(57)【要約】【課題】電子部品の実装位置ずれを容易に検査できる実装基板を提供する。【解決手段】実装基板１は電子部品が搭載される電子部品搭載領域３を備えている。電子部品搭載領域３の平面形状及び平面サイズは搭載される電子部品の平面形状及び平面サイズと同一である。電子部品搭載領域３の角部に沿って位置ずれ検出パターン７が配置されている。位置ずれ検出パターン７は電子部品搭載領域３の領域内に配置された位置ずれ検出パターン７ａと、電子部品搭載領域３の領域外に配置された位置ずれ検出パターン７ｂ，７ｃとを備えている。【選択図】図１
2015106657.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が搭載される電子部品搭載領域を備えた実装基板において、
前記電子部品搭載領域の角部に沿って配置された位置ずれ検出パターンを備え、
前記位置ずれ検出パターンは前記電子部品搭載領域の領域外と領域内のそれぞれに配置されることを特徴とする実装基板。
【請求項２】
前記位置ずれ検出パターンはＬ字型であることを特徴とする請求項１に記載の実装基板。
【請求項３】
前記電子部品搭載領域の前記領域外の前記位置ずれ検出パターンと前記領域内の前記位置ずれ検出パターンは幅寸法が同じであり、
前記領域外の前記位置ずれ検出パターンと前記領域内の前記位置ずれ検出パターンの間隔は前記位置ずれ検出パターンの太さと同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載の実装基板。
【請求項４】
前記位置ずれ検出パターンは前記電子部品搭載領域の角部のうち少なくとも１箇所以上に配置されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の実装基板。
【請求項５】
前記電子部品は半導体チップである請求項１から４のいずれか一項に記載の実装基板。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の実装基板の前記電子部品搭載領域に電子部品が搭載されていることを特徴とする電子部品実装体。
【請求項７】
前記電子部品はフリップチップ実装によって前記電子部品搭載領域に搭載されていることを特徴とする請求項６に記載の電子部品実装体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が搭載される電子部品搭載領域を備えた実装基板、及び実装基板の電子部品搭載領域に電子部品が実装されている電子部品実装体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体チップ等の電子部品の実装方法のひとつとしてフリップチップボンディング方式がある。電子部品がフリップチップ実装された電子部品実装体の検査のひとつに電子部品の実装位置ずれを確認する検査がある。電子部品の実装位置ずれを確認する方法として、シリコンの赤外透過性を利用した赤外線顕微鏡による実装位置ずれ検査方法が既に知られている。
【０００３】
しかし、赤外線顕微鏡を用いた検査では、焦点合わせに時間が掛かったり、画像が不鮮明であったりするという問題があった。このような不具合に対して、赤外線以外の方法でフリップチップ実装における実装位置ずれを確認する方法が開示されている（例えば特許文献１から３を参照。）。
【０００４】
特許文献１には、フリップチップ実装における実装位置ずれの確認の容易化と歩留り改善を目的として、ＩＣ（Integrated Circuit）チップのアライメントマークとＩＣチップの角部を画像取り込みする機構を設けることが開示されている。
【０００５】
特許文献２には、フリップチップ実装における実装位置ずれの確認の容易化を目的として、透明な精度確認用サブストレートなどを用いて実装位置ずれを確認することが開示されている。
【０００６】
特許文献３には、フリップチップ実装における実装位置ずれの確認の容易化を目的として、配線抵抗値の差で実装位置ずれの代用特性とする方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１から３に開示されたフリップチップ実装における実装位置ずれの検査方法は赤外線顕微鏡を使用しない。
【０００８】
しかし、特許文献１に開示された方法では上下カメラ等の冶工具類が新規に必要となるという問題があった。
