(57)【要約】【課題】ＩＣチップを高い信頼性をもって実装することができる配線基板を簡易な構成で実現する。【解決手段】熱圧着によってＩＣチップが実装される実装部２と、実装部２から引き出された複数の配線３〜６とを備えた配線基板１において、幅広の電源配線３および幅広部分４Ｐを有するグラウンド配線４それぞれに、熱拡散を抑制するための開口部９を複数形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱圧着によってＩＣチップが実装される実装部と、該実装部から引き出された複数の配線とを備えた配線基板において、
上記複数の配線に、熱拡散を抑制するための開口部を有する配線が含まれていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
上記開口部を有する配線は、少なくともその一部分の幅が、開口部を有しない配線の幅よりも大きくなっており、この部分に上記開口部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項３】
上記熱圧着時に、その実装部と上記ＩＣチップとの間に封止用の熱硬化性樹脂が配されることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項４】
上記開口部を有する配線は電源配線であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項５】
上記開口部を有する配線はグラウンド配線であることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項６】
上記開口部を有する配線がスルーホールに接続されていることを特徴とする請求項１に記載の配線基板。
【請求項７】
上記開口部を有する配線には、複数の丸型の開口部が分散して配置されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項８】
上記開口部を有する配線には、複数の鋭角三角形形状の開口部が、一頂点が実装部側を向くように配置されていることを特徴とする請求項１記載の配線基板。
【請求項９】
請求項１記載の配線基板を備えていることを特徴とする電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱圧着によりＩＣチップを実装する配線基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器などに用いられるＩＣチップを搭載した配線基板の小型化、薄膜化、高密度化が進んでいる。ＩＣチップを配線基板に搭載する一方法として、フリップチップ実装方式がある。フリップチップ実装方式では、ＩＣチップ裏面から熱圧着を行い、ＩＣチップのバンプ（突起電極）と基板側の配線とを電気的に接続する。なお、このバンプと基板側の配線との接続部分を封止用樹脂（例えば、熱硬化性樹脂）によって封止することで、接続の信頼性を高めることができる。なお、封止用樹脂としては、ＡＣＦ(Anisotropic Conductive Film)、ＡＣＰ(Anisotropic Conductive Paste)、ＮＣＦ(Non Conductive Film)、ＮＣＰ(Non Conductive Paste)などが用いられる。
【０００３】
図８は、ＩＣチップ１１０を実装するための実装部１０１を有する配線基板１００を表す平面図である。図９は、ＩＣチップ１１０を熱圧着する際の図８のＢ−Ｂ’矢視断面を示している。
【０００４】
図８・９に示すように、配線基板１００は、ＩＣチップ１１０が実装される実装部１０１を備える。また、実装部１０１からは配線１０２〜１０５が引き出されている。また、配線１０２〜１０５それぞれに、ＩＣチップ１１０のバンプ１０８と接続する接続端子１０６が設けられている。配線１０４・１０５は各種信号配線として使用される。配線１０２・１０３は電源配線やグランド配線として使用され、配線１０４・１０５よりも幅広に形成されるか、あるいは幅広部分を有するように形成されている。また、図８・９に示すように、配線１０２・１０３はそれぞれ、スルーホール１０７を介して配線基板１００の裏面（実装部１０１を有する面と反対側の面）に設けられた配線１１１に接続されている。
【０００５】
ここで、ＩＣチップの実装の際には、図９に示すように、封止用樹脂が塗布された実装部１０１にＩＣチップ１１０が熱圧着される。熱圧着は、ＩＣチップの裏面側（バンプが形成されていない側の面）に対してヒートツール１１２を押下することで行われる。これによりヒートツール１１２からＩＣチップ１１０に設けられたバンプ１０８に熱が伝わり、これによって、バンプ１０８と配線１０２〜１０５それぞれの接続端子１０６とが接合され、かつその状態で実装部１０１およびＩＣチップ１１０間の封止用樹脂１２２が硬化する。これにより、ＩＣチップ１１０と配線１０２〜１０５との信頼性の高い電気的接続が実現される。
【特許文献１】特開昭６４−７７１９４（公開日：昭和６４年３月２３日）
