(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料基板に閉じた枠部で囲まれる複数の単位基板配置領域が設定され、この単位基板配置領域内に、スリットと橋絡部からなるミシン目によって上記枠部または隣接する単位基板に対して区画される複数の単位基板が配置されており、各単位基板の一端側には、素子チップ搭載領域が形成されているとともに、他端側には、外部接続用端子が形成されており、
上記枠部は、サイドフレーム部と、上記複数の単位基板配置領域を区画するように上記サイドフレーム部の対向する部分どうしを連結するクロスフレーム部とを有しており、
上記単位基板配置領域におけるすべての単位基板は、その外周の一部が上記橋絡部によって上記サイドフレーム部に連結されており、かつ上記複数の単位基板のうち隣り合う単位基板は、上記橋絡部により互いに直接連結されており、
上記隣り合う単位基板どうしを連結する橋絡部は、上記各単位基板の一端側において上記素子チップ搭載領域の両側に配置されており、かつ、
上記各単位基板は、その一端縁において上記橋絡部により上記サイドフレーム部に連結されている一方、この一端縁と反対側の他端縁には上記橋絡部が形成されていないことを特徴とする、電子部品製造用基板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
本願発明は、電子部品製造用基板に関し、とくに、薄板状のプリント基板に素子チップが直接搭載された形態をもつ電子部品を効率的に製造するために使用されるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板上に素子チップが搭載された形態をもつ電子部品の製造は、ハンドリングの便宜あるいは効率上の観点から、多数の単位基板が縦横に連結された形態の集合基板を準備し、この集合基板を用いて行われるのが普通である。
【０００３】
図９は、上記形態の電子部品を製造するための集合基板１の一例を示す。この集合基板１は、ガラスエポキシ等でできた材料基板に所定のプリント配線あるいは端子パッド等が形成され、ミシン目１３により、各単位基板に区画されている。各単位基板に対して所定の素子の搭載やワイヤボンディング、あるいは保護層の形成等が行われた後、この材集合基板１は上記ミシン目１３に沿って分割され、各単位電子部品が得られる。
【０００４】
このように素子チップを直接プリント基板上に搭載される形態をもつ電子部品の場合、プリント基板もまた所定以上の厚みをもつある程度の剛性が与えられたものであり、したがって、このような電子部品を製造するための上記集合基板もまた、たとえば１mm程度の厚みをもつものであった。そうして、基板分割は、ミシン目に沿って集合基板を折り曲げて割るか、または、ニッパのような工具を用いてミシン目を形成する橋絡部を順次切断してゆくという手法によって行われていたのであり、したがって、上記ミシン目は、材料基板の縦方向の端から端まで、そして、横方向の端から端までそれぞれ形成されるのが普通であった。
【０００５】
素子を基板上に直接搭載する場合にそのプリント基板に所定以上の厚みが与えられていた理由の一つには、材料基板の段階において各単位基板の所定領域に素子チップをボンディングし、かつ、素子上のパッドと単位基板上のボンディングパッド間をワイヤボンディングによって結線する作業を行うに際し、このようなチップボンディングおよびワイヤボンディングを適正に行うべく、上記のようにミシン目が材料基板の端から端まで形成されていてもなお、この材料基板に不必要な反り等が発生しないようにするためであった。
【０００６】
