JP2000091380A - フリップチップの実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のフリップチップの実装構造では多層配
線基板の表面に形成した導体パッドにフリップチップの
バンプを接合しなければならないが、導体パッドとバン
プは半導体ベアチップ本体に隠れているため導体パッド
とバンプとの位置ずれが生じ易くまた、不良のフリップ
チップの交換修理が困難という課題がある。 【解決手段】 フリップチップが取付けられる多層配線
基板の導体パッド部にこの導体パッドと導体パッドが形
成されている多層配線基板の最表面の絶縁層とを貫通す
る穴を設け、この穴にフリップチップのバンプを圧入し
てフリップチップを多層配線基板に取付けるものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は電子回路や電子部
品を構成する半導体ベアチップと基板との接合構造に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体ベアチップは所望の回路を形成し
た半導体ウエハを分割して形成される能動素子である
が、半導体ウエハが元々薄い半導体の板であるため半導
体ベアチップの形状は薄い直方体である場合が多く、外
部インターフェースとしての電極もこの直方体の１面に
平面的に形成されている。この半導体ベアチップを１つ
の電子部品として機能させるためには、半導体ベアチッ
プの面で平面的に形成された電極と外部にある配線基板
等の電極とを何らかの方法で接続しなければならない。
外部との接続を行う方法としては、半導体ベアチップに
形成された平面的な電極に微細な金属ワイヤの一端を接
合し、その反対側の端を外部の配線基板等の電極に接合
するワイヤボンド方式と、半導体ベアチップの平面的な
電極にバンプを付けてこのバンプを外部の配線基板等の
電極に接合するフリップチップ方式とに大別される。バ
ンプとは突起状を意味する言葉であり、リードのように
長く導出される接続端子とは異なり、わずかに突き出た
接続端子のことを言う。

【０００３】ワイヤボンド方式は半導体ベアチップの回
路や電極が形成されている面を目視できる方向で半導体
ベアチップが配線基板に取付けられるためフェースアッ
プ実装とも呼ばれ、またフリップチップ方式は回路や電
極が形成されている面が配線基板側に向いていることか
らフェースダウン実装と呼ばれたり、バンプを使用する
バンプ実装と呼ばれている。ワイヤボンド方式は半導体
ベアチップの周囲にワイヤが張られるため半導体ベアチ
ップ自体の占有面積以上の大きな占有面積を必要とし、
一方フリップチップ方式の場合は半導体ベアチップの電
極がバンプを介すとは言え半導体ベアチップと配線基板
の電極間の接続のために特には面積を必要とすることが
なく実装に必要な面積は半導体ベアチップ自体の占有面
積に等しい。従ってフリップチップ方式は半導体ベアチ
ップの実装に必要な占有面積を極小化して高密度実装化
し、電子機器の小型化を図るためには最も適する方法と
なっている。

【０００４】また、これまでは半導体ベアチップを個別
にパッケージに収納し、パッケージから導出されたリー
ドや端子を配線基板の電極に接続する方法が半導体部品
の実装方法としては一般的であり、パッケージ化された
半導体部品を高密度に並べることと、パッケージの小型
化を図ることにより高密度実装化が進められて来たが、
半導体の多ピン化と狭ピッチ化の進行に伴ってパッケー
ジのリードの多ピン化と狭ピッチ化は限界に達し、パッ
ケージの存在が高密度実装化の障害要因となってきた。
そこで高密度実装化を図るためには外装パッケージを持
たない半導体ベアチップその物を直に配線基板に実装す
る方法を採らざるを得なくなり、多種多様なフリップチ
ップ実装が提案されている。

【０００５】突起形状の電極であれば形状や材質を問わ
ずバンプと総称され、材質としては金、半田類、銅、等
各種のものがある。またこのバンプと外部の配線基板回
路との接合方式も多種類存在するが、半田付け方式、接
着方式、の２種類に大別でき、さらに半田付け方式の場
合はバンプ自体を半田で形成し、この半田バンプを溶融
させて接合するものと半田付け可能な金属のバンプを使
って半田材を付加して半田付けするものとに分類され、
接着方式の場合はバンプ部分だけに接着剤を使用するも
のと異方性導電膜を使用してフリップチップのバンプ形
成面を一括して接着するものとに分類される。