【特許文献２】特開平９−２６０５７９（公開日：平成９年１０月３日）
【特許文献３】特開２００２−８３８４５（公開日：平成１４年３月２２日）
【特許文献４】特開２００１−２８１６８７（公開日：平成１３年１０月１０日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、熱圧着の際、幅広の配線（配線１０２）や幅広部分を有する配線（配線１０３）は、他の配線（配線１０４や配線１０５）よりも熱拡散し易い。このため、バンプと接続端子との接合状態にばらつきがでたり封止用樹脂の硬化状態にバラツキが生じたりして、ＩＣチップと各配線との電気的接続の信頼性がそこなわれるおそれがあった。
【０００７】
なお、特許文献１等には、プリント基板の全接続端子の熱抵抗、熱放射性を等しくするように、全接続端子の形状、面積、材質、構造及び接続端子とつながる配線パターン幅を同一とする構成が開示されているが、構成が複雑になるという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＩＣチップを高い信頼性をもって実装することができる配線基板を簡易な構成で実現する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の配線基板は、上記課題を解決するために、熱圧着によってＩＣチップが実装される実装部と、該実装部から引き出された複数の配線とを備えた配線基板において、上記複数の配線に、熱拡散を抑制するための開口部を有する配線が含まれていることを特徴とする。
【００１０】
本配線基板によれば、熱拡散し易い配線にこれを抑制するための開口部を設けることで、熱圧着時における各配線間の熱拡散速度のばらつきを小さくすることができる。これにより、熱圧着時の各配線の温度ばらつきが低減され、各配線とＩＣチップとの接触部分にほぼ均一に熱を加えることができる。この結果、ＩＣチップを高い信頼性をもって実装することができる。
【００１１】
具体的には、熱拡散し易い幅広の配線や幅広部分を有する配線あるいはスルーホールに接続する配線に上記開口部を設ければよい。このような配線としては、例えば、電源配線やグラウンド配線を挙げることができる。
【００１２】
また、上記構成は、熱圧着時にその実装部と上記ＩＣチップとの間に封止用の熱硬化性樹脂が配される場合により好適といえる。この熱硬化性樹脂は、ＩＣチップと配線基板とをバインディングし、実装の信頼性を高めるものである。ここで、本配線基板では、熱圧着時における配線間の熱拡散速度のばらつきが小さくなるため、ＩＣチップ−封止用樹脂間あるいは配線基板−封止用樹脂間の剥離が発生しにくくなる。封止用樹脂の温度が全体でほぼ均一となる結果、封止用樹脂とＩＣチップとの接着状態が均一化され、かつ封止用樹脂と配線基板との接着状態が均一化されるからである。これにより、実装の信頼性をより高めることができる。
【００１３】
本配線基板では、上記開口部を有する配線に、複数の丸型の開口部を分散して配置してもよいし、あるいは複数の鋭角三角形形状の開口部を一頂点が実装部の中心を向くように配置してもよい。こうすれば、熱拡散を効果的に抑制することができ、熱圧着時における配線間の熱拡散速度のばらつきをより小さくすることができる。これにより、実装の信頼性をより高めることができる。
【００１４】
本発明の電子デバイスは、上記配線基板を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の配線基板は、熱圧着によってＩＣチップが実装される実装部と、該実装部から引き出された複数の配線とを備えた配線基板において、上記複数の配線に、熱拡散を抑制するための開口部を有する配線が含まれている構成である。したがって、
熱圧着時における配線間の熱拡散速度のばらつきを小さくすることができ、ＩＣチップを高い信頼性をもって実装することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態について図１〜７に基づいて説明すれば、以下の通りである。図１は、ＩＣチップが実装される実装部を有した配線基板を示す平面図であり、図２は、ＩＣチップを配線基板に熱圧着する前の配線基板を示す平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ’断面図である。
【００１７】
図１に示すように、配線基板１は矩形の実装部２を備え、実装部２からは配線３〜６が引き出されている。実装部２は、ＩＣチップを実装するための領域である。配線３〜６それぞれは、導電性の優れた金属（例えば銅）からなり、また、配線３〜６それぞれはＩＣチップのバンプが接続される接続端子７を備える。この接続端子７は、実装部２の周端部に設けられている。
【００１８】
配線５・６は信号配線であり、配線３は電源配線であり、配線４はグランド配線である。一般的に、電源配線やグランド配線は、配線抵抗を低下させたりノイズを低減させたりするため、信号配線と比較して幅が広くなるように形成される。また、配線３・４はそれぞれスルーホール８に接続され、このスルーホール８を介して配線基板１の裏面（実装部２を有する面とは逆側の面）に設けられた配線と接続されている。