また、材料基板に上記のようにミシン目を形成し、上記のような材料基板に対してミシン目に沿って曲げ力を与えて割るか、あるいはニッパのような工具をもちいてミシン目の橋絡部を切断することによって基板分割をする場合、橋絡部の切断の品位はたとえばバリが発生していたりヒゲが生じていたりというようにあまり良好とはいえない。しかし、そもそも上記のような形態をもつ従来の電子部品は比較的大型であり、しかも、最終的に電子機器の内部に組み込まれるものであるために、上記橋絡部の切断品位にあまり気を使う必要がなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一方、最近においては、プリント基板に素子が搭載された電子部品においても、小型化、薄型化が要求されるものが出てきており、この場合には、プリント基板の厚みも従来のこの種の電子部品に使用されていたプリント基板の厚みよりも著しく薄型化する必要がある。ただし、この場合においても、集合基板の段階において、各単位基板の領域に対して問題なくチップボンディングおよびワイヤボンディングが行えねばならない。
【０００８】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、プリント基板上に素子チップが直接搭載され、かつ薄型化が要請される電子部品をチップボンディング工程および／またはワイヤボンディング工程に問題が生じることなく適正に製造することができる電子部品製造用基板を提供することをその課題としている。
【０００９】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を採用した。
【００１０】
すなわち、本願発明によって提供される電子部品製造用基板は、材料基板に閉じた枠部で囲まれる複数の単位基板配置領域が設定され、この単位基板配置領域内に、スリットと橋絡部からなるミシン目によって上記枠部または隣接する単位基板に対して区画される複数の単位基板が配置されており、各単位基板の一端側には、素子チップ搭載領域が形成されているとともに、他端側には、外部接続用端子が形成されており、上記枠部は、サイドフレーム部と、上記複数の単位基板配置領域を区画するように上記サイドフレーム部の対向する部分どうしを連結するクロスフレーム部とを有しており、上記単位基板配置領域におけるすべての単位基板は、その外周の一部が上記橋絡部によって上記サイドフレーム部に連結されており、かつ上記複数の単位基板のうち隣り合う単位基板は、上記橋絡部により互いに直接連結されており、上記隣り合う単位基板どうしを連結する橋絡部は、上記各単位基板の一端側において上記素子チップ搭載領域の両側に配置されており、かつ、上記各単位基板は、その一端縁において上記橋絡部により上記サイドフレーム部に連結されている一方、この一端縁と反対側の他端縁には上記橋絡部が形成されていないことを特徴としている。
【００１１】
上記電子部品製造用基板において、ミシン目によって区画されるすべての単位基板は、閉じた枠部で囲まれる単位基板配置領域内に配置される。換言すると、上記電子部品製造用基板においては、上記単位基板配置領域を囲む閉じた枠部を横断するミシン目は存在しない。したがって、上記製造用基板は、その厚みが従来に比較して薄状とされていても、上記単位基板配置領域を囲んでこれを保持する枠部が形成されていることにより、その内部の単位基板配置領域には所定以上の曲げ剛性が与えられる。その結果、この製造用基板を用いて各単位基板上にチップボンディングあるいはワイヤボンディングを行うにあたっても、この製造用基板が必要以上に撓んだり、反りが発生したりすることを最小限に抑制することができ、たとえば、チップボンディングの際に素子チップの位置が狂ったり、ワイヤボンディングが適正に行われなくなるといった不具合を最小限に抑制することができる。
【００１２】
また、上記単位基板配置領域におけるすべての単位基板は、その外周の一部が橋絡部によって上記サイドフレーム部に連結されていることにより、チップボンディング工程あるいはワイヤボンディング工程の際にボンディングツールによって与えられる押圧力に対する対抗力がすべての単位基板に同程度に付与され、すべての単位基板に対する上記チップボンディング工程あるいはワイヤボンディング工程が適正に行われるようになる。
【００１７】
本願発明のその他の特徴および利点は、図面を参照して以下に行う詳細な説明から明らかとなろう。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下においては、電子部品の一例として、汎用Ｅ2 ＰＲＯＭを用いた簡易な情報記憶デバイスの製造に本願発明を適用した場合について説明する。
