(57)【要約】【課題】電子部品の各端子を略均一にバンプ接続することができる、電子部品実装構造を提供する。【解決手段】積層された絶縁層１１〜１４と、絶縁層１１〜１４に配置された導体パターンとを備えた多層基板１０に、バンプ５４，５５を介して少なくとも一つの電子部品５０をフリップチップボンディングにより実装する。絶縁層１１〜１４の積層方向に透視すると、多層基板１０の絶縁層１１〜１４のうちバンプ５４，５５に最も近い第１の絶縁層１１に形成された全ての貫通孔１１ａ，１１ｂが、電子部品５０を実装するための全てのバンプ５４，５５から離れている。【選択図】図３
2007180248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された絶縁層と、該絶縁層に配置された導体パターンとを備えた多層基板に、バンプを介して少なくとも一つの電子部品をフリップチップボンディングにより実装した電子部品実装構造であって、
前記絶縁層の積層方向に透視すると、前記多層基板の前記絶縁層のうち前記バンプに最も近い第１の絶縁層に形成された全ての貫通孔が、前記電子部品を実装するための全ての前記バンプから離れていることを特徴とする、電子部品実装構造。
【請求項２】
前記絶縁層の積層方向に透視すると、前記多層基板の前記絶縁層のうち前記第１の絶縁層の前記電子部品とは反対側に隣接する第２の絶縁層に形成された全ての貫通孔が、前記電子部品を実装するための全ての前記バンプから離れていることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品実装構造。
【請求項３】
前記絶縁層の積層方向に透視すると、前記多層基板の前記絶縁層に形成された全ての貫通孔が、前記電子部品を実装するための全ての前記バンプから離れていることを特徴とする、請求項１に記載の電子部品実装構造。
【請求項４】
前記電子部品は、その内部に空間を有し、主要部が前記空間に浮いた状態で変位可能に支持されていることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の電子部品実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品実装構造に関し、詳しくは、電子部品をフリップチップボンディングにより多層基板に実装した電子部品実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気回路の高密度化、ユニット化等のために、多層基板に電子部品を実装した電子部品実装構造が利用されている。
【０００３】
例えば図５に示す積層型セラミック電子部品１２１は、配線基板１３８上に形成された導体ランド１３９に、多層基板１２３の端子１２７が半田１４０により接続されている。多層基板１２３は、積層された複数のセラミック層１２２を含み、内部には、セラミック層１２２の間に配置された内部導体膜（導体パターン）１２８や、セラミック層１２２を貫通するビアホール導体１２９，１３０が形成されている。多層基板１２３の上面に形成された端子１２５には、ケース１３３や電子部品１３１，１３２が接続されている。電子部品１３１の端子電極１３４は、導電性接着剤１３５により接続されている。電子部品１３２は、金バンプ１３６により接続され、樹脂１３７によって封止されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、電子部品には、中空構造を有するものがある。例えば図６に示す加速度センサ１は、台座２に、中空構造を有するセンサチップ４が接着されている。センサチップ４には空間９が形成され、空間９中に、ビーム６によって主要部７が浮いた状態で支持されている。ビーム６には、矢印１ａで示した方向の主要部７の変位量を検出するため、ピエゾ抵抗８が形成されている。空間９の周囲に延在するセンサチップ４の外枠５は、接着剤３により台座２に接着されている。センサチップ４の外枠５に反りがあると、電気特性のばらつき等が生じる（例えば、非特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６８４２６号公報
【非特許文献１】「姿を消す車載半導体」、日経エレクトロニクス３月１４日号、日経ＢＰ社、２００５年３月１４日、第８９５号、ｐ．１０８−１０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
中空構造を有するセンサチップを接着する台座は、小型化、低背化を図るため薄くすることが望ましい。台座を薄くした中空構造を有する電子部品を多層基板に実装する場合、各端子の接続が不均一であると、外枠のひずみによる特性のばらつきや、実装の信頼性の低下を招く。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑み、電子部品の各端子を略均一にバンプ接続することができる、電子部品実装構造を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、以下のように構成した電子部品実装構造を提供する。
【０００８】
