(57)【要約】【課題】電子部品の接続構造に係わる封止樹脂の所期の封止範囲からの流出を抑制し、樹脂封止工程の作業性向上と電子部品の接続構造の品質向上を実現する。【解決手段】ポリイミド系絶縁テープ１１の上に銅線１２ａと金メッキ層１２ｂからなる配線パターン１２と、この配線パターン１２を絶縁被覆するカバーレイ１５が設けられ、半導体素子１６を搭載するための開口１７の周囲近傍に、銅帯状パターン１３ａと金メッキ層１３ｂからなる流出抑制部材１３を配置してある。そして、半導体素子１６と開口１７の開口内部１７ａの間に封止樹脂２０を注入し導通接続部を封止してある。金メッキ層１３ｂは、封止樹脂２０に対する濡れ性が低い為、注入された封止樹脂２０が過剰であっても封止範囲外への流出が抑制される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板と、この回路基板上に設けられた配線パターンと、この配線パターンを覆って被着されると共に前記配線パターンの一部を露出させる開口が形成された絶縁被覆部材と、前記回路基板の、前記絶縁被覆部材の前記開口の内側に、前記配線パターンの一部と導通接続されて配置された電子部品と、この電子部品と前記絶縁被覆部材の開口との隙間に充填された封止樹脂と、前記開口の周囲近傍に設けられ前記封止樹脂が前記絶縁被覆部材上へ流出するのを抑制する流出抑制部材とを有することを特徴とする電子部品の接続構造。
【請求項２】
前記流出抑制部材は、封止樹脂に対する接触角が９０°より大きい低い濡れ性を有する金属により形成されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の接続構造。
【請求項３】
前記流出抑制部材は、前記回路基板上に設けられた複数の流出抑制体からなり、この複数の流出抑制体は前記開口の周囲近傍で且つ前記配線パターンが設けられていない領域に前記開口を囲む様に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の接続構造。
【請求項４】
前記流出抑制部材は、前記電子部品の種類を識別するためのマークを兼用していることを特徴とする請求項１記載の電子部品の接続構造。
【請求項５】
前記流出抑制部材は導電材料から形成され、前記配線パターンの何れかと導通接続されて前記電子部品の導通異常をチェックするチェック用端子部を兼用していることを特徴とする請求項１記載の電子部品の接続構造。
【請求項６】
前記流出抑制部材は、前記絶縁被覆部材上に前記開口を囲む枠形状に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電子部品の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回路基板上に半導体素子等の電子部品を搭載した電子部品の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のバンプを有する半導体素子は、そのバンプを回路基板へ接続した後、その接続部が樹脂により封止されている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図７は従来の電子部品の接続構造の一部を示したもので、図８はそのＣ−Ｃ断面図である。この電子部品の接続構造は、回路基板である絶縁テープ１の表面に銅線２ａ及び金メッキ層２ｂからなる配線パターン２を形成し、この配線パターン２が形成された絶縁テープ１の表面全体に、前記配線パターン２を覆って絶縁材料からなるカバーレイ、またはソルダーレジストなどの絶縁被覆３が被着され、この絶縁被覆３に半導体素子４を搭載するための開口７が設けられている。
【０００４】
半導体素子４には、回路基板の配線パターン２との導通接続端子であるバンプ５が形成されており、異方性導電膜８を介して前記配線パターン２と導通圧着される。そして前記半導体素子４が、配線パターン２と導通接続された状態でこの開口７に封止樹脂６を注入して前記導通圧着された導通接続部の封止を行うものであり、この封止は通常、自動封止装置による自動注入や手作業によるシリンジ注入などにより行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２３２２０７号公報  （４頁、第２図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