【０００６】パッケージ化された半導体部品では半導体
ベアチップがパッケージによって充分に保護されている
ため単体での各種テストを行って部品単体での良否判定
を行うことが可能であり、配線基板に実装される以前に
検査を行うことができるので何らかの不良原因が発見さ
れた場合はそのパッケージごと廃却すれば良い。しか
し、フリップチップは何の保護もないむき出しの半導体
ベアチップであるため単体試験を行うことが非常に困難
であり、配線基板に実装して回路を構成した後に回路の
総合機能として試験して初めてそのフリップチップの良
否が判明するといった場合が多い。こうして不良のフリ
ップチップが発見された場合に回路基板ごと廃棄するの
では無駄が大きすぎるため、不良フリップチップの交換
を行わなければならない。しかし半田付け方式の場合は
半田を再溶融させればフリップチップの取り外しは可能
ではあるが、一般に配線基板には複数のフリップチップ
やその他の部品多数が半田付けされているため、部分的
に半田を溶融させて修理交換を行うことが難しいことに
加えてフリップチップでは半田付け部分がフリップチッ
プの本体である半導体ベアチップと配線基板の間にある
ため部分加熱が特に困難である。また接着方式の場合
は、フリップチップを取り外すことは可能である場合が
多いが基板自体を傷めずに基板面から完全に接着剤を取
り除くことは難しい場合が多い。接着剤の種類によって
は取り外しが不可能なものもあり、その場合は配線基板
ごと廃棄せざるを得ない。

【０００７】図を用いて従来のフリップチップの実装構
造を説明する。図１４は従来のフリップチップの実装構
造を示す例であり、バンプとして球形または樽型の半田
付け温度程度の温度では溶融しない金属バンプが使用さ
れ、配線基板とフリップチップとの接合は半田または接
着剤を使用した場合の断面図である。図１５は図１４に
示したものの上面視図である。図において１は半導体ベ
アチップ、２は半導体ベアチップ１に平面的に形成され
ている電極、３は電極２に取付けられた球形または樽型
の金属製バンプであり、１から３で示したものでフリッ
プチップ４が構成されている。金属製バンプ３はその構
成金属自体が導電材である場合、導電性を高めるための
被覆を施している場合のいずれであっても良い。またこ
の金属製バンプ３の形状はバンプ形成の方法やフリップ
チップ４の取付けプロセスによっても異なるが、球形ま
たは樽型に近い形状が一般的である。

【０００８】５は一般的な樹脂製の多層配線基板であり
図示例の場合は２枚の絶縁層６で構成された２層基板を
示しており、フリップチップ４が実装される領域には金
属製バンプ３が接合される導体パッド７が球形状バンプ
３と対応する表面位置に設けてあり、この導体パッド７
は多層配線基板５の表面または内部に形成された配線パ
ターン８と接続されている。９は接合材を示しており、
半田または接着剤であって金属製バンプ３と導体パッド
７とを電気的機械的に接合し、固定するための材料であ
る。接合材９が半田の場合は、導体パッド７にペースト
状の半田を塗布しておく方法、あるいは金属製バンプ３
に半田メッキや半田コーティングを施す方法によって予
め半田材を供給しておき、導体パッド７の位置に金属製
バンプ３を位置合わせして多層配線基板５にフリップチ
ップ４を載置し、多層配線基板５全体を加熱して金属製
バンプ３と導体パッド７とをリフロー半田付けする。

【０００９】接合材９が導電性接着剤の場合は予め導体
パッド７に導電性接着剤を塗布しておき、導体パッド７
の位置に金属製バンプ３を位置合わせして多層配線基板
５にフリップチップ４を載置し、多層配線基板５全体を
使用している導電性接着剤の硬化環境に曝して導電性接
着剤を硬化させる。

