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公開番号2024135883
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046779
出願日2023-03-23
発明の名称電子装置および電子装置の製造方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人
主分類H01L 21/60 20060101AFI20240927BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】チップ電極とフレキシブル回路基板の電極とが、より確実に接合される電子装置を提供する。
【解決手段】電子装置は、チップ部品とフレキシブル回路基板とを有し、フェイスダウン方式で、チップ部品の回路形成面に形成されたチップ電極と、フレキシブル回路基板の第1の主面に設けられた基板電極とが導電性のバンプを介して接続された電子装置であって、チップ部品の回路形成面とは反対の面に取り付けられ補強板と、第1の主面と補強板との間隔が予め定めた第1の距離になるように、フレキシブル回路基板と補強板とを支持する支持部と、回路形成面と第1の主面との間の空間を充填し、かつ、チップ部品の側面と支持部とにつながる樹脂と、を備え、回路形成面と第1の主面との間の空間を充填される樹脂と、チップ部品の側面と支持部とにつながる樹脂が同じものである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
チップ部品とフレキシブル回路基板とを有し、フェイスダウン方式で、前記チップ部品の回路形成面に形成されたチップ電極と、前記フレキシブル回路基板の第１の主面に設けられた基板電極とが導電性のバンプを介して接続された電子装置であって、
前記チップ部品の前記回路形成面とは反対の面に取り付けられた補強板と、
前記第１の主面と前記補強板との間隔が予め定めた第１の距離になるように、前記フレキシブル回路基板と前記補強板とを支持する支持部と、
前記回路形成面と前記第１の主面との間の空間に充填され、かつ、前記チップ部品の側面と前記支持部とにつながる樹脂と、
を備え、
前記回路形成面と前記第１の主面との間の空間に充填された前記樹脂と、前記チップ部品の側面と前記支持部とにつながる前記樹脂が同じものである、
ことを特徴とする電子装置。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記支持部が前記チップ部品の側面を囲う枠状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記支持部が前記チップ部品の側面の外側に設けられた柱状の部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】
前記補強板と前記支持部とが一体に形成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項５】
前記補強板および前記支持部の曲げ弾性率が、前記フレキシブル回路基板の基材の曲げ弾性率よりも大きい、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電子装置。
【請求項６】
チップ部品とフレキシブル回路基板とを有し、フェイスダウン方式で、前記チップ部品の回路形成面に形成されたチップ電極と、前記フレキシブル回路基板の第１の主面に設けられた基板電極とが導電性のバンプを介して接続された電子装置であって、
前記チップ部品の前記回路形成面とは反対の面に取り付けられ補強板と、
前記第１の主面と前記補強板との間隔が予め定めた第１の距離になるように、前記フレキシブル回路基板と前記補強板とを支持する支持部と、
前記フレキシブル回路基板の前記支持部に対応する場所に設けられ、前記フレキシブル回路基板を補強する補強部材と、
前記回路形成面と前記第１の主面との間の空間を充填し、かつ、前記チップ部品の側面と前記支持部とにつながる樹脂と、
を備えることを特徴とする電子装置。
【請求項７】
チップ部品とフレキシブル回路基板とを有し、フェイスダウン方式で、前記チップ部品の回路形成面に形成されたチップ電極と、前記フレキシブル回路基板の第１の主面に設けられた基板電極とがバンプを介して接続された電子装置の製造方法であって、
前記チップ部品の前記回路形成面の反対側の面に補強板を取り付け、
前記チップ電極の上に導電性のバンプを形成し、
前記バンプと他の前記バンプとの間の空間に充填されるように前記回路形成面に対して樹脂を付着させ、
前記第１の主面と前記補強板との間隔が予め定めた第１の距離になるように、前記フレキシブル回路基板と前記補強板とを支持する支持部を設け、
前記チップ電極と前記基板電極とを前記バンプを介して接合させる、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。
【請求項８】
前記チップ電極と前記基板電極とを前記バンプによって接続する前に、前記樹脂を半硬化させる、
ことを特徴とする請求項６に記載の電子装置の製造方法。
【請求項９】
前記支持部が前記補強板と一体に形成されている、
ことを特徴とする請求項６または７に記載の電子装置の製造方法。
【請求項１０】
チップ部品とフレキシブル回路基板とを有し、フェイスダウン方式で、前記チップ部品の回路形成面に形成されたチップ電極と、前記フレキシブル回路基板の第１の主面に設けられた基板電極とがバンプを介して接続された電子装置の製造方法であって、
前記チップ部品の前記回路形成面の反対側の面に補強板を取り付け、
前記基板電極の上に導電性のバンプを形成し、
前記バンプと他の前記バンプとの間の空間に充填されるように前記第１の主面に対して樹脂を付着させ、
前記第１の主面と前記補強板との間隔が予め定めた第１の距離になるように、前記フレキシブル回路基板と前記補強板とを支持する支持部を設け、
前記チップ電極と前記基板電極とを前記バンプを介して接合させる、