また、特許文献２に開示された方法では透明な精度確認用サブストレートが必要であり、特許文献３に開示された方法では配線抵抗測定端子が必要であり、部材に制限事項が付くという問題があった。
【０００９】
このような問題は、フリップチップ実装に限らず、他の方法で電子部品を実装基板に実装したときの実装位置ずれの検査でも生じる。
【００１０】
本発明の目的は、電子部品の実装位置ずれを容易に検査できる実装基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る実装基板は、電子部品が搭載される電子部品搭載領域を備えた実装基板であって、上記電子部品搭載領域の角部に沿って配置された位置ずれ検出パターンを備え、上記位置ずれ検出パターンは上記電子部品搭載領域の領域外と領域内のそれぞれに配置されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実装基板は電子部品の実装位置ずれを容易に検査できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実装基板の一実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図２】同実施例の実装基板における電子部品搭載領域の１つの角部の近傍を拡大して示した概略的な平面図である。
【図３】電子部品の一例を説明するための概略的な裏面図である。
【図４】電子部品実装体の一実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図５】同実施例の電子部品実装体の概略的な斜視図である。
【図６】同実施例の実装基板における電子部品搭載領域の１つの角部の近傍を拡大して示した概略的な平面図である。
【図７】実装基板の他の実施例を説明するための概略的な平面図である。
【図８】実装基板のさらに他の実施例を説明するための、実装基板における電子部品搭載領域の１つの角部の近傍を拡大して示した概略的な平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実装基板において、上記位置ずれ検出パターンはＬ字型である例を挙げることができる。ただし、本発明の実装基板において、位置ずれ検出パターンの配置形状はＬ字型に限定されるものではない。例えば、１つ位置ずれ検出パターンは複数の位置ずれ検出パターンに分割されていてもよい。
【００１５】
本発明の実装基板において、上記電子部品搭載領域の上記領域外の上記位置ずれ検出パターンと上記領域内の上記位置ずれ検出パターンは幅寸法が同じであり、上記領域外の上記位置ずれ検出パターンと上記領域内の上記位置ずれ検出パターンの間隔は上記位置ずれ検出パターンの太さと同じである例を挙げることができる。ただし、本発明の実装基板において、電子部品搭載領域の領域外の位置ずれ検出パターンと領域内の位置ずれ検出パターンは互いに幅寸法が異なっていてもよい。また、電子部品搭載領域の領域外の位置ずれ検出パターンと領域内の位置ずれ検出パターンの間隔は、いずれかの位置ずれ検出パターンの幅寸法と同じであってもよいし、位置ずれ検出パターンの各幅寸法とは異なっていてもよい。
【００１６】
本発明の実装基板において、上記位置ずれ検出パターンは上記電子部品搭載領域の角部のうち少なくとも１箇所以上に配置される。より好ましくは、位置ずれ検出パターンは少なくとも電子部品搭載領域の角部のうち対角に位置する２箇所の角部に対して配置されている。より好ましくは、位置ずれ検出パターンは電子部品搭載領域の角部の全部に対して配置されている。
【００１７】
本発明の実装基板において、上記電子部品は半導体チップである例を挙げることができる。ただし、本発明の実装基板において、電子部品は半導体チップに限定されず、他の電子部品であってもよい。
【００１８】
本発明に係る電子部品実装体は、本発明の実装基板の上記電子部品搭載領域に電子部品が搭載されていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の電子部品実装体において、上記電子部品はフリップチップ実装によって上記電子部品搭載領域に搭載されている例を挙げることができる。ただし、本発明の電子部品実装体において、電子部品はフリップチップ実装とは異なる方法で電子部品搭載領域に実装されていてもよい。