【００１０】この例では配線基板５は絶縁層６を２枚積
層して構成された２層構成の多層配線基板の場合を説明
しているが、さらに高多層の配線基板であってもフリッ
プチップの実装構造は何ら違いはない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記に説明したよう
に、従来のフリップチップの実装構造では多層配線基板
５の表面に形成した導体パッド７に金属製バンプ３を載
せなければならないが、図１５に示したように平面的に
見れば導体パッド７は半導体ベアチップ１に隠れてお
り、金属製バンプ３は半導体ベアチップ１の裏側にあっ
て位置合わせ目標が見えない状態にあるため導体パッド
７と金属製バンプ３との位置ずれが生じ易く、図１６に
示す断面図のように隣合う導体パッド７間に金属製バン
プ３がずり落ちた位置で接合され、導体パッド７間が金
属製バンプ３短絡するといった場合も生じる。また、フ
リップチップ４を配線基板５に載置した際は導体パッド
７と金属製バンプ３の位置が合致していても、接合材９
のリフロー工程や硬化工程に移動させる際の振動や、接
合工程においてずれてしまう場合があるという問題があ
る。

【００１２】また、フリップチップ４の載置工程または
その後の接合工程のいずれにしても位置ずれが生じる
と、極端なずれを除けば、隠れた部分にあるため目視検
査によってずれの発生やずれの度合いを見ることが不可
能であるという問題がある。

【００１３】また、先述したように不良フリップチップ
の交換を行う際、半田付け方式の場合は半田を再溶融さ
せればフリップチップの取り外しは可能ではあるが、一
般に配線基板には複数のフリップチップやその他の部品
多数がえ半田付けされているため、部分的に半田を溶融
させて交換修理を行うことが難しい。また接着方式の場
合は、フリップチップを取り外すことは可能である場合
が多いが基板自体を傷めずに基板面から完全に接着剤を
取り除くことは難しい場合が多い。接着剤の種類によっ
ては取り外しが不可能なものもあり、その場合は配線基
板ごと廃棄せざるを得ないという問題がある。

【００１４】従来の例として半田付け温度程度の温度で
は溶融しない金属バンプが使われている場合を説明した
が、金属バンプを構成する材料そのものが半田類であっ
て、金属バンプ自体を溶融させて接合材料とする半田バ
ンプ方式の場合であっても上記の問題は全て同じであ
る。

【００１５】この発明は、フリップチップの取付け工程
においては配線基板とフリップチップとの位置決めが容
易でありまたバンプの接合工程完了までに位置ずれを起
こしにくく、さらにフリップチップの交換修理を容易に
行えるフリップチップの実装構造を提供することを目的
とするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】第１の発明によるフリッ
プチップの実装構造は、球形または樽型のバンプを取付
けてあるフリップチップのバンプが取付けられる多層配
線基板の導体パッド部分に円柱形または角柱形の垂直な
穴を明け、この穴にフリップチップのバンプを押し込ん
でフリップチップを多層配線基板に固定すると共にこの
時のバンプと配線基板の導体パッドとの接触によりフリ
ップチップと多層配線基板とが電気的にも接続されるよ
うにしたものである。

【００１７】また、第２の発明によるフリップチップの
実装構造は、第１の発明のバンプを硬質の金属材料で形
成したものである。

【００１８】また、第３の発明によるフリップチップの
実装構造は、第１、第２の発明におけるバンプが押し込
まれる多層配線基板の導体パッド部の穴を多層配線基板
の内部方向に末広がりに大きく円錐形状または角錘形状
に設けたものである。

【００１９】また、第４の発明によるフリップチップの
実装構造は、第１、第２、第３の発明における導体パッ
ドが形成されている多層配線基板の最表面層だけを弾性
が高い絶縁材料を用いて形成したものである。

【００２０】また、第５の発明によるフリップチップの
実装構造は、第１の発明においてフリップチップのバン
プを比較的変形し易い軟質の金属材料で形成したもので
ある。

