(57)【要約】【課題】モジュールの小型化のため、ＳＭＤ部品と半導体チップの部品間隔を狭くし、両部品を効率よく混載実装することができる小面積の実装構造体の製造方法を提供する。【解決手段】回路基板１０１の第一の電極部１０３に、ＳＭＤ部品１１３の電極部１１４と接続させるための電極接合材１０５を形成する工程と、ＩＣチップ１０７が搭載される領域に絶縁性樹脂１１０を供給する工程と、ＩＣチップ１０７を絶縁性樹脂１１０が供給された領域に搭載すると共に、絶縁性樹脂１１０を外周囲に選択的に流し広げる工程と、ＳＭＤ部品１１３を電極接合材１０５上に搭載する工程と、電極接合材１０５と絶縁性樹脂１１０とを一括して加熱する工程とを有する製造方法とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受動部品からなる第一の電子部品と半導体からなる第二の電子部品とが同一回路基板面上に混載される実装構造体の製造方法であって、
少なくとも第一の電極と第二の電極とが設けられた回路基板に対して少なくとも前記第一の電極上に電極接合材を形成する工程と、
前記第二の電子部品が搭載される前記回路基板上に絶縁性樹脂を供給する工程と、
前記第二の電子部品の電極を前記回路基板上の前記絶縁性樹脂が供給された領域の前記第二の電極上に搭載すると共に、前記絶縁性樹脂を前記第一の電極の周囲に選択的に流し広げる工程と、
前記第一の電子部品を電極接合材が形成された前記第一の電極上に搭載する工程と、
前記絶縁性樹脂と前記電極接合材とを一括して加熱する工程とを有することを特徴とする実装構造体の製造方法。
【請求項２】
前記回路基板における前記第一の電極と前記第二の電極との少なくとも一方の周囲を、該電極面より低くしたことを特徴とする請求項１に記載の実装構造体の製造方法。
【請求項３】
前記絶縁性樹脂として、粘度が１〜７０Ｐａ・ｓの樹脂を用いたことを特徴とする請求項１または２に記載の実装構造体の製造方法。
【請求項４】
前記第二の電子部品の電極を前記回路基板における前記絶縁性樹脂が供給された領域の前記第二の電極上に搭載する工程において、前記第二の電子部品の電極上に形成されたバンプを、超音波を印加しながら前記第二の電極上に搭載することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の実装構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路用プリント基板（以下、電子回路用プリント基板を単に回路基板と称するが、この回路基板とはインタポーザや電子部品が装着される他の部品などの被装着体を意味する）に電子部品を実装してなる実装構造体を製造する製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子回路基板は、あらゆる製品に使用されるようになり、その性能が向上し、回路基板上で用いられる周波数が高くなっている。高周波を使用する電子機器の実装方法としては、インピーダンスが低くなるフリップチップ実装が適している。
【０００３】
また、携帯機器の増加に伴い、ＩＣチップをパッケージではなく、裸のまま（ベアＩＣ）で回路基板に搭載するフリップチップ実装が要求されている。また、フリップチップ以外にもＣＳＰ（Chip Size Package），ＢＧＡ（Ball Grid Array）などが用いられるようになってきている。
【０００４】
また近年、モジュールの小型化のため、フリップチップ実装部品とＳＭＤ部品（表面実装部品）とを１つの回路基板上に混載して実装する構造体や製造方法が求められてきている。
【０００５】
従来、半導体部品（ＩＣチップ）などのフリップチップ実装部品とＳＭＤ部品とを１つの回路基板上に混載して実装する構造体の製造方法として、ＳＭＤ部品の実装に使用したはんだのフラックスによる電極表面の汚染を防止するために、初めに半導体部品をフリップチップ実装し、エンボスマスクなどを用いた特殊な印刷によってはんだを供給し、ＳＭＤ部品を実装してリフロー炉などにより加熱する方法が行われている。
【０００６】
図３（ａ）〜（ｅ）は電子機器の回路基板にＩＣチップなどのフリップチップ実装部品とＳＭＤ部品とを１つの回路基板上に混載して実装する従来の構造体の製造方法を説明するための断面模式図である。
【０００７】
図３（ａ）は回路基板上にＩＣチップなどの半導体をフリップチップ実装する工程、図３（ｂ）はフリップチップ実装された半導体を絶縁性樹脂で封止する工程、図３（ｃ）はＳＭＤ部品を実装するためにエンボスマスクを用いて電極接合材を塗布する工程、図３（ｄ）は塗布された電極接合材上にＳＭＤ部品を実装する工程、図３（ｅ）はリフロー炉などを用いて電極接合材を加熱した後の構造図をそれぞれ示している。
【０００８】