【００１９】
ここで、配線３は、開口部９が複数形成された熱拡散抑制領域２３を備えており、この熱拡散抑制領域２３には丸型の開口部９が分散して形成されている。この熱拡散抑制領域２３は配線３の接続端子７ｘとスルーホール８との間に、接続端子７ｘに近接して配置されている。また、配線４は、その幅広部分（幅が広くなった部分）４Ｐに、開口部９が複数形成された熱拡散抑制領域２４を備え、この熱拡散抑制領域２４には丸型の開口部９が分散して形成されている。この熱拡散抑制領域２４は、配線４の接続端子７ｙとスルーホール８との間に配置されている。
【００２０】
また、図３に示すように、ＩＣチップ１０は、金（Ａｕ）あるいははんだなどからなるバンプ１１を有している。また、配線基板１の配線３は基材２０の表面（実装部２を有する面）に設けられ、スルーホール８を介して、基材２０の裏面（実装部２を有する面とは逆側の面）に設けられた配線２１に接続されている。また、図示しないが、配線４もスルーホールを介して基材２０の裏面に形成されている配線と接続されている。なお、基材２０には、一般的に配線基板に使用されている材料（例えば、ポリイミド（ＰＩ））を用いることができる。
【００２１】
次に、図３〜図５を用いて、ＩＣチップの配線基板へのＮＣＰ実装による熱圧着について説明する。図４は、ＩＣチップを熱圧着する際の状態を示す断面図であり、図５は、電源配線の熱拡散抑制領域における熱伝導状態を示す模式図である。
【００２２】
まず、図２に示すように、ＩＣチップが熱圧着される前に、実装部２に封止用樹脂２２を塗布する。実装部２に封止用樹脂２２を塗布する方法としては特に限定されない。本実施の形態においては、封止用樹脂２２を、一般的にディスペンスノズルと呼ばれる先端の細いニードルを使用して、実装部２にＸ字形状に塗布している。
【００２３】
ついで、図３に示すように、セラミックからなるヒートツール１２をＩＣチップ１０の裏面に接触させてこれを押下する。これにより、図４に示すように、ＩＣチップ１０のバンプ１１と、配線基板１の接続端子７とが接触する。封止用樹脂２２はＩＣチップ１０と配線基板１に挟まれ、実装部２の全面に広がる。ここで、ヒートツール１２からの熱はバンプ１１に伝わり、バンプ１１と配線３〜６のそれぞれの接続端子７とが接合した状態でその周囲の封止用樹脂２２が熱により硬化する。すなわち、バンプ１１と接続端子７とが封止用樹脂２２によってバインディングされた状態となる。これにより、ＩＣチップ１０と配線３〜６とが電気的に接続され、配線基板１にＩＣチップ１０が実装される。
【００２４】
なお、上記熱圧着工程において、バンプ１１および接続端子７には、バンプ１１と接続端子７とをバインディングする封止用樹脂２２が適切に硬化する温度（一般的に１８０℃〜２５０℃程度）が与えられる。すなわち、このような温度となるようにヒートツール１２の温度設定を行えばよい。
【００２５】
本配線基板の配線３（電源配線）には熱拡散抑制領域２３が設けられ、また配線４（グラウンド配線）には熱拡散抑制領域２４が設けられており、これら配線（３・４）における熱拡散速度を低減することができる。したがって、各配線３〜５の接続端子近傍の温度を互いに近づける（すなわち、各接続端子間の温度ばらつきを抑える）ことができる。これについて図５を用いて説明を加える。
【００２６】
ＩＣチップ１０を熱圧着する際、配線３（電源配線）では、接続端子７ｘ側から外側に熱拡散が起こるが、熱拡散抑制領域２３には丸型の開口部９が入れ子状（千鳥状）に配されているため、熱拡散の経路が「Ｓ」の形となる。これにより、配線３では開口部９で囲まれた領域に熱が蓄積され、熱だまり４０が生じる。これにより、配線３の熱拡散速度を低減することができる。同様に、配線４（グラウンド配線）においても、熱拡散抑制領域２４に丸型の開口部９が入れ子状（千鳥状）に配されているため、開口部９で囲まれた領域に熱が蓄積され、熱だまり４０が生じる。これにより、配線３の熱拡散速度を低減することができる。
【００２７】
このように、熱圧着時における各配線（３〜６）間の熱拡散速度のばらつきを小さくすることで、熱圧着時の各配線（３〜６）が有する接続端子７の温度ばらつきが低減され、各接続端子７とＩＣチップが有するバンプ１１との接触部分にほぼ均一に熱を加えることができる。この結果、ＩＣチップ１０を高い信頼性をもって配線基板１に実装することができる。
【００２８】
さらに、本実施の形態では、ＩＣチップ１０および配線基板１を封止用樹脂（熱硬化性樹脂）２２を用いてバインディングするが、本配線基板では、熱圧着時における配線間の熱拡散速度のばらつきが小さくなるため、封止用樹脂２２の温度が全体でほぼ均一となる。したがって、封止用樹脂２２とＩＣチップ１０との接着状態が均一化されるとともに、封止用樹脂２２と配線基板１との接着状態が均一化される。すなわち、ＩＣチップ１０−封止用樹脂２２間あるいは配線基板１−封止用樹脂２２間の剥離が発生しにくくなる。これにより、実装の信頼性を一層高めることができる。