【００２１】また、第６の発明によるフリップチップの
実装構造は、第１の発明から第４の発明においてフリッ
プチップのバンプを弾性が高い絶縁材料を用いて形成
し、表面に導電性被覆を施したものである。

【００２２】また、第７の発明によるフリップチップの
実装構造は、第１の発明から第４の発明においてフリッ
プチップのバンプを導電性のフィラーが混練された弾性
が高い絶縁材料を用いて形成したものである。

【００２３】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
実施の形態１を示す断面図、図２は図１に示したものの
バンプ接続部の拡大図であり、図において１、２は従来
の例に示したものと同一または相当するものである。１
０は従来の例の場合と同様に球形または樽型の形状をも
つ容易には変形しない軟質金属で形成された軟質金属バ
ンプであり、１、２、１０に示されたフリップチップ１
１が構成される。バンプ材料として使われる金属材料に
は、金、半田、銅、鉄系金属があるが、金や半田は軟質
であり、銅、鉄系金属は硬質に分類される。１２は２層
構成の場合を例とした多層配線基板を示しており、材質
としては一般的な樹脂多層配線基板に用いられる材料と
同一であり、例えばガラスエポキシやポリイミド等であ
る。多層配線基板１２は第１絶縁層１３と第２絶縁層１
４とで構成され、第１絶縁層１３の表面には従来の例の
導体パッドと同様に硬質金属バンプ１０の位置に合わせ
て導体パッド１５を設けてある。

【００２４】この導体パッド１５には図３の導体パッド
部平面図に示すように形状が楕円形または方形で図２に
示したように導体パッド１５を構成する金属層だけでな
く、少なくとも多層配線基板１２を構成する第１絶縁層
１３までを垂直に貫通する垂直型バンプ挿入穴１６を設
ける。この垂直型バンプ挿入穴１６の寸法は、図３に示
すように穴形状が楕円形の場合は短径の寸法が硬質金属
バンプ１０の最大径よりもわずかに小さく、また穴形状
が方形の場合は各辺の寸法が硬質金属バンプ１０の最大
径よりもわずかに小さい。垂直型バンプ挿入穴１６と導
体パッド１５はフリップチップ１１に取付けられている
硬質金属バンプ１０の数と同数がその位置に合わせて第
１絶縁層１３に設けてあり、垂直型バンプ挿入穴１６と
硬質金属バンプ１０の位置とを合わせてフリップチップ
１１を多層配線基板１２に載置し、フリップチップ１１
の裏面側から押圧力を加えると各垂直型バンプ挿入穴１
６に軟質金属バンプ３が押し込まれ、フリップチップ１
１は多層配線基板１２に固定される。

【００２５】垂直型バンプ挿入穴１６が形成されている
第１絶縁層１３を構成する材料は一般的な多層配線基板
を構成する樹脂材料と同じものであって弾性が高いわけ
ではないが、硬質金属バンプ１０が押し込まれた際には
図２に示すように若干変形し、金属バンプ１０を垂直型
バンプ挿入穴１６に圧入することができる。垂直型バン
プ挿入穴１６は硬質金属バンプ１０によって押し広げら
れているため元に戻ろうとする収縮応力が発生するため
硬質金属バンプ１０は垂直型バンプ挿入穴１６に確実に
固定される。一方硬質金属バンプ１０は垂直型バンプ挿
入穴１６の側壁に密着するため垂直型バンプ挿入穴１６
縁に露出した導体パッド１５の端面と硬質金属バンプ１
０とが圧接状態に置かれ、フリップチップ１１は電気的
にも多層配線基板１２と接続される。

【００２６】ここでは配線基板として２層構成の多層配
線基板を例に説明したが、２層に限らずさらに多層構成
であっても第１絶縁層１３の構成が同じであるかぎりフ
リップチップの実装構造としてはなんら違いはない。

