(57)【要約】      （修正有）【課題】  ＩＣチップと基板本体の間に樹脂が充填された状態において、基板本体の導体露出を無くすと共に、ＩＣチップの隅角部にも確実な樹脂のフィレットを形成させることができるフリップチップ実装用プリント配線基板を提供する。【解決手段】  ＩＣチップ１が実装されると共に、ＩＣチップ１の電極と接続される基板導体６が形成された基板本体５と、基板本体５上に形成され、ＩＣチップ１の実装位置に開口部４を有する絶縁保護膜３とを備えている。ＩＣチップの外形各辺と絶縁保護膜の開口縁部との距離d1を０．２〜０．５ｍｍに形成し、且つ、開口部４の隅角部９を局所的に広く開口した。本構成では、樹脂がＩＣチップ１の隅角部９まで達し易すくなって導体露出が無くなると共に、ＩＣチップ１の隅角部９にもフィレットが確実に形成されるため、接続部の接続強度が強化され、信頼性が向上する。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップが実装されると共に、当該ＩＣチップの電極と接続される基板導体が形成された基板本体と、当該基板本体上に形成され、前記ＩＣチップの実装位置に開口部を有する絶縁保護膜とを備え、前記ＩＣチップの実装状態において、当該ＩＣチップと前記基板本体との間に樹脂が充填されるフリップチップ実装用プリント配線基板において、
前記ＩＣチップの外形各辺と前記絶縁保護膜の開口縁部との距離（クリアランス）を０．２〜０．５ｍｍに形成すると共に、当該開口部の隅角部を局所的に広く開口したことを特徴とするフリップチップ実装用プリント配線基板。
【請求項２】
前記隅角部の開口寸法を、少なくとも前記開口部の縁部と前記ＩＣチップの縁部との隙間より大きくしたことを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ実装用プリント配線基板。
【請求項３】
前記隅角部の開口形状を、円弧状、または多角形状としたことを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに記載のフリップチップ実装用プリント配線基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフリップチップ実装用のプリント配線基板に関し、特に、ＩＣチップの実装状態において、ＩＣチップと基板本体の間に樹脂が充填される構造のフリップチップ実装用プリント配線基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図５、および図６はＩＣチップが実装された従来のフリップチップ実装用プリント配線基板の構造を示し、図５はその上面図、図６は縦断面図である。
【０００３】
このプリント配線基板１０は、ガラスエポキシ等の絶縁性材料で成る基板本体５上にＩＣチップ１の電極２が接続される基板導体６を有し、且つ、基板本体５の表面には、カバーフィルムやソルダーレジスト等による絶縁保護膜３（カバーレイ３）が形成されている。
【０００４】
そして、上記したＩＣチップ１の実装エリアに対応する部分の保護膜をＩＣチップ１の形状に合わせ、矩形状に除去した開口部４が形成されており、この開口部４内において上記した基板導体６の接続導体部６ａ（所謂、ボンディングパット部分）が露出した状態となっている。
一方、図６に示すように、ＩＣチップ１の下面側には、接続用の電極２（所謂、バンプ）が形成されており、フリップチップ実装では、この電極２が基板導体６の接続導体部６ａに接合される。
【０００５】
一方、ＩＣチップ１の実装状態において、ＩＣチップ１と基板本体５の間には、エポキシ系等の熱硬化性樹脂７が充填されており、ＩＣチップと基板本体との接着性、および、上記した露出導体部分や、電極２と接続導体部６ａとの接続部の保護が図られている。
尚、この樹脂７の充填については、プリント配線基板１０上に樹脂７を塗布した後、その上にＩＣチップ１を実装し、電極２の接続と樹脂７の硬化を一括処理で行うＮＣＰ工法やＡＣＰ工法、或いは、ＩＣチップ１の実装後にアンダーフィル樹脂を充填する金属接合工法が知られている。  
【０００６】