図３（ａ）〜（ｅ）において、３０１は回路基板、３０２は回路基板３０１の電極部、３０３は回路基板３０１の第一の電極部、３０４は回路基板３０１の第二の電極部、３０５は電極接合材、３０７は第二の電子部品（ＩＣチップ）、３０８は第二の電子部品３０７の電極部、３０９は突起電極（バンプ）、３１２は実装ツール、３１３は第一の電子部品（ＳＭＤ部品）、３１４は第一の電子部品３１３の電極部、３１５は絶縁性樹脂、３１６は絶縁性樹脂塗布ツール、３１７は電極接合材塗布用エンボスマスクである。
【０００９】
まず、図３（ａ）に示すように、例えばＩＣチップなどの第二の電子部品３０７の電極部３０８にバンプ３０９を形成しておき、実装ツール３１２を用いて回路基板３０１の第二の電極部３０４に対応させて、第二の電子部品３０７のバンプ３０９を位置合わせして実装する。
【００１０】
そして、図３（ｂ）に示すように、例えばニードルのような絶縁性樹脂塗布ツール３１６を用いて絶縁性樹脂３１５を、第二の電子部品３０７と回路基板３０１間に供給して加熱硬化させる。
【００１１】
次に、図３（ｃ）に示すように、電極接合材塗布用エンボスマスク３１７を用いて、前記バンプ３０９に対応する第二の電極部３０４以外の回路基板３０１の第一の電極部３０３上に、電極接合材３０５を供給する。
【００１２】
そして、図３（ｄ）に示すように、回路基板３０１の第一の電極部３０３上に形成された電極接合材３０５に対応させて、第一の電子部品３１３の電極部３１４を位置合わせして実装する。
【００１３】
最後に、リフロー炉などを用いて電極接合材３０５を加熱し、回路基板３０１の第一の電極部３０３と第一の電子部品３１３の電極部３１４とを電気的に接合することにより、図３（ｅ）に示す構造体が作製される。
【００１４】
図４（ａ）〜（ｃ）はＩＣチップとＳＭＤ部品間の距離が狭くなるように回路基板の電極部を狭い構造とした場合にＩＣチップとＳＭＤ部品を混載して実装する従来の構造体の製造方法を説明するための断面模式図である。
【００１５】
図４（ａ）〜（ｃ）において、４０１は回路基板、４０２は回路基板４０１の電極部、４０３は回路基板４０１の第一の電極部、４０４は回路基板４０１の第二の電極部、４０７は第二の電子部品（ＩＣチップ）、４０８は第二の電子部品４０７の電極部、４０９は突起電極（バンプ）、４１２は実装ツール、４１５は絶縁性樹脂、４１６は絶縁性樹脂塗布ツールである。
【００１６】
まず、図４（ａ）に示すように、第二の電子部品４０７の電極部４０８にバンプ４０９を形成しておき、回路基板４０１の第二の電極部４０４に相対するように、バンプ４０９を位置合わせして実装する。
【００１７】
そして、図４（ｂ）に示すように、例えばニードルのような絶縁性樹脂塗布ツール４１６を用いて絶縁性樹脂４１５を、第二の電子部品４０７と回路基板４０１間に供給する。
【００１８】
次に、絶縁性樹脂４１５を加熱硬化させると図４（ｃ）に示す状態になる。この状態では、バンプ４０９に対応する第二の電極部４０４以外の第一の電極部４０３上に、絶縁性樹脂４１５が乗り上げてしまい、ＳＭＤ部品を実装できなくなる。
【００１９】
絶縁性樹脂４１５として、低い粘度（例えば、１００Ｐａ・ｓ以下）の絶縁性樹脂を用いると、絶縁性樹脂塗布ツール４１６を用いて供給する際に、ダレ広がってしまい第一の電極部４０３上に付着してしまう乗り上げが発生することが多くなる。
【００２０】
また、第一の電極部４０３を高くして絶縁性樹脂４１５の乗り上げを減らそうとした場合、部品間隔が狭い場合には、第二の電子部品４０７を実装する際に第一の電極部４０３に実装ツール４１２が衝突してしまうため、簡単には第一の電極部４０３を高くすることはできない。
【００２１】
前記混載実装時のタクトの短縮化や信頼性の向上を目的として、ＳＭＤ部品を先に実装した後、封止樹脂を塗布し、最後にＩＣチップを実装して、リフローなどにより一括樹脂硬化する方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００２２】
また、熱硬化性接着剤を塗布した状態でＩＣチップを加熱加圧して実装し、熱硬化性接着剤を半硬化状態にした後、ＳＭＤ部品用の電極接合材を塗布してＳＭＤ部品を実装し、最後にリフローにより一括樹脂硬化する方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００２３】
これらの方法において使用される先塗布の熱硬化接着剤は、一般的に粘度が高い（例えば、１００Ｐａ・ｓ以上）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２４】
【特許文献１】特開２００４−３５６５４９号公報