【００２７】実施の形態２．図４はこの発明の実施の形
態２を示す断面図、図５は図４に示したもののバンプ接
続部の拡大図であり、１、２、１０〜１６は実施の形態
１に示したものと同一のものである。１７は錐体型バン
プ挿入穴であり、導体パッド１５部における開口形状と
開口寸法は実施の形態１に示した垂直型バンプ挿入穴１
６の開口形状、開口寸法に等しいが、多層配線基板１２
を構成する第１絶縁層１３を貫通する穴の寸法は導体パ
ッド１５から第２絶縁層１４に向かって末広がりに設け
てある。したがって導体パッド１５部における開口形状
が楕円形であれば錐体型バンプ挿入穴１７の立体形状は
楕円錐体であり、また導体パッド１５部における開口形
状が方形であれば錐体型バンプ挿入穴１７の立体形状は
角錐体であるので錐体型バンプ挿入穴と総称する。

【００２８】この錐体型バンプ挿入穴１７を設ける位置
は実施の形態１の場合と同一であり、多層配線基板１２
にフリップチップ１１を取付ける工程も実施の形態１の
場合と全く同じであるが、錐体型バンプ挿入穴１７は内
部ほど穴径が大きくなっているため錐体型バンプ挿入穴
１７に硬質金属バンプ１０を押し込む際、硬質金属バン
プ１０によって変形させなければならないのは錐体型バ
ンプ挿入穴１７の開口部分だけでありフリップチップ１
１の取付けに必要とする圧力が小さくて済む。また錐体
型バンプ挿入穴１７は内部より開口寸法の方が小さいた
め錐体型バンプ挿入穴１７に硬質金属バンプ１０が押し
込まれた後は、硬質金属バンプ１０が錐体型バンプ挿入
穴１７から抜けにくい構造である。

【００２９】実施の形態３．図６、図７はこの発明の実
施の形態３を示す断面図であり、図６に示す構造は実施
の形態１に示した図１と同一、また図７に示す構造は実
施の形態２に示した図４と同一である。１８は多層配線
基板であり、図１、図２における第１絶縁層１３を構成
していた材料よりも弾力性が高い材料で形成した第１弾
力絶縁層１９に置き換えたものであり、多層配線基板１
８にフリップチップ１１を取付ける工程は実施の形態１
または実施の形態２の場合と全く同じである。従って第
１弾力絶縁層１９は第２絶縁層１４よりも弾性が高いと
いうことでもある。弾性が高いということは、変形し易
いということであり、垂直型バンプ挿入穴１６又は錐体
型バンプ挿入穴１７に軟質金属バンプを押し込む際に必
要な圧力を小さくできる。また、第１弾力絶縁層１９は
変形し易くなるが、第２絶縁層１４が多層配線基板１８
の土台となっているため多層配線基板１８全体がゆがみ
易くなるといったことはない。

【００３０】実施の形態４．図８、図９はこの発明の実
施の形態４を示す断面図であり、図８に示す構造は実施
の形態１に示した図１と同一、また図７に示す構造は実
施の形態２に示した図４と同一である。２０は金や半田
のように比較的柔らかい軟質金属を材料とする軟質金属
バンプであり、形状は実施の形態１から実施の形態３に
説明した硬質金属バンプ１０と同様に球形または樽型で
ある。軟質金属バンプ２０と半導体ベアチップ１と電極
２でフリップチップ２１が構成されている。多層配線基
板１２にフリップチップ２１を取付ける工程は実施の形
態１から実施の形態３までの場合と全く同じであり、多
層配線基板１２の垂直型バンプ挿入穴１６または錐体型
バンプ挿入穴１７にこの軟質金属バンプ２０を押し込ん
で多層配線基板１２にフリップチップ２１を固定する
が、軟質金属バンプ２０が比較的に軟質であるため、垂
直型バンプ挿入穴１６または錐体型バンプ挿入穴１７に
押し込まれる際、開口部に掛かる変形応力は小さくな
り、軟質金属バンプ２０自体も若干変形するため垂直型
バンプ挿入穴１６または錐体型バンプ挿入穴１７の穴内
部の側壁に接する面積が大きくなる。