【００１９】
図１は、上記簡易型情報記憶デバイスのための製造用基板１の一例の全体平面図を示しており、図２は、その一面側の形態を詳細に示しており、図３は、他面側の形態を詳細に示している。この製造用基板１は単位基板１０が橋絡部２を介して縦横に複数連結されたような形態をもっており、ガラスエポキシ等の基板材料の一面側および他面側にそれぞれ所定の配線パターン、端子部、各種のパッドを形成したのち、各単位基板１０を区画するためのミシン目１３を設けることによって得られる。ミシン目１３は、各単位基板の外形を大まかに区画する複数のスリット１４と、隣接するスリット間に配置する橋絡部２とからなっている。上記配線パターンは、いわゆるプリント基板としての配線パターンの形成手法を踏襲して形成することができる。すなわち、材料基板の表面にたとえば銅などの金属導体層を蒸着等によって形成したのち、不要部分をエッチングによって除去するという手法によって上記配線パターンを形成することができる。
【００２０】
図１に表れているように、この製造用基板１は、図１において上縁部と下縁部を形成する一対のサイドフレーム部４ａ，４ｂと、このサイドフレーム部間をつなぐ３つのクロスフレーム部４ｃ，４ｄ，４ｅによって左右方向にならぶ２つの閉じた枠部４，４が設定されており、各枠部４，４の内部に、単位基板配置領域５，５が設定されている。そうして、各単位基板配置領域５，５内に、それぞれ２行４列、合計８つの単位基板１０が配置されている。各隣接する単位基板１０どうし、あるいは単位基板１０と上記枠部４との間は、上述のミシン目１３によって区画されている。図１に示す形態においては、上記単位基板配置領域５内に配置される単位基板１０を２列に形成しているため、すべての単位基板１０は、その周部のいずれかの部位において、ミシン目１３を形成する橋絡部２によって、上記枠部４につながれている。
【００２１】
以下、単位基板１０に注目すると、各単位基板１０は、矩形状本体部１１から細状延長部１２を延出させた平面形状をもっている。上記矩形状本体部１１は、後述する素子１５を搭載するに必要十分な大きさとされており、たとえば、数mmないし十数mm角の、比較的小さいなものである。また、単位基板１０は、その平面形状が比較的小さいために、厚みはたとえば０．２〜０．５mmに設定され、好ましくは０．４mm程度の比較的薄状に設定される。
【００２２】
各単位基板１０は、上記矩形状本体部１１の上下辺において図２の上下に隣接配置される単位基板１０に対して橋絡部２を介して接続されている。また、上記矩形状本体部１１の側辺は、材料基板１の枠部に対して橋絡部２を介して連結されている。各橋絡部２は、矩形状本体部１１の周縁から所定距離内側に退避する退避部１０ａから外方に延出させられている。橋絡部２をこのように構成する技術的意義については、後述する。
【００２３】
上記単位基板１０の一面側延長部１２ａには、４つの外部接続端子部１６１，１６２，１６３，１６４が形成されている。各端子部１６１，１６２，１６３，１６４は、スルーホール１７１，１７２，１７３，１７４により、基板他面側にパターン形成された所定の配線に接続されている。端子部の下地導体層の厚みは、たとえば２０〜３０μｍである。さらに、上記単位基板１０の矩形状本体部１１の上辺部近傍には、３つの検査用パッド１８１，１８２，１８３が形成されており、各検査用パッド１８１，１８２，１８３につながる配線１８１ａ，１８２ａ，１８３ａは、スルーホール１９１，１９２，１９３により、基板他面側にパターン形成された所定の配線２６ｅ，２６ｆ，２６ｇに接続されている。本実施形態においては、上記単位基板１０の矩形状本体部１１の一面側中央部に、上記外部接続端子部１６１〜１６４および検査用パッド１８１〜１８３の形成と同時に形成された金属導体層による矩形の捨てパターン２０が形成されている。そうして、この単位基板１０の一面側は、上記各外部接続端子部１６１，１６２，１６３，１６４および各検査用パッド１８１，１８２，１８３を残して、グリーンレジスト等の絶縁層２１で覆われる。その結果、図７に示すように、単位基板１０の一面側の矩形状本体部１１の中央部には、導体層の厚み分に相当する膨出部２２が形成されることになる。