電子部品実装構造は、積層された絶縁層と、該絶縁層に配置された導体パターンとを備えた多層基板に、バンプを介して少なくとも一つの電子部品をフリップチップボンディングにより実装した電子部品実装構造である。前記絶縁層の積層方向に透視すると、前記多層基板の前記絶縁層のうち前記バンプに最も近い第１の絶縁層に形成された全ての貫通孔が、前記電子部品を実装するための全ての前記バンプから離れている。
【０００９】
上記構成において、絶縁層の貫通孔には、例えば導体パターンに電気的に接続された層間接続導体等が配置される。第１の絶縁層において、貫通孔が形成された部分以外の部分は略平坦であり、貫通孔が形成された部分とそれ以外の部分との間には段差が生じる。これに対応して、電子部品を実装する面には凹凸が生じる。
【００１０】
上記構成によれば、多層基板に電子部品を実装するための全てのバンプは、第１の絶縁層の貫通孔が形成された部分の直上部分以外の略平坦な部分に配置され、全てのバンプの高さが揃う。そのため、電子部品をフリップチップボンディングにより実装するとき、電子部品の各端子には略均一に力が作用するので、各端子を略均一にバンプ接続することができる。
【００１１】
したがって、実装された電子部品に不均一なストレスを与えることを防ぎ、実装時の不均一なひずみによる電子部品の特性のばらつき等を防ぐことができる。また、バンプごとの接続強度のばらつきが小さくなるので、信頼性の高い電子部品の実装が可能となる。
【００１２】
好ましくは、前記絶縁層の積層方向に透視すると、前記多層基板の前記絶縁層のうち前記第１の絶縁層の前記電子部品とは反対側に隣接する第２の絶縁層に形成された全ての貫通孔が、前記電子部品を実装するための全ての前記バンプから離れている。
【００１３】
積層基板の電子部品を実装するための全てのバンプは、第２の絶縁層の貫通孔により凹凸が形成される可能性のある部分から離れて、配置される。したがって、電子部品の実装時の不均一なひずみによる、電子部品の特性のばらつき等を、より確実に防ぐことができ、一層、信頼性の高い電子部品の実装が可能となる。
【００１４】
好ましくは、前記絶縁層の積層方向に透視すると、前記多層基板の前記絶縁層に形成された全ての貫通孔が、前記電子部品を実装するための全ての前記バンプから離れている。
【００１５】
積層基板の電子部品を実装するための全てのバンプは、積層基板の絶縁層の貫通孔により凹凸が形成される可能性のあるすべて部分から離れて、配置される。したがって、電子部品の実装時の不均一なひずみによる、電子部品の特性のばらつき等を、より一層、確実に防ぐことができ、さらに一層、信頼性の高い電子部品の実装が可能となる。
【００１６】
好ましくは、前記電子部品は、その内部に空間を有し、主要部が前記空間に浮いた状態で変位可能に支持されている。
【００１７】
この場合、電子部品はバンプ接続の不均一に対して敏感であるので、前述した各構成は、特に好適である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の電子部品実装構造は、電子部品の各端子を略均一にバンプ接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００２０】
図１に模式的に示したように、多層基板１０は、複数の絶縁層１１〜１４と、複数の導電層２１〜２５とが交互に配置されている。なお、絶縁層と導電層の層数は、任意に選択することができる。
【００２１】
各導電層２１〜２５には、導電材料を用いて所定の導体パターン（不図示）が形成されている。絶縁層１１〜１４の適宜位置には、貫通孔（ビアホール）１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂ；１３ａが形成され、貫通孔１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂ；１３ａの内部には、層間接続導体（ビアホール導体）３１〜３４が配置されている。ビアホール導体３１〜３４は、１又は２以上の絶縁層１１〜１４を貫通し、導電層２１〜２５の導体パターン（不図示）に電気的に接続されている。
【００２２】
図２に示すように、多層基板１０の表面の凹凸状態を測定すると、符号４０を付して模式的に図示したように、絶縁層の１層目１１に形成されたビアホール導体３１による凸部４１、絶縁層の２層目１２に形成されたビアホール導体３２による凸部４２、絶縁層の１、２層目１１，１２に形成されたビアホール導体３４による凸部４３が、それぞれ形成されている。凸部４１〜４３以外の部分４４は、平坦である。
【００２３】
そこで、図３に示すように、多層基板１０の表面に電子部品５０をフリップチップボンディングにより実装するための全てのバンプ５４，５５は、凸部４１〜４３から離れた平坦な部分４４に配置し、全てのバンプ５４，５５の直下部分に、絶縁層の１層目１１（すなわち、第１の絶縁層）に形成された貫通孔１１ａ，１１ｂと、絶縁層の２層目１２（すなわち、第２の絶縁層）に形成された貫通孔１１ａ，１１ｂが来ないようにする。換言すれば、絶縁層１１〜１４の積層方向（すなわち、図１〜図４において上下方向）に透視すると、絶縁層の１、２層目１１，１２に形成された全ての貫通孔１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂが、電子部品５０を実装するための全てのバンプ５４，５５から離れるようにする。