【００３１】ここでは多層配線基板が実施の形態１、実
施の形態２に示した同じ絶縁材料で構成された２層構成
の多層配線基板１２の場合で説明したが、実施の形態３
に説明した第１弾力絶縁層１９を表面層とする多層配線
基板１８を使用してもなんら問題はない。

【００３２】実施の形態５．図１０、図１１はこの発明
の実施の形態５を示す断面図であり、図１０に示す構造
は実施の形態１に示した図１と同様であり、また図１１
に示す構造は実施の形態２に示した図４と同様である
が、２２は導電性被覆バンプであり、半導体ベアチップ
１と電極２と導電性被覆バンプ２２とでフリップチップ
２３が構成されている。図１２は導電性被覆バンプ２２
の構造を示す断面図であり、２４は導電性被覆バンプ２
２の核となる弾性樹脂、２５は弾性樹脂２４の周囲全体
に覆う導電性被覆である。弾性樹脂２４は所望の弾力を
有する樹脂材料を用いて実施の形態１から実施の形態３
に説明した硬質金属バンプ１０と同様に球形または樽型
に形成し、導電性被覆２５はメッキその他の方法により
導電性の薄膜を形成する。

【００３３】多層配線基板１２にフリップチップ２３を
取付ける工程は実施の形態１から実施の形態３までの場
合と全く同じであり、多層配線基板１２の垂直型バンプ
挿入穴１６または錐体型バンプ挿入穴１７にこの導電性
被覆バンプ２２を押し込んで多層配線基板１２にフリッ
プチップ２３を固定するが、導電性被覆バンプ２２は弾
力性が高いため垂直型バンプ挿入穴１６または錐体型バ
ンプ挿入穴１７に押し込まれる際、導電性被覆バンプ２
２自体が大きく変形し、垂直型バンプ挿入穴１６または
錐体型バンプ１７の穴内部に入ると元の形状にもどろう
とするため垂直型バンプ挿入穴１６の場合にはこの復元
応力が働いて穴の側壁に接する面積が大きくなる。ま
た、錐体型バンプ挿入穴１７の場合には内部ほど穴径が
大きくなっているため導電性被覆バンプ２２は元の形状
に復元する。弾性樹脂２４は高分子材であるため導電性
は無いが、導電性被覆２５が形成されており、導体パッ
ド１５とこの導電性被覆２５とが接触するためフリップ
チップ２３と多層配線基板１２とは電気的にも接続され
る。

【００３４】ここでは多層配線基板が実施の形態１、実
施の形態２に示した同じ絶縁材料で構成された２層構成
の多層配線基板１２の場合で説明したが、実施の形態３
に説明した第１弾力絶縁層１９を表面層とする多層配線
基板１８を使用してもなんら問題はない。

【００３５】実施の形態６．図１３はこの発明の実施の
形態６を示す断面図であり、導電性弾性バンプ２６を示
している。導電性弾性バンプ２６は、弾性が高い弾性樹
脂２４に導電フィラー２７として金属の微粉末を混入さ
せたものであり、弾性樹脂２４自体の弾性が高いため力
が加われば容易に変形し、変形させられれば元の形状に
復元しようとする復元応力が発生し、垂直型バンプ挿入
穴１６または錐体型バンプ挿入穴１７に押し込まれた際
の機械的作用は実施の形態５の場合と同様である。ま
た、同時に導電フィラー２７が導電性弾性バンプ２６全
体に導電性を与えているため導体パッド１５に接触して
電気的にも接続される。

【００３６】

【発明の効果】第１、第２の発明によれば、多層配線基
板にフリップチップを実装する際にフリップチップのバ
ンプを取付ける多層配線基板の導体パッド部にバンプ挿
入穴が設けられているため、フリップチップが取付けら
れる位置は一義的に決まり、取付け前にフリップチップ
を載置する場合も、取付け完了位置もずれることがな
い。