【００２０】
本発明の実施の形態を説明する。本発明は、電子部品の実装後における実装位置ずれの確認に際して、以下の特徴を有する。要するに、本発明の実装基板は、電子部品搭載領域の角部に位置ずれ検出パターンを備えているので、赤外線顕微鏡等の新規な冶工具類を必要とすることなく、ＩＣと基板の位置ずれを検出することができることが特徴になっている。
【００２１】
図１は、実装基板の一実施例を説明するための概略的な平面図である。図２は、この実施例の実装基板における電子部品搭載領域の１つの角部の近傍を拡大して示した概略的な平面図である。
【００２２】
実装基板１は、電子部品が搭載される電子部品搭載領域３を備えている。電子部品搭載領域３の平面形状は、搭載される電子部品と同一であり、例えば矩形である。電子部品搭載領域３の大きさは、搭載される電子部品の平面サイズと同じであり、例えば５×１５ｍｍ（ミリメートル）である。ただし、本発明の実装基板において、電子部品搭載領域の大きさ及び電子部品はこの実施例に限定されるものではない。
【００２３】
電子部品搭載領域３の領域内に、搭載される電子部品の外部接続端子に対応して電極パッド５が配置されている。電極パッド５は、例えば実装基板１の基材の表面に形成された金属材料パターンによって形成されている。図示は省略されているが、実装基板１の基材の表面には電極パッド５と電気的に接続された配線パターンも形成されている。
【００２４】
電子部品搭載領域３の角部に沿って位置ずれ検出パターン７が形成されている。位置ずれ検出パターン７は電子部品搭載領域３の４つの角部ごとに配置されている。各位置ずれ検出パターン７はそれぞれ３つの位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃを備えている。
【００２５】
位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃの平面形状は例えばＬ字型である。各位置ずれ検出パターン７において、位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃは電子部品搭載領域３の中央側から位置ずれ検出パターン７ａ、位置ずれ検出パターン７ｂ、位置ずれ検出パターン７ｃの順に配置されている。
【００２６】
位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃは例えば同じ幅寸法で形成されている。位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃの幅寸法は例えば５μｍ（マイクロメートル）である。位置ずれ検出パターン７ａと位置ずれ検出パターン７ｂの間隔及び位置ずれ検出パターン７ｂと位置ずれ検出パターン７ｃの間隔は、例えば位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃの幅寸法と同じであり、ここでは５μｍである。
【００２７】
各位置ずれ検出パターン７において、位置ずれ検出パターン７ａは電子部品搭載領域３の領域内に配置されている。位置ずれ検出パターン７ａは電子部品搭載領域３の境界とは５μｍの間隔をもって配置されている。
【００２８】
位置ずれ検出パターン７ｂは電子部品搭載領域３の領域外に配置されている。位置ずれ検出パターン７ｂは電子部品搭載領域３の境界に隣接して配置されている。
【００２９】
位置ずれ検出パターン７ｃは電子部品搭載領域３の領域外に配置されている。位置ずれ検出パターン７ｂは位置ずれ検出パターン７ａに対して電子部品搭載領域３とは反対側の位置に配置されている。位置ずれ検出パターン７ｂは位置ずれ検出パターン７ａとは５μｍの間隔をもって配置されている。
【００３０】
位置ずれ検出パターン７の各位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃは、例えば金属材料又は絶縁材料によって形成されている。例えば、位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃは、実装基板１の基材の表面に配置されており、電極パッド５や配線パターンと同じ金属材料で同時に形成されたものである。金属材料は例えばＣｕ（銅）やＡｌ（アルミニウム）である。