【００２４】
一方、図３に表れているように、上記単位基板１０の他面側には、所定の配線２６ａ〜２６ｇないしパッド２５ａ〜２５ｇ，２７ａ，２７ｅ，２７ｆがパターン形成、すなわち、基板材料に形成された金属導体層の不要部分をエッチングによって除去するという手法により形成されている。図３に示すように、単位基板１０の矩形状本体部の他面側中央領域には、素子チップ搭載領域２３が設定され、この領域には、Ｅ2 ＰＲＯＭ１５ａがボンディングされる。素子チップ搭載領域２３を囲むようにして、素子上の端子パッドとの間をワイヤボンディングするためのボンディングパッド２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇが形成される。Ｅ2 ＰＲＯＭの上面には、図４に詳示するように、グランド（ＧＮＤ）用端子パッド２４ａと、ロジック電源（ＶDD）用端子パッド２４ｂと、クロック信号（ＣＬＫ）用端子パッド２４ｃと、データイン・アウト（ＤIN,OUT）用端子パッド２４ｄと、２つのアドレス（Ａ0 ，Ａ1 ）用端子パッド２４ｅ，２４ｆと、テスト（ＴＥＳＴ）用端子パッド２４ｇとが配置されており、これらの各端子パッドと対応するようにして、上記ボンディングパッド２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇが基板上に配置される。
【００２５】
上記基板上のグランド（ＧＮＤ）用端子パッド２４ａと対応する基板上のボンディングパッド２５ａにつながるグランド用配線２６ａは、基板一面側上をグランド用外部接続端子部１６１の裏面側まで取り回され、スルーホール１７１によって上記グランド用外部接続端子部１６１に接続されている。ロジック電源（ＶDD）用端子パッド２４ｂと対応するボンディングパッド２５ｂにつながるロジック電源用配線２６ｂは、基板他面上をロジック電源用外部接続端子部１６２の裏面側まで取り回され、スルーホール１７２によって上記ロジック電源用外部接続端子部１６２に接続されている。クロック信号（ＣＬＫ）用端子パッド２４ｃと対応するボンディングパッド２５ｃにつながるクロック信号用配線２６ｃもまた、基板他面上をクロック信号用外部接続端子部１６３の裏面側まで取り回され、スルーホール１７３によって上記クロック信号用外部接続端子部１６３に接続されている。さらに、データイン・アウト（ＤIN,OUT）用端子パッド２４ｄと対応するボンディングパッド２５ｄにつながるデータ用配線２６ｄもまた、基板他面上をデータ用接続端子部１６４の裏面側まで取り回され、スルーホール１７４によってデータ用外部接続端子部１６４に接続されている。
【００２６】
一方、素子上の第１のアドレス（Ａ0 ）用端子パッド２４ｅと対応する基板上のボンディングパッド２５ｅにつながる第１アドレス用配線２６ｅの他端部には、１２０°の中心角を有する共通接続用補助パッド２７ｅが設けられており、この第１アドレス用配線２６ｅの中間部は、スルーホール１９１を介して、基板一面側に形成した上記の検査用パッド１８１に配線１８１ａを介して連絡させられている。また、素子上の第２のアドレス（Ａ1 ）用端子パッド２４ｆと対応する基板上のボンディングパッド２５ｆにつながる第２アドレス用配線２６ｆの他端部は、上記第１アドレス用配線２６ｅの他端部に形成した共通接続用補助パッド２７ｅの近傍まで引き回され、１２０°の中心角を有する共通接続用補助パッド２７ｆが設けられており、この第２アドレス用配線２６ｆの中間部は、スルーホール１９２を介して、基板一面側に形成した上記の検査用パッド１８２に配線１８２ａを介して連絡させられている。さらに、上記グランド用配線２６ａの中間部に形成された枝分かれ部の先端部には、上記第１および第２アドレス配線用の各共通接続用補助パッド２７ｅ，２７ｆと協働して全体として円形の補助パッド群を形成するように、１２０°の中心角を有する共通接続用補助パッド２７ａが形成されている。さらに、素子チップ上のテスト（ＴＥＳＴ）用端子パッド２４ｇと対応する基板上のボンディングパッド２５ｇにつながるテスト用配線２６ｇは、スルーホール１９３を介して基板一面側に形成した検査用パッド１８３に配線１８３ａを介して連絡されている。