【特許文献２】特開２００２−２９９８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、ＩＣチップを実装した後にＳＭＤ部品を実装する方法では、ＩＣチップを封止するための絶縁性樹脂が回路基板上におけるＳＭＤ部品の実装用電極上まで濡れ広がり、電極表面を汚染しないように、ＩＣチップとＳＭＤ部品間の距離を広げる必要があるが、エンボスマスクの設計上、部品間距離は０．５ｍｍ以上必要であって部品間距離を狭くすることができない。
【００２６】
また、逆にＳＭＤ部品を先に実装した場合でも、ＩＣチップの方がＳＭＤ部品より部品高さが低いことが多いため、部品高さの高いＳＭＤ部品に隣接してＩＣチップを実装することは、ＩＣチップの実装ツールでは、ＩＣチップの保持面をＩＣチップよりも大きくしており、垂直に降下させることが難しいため、ＳＭＤ部品に当たらないように十分な距離が必要となることから部品間距離を狭くすることができない。
【００２７】
本発明は、前記従来技術の課題を考慮して、低い粘度の絶縁性樹脂を用いた場合でも、回路基板における半導体からなる電子部品が実装される電極と受動部品からなる電子部品が実装される電極とを狭い間隔で形成し、両電子部品の部品間距離を従来よりも狭くし、モジュールを小型化できる実装構造体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、受動部品からなる第一の電子部品と半導体からなる第二の電子部品とが同一回路基板面上に混載される実装構造体の製造方法であって、少なくとも第一の電極と第二の電極とが設けられた回路基板に対して少なくとも前記第一の電極上に電極接合材を形成する工程と、前記第二の電子部品が搭載される前記回路基板上に絶縁性樹脂を供給する工程と、前記第二の電子部品の電極を前記回路基板上の前記絶縁性樹脂が供給された領域の前記第二の電極上に搭載すると共に、前記絶縁性樹脂を前記第一の電極の周囲に選択的に流し広げる工程と、前記第一の電子部品を電極接合材が形成された前記第一の電極上に搭載する工程と、前記絶縁性樹脂と前記電極接合材とを一括して加熱する工程とを有することを特徴とする。
【００２９】
この方法により、ＳＭＤ部品などの第一の電子部品接合用の電極接合材を回路基板の電極上に形成し、ＩＣチップなどの第二の電子部品が搭載される領域に絶縁性樹脂を供給し、第二の電子部品を絶縁性樹脂の上から実装して電気的接合を得ると共に、絶縁性樹脂を電極接合材が存在する領域以外に選択的に流し広げて第一の電子部品を電極接合材の上へ実装して、絶縁性樹脂と電極接合材とを一括して加熱硬化することによって、第一の電子部品と第二の部品との間隔を狭く混載実装することができるため、小面積のモジュールを製造することができる。
【００３０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の実装構造体の製造方法において、回路基板における第一の電極と第二の電極との少なくとも一方の周囲を、該電極面より低くしたことを特徴とする。
【００３１】
この方法により、回路基板を低くして凹部を設けることにより、絶縁性樹脂を流し広げる際に、より選択的に樹脂を流し広げることができるため、電極接合材への干渉を減らすことができる。
【００３２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の実装構造体の製造方法において、絶縁性樹脂として、粘度が１〜７０Ｐａ・ｓの樹脂を用いたことを特徴とする。
【００３３】
この方法により、絶縁性樹脂を流し広げる際に、絶縁性樹脂の粘度が低いため、電極接合材が塗布された第一の電極上へ濡れ上がりにくくなるため、電極接合材への干渉を減らすことができる。
【００３４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項に記載の実装構造体の製造方法において、第二の電子部品の電極を回路基板における絶縁性樹脂が供給された領域の第二の電極上に搭載する工程において、第二の電子部品の電極上に形成されたバンプを、超音波を印加しながら第二の電極上に搭載することを特徴とする。
【００３５】
この方法により、第二の電子部品の実装を超音波で金属接合させて確実に接続し、さらに超音波の振動によって絶縁性樹脂の流れ広がりを促進し、良好に樹脂を流し広げることにより、電極接合材への干渉を減らすことができる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、ＳＭＤ部品などの第一の電子部品接合用の電極接合材を回路基板の電極上に形成し、ＩＣチップなどの第二の電子部品が搭載される領域に絶縁性樹脂を供給し、第二の電子部品を絶縁性樹脂の上から実装して電気的接合を得ると共に、絶縁性樹脂を電極接合材が存在する領域以外に選択的に流し広げて第一の電子部品を電極接合材の上へ実装して、絶縁性樹脂と電極接合材とを一括して加熱硬化することによって、第一の電子部品と第二の部品との間隔を狭く混載実装することができるため、小面積のモジュールを製造することができる実装構造体の製造方法を提供することができる。
