広く、コネクト部１４２と分岐部１４３との間が断裂しなくなる。本実施形態では、第二端１４３ｂは隣接する２つのインナーリード１３０の間に位置されている。
【００１６】
図３から図８に示すように、チップ２００は複数の第一バンプ２１０及び少なくとも１つの第二バンプ２２０を有し、フリップチップボンディング構造Ｉは回路基板１００とチップ２００との間に位置されるはんだ層４００を有する。第一バンプ２１０ははんだ層４００を介してインナーリード１３０に接合され、第二バンプ２２０ははんだ層４００を介して分岐部１４３に接合されている。好ましくは、はんだ層４００の厚さは０．３０μｍを超えず、より好ましくは、はんだ層４００の厚さは０．２０μｍを超えない。本実施形態では、回路基板１００は、Ｔ字型ワイヤー１４０の、インナーリード１３０、主要部分１４１、コネクト部１４２及び分岐部１４３の上に形成されるはんだ層４００を備え、はんだ層４００の厚さは０．１６μｍ±０．４μｍである。チップ２００及び回路基板１００が接合されると、インナーリード１３０がはんだ層４００を介して第一バンプ２１０に接合され、分岐部１４３がはんだ層４００を介して第二バンプ２２０に接合される。
【００１７】
図７に示すように、本実施形態では、分岐部１４３の第二端１４３ｂは第二バンプ２２０の接合に用いられている。これにより、チップ２００が回路基板１００に接合されると、第二端１４３ｂがはんだ層４００を介して第二バンプ２２０に接合される。
【００１８】
図８に示すに、フリップチップボンディング構造Ｉは、回路基板１００とチップ２００との間に充填される封止材料５００を有し、封止材料５００はアンダーフィル（underfill）である。
【００１９】
はんだ層４００は熱圧着過程で受熱して溶けると流動性を有する。第二バンプ２２０が分岐部１４３に接合されると、Ｔ字型ワイヤー１４０に位置されるはんだ層４００が異なる方向から第二バンプ２２０の接合箇所に向けて流れ、オーバーフローの発生率が高まる。ブリッジのショートを防ぐため、本発明ではＴ字型ワイヤー１４０に対してレイアウト設計が施される。
【００２０】
図４に示すように、主要部分１４１は縦方向Ｄ２に沿って第一広さＷ１を有し、コネクト部１４２は縦方向Ｄ２に沿って第二広さＷ２を有し、第二広さＷ２は第一広さＷ１未満である。コネクト部１４２の広さが縮小されることで、コネクト部１４２から分岐部１４３に向けて流れるはんだの量が効果的に減少し、過量のはんだが第二バンプ２２０に向けて流れてオーバーフローが生じる事態が回避される。好ましくは、分岐部１４３は横方向Ｄ１に沿って第三広さＷ３を有し、第二広さＷ２と第三広さＷ３との比率は０．５未満ではない（Ｗ２／Ｗ３≧０．５）。
比率が０．５〜１の間の範囲である場合（０．５≦Ｗ２／Ｗ３＜１）、第二広さＷ２が第三広さＷ３未満であることを示す。
比率が１に等しい場合（Ｗ２／Ｗ３＝１）、第二広さＷ２が第三広さＷ３に等しいことを示す。
比率が１超である場合（Ｗ２／Ｗ３＞１）、第二広さＷ２が第三広さＷ３超であることを示す。
本実施形態では、分岐部１４３の線幅はインナーリード１３０の線幅と同じである。
【００２１】
図５に示すように、第二バンプ２２０は横方向Ｄ１に沿って第四広さＷ４を有する。好ましくは、第二広さＷ２と第四広さＷ４との比率は２未満である（Ｗ２／Ｗ４＜２）。
上記比率が１〜２の間の範囲である場合（１＜Ｗ２／Ｗ４＜２）、第二広さＷ２が第四広さＷ４を超え、第二広さＷ２が第四広さＷ４の２倍未満である。
上記比率が１に等しい場合（Ｗ２／Ｗ４＝１）、第二広さＷ２及び第四広さＷ４が同じとなる。
上記比率が０〜１の間の範囲である場合（０＜Ｗ２／Ｗ４＜１）、第二広さＷ２が第四広さＷ４未満となる。
レイアウト設計が施されるとき、第二バンプ２２０の広さに基づいてコネクト部１４２の広さが決定され、第二広さＷ２と第四広さＷ４との比率が２未満となる。
【００２２】
図６に示すように、コネクト部１４２は横方向Ｄ１に沿って第一長さＬ１を有し、第二バンプ２２０は縦方向Ｄ２に沿って第二長さＬ２を有し、第一長さＬ１と第二長さＬ２との比率は４未満ではなく（Ｌ１／Ｌ２≧４）、コネクト部１４２の長さが第二バンプ２２０の長さ４倍未満ではなくなる。これにより、第二バンプ２２０の長さに基づいて広さを縮小するコネクト部１４２の長さが決定される。本実施形態では、分岐部１４３はコネクト部１４２の中央部に位置され、分岐部１４３からコネクト部１４２の両端までの最短距離と同じとなる。