係るフリップチップ実装構造の先行技術として、特許文献１が開示されている。尚、当特許文献１は、半田接続でのフラックス洗浄工程が前提となっている。
【特許文献１】特開平１１−２８４０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来、カバーレイ３の開口部４は、そこに実装されるＩＣチップ１と同形の矩形状で、且つ、その寸法はＩＣチップ１の外形より十分大きく設定されており、例えば、ＩＣチップ１の各辺より０．５ｍｍ以上の十分な距離（クリアランス）を持って形成されている場合が多かった。
【０００８】
ところが、開口部４とＩＣチップ１の各辺のクリアランスｄ1をこのように広く取り過ぎると、樹脂充填の際、ＩＣチップ１の各４辺において、注入樹脂７が開口部４の外側へと漏れ広がり易くなり、その分、図５に示すように、ＩＣチップ１の四隅にまで十分に樹脂が達し難くなる。
【０００９】
このため、ＩＣチップ１の実装前に樹脂を先塗りするＮＣＰ工法やＡＣＰ工法、或いは、ＩＣチップ１の実装後にアンダーフィル樹脂を充填する金属接合工法の何れの場合においても、図６の符号８に示すように、開口部４内において基板本体に導体露出が発生すると共に、ＩＣチップ１の四隅においても確実な樹脂７のフィレットが形成されないために接続強度に劣るものとなり、よって、ＩＣチップ１の実装後の取り扱いによっては、外部衝撃や樹脂充填後の熱処理による熱膨張で接続部分が破損する場合もあり、極めて信頼性の低いものとなってしまう。
【００１０】
また、開口部４のクリアランスｄ1が、例えば、０．２ｍｍ未満といったように小さ過ぎると、逆にクリアランス部分における樹脂７の浸透性が悪くなり、上記同様にＩＣチップ１の四隅にフィレットが形成され難くなる。
特許文献１のように、開口部の四隅を局所的に開口した構造であっても、上記のように、開口部４のクリアランスｄ1が大き過ぎても小さ過ぎても、ＩＣチップ１の四隅にまで確実に樹脂のフィレットを形成することは困難であった。
【００１１】
また、確実にフレットを形成する別の方法として、樹脂の充填量を多くすることが考えられるが、ＮＣＰ工法やＡＣＰ工法では、樹脂の充填量が多くなると樹脂がＩＣチップの裏面へ這い上り、ＩＣ実装ツールに付着して破損する等の問題を有しており、且つ、樹脂の増量による材料コストのアップや作業工数のアップを招くことになり、よって、樹脂の増量は決して望ましい方法とは言えない。加えて、樹脂の増量により、必要量以上の樹脂がＩＣチップの外側に漏れ広がることで、実装密度の低下に繋がることにもなる。
【００１２】
本発明は、このような従来の問題に鑑みて成されたものであり、ＩＣチップと基板本体の間に樹脂が充填された状態において、カバーレイの開口部内において導体露出を無くすと共に、ＩＣチップの隅角部にまで確実に樹脂のフィレットを形成させることができるフリップチップ実装用プリント配線基板を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、ＩＣチップが実装されると共に、当該ＩＣチップの電極と接続される基板導体が形成された基板本体と、当該基板本体上に形成され、前記ＩＣチップの実装位置に開口部を有する絶縁保護膜とを備え、前記ＩＣチップの実装状態において、当該ＩＣチップと前記基板本体との間に樹脂が充填されるフリップチップ実装用プリント配線基板において、前記ＩＣチップの外形各辺と前記絶縁保護膜の開口縁部との距離（クリアランス）を０．２〜０．５ｍｍに形成すると共に、当該開口部の隅角部を局所的に広く開口したことを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のフリップチップ実装用プリント配線基板において、前記隅角部の開口寸法を、少なくとも前記開口部の縁部と前記ＩＣチップの縁部との隙間より大きくしたことを特徴としている。
【００１５】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１または請求項２の何れかに記載のフリップチップ実装用プリント配線基板において、前記隅角部の開口形状を円弧状、または多角形状としたことを特徴としている。
【００１６】