【００３７】またフリップチップはバンプが多層配線基
板のバンプ挿入穴に押し込まれ、多層配線基板の変形収
縮応力でこのバンプが固定され、さらにこのバンプが多
層配線基板の導体パッドと電気的に接続されるためバン
プと導体パッドとを接合するための半田や接着剤等の接
合材料が不要となる。従って半田付けや接着剤の硬化環
境にさらされることが無くなるためフリップチップの信
頼性が向上する。また半田や接着剤等の接合材料を使用
していないためフリップチップに不良が発見された場合
は容易に交換修理できる。フリップチップの交換修理に
際しては接合材料を除去して新たに供給する手間も無
く、接合材の除去によって多層配線基板を傷めることも
ないという効果がある。

【００３８】第３の発明によればバンプ挿入穴が末広が
りに径が大きくなるように錐体型に形成してあるのでバ
ンプをバンプ挿入穴に押し込む際に変形させなければな
らないバンプ挿入穴部の体積が小さくなり、従って押圧
力を小さくすることができるのでフリップチップに過大
な力をかける恐れがなくなると同時に比較的小さい引っ
張り力でバンプをバンプ挿入穴から引き抜けるためフリ
ップチップの取り外しが容易になる。またバンプ挿入穴
におけるバンプの固定は多層配線基板の変形収縮応力に
よるよりも錐体型のバンプ挿入穴によるアンカー効果で
固定されるためバンプをバンプ挿入穴に押し込んだ後の
バンプ挿入穴周囲における残留応力を抑えることができ
るという効果がある。

【００３９】第４の発明によれば多層配線基板を構成す
る絶縁材料のうちのバンプ挿入穴を形成する表面層を弾
力がある材料で形成してあるためバンプ挿入穴も弾力を
有しており、このバンプ挿入穴にバンプを押し込むこと
が非常に容易になる。また同時にバンプを引き抜くこと
も容易になるためフリップチップもバンプも傷めずにフ
リップチップを多層配線基板から取り外すことが可能と
なり、多層配線基板とバンプ挿入穴とでフリップチップ
の挿抜可能なソケットを構成させることもできるという
効果がある。

【００４０】第５の発明によればバンプが軟質の金属で
形成されているため第１、第２の発明におけるバンプ挿
入穴にこのバンプを押し込む際にはバンプ自体もバンプ
挿入穴の径と形状に合わせて変形するためフリップチッ
プにかける押圧力を下げることができると同時にバンプ
とバンプ挿入穴との接触面積が増えるため固定と電気的
接続の確実性が向上するという効果がある。

【００４１】また、第３、第４の発明におけるバンプ挿
入穴にこのバンプを押し込む際には元々バンプ挿入に必
要な押圧力は小さいため軟質金属バンプであっても変形
が起きることはなく、第１の発明で用いている軟質金属
バンプと同様に利用できるという効果がある。

【００４２】第６の発明によれば弾力性がある材料でバ
ンプを形成し、導電被覆してあるため第１の発明または
第２の発明におけるバンプ挿入穴にこのバンプを押し込
む際にはこのバンプがバンプ挿入穴の形状に合わせて変
形し、挿入後はバンプの弾力性によって元の形状に戻ろ
うとする復元応力によってバンプ挿入穴に密着して固定
され、バンプ全体が導電性被覆で覆われているため電気
的にも多層配線基板と接続される。またバンプに弾力性
があるため引き抜きも非常に容易であり、バンプ挿入穴
部分にもフリップチップにも無理な力が掛かることもな
いという効果がある。

【００４３】また第４の発明におけるバンプ挿入穴にこ
のバンプを挿抜する際にはこのバンプとバンプ挿入穴の
双方がそれぞれ弾力によって変形するため挿抜に要する
力は非常に小さく抑えることができるという効果があ
る。