【００３１】
実装基板１の基材の表面に保護用絶縁膜として機能するソルダーレジスト（図示は省略）が形成されている。実装基板１の基材の表面に形成された位置ずれ検出パターン７及び配線パターン等はソルダーレジストで覆われている。電極パッド５の中央部の上のソルダーレジストは除去されている。なお、位置ずれ検出パターン７の上のソルダーレジストが除去されて位置ずれ検出パターン７が露出している構造であってもよい。
【００３２】
なお、本発明の実装基板において、位置ずれ検出パターンの構造は位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃの構造に限定されない。
例えば、位置ずれ検出パターンは、電極パッドや配線パターンとは別々の工程で金属材料によって形成されたものであってもよい。なお、位置ずれ検出パターンを形成するための金属材料はＣｕやＡｌに限定されず、他の金属材料であってもよい。
また、位置ずれ検出パターンは、電極パッドや配線パターンが形成されている層とは異なる層、例えば保護用絶縁膜の表面に形成されているようにしてもよい。
【００３３】
また、位置ずれ検出パターンは絶縁材料によって形成されていてもよい。例えば、位置ずれ検出パターンはソルダーレジスト等の保護用絶縁膜と同じ材料によって形成されていてもよい。例えば、位置ずれ検出パターンは、位置ずれ検出パターンの周囲の保護用絶縁膜に凹部が形成されて、又は位置ずれ検出パターンの周囲の保護用絶縁膜が除去されて、保護用絶縁膜材料で形成されている構成を挙げることができる。また、位置ずれ検出パターンは、保護用絶縁膜の下層の凸形状又は凹形状に起因して保護用絶縁膜の表面に形成された凸形状又は凹形状によって形成されているようにしてもよい。
【００３４】
また、位置ずれ検出パターンは、保護用絶縁膜とは別途形成された絶縁材料パターン、例えばシルク印刷によって保護用絶縁膜の表面に形成された絶縁材料パターンで形成されているようにしてもよい。
このように、本発明の実装基板において、位置ずれ検出パターンの材料や、位置ずれ検出パターンが形成される層は、特に限定されない。
【００３５】
図３は、電子部品の一例を説明するための概略的な裏面図である。
電子部品９は例えばフリップチップ実装型の半導体チップである。電子部品９は裏面に外部接続端子９ａを備えている。外部接続端子９ａは例えば半田バンプである。
【００３６】
図４は、電子部品実装体の一実施例を説明するための概略的な平面図である。図５は、この実施例の電子部品実装体の概略的な斜視図である。図６は、この実施例の実装基板における電子部品搭載領域の１つの角部の近傍を拡大して示した概略的な平面図である。
【００３７】
電子部品実装体１１は、図１及び図２を参照して説明した実装基板１に電子部品９が搭載されたものである。電子部品９は図３を参照して説明したものと同じである。電子部品９は外部接続端子９ａが配置されている面を実装基板１側に向けて実装基板１に搭載されている。
【００３８】
電子部品９の外部接続端子９ａは、実装基板１の電極パッド５に接続されている。外部接続端子９ａと電極パッド５の接続はフリップチップ実装技術によって実施されたものである。
【００３９】
電子部品９は、実装基板１の電子部品搭載領域３に位置合せして実装基板１に実装される。しかし、図６に示されるように、電子部品９の実装位置が電子部品搭載領域３に対してずれることがある。
【００４０】
実装基板１には位置ずれ検出パターン７が配置されている。電子部品搭載領域３の角部を観察することにより、電子部品９の実装位置ずれを容易に検出することができる。電子部品搭載領域３の角部を観察は、赤外線顕微鏡等の特殊な装置を必要とせず、例えば、通常の光学的な汎用検査機によって行うことができる。ここで、通常の光学的な汎用検査機は例えばオムロン社の基板外観検査装置などである。
【００４１】
上述のように、赤外線顕微鏡を用いた検査は焦点合わせに時間が掛かる。これに対し、電子部品実装体１１に対する電子部品搭載領域３の角部の観察は赤外線顕微鏡を必要としないので、実装基板１及び電子部品実装体１１は、電子部品９の実装後の検査時間を短縮することができる。
【００４２】
電子部品９が電子部品搭載領域３に対して正確に実装されている場合、位置ずれ検出パターン７の位置ずれ検出パターン７ｂの電子部品搭載領域３に隣接する辺（Ｘ方向０点及びＹ方向０点）と電子部品９の輪郭は一致する。この場合、電子部品９の実装位置ずれ量は０となる。