然しながら、自動封止装置による自動注入は、温度変化などにより注入量が変化する欠点があり、また、シリンジなどによる手動注入は、封止樹脂の充填作業に作業者の個人差が生じる欠点がある。その為、封止樹脂６の注入量を正確に制御することは極めて困難であり、充填量を超えた場合には、絶縁被覆３上の充填範囲外に過剰分の封止樹脂が流出するため、流出した封止樹脂をその都度拭き取りしなければならない。そして封止樹脂の乾燥工程では、封止工程後に接続構造品をオーブン等に入れて強制乾燥させる工程があり、また、乾燥工程後の後工程でも高温槽などによる加熱工程がある。このとき、封止樹脂６は、一度硬化した表面層が軟化流動して本来の封止部が未封止になったり、表面的には封止されていても機能上必要な厚みが確保されていなかったり、封止樹脂が所定の充填範囲から流出することによって接続構造品自体が寸法不良品となっていた。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、封止樹脂の充填範囲からの流出を抑制し、封止樹脂工程の作業性向上と品質向上を実現した電子部品の接続構造を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、請求項１記載のように回路基板と、この回路基板上に設けられた配線パターンと、この配線パターンを覆って被着されると共に前記配線パターンの一部を露出させる開口が形成された絶縁被覆部材と、前記回路基板の、前記絶縁被覆部材の前記開口の内側に、前記配線パターンの一部と導通接続されて配置された電子部品と、この電子部品と前記絶縁被覆部材の開口との隙間に充填された封止樹脂と、前記開口の周囲近傍に設けられ前記封止樹脂が前記絶縁被覆部材上へ流出するのを抑制する流出抑制部材とを有することを特徴とする。
【０００９】
そして本発明によれば、電子部品の接続構造に封止樹脂を注入しても過剰な封止樹脂は、流出抑制部材により充填範囲内に保たれる。その結果、流出した過剰な封止樹脂を拭き取る必要が無くなり、封止樹脂の注入に際しての作業性が向上し、電子部品の接続構造の封止樹脂に係わる寸法不良等による品質不良の発生が解消される。
【００１０】
上述した本発明の電子部品の接続構造においては、請求項２に記載のように、前記流出抑制部材は、封止樹脂に対する接触角が９０°より大きい低い濡れ性を有する金属により形成されていることが好ましい。
【００１１】
この様に、流出抑制部材を封止樹脂との接触角が９０°より大きい封止樹脂に対する濡れ性の低い金属とすることにより、上記過剰な封止樹脂の発生防止に対して著しい効果が得られる。
【００１２】
また、上述した本発明の電子部品の接続構造においては、請求項３記載のように、前記流出抑制部材は、前記回路基板上に設けられ、前記開口の周囲の前記配線パターンが設けられていない領域に複数設けられていることが好ましく、これにより、配線パターンと流出抑制部材を同一工程で同時に形成することができる。
【００１３】
さらに、本発明の電子部品の接続構造においては、請求項４記載のように、前記流出抑制部材が前記電子部品の種類を識別するためのマークを兼用していることが好ましい。これにより、種類は異なるが外形寸法や形状などが類似している電子部品の接続構造品を容易に識別することができる。
【００１４】
またさらに、本発明の電子部品の接続構造においては、請求項５記載のように、
前記流出抑制部材は導電材料から形成され、前記配線パターンの何れかと導通接続されて前記電子部品の導通異常をチェックするチェック用端子部を兼用していることが好ましい。これにより、電子部品の接続構造品の歩留まりを改善し生産効率を上げることができる。
【００１５】
加えて、本発明の電子部品の接続構造においては、請求項６記載のように、前記流出抑制部材が、前記開口の周囲近傍の前記絶縁被覆部上に設けられると共に前記開口を囲む枠状に形成されていることが好ましく、これにより、電子部品等の半導体素子と配線パターンの実装設計に影響を受けずに前記開口の周囲近傍を完全密封することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図１乃至図４に示した第１の実施の形態に基づき詳細に説明する。図１は、第１の実施の形態における電子部品の接続構造を示す平面図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【００１７】
回路基板は、ポリイミド系樹脂からなる絶縁テープ１１により形成されたフレキシブル絶縁基板であり、この絶縁テープ１１の表面には、所定の形状に配線パターン１２が形成され、また、詳細を後述するように、この配線パターンの接続端子部を配列した領域を囲むようにL字状の擬似パターン１３が配線パターン１２と重ならない位置の四箇所に設けられている。
【００１８】
配線パターン１２は、図２に示す様に銅箔からなる銅線パターン１２ａと、同じく銅箔からなる複数個のL字形状のパターン１３ａとを夫々絶縁テープ１１上に設け、そして、銅線パターン１２ａの絶縁テープ１１に接着する面以外の面（以下、露出面という）に金メッキ処理により金メッキ層１２ｂを被着して形成、擬似パターン１３は、L字形パターン１３ａの露出面にも金メッキ層１３ｂを被着されている。
【００１９】
なお、銅線パターン１２ａとL字形パターン１３ａ及び金メッキ層１２ｂと１３ｂは夫々同じ材料で且つ、同一工程で同時に形成したもので、即ち銅箔を絶縁テープ１１の略全面に接着剤等にて固着した後、夫々のパターンにエッチングして、銅線パターン１２ａとL字形パターン１３ａとを形成し、その後、金メッキを施したものである。
【００２０】
絶縁テープ１１上には、配線パターン１２を絶縁被覆するための絶縁フィルムからなるカバーレイ１５を被着してある。このカバーレイ１５には、略直方体状の半導体素子１６を搭載する領域に対応させて半導体素子１６より幅広の長方形の開口１７を形成してある。この開口１７においては、配線パターン１２の複数の端部が露出され、これらの端部には上述したように金メッキ層１２ｂが被着され、半導体素子１６と導通接続するための接続端子部が形成されている。また、開口１７の四コーナー部の外側近傍のカバーレイ１５は、前記擬似パターン１３に対する領域が除去されており、擬似パターン１３の金メッキ層１３ｂの表面が露出されている。