【００４４】第７の発明によれば弾力性がある材料でバ
ンプを形成し、その弾力性がある材料に導電性のフィラ
ーが混入されているためバンプ全体が導電性を有してお
り、大きな変形量に対しても導電性を失うことがなく、
バンプ表面に傷が付いてもバンプ全体としての導電性に
支障は生じないので第６の発明と同等の効果を有するこ
とに加えて挿抜頻度が高い用途に耐えることができると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態１を示す図である。

【図２】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態１を示す図である。

【図３】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態１を示す図である。

【図４】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態２を示す図である。

【図５】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態２を示す図である。

【図６】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態３を示す図である。

【図７】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態３を示す図である。

【図８】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態４を示す図である。

【図９】 この発明によるフリップチップの実装構造の
実施の形態４を示す図である。

【図１０】 この発明によるフリップチップの実装構造
の実施の形態５を示す図である。

【図１１】 この発明によるフリップチップの実装構造
の実施の形態５を示す図である。

【図１２】 この発明によるフリップチップの実装構造
の実施の形態５を示す図である。

【図１３】 この発明によるフリップチップの実装構造
の実施の形態６を示す図である。

【図１４】 従来のフリップチップの実装構造を示す図
である。

【図１５】 従来のフリップチップの実装構造を示す図
である。

【図１６】 従来のフリップチップの実装構造を示す図
である。

【符号の説明】

１ 半導体ベアチップ、２ 電極、３ 金属製バンプ、
４，１１，２１，２３フリップチップ、５，１２，１８
多層配線基板、６ 絶縁層、７，１５ 導体パッド、
８ 配線パターン、９ 接合材料、１０ 硬質金属バン
プ、１３ 第１絶縁層、１４ 第２絶縁層、１６ 垂直
型バンプ挿入穴、１７ 錐体型バンプ挿入穴、１９ 第
１弾力絶縁層、２０ 軟質金属バンプ、２２ 導電性被
覆バンプ、２４ 弾性樹脂、２５ 導電性被覆、２６
導電性弾性バンプ、２７ 導電フィラー。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ベアチップの電極パターンに形状
   が球形または樽型のバンプを取付けてあるフリップチッ
   プにおいて、複数層の樹脂絶縁材を積層して形成され、
   前記フリップチップのバンプの位置と対応する表面位置
   に導体パッドを有する多層配線基板とで構成され、前記
   導体パッド部に導体パッド及び少なくともこの導体パッ
   ドが形成されている最表層に位置する前記樹脂絶縁材の
   層とを垂直に貫通し、また少なくとも短径方向の長さが
   前記バンプの最大径よりもわずかに小さい楕円形または
   方形の穴を設け、この穴に前記バンプを圧入して前記フ
   リップチップが前記多層配線基板に取付けてあることを
   特徴とするフリップチップの実装構造。
2. 【請求項２】 前記バンプを硬質の金属材料で形成した
   ことを特徴とする請求項１記載のフリップチップの実装
   構造。
3. 【請求項３】 前記導体パッド及び少なくともこの導体
   パッドが形成されている最表層に位置する前記樹脂絶縁
   材の層とを貫通する穴が導体パッドから絶縁材の層の方
   向に末広がりに円錐形または角錐形に設けてあることを
   特徴とする請求項１又は２記載のフリップチップの実装
   構造。
4. 【請求項４】 前記多層配線基板において前記導体パッ
   ドが形成されている最表層に位置する前記樹脂絶縁材の
   層を弾力性が高い絶縁材料を用いて形成してあることを
   特徴とする請求項１〜３いずれかに記載のフリップチッ
   プの実装構造。
5. 【請求項５】 前記のバンプを軟質の金属材料を用いて
   形成してあることを特徴とする請求項１記載のフリップ
   チップの実装構造。
6. 【請求項６】 前記のバンプを弾力性が高い絶縁材料を
   用いて形成し、このバンプの表面に導電性被覆が施して
   あることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載のフ
   リップチップの実装構造。
7. 【請求項７】 前記バンプを導電フィラーが混練された
   弾力性が高い絶縁材料を用いて形成してあることを特徴
   とする請求項１〜４いずれかに記載のフリップチップの
   実装構造。