【００２７】
その結果、基板他面側における、グランド用配線２６ａ、ロジック電源用配線２６ｂ、クロック信号用配線２６ｃおよびデータ用配線２６ｄは、基板一面側の各外部接続端子部１６１，１６２，１６３，１６４にそれぞれ連結される一方、２つのアドレス用配線２６ｅ，２６ｆおよびテスト用配線２６ｇはそれぞれ基板一面側の各検査用パッド１８１，１８２，１８３に連結され、さらに、上記グランド用配線２６ａと２つのアドレス用配線２６ｅ，２６ｆには、互いに近接配置された共通接続用補助パッド２７ａ，２７ｅ，２７ｆが形成されることになる。この基板他面側においては、素子搭載領域２３および共通接続用補助パッド２７ａ，２７ｅ，２７ｆを残して、グリーンレジスト等の絶縁層２９で覆われる。
【００２８】
上記のようにして形成される各単位基板をもつ製造用基板１を用いて、Ｅ2 ＰＲＯＭ１５ａを用いた簡易な情報記憶デバイスを製造する手順について以下に説明する。
【００２９】
まず、各単位基板の基板搭載領域２３には、Ｅ2 ＰＲＯＭチップ１５ａがボンディングされ、このチップ上の端子パッド２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇとそれぞれ対応するボンディングパッド２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ間がワイヤボンディングによって結線される。
【００３０】
上記製造用基板１は、閉じた枠部４，４内に設定された単位基板配置領域５内に複数の単位基板１０が配置されている。各単位基板１０を区画するミシン目１３は、比較的スリット部分が多いが、単位基板配置領域５を囲む枠部４にはミシン目が存在しないので、各単位基板１０は一定の支持剛性をもって枠部４，４に支持され、その結果、製造用基板１は、比較的薄状ではあるが、全体として不必要な反りや変形があまり生じない。したがって、上記チップボンディングおよびワイヤボンディング工程において、基板の反りによってボンディング位置がずれるといった不具合を都合よく回避ないしは軽減することができる。
【００３１】
そして、チップ１５およびワイヤボンディング部は、熱硬化性樹脂を塗布し、かつ硬化させることによって形成される保護層２８によって覆われる。
【００３２】
この状態において、上記集合配置された共通接続用補助パッド２７ａ，２７ｅ，２７ｆは互いに分離しているので、チップ上に形成された７つの端子パッド２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇへの電気的連絡は、４つの外部接続用端子１６１，１６２，１６３，１６４および３つの検査用パッド１８１，１８２，１８３に測定端子を接触させることにより、基板一面側から行うことができる。したがって、チップ上のすべての端子パッドに関連する動作チェックを問題なく行うことができ、この時点で、不良のチップを特定することができる。
【００３３】
次に、集合配置された共通接続用補助パッド２７ａ，２７ｅ，２７ｆ上にたとえばハンダ等の導電材を塗布することにより、２つのアドレス用配線２６ｅ，２６ｆ、ひいては、チップ上の２つのアドレス用端子パッド２４ｅ，２４ｆを、グランド用配線２６ａにプルダウン共通接続することができる。
【００３４】
このようにして、製造用基板１において各単位基板１０について上述の必要な工程を施した後、次のようにして橋絡部２を切断する基板分割を行うことにより、図５および図６に示すような単位デバイスが得られる。
【００３５】
上記基板分割を行うための装置４０は、図８に示すように、材料基板１の下面に配置される水平状の支持台４１と、この支持台に向けて下動することができる楔状の切断刃体４２とを備えている。上記支持台４１は、少なくとも、材料基板１における各橋絡部２の下面に上面が接触するように構成される。この支持台４１としては、各橋絡部２の下面を全体的に支持する部分的なものであってもよいし、材料基板１の下面全面を支持するようにしてもよい。しかしながら、少なくとも、上記各橋絡部２の下面を支持する部位は、軟質金属によって形成される。この軟質金属としては、環境に対する耐腐食性等を勘案した場合、真鍮が好適に選択される。