【００３７】
さらに、絶縁性樹脂を流し広げる際に、電極接合材への干渉を減らすことができ、第一の電子部品と第二の電子部品との間隔を狭く混載実装することが可能な実装構造体の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施の形態１の実装構造体の製造方法を説明するための断面模式図
【図２】（ａ−１），（ａ−２），（ｂ−１），（ｂ−２）は本発明の実施の形態２の実装構造体の製造に用いる回路基板のＩＣチップ側から見た平面図、（ｃ）は本実施の形態２の実装構造体の断面模式図
【図３】（ａ）〜（ｅ）は従来の実装構造体の製造方法を説明するための断面模式図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は従来の他の実装構造体の製造方法を説明するための断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
本発明の実施の形態１として、第一の電子部品（例えば、抵抗やコンデンサ，コイルなどのＳＭＤ部品）と第二の電子部品（例えば、ＩＣチップ）とを回路基板に実装して作製する実装構造体の製造方法について説明する。
【００４１】
図１（ａ）〜（ｅ）は本実施の形態１の実装構造体の製造方法を説明するための断面模式図であり、１０１は回路基板、１０２は回路基板１０１の電極部、１０３は回路基板１０１の第一の電極部、１０４は回路基板１０１の第二の電極部、１０５は電極接合材、１０６は電極接合材塗布用マスク、１０７は第二の電子部品であるＩＣチップ、１０８はＩＣチップ１０７の電極部、１０９は突起電極（バンプ）、１１０は絶縁性樹脂、１１１は絶縁性樹脂塗布ツール、１１２は実装ツール、１１３は第一の電子部品であるＳＭＤ部品、１１４はＳＭＤ部品１１３の電極部である。
【００４２】
図１（ａ）に示すように、回路基板１０１上の第一の電極１０３に電極接合材塗布用マスク１０６を用いて、電極接合材１０５をスクリーン印刷法により供給する。具体的には、所定のパターンで設けられた開口部を有する電極接合材塗布用マスク１０６を回路基板１０１上に配置し、電極接合材塗布用マスク１０６に対してスキージを押し付けながら移動させて、電極接合材１０５の厚さが均一になるように印刷塗布する。電極接合材塗布用マスク１０６はメタルマスク（または金属製）であること、また、スキージは金属製であることが好ましい。印刷後に、電極接合材塗布用マスク１０６は回路基板から除去する。
【００４３】
なお、スクリーン印刷法に代えて、他の方法、例えばインクジェット，ディスペンサー，含浸，スピンコートなどにより、電極接合材を回路配線基板の所定の領域に供給するようにしてもよい。
【００４４】
回路基板１０１として、セラミック多層基板，ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板），ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）やガラス布積層ポリイミド樹脂基板、あるいはアラミド不織布エポキシ基板（例えば、パナソニック株式会社製のアリブ「ＡＬＩＶＨ」（登録商標）として販売されている樹脂多層基板）などが用いられる。
【００４５】
なお、回路基板１０１上の第一の電極部１０３および第二の電極部１０４として、例えば、Ｃｕの上にＮｉをメッキして表面をＡｕのフラッシュメッキしたものを使用する。また、ＩＣチップ１０７やＳＭＤ部品１１３が実装される以外の電極部１０２は、前記電極部１０３，１０４と材質が同じでも、異なるものであってもよい。
【００４６】
従来の回路基板は、第一の電極と第二の電極の距離を０．５ｍｍ以上に設計しているが、本実施の形態では０．３ｍｍで設計された回路基板を使用した。従来の回路基板において、０．５ｍｍ以上に設計している理由は、印刷用のエンボスマスクの設計限界値であることや、ＳＭＤ部品とＩＣチップとの部品間隔が狭くなると、電極間でショートする可能性があるためである。
【００４７】
本実施の形態では、エンボスマスクが不要になる上、流し広げた絶縁性樹脂１１０が電極間を絶縁させるため、電極間距離を０．５ｍｍ以下の距離にすることが可能になる。
【００４８】
電極接合材１０５として、クリームはんだ，導電性ペーストあるいはナノペーストのように金属接合するものが用いられる。
【００４９】