【００４３】
図６に示された実装状態では、電子部品９はＸ方向（紙面左右方向）及びＹ方向（紙面上下方向）で位置ずれ検出パターン７の位置ずれ検出パターン７ｂと重なっている。Ｘ方向において、電子部品９の角部の輪郭は位置ずれ検出パターン７ｂと位置ずれ検出パターン７ｃの間に位置している。Ｙ方向において、電子部品９の角部の輪郭は位置ずれ検出パターン７ｂと重なっている。したがって、電子部品９の実装位置ずれ量は、Ｘ方向で−５〜−１０μｍのずれ、Ｙ方向で＋５μｍ以内のずれとなる。
【００４４】
さらに、複数の角部について位置ずれ検出パターン７を用いて電子部品９の実装位置のずれ量を観察することにより、電子部品９の実装位置が電子部品搭載領域３に対してどの程度回転しているのかを検査することもできる。
【００４５】
図７は、実装基板の他の実施例を説明するための概略的な平面図である。図７において、図１及び図２と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【００４６】
この実施例の実装基板１では、位置ずれ検出パターン７は、電子部品搭載領域３の対角に位置する２箇所の角部に配置されている。電子部品搭載領域３の４箇所の角部のうち少なくとも２箇所の角部に対して位置ずれ検出パターン７がそれぞれ配置されているようにすれば、搭載された電子部品の実装位置が電子部品搭載領域３に対してどの程度回転しているのかを検査できる。
【００４７】
なお、位置ずれ検出パターン７は、電子部品搭載領域３の４箇所の角部のうち、一箇所の角部に対して配置されていてもよいし、隣り合う２箇所の角部に対して配置されていてもよいし、３箇所の角部に対して配置されていてもよい。
【００４８】
図８は、実装基板のさらに他の実施例を説明するための、実装基板における電子部品搭載領域の１つの角部の近傍を拡大して示した概略的な平面図である。図８において、図１及び図２と同じ機能を果たす部分には同じ符号が付されている。
【００４９】
この実施例の実装基板１では、位置ずれ検出パターン７は、電子部品搭載領域３の角部に沿って配置された位置ずれ検出パターン７ａ−１，７ａ−２の組と位置ずれ検出パターン７ｂ−１，７ｂ−２の組を備えている。
【００５０】
位置ずれ検出パターン７ａ−１，７ａ−２は電子部品搭載領域３の領域内に配置されている。位置ずれ検出パターン７ａ−１はＸ方向で電子部品搭載領域３の境界に隣接して配置されている。位置ずれ検出パターン７ａ−２はＹ方向で電子部品搭載領域３の境界に隣接して配置されている。
【００５１】
位置ずれ検出パターン７ｂ−１，７ｂ−２は電子部品搭載領域３の領域外に配置されている。位置ずれ検出パターン７ｂ−１は電子部品搭載領域３のＹ方向と平行な電子部品搭載領域３の辺に対向して電子部品搭載領域３とは例えば５μｍの間隔をもって配置されている。位置ずれ検出パターン７ａ−２はＸ方向と平行な電子部品搭載領域３の辺に対向して電子部品搭載領域３とは例えば５μｍの間隔をもって配置されている。
【００５２】
位置ずれ検出パターン７ａ−１，７ｂ−１の幅寸法（Ｘ方向の寸法）は例えば５μｍである。位置ずれ検出パターン７ａ−２，７ｂ−２の幅寸法（Ｙ方向の寸法）は例えば５μｍである。位置ずれ検出パターン７ａ−１と位置ずれ検出パターン７ｂ−１の間隔及び位置ずれ検出パターン７ａ−２と位置ずれ検出パターン７ｂ−２の間隔は例えば５μｍである。
【００５３】
この実施例の実装基板１に電子部品が実装された電子部品実装体は、図４から図６を参照して説明した電子部品実装体１１と同様に、電子部品の搭載位置ずれを容易に検査できる。このように、位置ずれ検出パターン７ａ−１，７ａ−２，７ｂ−１，７ｂ−２の形状は四角形であってもよい。なお、本発明において、位置ずれ検出パターンの平面形状は特に限定されない。
【００５４】