ここで、ＩＣチップとカバーレイの開口部とのクリアランスを０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定したのは、０．２ｍｍ未満では樹脂の浸透性が悪くなりフィレットが形成され難く、且つ、カバーレイの実質的な加工精度が±０．１ｍｍ程度であり、且つ、フリップチップ実装の精度が±０．０１ｍｍ程度であることから、０．２ｍｍ以上のクリアランスを確保する必要があるためである。
また、０．５ｍｍより大きいと、コスト面、工数面、高密度実装等を考慮した必要最小限の樹脂量では、樹脂を隅々まで行き渡らすことができず、開口部内において導体露出が発生するためである。
【００１７】
上記構成では、開口部の寸法を上記範囲に設定することにより、ＩＣチップと基板本体の隙間に樹脂を充填した際に、開口部とカバーレイの段差が樹脂の外側への広がりを阻止するため、カバーレイの開口縁部に沿って樹脂が流れるようになり、ＩＣチップの四隅まで十分に樹脂が到達するようになることから、開口部内において基板本体の導体露出を無くすことができる。
また、開口部の四隅を広く開口することにより、四隅にも樹脂のフィレットが確実に形成されるようになり、接続部の接続強度が向上する。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、ＩＣチップの実装位置に対応して設けた絶縁保護膜の開口部をＩＣチップの外形より０．２〜０．５ｍｍ大きく形成すると共に、開口部の隅角部を局所的に広く開口する構成としたので、樹脂がＩＣチップの隅角部まで達し易すくなり、基板本体の導体露出が無くなると共に、ＩＣチップの隅角部においても確実なフィレットが形成されるため、接続部に高い強度が得られるようになり、信頼性が向上する。
【００１９】
また、必要最小限の樹脂で十分な接続強度が得られるため、材料費や充填作業の工数を極力削減してコストダウンが図れると共に、樹脂がＩＣチップの外側に漏れ広がるのが防止されるため実装密度が向上し、高密度実装が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図１〜図４に基づいて本発明に係るフリップチップ実装用プリント配線基板の実施形態を説明する。ここで、図１はプリント配線基板のカバーレイの開口部を示し、図２は同、開口部にＩＣチップを実装した状態を示し、図３はＩＣチップとプリント配線基板との間隙に樹脂を充填した状態を示し、図４はその縦断面を示している。
尚、説明を簡略化するため、以下の説明において従来と共通する部材については同一の符号を用いた。
【００２１】
本実施形態のプリント配線基板１０は、基板本体５と、この基板本体５の表面を覆うように形成されたカバーフィルム、或いはソルダーレジスト等による絶縁保護膜３（カバーレイ３）とで構成されている。尚、基板本体５としては、ガラスエポキシ系基板、セラミック系基板、絶縁性アルミ基板、ＦＰＣ、ＴＡＢ基板等を用いることができる。
【００２２】
また、基板本体５上には、ＩＣチップ１の下面側であって、チップの外周に沿って設けた複数の電極２（所謂、バンプ）が接続される複数の基板導体６が形成されていると共に、このカバーレイ３のＩＣチップ１実装エリアに対応する部位は、絶縁保護膜を除去した開口部４と成され、上記した基板導体６の接続導体部６ａ（所謂、ボンディングパット部分）を露出した状態として、ＩＣチップ１の電極２と、この接続導体部６ａとをフリップチップ接合により、機械的に、且つ、電気的に接続できるように構成されている。
尚、この開口部４の形状は、当エリアに実装されるＩＣチップ１の形状に対応して、それと同形の四角形状とされている。
【００２３】
ところで、本実施形態では、上記構造のプリント配線基板１０において、図２に示すように、カバーレイ３の開口部４の寸法をＩＣチップ１の外形寸法より少々大きく、即ち、ＩＣチップ１の各辺とカバーレイ３の開口縁部とのクリアランスｄ1を０．２〜０．５ｍｍの範囲内に設定すると共に、開口部４の隅角部９を局所的に広く開口させた構造としている。
【００２４】
この、隅角部９の開口寸法ｄ2は、少なくとも、上記したＩＣチップ１の各辺とカバーレイ３の開口縁部とのクリアランスｄ1より大きく設定するのが好ましく、また、その形状は、図１（ａ）に示すような四角形を含む多角形状や、図１（ｂ）に示すような円弧状とすることができる。尚、隅角部９の開口を円弧状とした場合は、開口寸法ｄ2はその直径とする。