クリームはんだのはんだ組成としては、例えば、スズ系合金単一またはそれら合金の混合物、具体的にはＳｎ−Ｂｉ系，Ｓｎ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ｂｉ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ａｇ系，Ｓｎ−Ｃｕ系，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系，Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ系，Ｓｎ−Ｃｕ−Ｂｉ系，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系，Ｓｎ−Ａｇ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ｃｕ−Ｉｎ系，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｉｎ系、およびＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｂｉ−Ｉｎ系からなる群から選ばれる合金組成を用いることができる。特にＳｎ−Ａｇ系あるいはＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の群から選ばれる合金組成を用いることが好ましい。
【００５０】
導電性ペーストとして、絶縁性樹脂に単一の金属（例えば、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕなどや合金系、複数の金属が混合しているもの、あるいは前記はんだ組成でもよい）を導電性粒子として配合したものが用いられる。
【００５１】
ナノペーストには、ナノミクロンサイズの金属粒子（例えばＡｕ，Ａｇ，Ｃｕなどを分散剤に混合したもの）を用いて、加熱により分散剤を気化させて金属電極同士を金属接合させる。
【００５２】
次に、図１（ｂ）に示すように、絶縁性樹脂１１０を、例えば、ディスペンサーやインクジェット方式により絶縁性樹脂塗布ツール１１１によって、回路基板１０１上におけるＩＣチップ１０７が搭載される領域および／または第二の電極部１０４上に供給する。
【００５３】
絶縁性樹脂１１０として、絶縁性熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ樹脂，ウレタン樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリアミド樹脂，ビスマレイミド，フェノール樹脂，ポリエステル樹脂，シリコーン樹脂，オキセタン樹脂など、様々な樹脂を含むことができる）を用いる。これらの絶縁性熱硬化性樹脂は、単独で用いてもよく、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５４】
前記絶縁性熱硬化性樹脂の中では、特にエポキシ樹脂が好適である。エポキシ樹脂には、ビスフェノール型エポキシ樹脂，多官能エポキシ樹脂，可撓性エポキシ樹脂，臭素化エポキシ樹脂，グリシジルエステル型エポキシ樹脂，高分子型エポキシ樹脂の群から選ばれるエポキシ樹脂も用いることができる。その中でも、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂，ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂，ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂，ビフェニル型エポキシ樹脂，ナフタレン型エポキシ樹脂，フェノールノボラック型エポキシ樹脂，クレゾールノボラック型エポキシ樹脂などが好適に用いられる。また、これらを変性させたエポキシ樹脂も用いられる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５５】
また、場合によっては絶縁性熱可塑性樹脂（例えば、ポニフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），ポリカーボネイト，変性ポリフェニレンオキサイド（ＰＰＯ）など）を使用することもできる。また、絶縁性熱硬化性樹脂に絶縁性熱可塑性樹脂を混合したものなども使用できる。熱可塑性樹脂のみを使用する場合には、最初は加熱して一旦軟化させた後、加熱を停止して自然冷却させることにより硬化させる。
【００５６】
一方、絶縁性熱硬化性樹脂に熱可塑性樹脂を混合したものを使用する場合には、熱硬化性樹脂の方が支配的に機能するため、熱硬化性樹脂のみの場合と同様に加熱することにより硬化させる。
【００５７】
本実施の形態では、代表例として絶縁性熱硬化性樹脂を用いた場合について説明する。
【００５８】
上記のような絶縁性熱硬化性樹脂と組み合わせて用いる硬化剤としては、チオール系化合物，変性アミン系化合物，多官能フェノール系化合物，イミダゾール系化合物、および酸無水物系化合物の群から選ばれる化合物を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００５９】