なお、「電子部品搭載領域の角部に沿って配置された位置ずれ検出パターン」とは、電子部品搭載領域の角部の２辺に対向する位置にそれぞれ位置ずれ検出パターンが配置されていることを意味する。例えば、図１に示された位置ずれ検出パターン７ａ，７ｂ，７ｃのように、位置ずれ検出パターンは電子部品搭載領域の角部の２辺に対向する位置で連続して配置されていてもよい。また、図８に示された位置ずれ検出パターン７ａ−１，７ａ−２の組及び位置ずれ検出パターン７ｂ−１，７ｂ−２の組のように、位置ずれ検出パターンは電子部品搭載領域の角部の２辺に対向する位置に対して分割して配置されていてもよい。また、１つの位置ずれ検出パターンは、電子部品搭載領域の角部の２辺に対向する位置で連続して配置された位置ずれ検出パターンと、電子部品搭載領域の角部の２辺に対向する位置に対して分割して配置された位置ずれ検出パターンの組合せであってもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施例を説明したが、上記実施例での数値、材料、配置、個数等は一例であり、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００５６】
例えば、上記実施例では電子部品９はフリップチップ実装型の半導体チップであるが、本発明において、電子部品はフリップチップ実装型の半導体チップに限定されない。本発明において、電子部品は、フリップチップ実装型以外の表面実装型の半導体チップ、例えばＱＦＰ(Quad Flat Package)などのアウトリードを備えた半導体チップであってもよい。また、電子部品は、半導体チップ以外の電子部品、例えば抵抗素子などであってもよい。
【００５７】
また、上記実施例では、実装基板１において、いずれかの位置ずれ検出パターンが電子部品搭載領域に隣接しているが、本発明の実装基板はこれに限定されない。本発明の実装基板は、いずれの位置ずれ検出パターンも電子部品搭載領域に隣接していない構成であってもよい。
【００５８】
また、上記実施例では、電子部品搭載領域３の角部は直角であるが、本発明の実装基板はこれに限定されない。本発明の実装基板において、電子部品搭載領域の角部は、搭載される電子部品の平面形状に合わせて、丸みを帯びていてもよいし、直角以外の角度で形成されていてもよい。
【００５９】
また、上記実施例では、電子部品搭載領域３の平面形状は矩形であるが、本発明の実装基板はこれに限定されない。本発明の実装基板において、電子部品搭載領域の平面形状は、搭載される電子部品の形状に合わせた形状であればよく、例えば、矩形以外の四角形であってもよいし、四角形以外の多角形であってもよい。
【００６０】
また、電子部品搭載領域の１つの角部に対して配置される位置ずれ検出パターンの個数は、電子部品搭載領域の領域外と領域内のそれぞれに配置されていれば特に限定されない。
【００６１】
例えば、図１に示された実施例では、電子部品搭載領域３の１つの角部に対して電子部品搭載領域３の領域外に２つの位置ずれ検出パターン７ｂ，７ｃが配置されている。本発明の実装基板において、電子部品搭載領域の１つの角部に対して電子部品搭載領域の領域外に配置される位置ずれ検出パターンの個数は１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００６２】
また、図１に示された実施例では、電子部品搭載領域３の１つの角部に対して電子部品搭載領域３の領域内に１つの位置ずれ検出パターン７ａが配置されている。本発明の実装基板において、電子部品搭載領域の１つの角部に対して電子部品搭載領域の領域内に配置される位置ずれ検出パターンの個数は２つ以上であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１  実装基板
３  電子部品搭載領域
５  電極パッド
７，７ａ，７ｂ，７ｃ  位置ずれ検出パターン
７ａ−１，７ａ−２，７ｂ−１，７ｂ−２  位置ずれ検出パターン
９  電子部品
１１  電子部品実装体。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６４】
【特許文献１】特許４７６８７３１号公報
【特許文献２】特許３４００３４０号公報
【特許文献３】特許３３０６５０５号公報
【図１】
2015106657.tif 000003
【図２】
2015106657.tif 000004
【図３】
2015106657.tif 000005
【図４】
2015106657.tif 000006
【図５】
2015106657.tif 000007
【図６】
2015106657.tif 000008
【図７】
2015106657.tif 000009
【図８】
2015106657.tif 000010