【００２５】
ここで、ＩＣチップ１とカバーレイ３の開口部４とのクリアランスｄ1を０．２〜０．５ｍｍの範囲に設定したのは、クリアランスｄ1が０．２ｍｍ未満では、クリアランス内において後述する樹脂７の浸透性が悪く、ＩＣチップの側端部においてフィレットが形成され難いこと、加えて、カバーレイ３の実質的な加工精度が±０．１ｍｍ程度であり、フリップチップ実装の精度が±０．０１ｍｍ程度であることから、クリアランスｄ1として、最低０．２ｍｍ以上確保する必要があること等による。
また、クリアランスｄ1を０．５ｍｍより大きくすると、材料コスト面、作業工数面、高密度実装等を考慮した必要最小限の樹脂量では、樹脂を開口部内の全体に行き渡らせることができず、基板本体５に導体露出が発生するためである。
尚、上記した０．２〜０．５ｍｍの範囲のクリアランスｄ1は、基板製造過程において、認識マークの利用により位置合わせ精度を向上させると共に、カバーレイの印刷滲みやズレ等の対策を施すことにより、十分実現可能な値である。
【００２６】
一方、図３、および図４に示すように、ＩＣチップ１と基板本体５との間には、アンダーフィル樹脂７が充填されている。このアンダーフィル樹脂７は、主にエポキシ系の熱硬化性樹脂が使用されており、且つ、硬化処理前は流動性のある低い粘性を有しているものである。
【００２７】
チップ実装エリア、即ち、開口部４内において、この樹脂７をＩＣチップ１と基板本体５の間に注入することにより、ＩＣチップ１と基板本体５との接続部位を保護すると共に、その接合強度を強化して実装の信頼性を向上することができる。
このアンダーフィル樹脂７は、例えば、ＩＣチップ１の電極２を基板導体６の接続導体部６ａに接合した後、ＩＣチップ１と基板本体５との間に流動性を有した状態で注入されるもので、樹脂充填後は加熱処理にて硬化させる。
【００２８】
樹脂７の注入は、ＩＣチップ１側端部の数ヶ所から行われる。樹脂の充填量は、既述したように、コスト面、工数面、更には高密度実装性等を考慮した必要最小限に制限しているが、上記隙間（クリアランスｄ1）が０．２〜０．５ｍｍと極めて幅狭に設定されているため、図５に示した従来例と相違して、樹脂の浸透性は良好である。そして、ＩＣチップの側端部より注入された樹脂７は、カバーレイ３の開口部４とカバーレイ３の段差１２によって堰き止められるため、それより外側への樹脂７の広がりは生じず、この段差１２に沿って開口部４の周囲の隅々にまで浸透して行くことになる。よって、開口部４内において基板本体の導体露出は発生せず、且つ、ＩＣチップ裏面への樹脂の這い上がりも生じることはない。
【００２９】
一方、ＩＣチップ１の隅角部９では、局部的にカバーレイ３の開口が広く形成されており、ここでは他の側端部と相違して樹脂７が堰き止められる段差１２までの距離が遠いため、樹脂７は開口内に広がり易くなっており、よって、比較的強度の弱いＩＣチップ１の四隅にも確実にフィレット１１を形成することができる。その結果、ＩＣチップ１の接続部の接続強度は強化され、信頼性を大いに向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係るプリント配線基板のカバーレイの開口部を示す上面図。
【図２】同、プリント配線基板のカバーレイの開口部にＩＣチップを実装した状態を示す上面図。
【図３】ＩＣチップとプリント配線基板との間隙に樹脂を充填した状態を示す上面図。
【図４】図３の縦断面図。
【図５】従来のプリント配線基板のカバーレイの開口部にＩＣチップを実装した状態を示す上面図。
【図６】図５の縦断面図。
【符号の説明】
【００３１】
１  ＩＣチップ
２  電極
３  絶縁保護膜（カバーレイ）
４  開口部
５  基板本体
６  基板導体
７  樹脂
９  隅角部
１０  プリント配線基板
【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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