本実施の形態において、第二の電子部品の一例としてのＩＣチップ１０７の表面には、回路配線あるいは電極部１０８が形成されている。本例では電極部１０８としてＡｌパッドの電極を形成している。なお、電極の材質はＡｕやＣｕなどでもよく、また下地としてＮｉなどのメッキをした上に金属をメッキした電極でもよい。
【００６０】
ＩＣチップ１０７上の電極部１０８に、ワイヤボンディング装置などを用いて、金属線（例えば、金ワイヤ、あるいはスズ，アルミニウム，銅、またはこれらの金属に微量元素を含有させた合金のワイヤなど）に熱と超音波を加えて電極部１０８と接合させ、接合部の面積が大きくなるように押し付けながら、最後は引きちぎり、先端が細くなるようにバンプ（突起電極）１０９を形成する。
【００６１】
次に、図１（ｂ）に示すように、電子部品搭載装置において、部品保持部材の先端の熱せられた実装ツール１１２により、バンプ１０９が電極部１０８上に形成されたＩＣチップ１０７を吸着保持しつつ、該ＩＣチップ１０７を、前記前工程で準備された回路基板１０１に対して、ＩＣチップ１０７のバンプ１０９に対応する回路基板１０１の第二の電極部１０４上に位置するように位置合わせする。その後、ＩＣチップ１０７を回路基板１０１に押圧実装する。この位置合わせには公知の位置認識動作を使用する。
【００６２】
前記押圧実装する際の荷重は、バンプ１０９の頭部が回路基板１０１の電極部１０４に接触し変形して導通が得られる程度の荷重でよい。また、実装ツール１１２の温度は、絶縁性樹脂１１０が完全に硬化する温度より低く、好ましくは絶縁性樹脂１１０の粘度が最も低下する温度に設定するとよい。
【００６３】
ＩＣチップ１０７の実装後は、図１（ｃ）に示すように、絶縁性樹脂１１０は回路基板１０１上の電極接合材１０５が塗布された第一の電極部１０３の周辺まで濡れ広がる。この際、濡れ広がりは、最大で電極接合材１０５に接してもよいが、電極接合材１０５の上を覆うことがないようにする。
【００６４】
本実施の形態では、電極接合材１０５の粘度に比べて、絶縁性樹脂１１０の粘度が低くい上、ＩＣチップ１０７を実装する際に絶縁性樹脂１１０が硬化開始する高い温度に設定しないことにより、電極接合材１０５を完全に覆うことはない。
【００６５】
次に、図１（ｄ）に示すように、チップ実装機などを用いて、第一の電子部品（受動部品）であるＳＭＤ部品１１３の電極部１１４が対応する回路基板１０１上の電極接合材１０５が塗布された第一の電極部１０３に位置するように位置合わせし、その後、ＳＭＤ部品１１３を回路基板１０１に実装する。この位置合わせには公知の位置認識動作を使用する。
【００６６】
次に、加熱炉、例えばオーブンやリフロー炉などを用いて、絶縁性樹脂１１０が完全に硬化する温度以上で、かつ電極接合材１０５がＳＭＤ部品１１３の電極部１１４と回路基板１０１の電極部１０３とを電気的に導通する温度まで加熱し、図１（ｅ）に示すような構造体が作製される。
【００６７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２に係る第一の電子部品（例えば、抵抗やコンデンサ，コイルなどのＳＭＤ部品）と第二の電子部品（例えば、ＩＣチップ）とを回路基板に接合して作製する実装構造体の製造方法について説明する。なお、以下の説明において、図１を参照して説明した部材に対応する部材には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６８】
本実施の形態２では、製造方法および装置などは図１を参照して説明した実施の形態１と同様のものが用いられるが、使用する回路基板のみが実施の形態１の場合と異なる。
【００６９】
図２（ａ−１），（ｂ−１）は本実施の形態２で使用する回路基板の平面図、図２（ａ−２），（ｂ−２）は図２（ａ−１），（ｂ−１）においてＳＭＤ部品を実装した後の回路基板の平面図、図２（ｃ）は本実施の形態２の実装構造体の断面模式図である。
【００７０】
実施の形態２の回路基板１０１が実施の形態１で使用した回路基板と異なる構成は、第一の電極部１０３の周辺部と第二の電極１０４の周辺部およびＩＣチップ１０７が実装される回路基板１０１上の領域を電極部より低くして凹部２１５を設けた点である。
【００７１】
図２（ｂ−１）に示す構成では第一の電極部１０３が２辺において、図２（ａ−１）に示す構成と異なり方向が９０°回転して配置されている。ただし、これは一構成例であって、１〜４辺をこのような配置にしてもよい。
【００７２】
前記高さの差により、ＩＣチップ１０７を実装した後の絶縁性樹脂１１０の広がりをコントロールすることができ、必要な部分に絶縁性樹脂を流すことができる（図２（ｃ））。
【００７３】