【００２９】
本配線基板は図６のように構成することもできる。すなわち、配線３（電源配線）は、開口部３９が複数形成された熱拡散抑制領域３３を備えており、この熱拡散抑制領域３３には、鋭角二等辺三角形型の開口部３９が、頂点が実装部２の中心を向くように配置されている。この熱拡散抑制領域３３は、配線３の接続端子７ｘとスルーホール８との間に、接続端子７ｘに近接して配置されている。また、配線４は、その幅広部分（幅が広くなった部分）４Ｐに、開口部３９が複数形成された熱拡散抑制領域３４を備えており、この熱拡散抑制領域３４には、鋭角二等辺三角形型の開口部３９が、頂点が実装部２側を向くように配置されている。他の構成は図１と同様である。
【００３０】
この構成においても、配線３に熱拡散抑制領域３３が設けられているため、ＩＣチップを熱圧着する際に接続端子７ｘおよび熱拡散抑制領域３３間に熱が蓄積され、熱だまり４０が生じる（図７参照）。これにより、配線３の熱拡散速度を低減することができる。同様に、配線４（グラウンド配線）においても、熱拡散抑制領域３４が設けられているため、接続端子７ｘおよび熱拡散抑制領域３４間に熱が蓄積され、熱だまり４０が生じる（図７参照）。これにより、配線４の熱拡散速度を低減することができる。
【００３１】
このように、熱圧着時における各配線（３〜６）間の熱拡散速度のばらつきを小さくすることで、熱圧着時における各配線（３〜６）の接続端子７の温度ばらつきが低減され、各接続端子７とＩＣチップが有するバンプ１１との接触部分にほぼ均一に熱を加えることができる。この結果、ＩＣチップ１０を高い信頼性をもって配線基板１に実装することができる。さらに、図６・７に示す構成でも、ＩＣチップ１０および配線基板１を封止用樹脂（熱硬化性樹脂）を用いてバインディングするが、本配線基板では、熱圧着時における配線（３〜６）間の熱拡散速度のばらつきが小さくなるため、ＩＣチップ−封止用樹脂間あるいは配線基板−封止用樹脂間の剥離が発生しにくくなる。これにより、実装の信頼性をより高めることができる。
【００３２】
本配線基板に上記のようにＩＣチップを実装すれば、実装の信頼性の高い電子デバイス（図４参照）を構成することができる。
【００３３】
本配線基板は、バンプ１１と接続端子７とが圧接(接触)することにより電気的に接続されるＮＣＰ実装方式、ＮＣＦ実装方式、および導電性粒子を介してバンプ１１と接続端子７とが電気的に接続されるＡＣＦ実装方式、ＡＣＰ実装方式のいずれにも適用することができる。
【００３４】
なお、配線に設ける開口部の形状や、個数などは配線基板の使用用途や目的に応じて適宜最適化することが好ましい。また、配線の引き回しの仕方により、配線基板の温度を低減することができる。また、配線の幅の拡大とノイズとはトレードオフの関係にあるため、実際のモジュールで確認し、最適化することが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、ＩＣチップが実装される配線基板に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、本発明の実施の一形態に係る配線基板を示す平面図である。
【図２】図２は、本発明の実施の一形態に係る配線基板を示し、ＩＣチップを配線基板に熱圧着する前の配線基板を示す平面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ’断面図である。
【図４】図４は、本発明の実施の一形態に係る配線基板を示し、ＩＣチップを熱圧着する際の状態を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の一形態に係る配線基板を示し、電源配線の熱拡散抑制領域における熱伝導状態を示す模式図である。
【図６】図６は、本発明の実施の一形態に係る配線基板を示し、鋭角二等辺三角形型の開口部が形成されている配線を含む配線基板を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施の一形態に係る配線基板を示し、鋭角二等辺三角形型の開口部が形成されている配線の熱伝導状態示す模式図である。
【図８】図８は、従来の配線基板を表す平面図である。
【図９】図９は、図８のＢ−Ｂ’矢視断面を示している。
【符号の説明】
【００３７】
１  ３１  配線基板
２  実装部
３  配線（電源配線）
４  配線（グランド配線）
５・６  配線
７・７ｘ・７ｙ  接続端子
８  スルーホール
９  開口部（丸型）
１０  ＩＣチップ
１１  バンプ
１２  ヒートツール
２２  封止用樹脂
２３  熱拡散抑制領域
２４  熱拡散抑制領域
３３  熱拡散抑制領域
３４  熱拡散抑制領域
３９  開口部（三角形形状）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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