【００２１】
カバーレイ１５の開口１７に露出された配線パターン１２の端部、つまり接続端子部には、上記半導体素子１６の接続用端子であるバンプ１８が導通接続されている。本例では、前記バンプ１８と配線パターン１２とを異方性導電膜１９をはさんで圧着接合することにより、両者の導通接続をしている。そしてこの圧着接合された半導体素子１６の側面からカバーレイ１５の開口１７の縁１７ａの間に存在する隙間に、エポキシ樹脂を主成分とした封止樹脂２０を注入し、半導体素子１６のバンプ１８と配線パターン１２の接続端子部との導通接続部を外気等に対し封止してある。
【００２２】
即ち、前記構成においては、搭載する半導体素子１６が略長方体状をなしているため、この半導体素子１６の形状に対応させてカバーレイ１５の開口１７を長方形に形成し、この開口１７の四コーナー部の外側近傍には、夫々前述したようにL字形パターン１３ａに金メッキ層１３ｂを被着してなる擬似パターン１３が金メッキ層１３ｂを露出した状態で設けられている。
【００２３】
ここで、金メッキに用いられる金は、樹脂に対して極めて低い濡れ性を示す材料である。従って、擬似パターン１３の金メッキ層１３ｂの表面層は、少なくともエポキシ系封止樹脂２０との接触角が９０°より大きくなる様に作用する。そしてさらに、そのエポキシ系封止樹脂２０と接触する表面層は、金メッキ層であるので光沢面に仕上げられており、これにより、封止樹脂に対する濡れ性をより一層低下させることができる。その結果、前記四コーナー部に設けられた擬似パターン１３は、全体として開口１７に注入された封止樹脂２０が開口１７から外側に広がって流出するのを防止する流出抑制部材として機能する。即ち、擬似パターン１３夫々は、前記開口１７の四コーナー部に設けられた流出抑制体であり、開口１７全体を囲むものではないが材質面と表面形状面の双方の相乗効果により封止樹脂２０が開口１７から流出するのを抑制する作用が得られる。
【００２４】
なお、図３は、第１の実施の形態の変形例を示したもので、擬似パターン１３に相当する擬似パターン１４を配線パターン１２より厚くして金メッキ層１４ｂをカバーレイ１５から突出させて形成すると共に、前記擬似パターン１４周辺の前記カバーレイ１５を除去したものであり、金メッキ層１４ｂが突出されている為、封止樹脂２０の流出を力学的に堰き止める作用が加味され、封止樹脂２０の流出抑制をより一層増大させる作用がある。
【００２５】
上述の図１乃至図３のように構成した本実施の形態例においては、封止樹脂２０を少なくとも半導体素子１６の側面より外側のカバーレイ１５の開口１７を覆うように注入する方法をとることにより、人為的作業誤差により適正塗布量を逸脱した場合にも擬似パターン１３或いは１４の表面にはエポキシ系封止樹脂２０に対して濡れ性の低い表面が平滑な金メッキ層１３ｂ或いは１４ｂを形成してあるから、この濡れ性の低さにより開口１７から流出した封止樹脂２０を適正な封止範囲内に留まらせて硬化させることができる。
【００２６】
また硬化後、封止樹脂２０が熱的要因等により溶融して軟化した場合にもその流出を抑制することができる。
【００２７】
なお、前記封止樹脂２０の流出抑制部材である擬似パターン１３のメッキ処理は、封止樹脂２０に対する濡れ性の低い材料のメッキ処理であればよく、例えば、ニッケルメッキ処理、半田メッキ処理、ニッケルと銅の合金メッキ処理など金以外のメッキ処理でもよい。一方、封止樹脂２０としても、エポキシ系だけではなくアクリル系、シリコン系など種々の樹脂材料を好適に用いることができる。
【００２８】
また、流出抑制部材の形状及び配置は、上述の図１に示した実施の形態例に限定されるものではなく、半導体素子１６の設計仕様に応じて引き回される配線パターン１２を避けて設ければよい。
【００２９】
例えば、図４の変形例に示すように、矩形状の開口１７の四コーナー部だけでなく、それ以外の配線パターン１２が設けられていない領域Ｄ１、Ｄ２にも、それぞれ、流出抑制部材３０ａ、３０ｂを設けてもよい。この場合、配線パターン１２の配列の途切れた領域Ｄ１に設けた流出抑制部材３０ａは、隣りの配線１２ａに電気接続されており、この配線１２ａを介する電子部品等の半導体素子の回路内部の電気的チェックをするためのチェックパッドを兼ねている。また、流出抑制部材３０ｂは、「E」字状に形成されており、この半導体接続構造品の種類を表す識別マークを兼ねている。
【００３０】
なお、四コーナー対応の流出抑制部材である擬似パターン１３も全て同一形状に形成する必要はなく、例えば擬似パターン１３ｃで示す様な適宜な長さに形成すればよい。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施の形態について図５及び図６に基づき説明する。なお、上述の第１の実施の形態例と同一の構成要素については、同一符号を付けてその詳細な説明を省略する。
【００３２】