【００２３】
図６に示すように、コネクト部１４２の辺縁から第二バンプ２２０の辺縁までの間には直線距離ＬＤを有し、直線距離ＬＤはコネクト部１４２と第二バンプ２２０との間の最短距離である。はんだ層４００の厚さが増す場合、直線距離ＬＤと第二広さＷ２との比率を高める必要がある。直線距離ＬＤと第二広さＷ２との比率をはんだ層４００の厚さと正比例させ、過量のはんだが熱圧着過程中に分岐部１４３と第二バンプ２２０との接合箇所に流れ込まないようにし、ブリッジのショートを回避させる必要がある。はんだ層４００の厚さが０．１６μｍである場合、直線距離ＬＤと第二広さＷ２との比率を３未満とせず（ＬＤ／Ｗ２≧３）、直線距離ＬＤを第二広さＷ２の３倍超または３倍に等しくする。はんだ層４００の厚さが０．１８μｍである場合、直線距離ＬＤと第二広さＷ２との比率を４未満とせず（ＬＤ／Ｗ２≧４）、直線距離ＬＤを第二広さＷ２の４倍超または４倍に等しくする。
【００２４】
過量のはんだ層４００がＴ字型ワイヤー１４０から第二バンプ２２０に向けて流れ込むことを防ぐため、本発明ではコネクト部１４２の広さを縮小し、コネクト部１４２から分岐部１４３に向けて流れるはんだの量を減少させる。
【００２５】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態における図１から図３は本発明に係るフリップチップボンディング構造Ｉを図示するが、このフリップチップボンディング構造Ｉは、薄膜フリップチップパッケージ構造（Chip on Film、COF）、ガラスフリップチップパッケージ構造（Chip on Glass、COG）、または他のフリップチップパッケージ構造でもよい。
【００２６】
本発明の実施形態では、コネクト部１４２及び分岐部１４３は互いに直交するが、本発明はこれに限定されず、コネクト部と分岐部との間の夾角が９０度超、９０度未満、或いは９０度に等しくてもよい。
【００２７】
本発明の実施形態では、封止材料５００はアンダーフィル（underfill）であるが、本発明はこれに限定されない。
【００２８】
本発明の実施形態では、分岐部１４３はコネクト部１４２の中央部に位置され、分岐部１４３からコネクト部１４２の両端までの最短距離と同じとなる。本発明はこれに限定されない。分岐部はレイアウト設計の様々に異なる需要に応じてコネクト部の何れか一端に任意で偏向させることが可能である。
【００２９】
本発明の実施形態では、過量のはんだ層４００がＴ字型ワイヤー１４０から第二バンプ２２０に向けて流れ込むことを防ぐため、コネクト部１４２の広さを縮小し、コネクト部１４２から分岐部１４３に向けて流れるはんだの量を減少させる。本発明は、様々に異なる需要に応じて、コネクト部の広さ、長さ、及び第二バンプとの間の距離を任意で調整することで、はんだオーバーフローを大幅に低下させ、ブリッジのショートの発生率も低下させ、製品の歩留まりを効果的に向上させられる。
【００３０】
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  回路基板、
１１０  基板、
１１１  表面、
１１２  アウターボンディングエリア、
１１３  インナーボンディングエリア、
１１３ａ  第一インナーボンディングエリア、
１１３ｂ  第二インナーボンディングエリア、
１２０  アウターリード、
１３０  インナーリード、
１４０  Ｔ字型ワイヤー、
１４１  主要部分、
１４２  コネクト部、
１４３  分岐部、
１４３ａ  第一端、
１４３ｂ  第二端、
２００  チップ、
２１０  第一バンプ、
２２０  第二バンプ、
３００  ソルダーレジスト層、
４００  はんだ層、
５００  封止材料、
Ｄ１  横方向、
Ｄ２  縦方向、
Ｉ  フリップチップボンディング構造、
Ｌ１  第一長さ、
Ｌ２  第二長さ、
ＬＤ  直線距離、
Ｗ１  第一広さ、
Ｗ２  第二広さ、
Ｗ３  第三広さ、
Ｗ４  第四広さ。
【図１】
0006989653.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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