【００３６】
一方、上記切断刃体４２は、少なくともその先端部が先細状の楔状に形成されたものであり、たとえば、工具鋼によって形成される。そして、各切断刃体４２は、図示しない支持部材に取付けられており、この支持部材を上下動させることにより、各切断刃体４２はいっせいに上下動させられる。そして、各切断刃体４２は、図２および図３に破線で示した部位において、橋絡部２を切断することができるように配置される。すなわち、前述したように各橋絡部２は、各単位基板１０の周縁に設けた退避部１０ａから外方に延出するように形成されているが、この橋絡部２の根元部に切断線を配置することにより切断面が、単位基板１０の周縁から退避するようにし、バリの発生を確実に解消することができるようにしている。
【００３７】
図８(a) に示すように、所定の位置決めを行いながら材料基板１を上記支持台４１上にセットし、そうして、各切断刃体４２を下動させる。この切断刃体４２の移動行程は、比較的精密に設定され、少なくとも、この切断刃体４２の最下動時には、各切断刃体４２の先端が上記支持台４１の表面に接触するように設定される。
【００３８】
図８(b) に示すように切断刃体４２が下動する際において、この切断刃体４２は、上記材料基板１の各橋絡部２を、いわゆる押し切りによって切断する。たとえば打ち抜きプレスによる剪断作用による切断に比較し、押し切り切断の場合は、基板に含まれるガラス繊維を含め、基板をその厚み方向の下端位置まで完全に切断することができるので、切断端面にガラス繊維がヒゲ状に残ったりするということがなくなり、製造される記憶情報デバイスの特に基板周囲の切断部の品位が著しく向上させられる。
【００３９】
また、上記支持台４１は、真鍮等の軟質金属でできているので、仮に完全な切断を行うために切断刃体の下動位置を支持台４１表面に接触するように設定したとしても、この支持台４１が切断刃体４２に損傷を与えることがない。そして、上記基板分割装置４０は、一定の平面的な大きさをもつ支持台４１と、この支持台に向けて下動することができる楔状の切断刃体４２とを備えているので、支持台と切断刃体との間の水平方向の位置精度はそれほど必要ではなく、したがって、この基板分割装置は簡略な構成となり、コスト安く提供され得る。
【００４０】
もちろん、この発明の範囲は上述した実施形態に限定されるものではない。製造用基板の枠部内に配置される各単位基板の形状は、製造するべき電子部品に応じて種々変更されることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の電子部品製造用基板の一形態を示す平面図である。
【図２】上記製造用基板の一面側拡大部分平面図である。
【図３】上記製造用基板の他面側拡大部分平面図である。
【図４】上記製造用基板を用いて製造される電子部品の一形態である情報記憶デバイスに用いられる汎用Ｅ2 ＰＲＯＭの端子パッドの配置図である。
【図５】上記製造用基板を用いて製造される電子部品の一形態である情報記憶デバイスの一面側平面図である。
【図６】上記製造用基板を用いて製造される電子部品の一形態である情報記憶デバイスの他面側平面図である。
【図７】図５のVII −VII 線に沿う断面図である。
【図８】  基板分割方法の一例の要部および基板分割装置の説明図である。
【図９】電子部品製造用材料基板の従来例を示す平面図である。
【符号の説明】
１  製造用基板
２  橋絡部
４  枠部
５  単位基板配置領域
１０  単位基板
１３  ミシン目
１４  スリット
２３  素子チップ搭載領域
２５ａ〜２５ｇ  ボンディングパッド
４０  基板分割装置
４１  支持台
４２  切断刃体
【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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