本例では、封止樹脂２０の流出抑制部材である擬似パターン７０を、配線パターン１２とは別工程でカバーレイ１５の上に枠状に形成した点で、第１の実施の形態例と構成が異なっている。
【００３３】
即ち、図５及びそのＢ−Ｂ断面図である図６に示すように、本例の封止樹脂２０の流出抑制部材７０は、銅帯状パターン７０ａ上に金メッキ処理により金メッキ層７０bを被着してなる。そして、この流出抑制部材７０は、矩形状の開口１７を囲む矩形状をなしており、この開口１７の外側近傍に沿って設けてある。このように、流出抑制部材７０を枠状に設けることができるのは、流出抑制部材７０をカバーレイ１５上に設けるために配線パターン１２の引き回し領域を避ける必要がなくなるからである。この場合、流出抑制部材７０は、封止樹脂２０の流出を許容できる範囲に対応させてその範囲を囲む枠状に設けてある。このように、流出抑制部材７０を枠上に設けることにより、封止樹脂２０の配置範囲からの流出をより確実に抑制することができる。
【００３４】
このように、本例の流出抑制部材７０は、カバーレイ１５上に設けるから、配線パターン１２の設計構造に影響されない一定のパターンで容易に形成することができる。この場合、流出抑制部材７０は、予め所定のパターンに形成したものを接着配置してもよく、銅箔付カバーレイをエッチング処理してもよいが、何れの方法による場合も、その平面形状が簡素な枠形状であるために製造プロセスが簡単である。
【００３５】
なお、前記実施例では、回路基板としてフレキシブル基板である絶縁テープ１１を用いた例を示したが、本発明は必ずしもテープ状或いはフレキシブルな基板を使用する必要は無く、エポキシ基板やガラス基板を用いた物にも適用できる。
【００３６】
また、電子部品として半導体素子を用いた例を示したが、この半導体素子以外にも電子部品であるコンデンサ、抵抗、液晶表示装置等の電子部品の回路構成部品を用いた場合にも適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
この発明の電子部品の接続構造によれば、電子部品の接続部の周囲近傍に流出抑制部材を設けることで封止樹脂の配置範囲外への流出を抑制することができ、樹脂の封止工程の作業性向上と電子部品の接続構造の品質向上ができる。
【００３８】
また、流出抑制部材を封止樹脂に対する接触角が９０°より大きい低い濡れ性を有する金属による処理を施したことにより、上述した封止樹脂の流出抑制効果がより一層高められる。
【００３９】
更に、前記流出抑制部材を複数の流出抑制体から構成し、この複数の流出抑制体を前記開口の周囲近傍で且つ前記配線パターンが設けられていない領域に配置することにより、配線パターンと流出抑制体とを同一工程で同時に形成することができ工程の簡素化が計れる。
【００４０】
また、前記流出抑制部材が前記電子部品の種類を識別するためのマークを兼用している構成とすることにより、種類は異なるが外形寸法や形状などが類似している電子部品の接続構造品を容易に識別することができる。
【００４１】
さらに、前記流出抑制部材を導電材料で形成し、前記配線パターンの何れかと導通接続させて前記電子部品の導通異常をチェックするチェック用端子部を兼用させていることにより、前記電子部品の接続構造品の歩留まりを改善し生産効率を上げることができる。
【００４２】
加えて、本発明の電子部品の接続構造においては、流出抑制部材を前記開口の周囲近傍の前記絶縁被覆部上に設けると共に前記開口を囲む枠状に形成することにより、電子部品等の半導体素子と配線パターンの実装設計に影響を受けずに前記開口の周囲近傍を完全密封することができ、電子部品の接続部を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実の施形の態例としての電子部品の接続構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】図２の変形例を示すＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図１に示す電子部品の接続構造の変形例を示す平面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態例としての電子部品の接続構造を示す平面図である。
【図６】図５のB−B矢視断面図である。
【図７】従来の電子部品の接続構造における断面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視断面図である。
【符号の説明】
１１・・・絶縁テープ
１２・・・配線パターン
１３，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１４、７０・・・流出抑制部材
１５・・・カバーレイ
１６・・・半導体素子
１７・・・カバーレイ開口（１７ａは、カバーレイ開口縁）
１８・・・バンプ
１９・・・異方性導電膜
２０・・・封止樹脂
Ｄ１、Ｄ２・・・配線パターンの無い領域
【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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