前記凹部２１５の深さは、深いほど効果が大きいが、回路基板１０１の本来の性質を変えないように、３０〜１５０μｍとすることが好ましい。
【００７４】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、製造方法および装置などは図１に示した実施の形態１の場合と同様のものを用い、使用する電極接合材１０５としてクリームはんだを用いる。
【００７５】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４では、製造方法および装置などは図１に示した実施の形態１の場合と同様のものを用い、使用する電極接合材１０５として導電性接着剤を用いる。
【００７６】
一般的な導電性接着剤は、硬化温度が絶縁性樹脂と近いものが多く、例えば１５０〜２００℃であり、工程の最後で一括硬化する際の温度を低くすることができる。
【００７７】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５では、製造方法および装置などは図１に示した実施の形態１の場合と同様のものを用い、使用する絶縁性樹脂１１０として粘度が１〜７０Ｐａ・ｓ程度の低粘度の絶縁性樹脂を用いる。
【００７８】
一般的に用いられる半導体用先塗布の絶縁性樹脂は、塗布後形状保持のために粘度が高く、例えば１００Ｐａ・ｓ以上であるが、本実施の形態５のように、粘度を７０Ｐａ・ｓ以下にすることにより、ＩＣチップ１０７を実装した後の絶縁性樹脂１１０の流動性が良くなる。
【００７９】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６では、製造方法および装置などは図１に示した実施の形態１の場合と同様のものを用い、電子部品搭載装置において、ＩＣチップ１０７を実装する際の加熱・加圧処理の際に、さらに超音波を印加しながら実装する。
【００８０】
超音波を印加することにより、加熱・加圧処理を行うだけの場合に比べ、バンプ１０９と回路基板１０１の電極の電気的接続がより良くなる。具体的には、金属同士の接合が得られるようになる。
【００８１】
次に、本発明の実施の形態の効果について、実施例および比較例に基づいて具体的に説明する。
【００８２】
（実施例）
本実施例において、第二の電子部品（半導体）であるＩＣチップ１０７として、厚み３００μｍ、６ｍｍ２のＳｉ基板の四辺にＡｌパッドの電極（サイズは７０×７０μｍ）が各辺３６個あるものを使用した。このＩＣチップ１０７の電極のうち、各辺パッド１個ずつ間隔をあけて、直径２５μｍのＡｕ線を用いて、電極接合部の直径５０μｍ、高さ６５μｍ（先端にいくほど径が小さくなり、先端は尖っている）のバンプ１０９を作成した。このようにして、ＩＣチップ１０７の各辺に１８個のバンプを形成した。
【００８３】
また、第一の電子部品（受動部品）であるＳＭＤ部品１１３として、０６０３サイズの角型チップ抵抗器の０Ω抵抗器（例えば、パナソニックエレクトロニックデバイス（株）製）を用いた。
【００８４】
後述する比較例および実施例１，３〜５用の回路基板１０１には、ＡＬＩＶＨ基板で厚み４００μｍのものを用い、前記ＩＣチップ１０７の各電極に対応する箇所に、６０μｍ２サイズで、Ｃｕの下地にＮｉとフラッシュＡｕメッキによる第二の電極部１０４を設けたものを使用した。なお、回路基板１０１の電極の中心とＩＣチップ１０７の電極の中心が一致するように設計している。
【００８５】
ＳＭＤ部品１１３を実装するため、第二の電極部１０４から０．３mm間隔を空けて、０．５×０．３ｍｍの２つの長方形の第一の電極部１０３を０．３ｍｍ離して設けた。第一の電極部１０３の材質は、第二の電極部１０４と同じものを用いた。
【００８６】
実施例２の回路基板１０１には、上記と同じものを用いたが、図２（ａ−１）に示すように、第一の電極部１０３の周辺部と第二の電極１０４の周辺部およびＩＣチップ１０７が実装される回路基板１０１上の領域を電極部より５０μｍ低くして、回路基板１０１に凹部２１５を設けた。
【００８７】
比較例として、市販のアンダーフィル（粘度８Ｐａ・ｓ）（ナミックス株式会社製）を使用した。
【００８８】
実施例１〜３，５の絶縁性樹脂１１０として、エポキシ樹脂に酸無水物系の硬化剤と粒子径１〜１０μｍのシリカ（ＳｉＯ２）を重量％で６０％混合したものを用いた。この材料の２５℃での粘度は、Ｅ型粘度計を用いて測定した際、１４０Ｐａ・ｓであった。
【００８９】
実施例４の絶縁性樹脂１１０として、エポキシ樹脂に酸無水物系の硬化剤と粒子径１〜１０μｍのシリカ（ＳｉＯ２）を重量％で４０％混合したものを用いた。この材料の２５℃での粘度は、Ｅ型粘度計を用いて測定した際、７０Ｐａ・ｓであった。
【００９０】
