(57)【要約】【課題】  半導体ベアチップ及びチップ部品の双方に対して、優れた機械的・電気的接続特性を確保することのできる部品実装基板を提供する。【解決手段】  半導体ベアチップ３やチップ部品４が接続されるプリント配線基板１６の配線パターン２は、銅箔に金メッキを施して、半導体ベアチップ３のボンディングに備える一方、配線パターン２のチップ部品４が装着される部位には、当該配線パターン２を貫通して基板の表面を露出させた基板露出孔８を形成して、チップ部品４を配線パターン２に接着する導電性接着剤９を基板露出孔８に充填することで、導電性接着剤９による接着強度を向上させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体ベアチップとチップ部品とが同一のプリント配線基板上に実装される部品実装基板であって、
前記プリント配線基板は、前記半導体ベアチップやチップ部品を接続する配線パターンが銅箔に金メッキを施した構造に形成されると共に、前記配線パターンの前記チップ部品が装着される部位には、当該配線パターンを貫通して基板の表面を露出させた基板露出孔が形成され、
前記半導体ベアチップは、ボンディングワイヤーにより前記配線パターンに接続され、
前記チップ部品は、前記基板露出孔に充填されるように塗布された導電性接着剤によって前記配線パターンに接続されたことを特徴とする部品実装基板。
【請求項２】
光受光素子を含む半導体ベアチップとチップ部品とがプリント配線基板上に実装された部品実装基板として請求項１に記載の部品実装基板を備えたことを特徴とする光受光装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光受光装置を使用したことを特徴とする光記録装置。
【請求項４】
請求項２に記載の光受光装置を使用したことを特徴とする光再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ベアチップとチップ部品とが同一のプリント配線基板上に実装される部品実装基板に関し、特に、プリント配線基板に対するチップ部品の接続強度を向上させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ベアチップとチップ部品とが同一のプリント配線基板上に実装された部品実装基板がある。
例えば、所謂、ＯＥ−ＩＣ（光電気変換集積回路）として光受光装置に搭載される部品実装基板である。この部品実装基板では、高速で動作するフォトダイオードを組み込んだ集積回路が前記半導体ベアチップとしてプリント配線基板に実装され、その同一基板上に、前記チップ部品としてのコンデンサが実装される。
この場合に、チップ部品としてのコンデンサは、電気回路的には、集積回路の電源とグランドと間に接続されて、集積回路への給電動作を安定させる役割を果たす。
【０００３】
近年、ＯＥ−ＩＣとして使用される部品実装基板の場合、ＯＥ−ＩＣの高速化や、高密度実装による装置のコンパクト化のために、プリント配線基板上のチップ部品は、半導体ベアチップに近接した位置に実装されるようになってきている。
図１は、このようなＯＥ−ＩＣとして使用される部品実装基板の従来例を示したものである。
この部品実装基板７は、一つのプリント配線基板６上に、光電気変換集積回路を構成するための半導体ベアチップ３と、半導体ベアチップ３への給電動作を安定させるためのチップ部品４とを実装したものである。
プリント配線基板６の表面には、半導体ベアチップ３やチップ部品４を接続するための配線パターン２が形成されている。
【０００４】
通常、ＯＥ−ＩＣ用の部品実装基板７は、ハンダ付けにて他の基板に実装されるが、他の基板へのハンダ付けの際に、かなりの加熱を受ける。半導体ベアチップ３やチップ部品４をハンダ付けでプリント配線基板６の配線パターン２に接続していると、基板相互のハンダ付けの際の加熱で、半導体ベアチップ３やチップ部品４の接着に使用されているハンダが溶けて、接続不良や剥離等の問題が発生する虞がある。
そこで、このような問題の発生を回避するために、半導体ベアチップ３及びチップ部品４は、ハンダよりも耐熱性の高い導電性接着剤によって、前記配線パターン２に接続している。
【０００５】
また、半導体ベアチップ３の表面にはボンディングパッド５が形成され、ボンディングパッド５と配線パターン２とはボンディングワイヤー１で接続されている。ボンディングワイヤー１の材料は金線であり、ボンディングパッド５及び配線パターン２とは熱圧着にてボンディングされる。
【０００６】
プリント配線基板６上の配線パターン２は、通常、銅箔によって形成されるが、銅箔のままでは、ボンディングワイヤー１の熱圧着で充分な接続強度を得ることが難しい。
そこで、配線パターン２は、ボンディングワイヤー１との熱圧着性を向上させるために、予め、銅箔の表面に金メッキを施す表面処理が実施される（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−７７６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、ボンディングワイヤー１の接続強度を高めるために金メッキ処理した配線パターン２の表面は、ツルツルの光沢面となり、導電性接着剤による接着強度がきわめて悪くなってしまう。
特に、チップ部品４を配線パターン２に接着する際の接着強度が得られないため、チップ部品４と配線パターン２との間の電気的接続が不良となったり、最悪の場合、チップ部品４の剥離という重大な欠陥が発生してしまう虞があった。