ことを特徴とする電子装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子装置等に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化が進んでいる。これに伴い、回路基板へのチップ部品実装における省スペース化が進んでいる。チップ部品は、例えば、半導体集積回路や光電素子をチップ化した部品である。この省スペース化を図るために、フリップチップ実装の利用が盛んになっている。フリップチップ実装では、チップ部品の回路形成面が回路基板に対向される。そして、チップ部品の電極と回路基板の電極とが、直接または接合材を介して接続される。フリップチップ実装では、電極間を接続するワイヤが不要になる。このため、実装の省スペース化が可能になる。また、電極間がワイヤよりも短い距離で接続される。このため、伝送損失が低減される。これにより、電子機器の高速化や高周波数化が可能になる。
【０００３】
ところで、チップ部品が回路基板にフリップチップ実装された電子機器では、環境温度の上昇と下降があった際に、回路基板に反り等の変形が発生することがある。これはチップ部品と回路基板との熱膨張率が異なることが原因である。このような変形があると、チップ部品の電極と回路基板の電極との接合部に応力が加わって破損する恐れがある。そこで、接合部の破損のリスクを低減する方法が検討されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、チップ部品（特許文献１では半導体チップ部品と記載）上に搭載された蓋部と、チップ部品を囲む枠型の補強材と、樹脂とを用いて、接合部の破壊の防止を図る半導体装置及びその製造方法が提案されている。この技術では、フリップチップ実装で、回路基板（特許文献１では搭載用基板と記載）にチップ部品が接合される。そして、チップ部品と回路基板との間に第１の樹脂が充填される。また、チップ部品を囲む枠型の補強材と蓋部とが設けられる。蓋部が、チップ部品の接合部と反対の面（特許文献１では裏面と記載）に搭載される。また、補強材の第１の端面が回路基板に接続され、第１の端面と対向する第２の端面が蓋部に接続される。そして、チップ部品の側面と回路基板と補強材と蓋部とに囲まれた空間の少なくとも一部に第２の樹脂が充填される。ここで、第２の樹脂の熱膨張率が、第１の樹脂の熱膨張率よりも小さい。また、第１および第２の樹脂は同じエポキシ系樹脂からなり、無機質フィラーの含有量が異なる。特許文献１では、補強材によって、温度変化の際の回路基板の反りが低減されるとされている。また、第２の樹脂が存在することによって、接合部の第１の樹脂に加わる応力が緩和され、接合部の破壊が防止されるとされている。
【０００５】
そして、上記の半導体装置は、以下のような製造方法によって製造される。まず、補強材の第１の端面が回路基板に接着される。次に、チップ部品が回路基板にフリップチップ実装される。ここで、チップ電極にはバンプ電極が接着され、各バンプ電極が対応する内部ランド電極（回路基板の電極）に位置決めされて、チップ部品が回路基板に載置される。そして、例えば、加熱や超音波によって、チップ電極と内部ランド電極が接続される。次に、チップ部品と回路基板との間に、第１の樹脂が充填される。次に、完全には固化しない状態まで、第１の樹脂が熱硬化される。次に、補強材の内壁と、チップ部品の側壁と、回路基板の第１の面及びフィレット部（第１の樹脂の外面）で囲まれた空間に第２の樹脂が充填される。次に、完全に硬化しない状態まで第２の樹脂が熱硬化される。次に、チップ部品の接合部と反対の面および補強材の第２の端面に接着材が塗布され、蓋部が接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００４－２６０１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
フリップチップ実装では、超音波振動を用いた超音波接合によりバンプと電極とが接合されることが多い。ここで、回路基板として、可撓性のフレキシブル回路基板が用いられることがある。フレキシブル回路基板は、一般的に薄く柔軟性に優れる。このため、フレキシブル回路基板は、三次元配線や可動配線にも適用可能である。また、可撓性でないリジッド基板と同様に、フレキシブル回路基板に部品を搭載することが可能である。このような特徴のため、フレキシブル回路基板の使用は、機器の小型化や軽量化に有効である。フレキシブル回路基板の基材には、例えば、ポリイミド、変性ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂などが用いられている。
【０００８】
ところで、フレキシブル回路基板では、接合時に超音波振動によってフレキシブル回路基板が動き、接合が不十分なることがある。上記したように、特許文献１の半導体装置（電子モジュール）の製造では、補強材と蓋部とが接着される前に、回路基板にチップ部品がフリップチップ接続される。つまり、チップ電極と回路基板の電極とが接合される際には、補強材による補強がなされていない。一般的に、接合時には、荷重の印加と、加熱や超音波の印加が行われる。変形しやすいフレキシブル回路基板が用いられた際には、フレキシブル回路基板が変形したり振動したりして、接合が不十分になる恐れがあった。
【０００９】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、チップ部品のチップ電極とフレキシブル回路基板の電極とが、より確実に接合される電子装置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】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の電子装置は、チップ部品とフレキシブル回路基板とを有し、フェイスダウン方式で、前記チップ部品の回路形成面に形成されたチップ電極と、前記フレキシブル回路基板の第１の主面に設けられた基板電極とが導電性のバンプを介して接続された電子装置であって、前記チップ部品の前記回路形成面とは反対の面に取り付けられ補強板と、前記第１の主面と前記補強板との間隔を予め定めた第１の距離に保持する支持部と、前記回路形成面と前記第１の主面との間の空間を充填し、かつ、前記チップ部品の側面を覆う一種類の樹脂と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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