比較例および実施例１〜５のそれぞれにおいて、実装機と加熱圧着機、硬化炉（リフロー炉及びオーブン）を用いて試料（実装構造体）を作成した。その後、ＩＣチップの１辺（３６バンプ接続部＋配線）分の抵抗値と０６０３部品の接続抵抗値およびせん断強度を測定した。その結果を表１に示す。
【００９１】
比較例および実施例１〜５のそれぞれにおける試料の作成方法は以下の通りである。
【００９２】
（比較例）
前記構成のＩＣチップ１０７を、図３の従来例のように回路基板に実装機を用いて２１０℃のツールで５０Ｎ荷重を加えて実装し、アンダーフィルをディスペンサーで注入し、１５０℃のオーブンで３０分硬化させた。
【００９３】
次に、厚さ０．１２ｍｍのエンボスマスクを用いてスクリーン印刷機により、ＳｎＡｇＣｕクリームはんだを回路基板の電極上に印刷し、チップ部品実装機を用いてＳＭＤ部品１１３である０６０３チップ抵抗部品を実装し、２３０℃ピークのリフロー炉で加熱して試料を作成した。
【００９４】
（実施例１）
図１のように、回路基板１０１上のＳＭＤ部品１１３である０６０３部品が実装される電極上のみに、厚さ０．１２ｍｍのメタルマスクを用いてスクリーン印刷機により、ＳｎＡｇＣｕクリームはんだを供給する。
【００９５】
次に、絶縁性樹脂１１５を、５０℃に保温したディスペンサーにて、ＩＣチップ１０７が実装される領域６ｍｍ２の範囲に３ｍｇ供給する。その上に、ＩＣチップ１０７を実装機を用いて７０℃・５０Ｎの荷重で実装した。
【００９６】
最後に、チップ部品実装機を用いて０６０３チップ抵抗部品を実装し、２３０℃ピークのリフロー炉で加熱して試料を作成した。
【００９７】
（実施例２）
実施例１と同様に試料を作成し、回路基板１０１として凹部２１５が設けられた回路基板を使用して試料を作成した。
【００９８】
（実施例３）
実施例１と同様に試料を作成し、ＳｎＡｇＣｕクリームはんだの代わりにＡｇフィラーの導電性接着剤（ナミックス株式会社製）を使用し、リフロー炉で加熱する代わりに１５０℃オーブンで３０分加熱して試料を作成した。
【００９９】
（実施例４）
実施例１と同様に試料を作成し、絶縁性樹脂１１５として低粘度（７０Ｐａ・ｓ）の絶縁性樹脂を使用して試料を作成した。
【０１００】
（実施例５）
実施例１と同様に試料を作成し、ＩＣチップ１０７を回路基板１０１に実装する際に、７０℃５０Ｎの荷重に加えて超音波を印加して実装して試料を作成した。
【０１０１】
【表１】
2012009580.tif 000003
【０１０２】
表１の結果より、従来製造方法の比較例に対して、いずれの実施例においても、ＩＣチップ１辺分の抵抗値、０６０３部品の接続抵抗値および０６０３部品のせん断強度が良くなる効果が見られた。このことは比較例では、従来法の限界部品電極間距離０．５ｍｍ以下の０．３ｍｍの回路基板を使用したため、絶縁性樹脂が電極上まで広がって０６０３部品の導通を阻害したためである。このことにより、本発明による実施例では従来法より部品電極間距離が狭い構造体を作製できることが分る。
【０１０３】
このように本実施例において、従来０．５ｍｍの部品電極間距離が０．３ｍｍまで狭くすることができた。
【０１０４】
また実施例１〜５の結果検証により、ＩＣチップ１０７を超音波接合したもの、回路基板１０１に凹部２１５を設けたもの、絶縁性樹脂１１０の粘度が低いものの方が、効果が高いことが分る。また、実施例１〜５において濡れ広がった絶縁性樹脂１１０が、ＳＭＤ部品１１３である０６０３部品を補強するため、比較例と比べてせん断強度が向上していることも分る。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明に係る実装構造体の製造方法は、半導体部品とＳＭＤ部品の部品間隔が狭い実装構造体を製造できるため、ＩＣチップ（ベアＩＣ），ＣＳＰ（Chip Size Package），ＭＣＭ（Multi Chip Module），ＢＧＡ（Ball Grid Array）や表面弾性波（ＳＡＷ）デバイスなどの半導体部品と、抵抗，コンデンサ，コイルなどのＳＭＤ部品（表面実装部品）とを狭い部品間距離で回路基板に混載実装する製造方法として有用である。
【符号の説明】
【０１０６】
１０１  回路基板
１０２  回路基板の電極部
１０３  回路基板の第一の電極部
１０４  回路基板の第二の電極部
１０５  電極接合材
１０６  電極接合材塗布用マスク
１０７  第二の電子部品（ＩＣチップ）
１０８  第二の電子部品の電極部
１０９  突起電極（バンプ）
１１０  絶縁性樹脂
１１１  絶縁性樹脂塗布ツール
１１２  実装ツール
１１３  第一の電子部品（ＳＭＤ部品）
１１４  第一の電子部品の電極部
２１５  回路基板の凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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