【００２４】
一般には、例えば図４に示すように、ビアホール導体３４の直上、すなわち凸部４３の上にバンプ５７を設けることが多い。しかし、端子５２の個数が多い電子部品５０の場合、すべてのバンプを凸部の上に設けるようとすると、絶縁層の１層目１１に多くの貫通孔を互いに接近して形成しなければならず、加工が困難になる。そのため、凸部４１〜４３がない平坦な部分４４にもバンプ５６を配置せざるを得ない。
【００２５】
このように、平坦な部分４４と凸部４３とにバンプ５６，５７を設けた場合、バンプ５６，５７の高さには差δが生じる。そのため、熱と荷重と超音波振動を加えるフリップチップボンディングによって電子部品５０を多層基板１０に実装する際、電子部品５０の各端子５２に作用する力は不均一になる。電子部品５０が、中空構造を有する電子部品（すなわち、内部に空間を有し、主要部がその空間に浮いた状態で変位可能に支持されているセンサやスイッチ等の電子部品）である場合、電子部品５０の内部に生じた局所的なひずみによって、電子部品５０の特性にばらつきが生じる。また、電子部品５０と多層基板１０との接続強度がバンプ５６，５７ごとにばらつくため、実装の信頼性の低下を招く。
【００２６】
一方、図３に示したように、凸部４１〜４３から離れた平坦な部分４４に、電子部品５０を実装するための全てのバンプ５４，５５を配置すると、バンプ５４，５５の高さが揃う。そのため、電子部品５０をフリップチップボンディングにより多層基板１０に実装するとき、電子部品５０の各端子５２には略均一に力が作用し、電子部品５０の各端子５２での接続状態が略均一になる。つまり、多層基板１０に、電子部品５０の各端子５２を略均一にバンプ接続することができる。
【００２７】
その結果、電子部品５０の内部に不均一なストレスを与えることがなくなるので、電子部品５０が中空構造の電子部品であっても、特性にばらつきが生じることを防ぐことができる。また、バンプ５４，５５ごとの接続強度のばらつきが小さくなるので、信頼性の高い実装が可能となる。
【００２８】
例えば、厚さ約０．４ｍｍのガラス基板に、厚さ約５０〜６０μｍの中空構造を有するセンサチップが接合され、１６個の端子を有する角速度センサ（ＭＥＭＳジャイロセンサ）を、多層基板に実装する場合、バンプ高さのばらつきは、多層基板の反り程度まで小さくすることができるので、特性のばらつきを防ぐとともに、実装の信頼性を高めることができる。
【００２９】
多層基板によっては、絶縁層の２層目に形成された貫通孔（ビアホール）３２があっても、多層基板の実装面に凸部４２が実質的に形成されない（電子部品５０の実装に実質的に影響を与えない）ことがある。この場合には、電子部品５０をフリップチップボンディングするためのバンプ５４，５５の直下には、絶縁層の１層目１１に形成されたに貫通孔１１ａ，１１ｂのみが全くないようにするだけでよい。換言すれば、絶縁層１１〜１４の積層方向に透視すると、絶縁層の１層目に形成される全ての貫通孔が、電子部品５０を実装するための全てのバンプ５４，５５から離れるようにすればよい。
【００３０】
逆に、絶縁層の１、２層目より内側に形成された貫通孔（ビアホール）の影響で、多層基板の実装面に凸部が形成されることがある。この場合には、電子部品をフリップチップボンディングするためのバンプの直下には、貫通孔が全くないようにすることが好ましい。換言すれば、絶縁層１１〜１４の積層方向に透視すると、絶縁層１１〜１４に形成される全ての貫通孔１１ａ，１１ｂ；１２ａ，１２ｂ；１３ａが、電子部品５０を実装するための全てのバンプ５４，５５から離れていることが、好ましい。
【００３１】
多層基板の実装面に絶縁層の貫通孔によって凹部が形成される場合も、多層基板の実装面に絶縁層の貫通孔によって凸部が形成される場合と同様に、実装面から適宜層数分の絶縁層の貫通孔が、バンプの直下にないようにすればよい。すなわち、絶縁層の積層方向に透視すると、実装面から適宜層数分の絶縁層に形成される貫通孔が、電子部品を実装するための全てのバンプから離れているようにすればよい。
【００３２】
なお、本発明の電子部品実装構造は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々変更を加えて実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】多層基板の模式断面図である。（実施例）
【図２】多層基板の凹凸の説明図である。（実施例）
【図３】多層基板への電子部品の実装の説明図である。（実施例）
【図４】多層基板への電子部品の実装の説明図である。（比較例）
【図５】多層基板の断面図である。（従来例）
【図６】中空構造を有する電子部品の説明図である。（従来例）
【符号の説明】
【００３４】
１０  多層基板
１１〜１４  絶縁層
１１ａ，１１ｂ  貫通孔
１２ａ，１２ｂ  貫通孔
１３ａ  貫通孔
４０  表面
４１，４２，４３  凸部
５０  電子部品
【図１】
2007180248.tif 000003
【図２】
2007180248.tif 000004
【図３】
2007180248.tif 000005
【図４】
2007180248.tif 000006
【図５】
2007180248.tif 000007
【図６】
2007180248.tif 000008