【０００９】
本発明が解決しようとする課題としては、半導体ベアチップとプリント配線基板上の配線パターンとの間のボンディングによる接続に安定した接続強度を得ることができ、しかも、導電性接着剤によるチップ部品と配線パターンとの間の接着にも十分な接着強度を確保して、半導体ベアチップ及びチップ部品の双方に対して、優れた機械的・電気的接続特性を確保することのできる部品実装基板を提供すること、また、この部品実装基板をＯＥ−ＩＣとして使用することで動作信頼性を高めた光受光装置や光記録装置、光再生装置を提供することがそれぞれ一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の部品実装基板は、半導体ベアチップとチップ部品とが同一のプリント配線基板上に実装される部品実装基板であって、前記プリント配線基板は、前記半導体ベアチップやチップ部品を接続する配線パターンが銅箔に金メッキを施した構造に形成されると共に、前記配線パターンの前記チップ部品が装着される部位には、当該配線パターンを貫通して基板の表面を露出させた基板露出孔が形成され、前記半導体ベアチップは、ボンディングワイヤーにより前記配線パターンに接続され、前記チップ部品は、前記基板露出孔に充填されるように塗布された導電性接着剤によって前記配線パターンに接続されたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る部品実装基板の好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明に係る部品実装基板の一実施の形態の平面図、図３は図２に示した部品実装基板におけるチップ部品の接続構造の説明図で、図３（ａ）は図２のＡ部拡大図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
なお、図２及び図３に示した一実施の形態において、既に図１において説明した部材と同一の構成については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００１２】
図２に示した一実施の形態の部品実装基板２１は、ＯＥ−ＩＣ（光電気変換集積回路）として光受光装置に搭載される基板である。
この一実施の形態の部品実装基板２１は、一つのプリント配線基板１６上に、光電気変換集積回路を構成するための半導体ベアチップ３と、半導体ベアチップ３への給電動作を安定させるためのチップ部品４とを実装したものである。
プリント配線基板１６の表面には、半導体ベアチップ３やチップ部品４を接続するための配線パターン２が形成されている。
【００１３】
半導体ベアチップ３及びチップ部品４は、ハンダよりも耐熱性の高い導電性接着剤によって、前記配線パターン２に接続している。
【００１４】
また、半導体ベアチップ３の表面にはボンディングパッド５が形成され、ボンディングパッド５と配線パターン２とはボンディングワイヤー１で接続されている。ボンディングワイヤー１の材料は金線であり、ボンディングパッド５及び配線パターン２とは熱圧着にてボンディングされる。
【００１５】
配線パターン２は、ボンディングワイヤー１の熱圧着性を向上させるために、銅箔の表面に金メッキを施した構成とされている。また、本実施の形態の場合、配線パターン２の前記チップ部品４が装着される部位には、当該配線パターン２を貫通してプリント配線基板１６の表面を露出させた基板露出孔８が形成されている。この基板露出孔８は、平面視の形状が円形の孔である。
【００１６】
そして、チップ部品４は、前記基板露出孔８に充填されるように塗布された導電性接着剤９によって前記配線パターン２に接続されている。
塗布された導電性接着剤９は、基板露出孔８を通ってプリント配線基板１６の表面まで達している。ＯＥ−ＩＣに適したプリント配線基板１６の材料として、高耐熱樹脂が用いられ、その表面は、ある程度平滑処理されているが繊維の目などにより凹凸が存在する表面（粗面）状態になっている。そのため、金メッキによってツルツルの光沢面となった配線パターン２にそのままチップ部品４を導電性接着剤９によって接着する場合に比べて、プリント配線基板１６の凹凸部によって大幅に接着強度が向上する。
【００１７】
なお、配線パターンは、無電解メッキ法又は電解メッキ法などを用いてその表面が金メッキされる。
【００１８】
以上に説明した部品実装基板２１では、半導体ベアチップ３上のボンディングパッド５は、金線によるボンディングワイヤー１によってプリント配線基板１６上の配線パターン２に電気的接続されるが、配線パターン２の表面が金メッキ処理されていて、配線パターン２とボンディングワイヤー１との熱圧着性が良いため、半導体ベアチップ３とプリント配線基板１６の配線パターン２との間のボンディングによる接続に安定した接続強度を得ることができる。
その一方、チップ部品４を配線パターン２に接続する導電性接着剤９は、配線パターン２に貫通形成された基板露出孔８によって、基板露出孔８内及びプリント配線基板１６の表面（粗面）とも接着を果たしていて、接着面積の増大による機械的な接着強度の向上が、金メッキ処理によって光沢面化された配線パターン２との間の接着強度の低下を補い、チップ部品４と配線パターン２との間の安定した電気的・機械的接続を実現する。
従って、半導体ベアチップ３及びチップ部品４の双方に対して、優れた機械的・電気的接続特性を確保することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、導電性接着剤９を充填する基板露出孔８の横断面形状は、上記実施の形態に限らない。例えば、上記実施の形態では、基板露出孔８の横断面形状は円形であったが、例えば、角型や台形型、星型などの孔にすれば、更に接着面積が増大し、また、角部にくさびのようにかかるアンカー効果により、より一層の接着強度が得られる。
【００２０】
図４は、プリント配線基板上に半導体ベアチップとチップ部品とが実装されたＯＥ−ＩＣ（光電気変換集積回路）として上記部品実装基板２１を使用した光受光装置の斜視図である。
図４に示すように、光受光装置３１は、部品実装基板２１の表面を、透明樹脂１０でモールドしている。また、当該光受光装置３１を他の基板に実装するために、プリント配線基板１６の外周部には、実装用の接続端子１１が延設されている。
【００２１】
また、光受光装置３１は、部品実装基板２１上での半導体ベアチップ３及びチップ部品４の電気的接続特性が安定しているため、例えば、チップ部品４等の電気的接続部における剥離や接続不良に起因した故障を防止して、動作信頼性を向上させることができる。
【００２２】
さらに、光受光装置３１は、光記録装置又は光再生装置に使用するのに好都合である。一般に、光記録装置や光再生装置の光ピックアップ部は振動や温度変化にさらされるため、部品の接続強度の向上や電気的接続の信頼性が特に要求される。光受光装置３１はチップ部品４の接着強度が向上しているため、光ピックアップ部に用いても、振動や温度変化によって接触不良などを起こしにくく、高性能な光記録装置，光再生装置を構成することができる。
【００２３】
なお、本発明において、プリント配線基板上に実装されるチップ部品は、上記実施の形態に示したチップコンデンサに限らない。例えば、チップ部品として、チップ抵抗、チップインダクタ、チップ振動子などが搭載される場合も考えられる。
【００２４】
以上、詳述したように、本発明の実施の形態に係る部品実装基板２１は、半導体ベアチップ３とチップ部品４とが同一のプリント配線基板上に実装され、半導体ベアチップ３やチップ部品４を接続する配線パターン２が銅箔に金メッキを施した構造に形成されると共に、配線パターン２のチップ部品４が装着される部位には、当該配線パターン２を貫通して基板の表面を露出させた基板露出孔８が形成され、半導体ベアチップ３は、ボンディングワイヤー１により配線パターン２に接続され、チップ部品４は、基板露出孔８に充填されるように塗布された導電性接着剤９によって配線パターン２に接続される。
これにより、半導体ベアチップ３上のボンディングパッド５は、金線によるボンディングワイヤー１によってプリント配線基板１６上の配線パターン２に電気的接続されるが、配線パターン２の表面が金メッキ処理されていて、配線パターン２とボンディングワイヤー１との熱圧着性が良いため、半導体ベアチップ３とプリント配線基板１６の配線パターン２との間のボンディングによる接続に安定した接続強度を得ることができる。
その一方、チップ部品４を配線パターン２に接続する導電性接着剤９は、配線パターン２に貫通形成された基板露出孔８によって、基板露出孔８内及びプリント配線基板１６の表面（粗面）とも接着を果たしていて、接着面積の増大による機械的な接着強度の向上が、金メッキ処理によって光沢面化された配線パターン２との間の接着強度の低下を補い、チップ部品４と配線パターン２との間の安定した電気的・機械的接続を実現する。
従って、半導体ベアチップ３及びチップ部品４の双方に対して、優れた機械的・電気的接続特性を確保することができる。
【００２５】
また、本発明の実施の形態に係る光受光装置３１は、光受光素子を含む半導体ベアチップ３とチップ部品４とがプリント配線基板１６上に実装された部品実装基板として上記部品実装基板２１を備えたことにより、部品実装基板２１上での半導体ベアチップ３及びチップ部品４の電気的接続特性が安定しているため、例えば、チップ部品等の電気的接続部における剥離や接続不良に起因した故障を防止して、動作信頼性を向上させることができる。
さらに、本発明の実施の形態に係る光受光装置３１を使用した光記録装置や光再生装置では、搭載する光受光装置３１の動作信頼性が高いため、安定した動作性能を長期に渡って維持する耐久性の向上等が図り易くなる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の部品実装基板の構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る部品実装基板の一実施の形態の平面図である。
【図３】図２に示した部品実装基板におけるチップ部品の接続構造の説明図で、（ａ）は図２のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図２に示した部品実装基板を使用した光受光装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ボンディングワイヤー
２  配線パターン
３  半導体ベアチップ
４  チップ部品
５  ボンディングパッド
８  基板露出孔
９  導電性接着剤
１１  接続端子
１６  プリント配線基板
２１  部品実装基板
３１  光受光装置
【図１】
2006093360.tif 000003
【図２】
2006093360.tif 000004
【図３】
2006093360.tif 000005
【図４】
2006093360.tif 000006