JP3895465B2 - Board mounting method, board mounting structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板の実装方法、基板の実装構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図12及び図13に示すように、従来のBGA(Ball Grid Arrey)構造の半導体装置40は、基板表面から基板裏面にわたって設けられた複数の配線19(図14参照)を有する基板14と、個々の配線19(図14参照)と基板表面側で金線18などにより電気的に接続された半導体素子16と、半導体素子16と金線18及び金線18の接続箇所などを外部環境から保護する樹脂などにより形成されたパッケージ13と、基板14の裏面側に基板14の四辺に沿ってアレイ状に設けられ基板裏面側の配線19(図14参照)と電気的に接続する複数の半田ボール12とから構成されている。
【0003】
図14に示すように、配線19は、基板14の主材である樹脂材15に形成されたスルーホール22内とこのスルーホール22内の配線と接続するように基板表面にパタンニングされた金などの導電性材料により構成され、基板表面側の金線18との接合箇所と基板裏面側の半田ボール12との接触領域以外の部分はソルダレジスト17により被覆されている。
【0004】
また、上述したような構成の半導体装置40が実装される実装基板60には、図15に示すように、半田ボール12と対応する箇所に夫々半田ボール用電極パッド32が設けられ、個々の半田ボール用電極パッド32には他の電子部品と電気的に接続するための配線36がそれぞれ形成されている。
【0005】
半導体装置40の実装基板60への実装は、実装基板30の半田ボール用電極パッド32上に半導体装置40の半田ボール12が載置されるように半導体装置40を位置合わせして実装基板60上に搭載した後、リフロー処理することにより半田ボール12を溶融して行われている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなBGA構造の半導体装置において、基板の裏面側に設けられた複数の半田ボールの基板裏面からの高さにはバラツキがある。そのため、実装基板上に半導体装置を載置したときに半導体基板が斜めになったり、一部の半田ボールと電極パッドとが精度よく接続されずに接続不良となってしまう。
【0007】
また、すべての半田ボールを全く同じ高さにすることは難しく、基板裏面からの高さのバラツキを無くすことはできないので、得られた製品全部に対し良好に接続されているかどうかの検査を行わなければならず、手間がかかるという難点がある。
【0008】
さらに、半田ボールの接続状態を確認する際に、接続箇所が隠れてしまうために半田ボールと電極パッドとが良好に接続しているかどうかを検査するのは困難である。特に、半導体装置の中央に近い位置の半田ボールは側面側から確認するのが難しく、殆ど確認できないという問題がある。そのため、接続不良箇所が存在しても見過ごしてしまう恐れが大きく、不良品を出荷してしまうという問題がある。
【0009】
また、半導体装置や実装基板に形成する配線はそれぞれ他の半田ボールや電極パッド等と接触しないように設けなければならず、また、半田ボールや電極パッド自体の寸法の縮小にも限界があるため、配線密度向上及び実装の高密度化の妨げとなっている。
【0010】
以上のことから本発明は、例えば、半導体装置の基板と実装基板、プリント配線基板とプリント配線基板などのように、平行に配置された二つの基板の複数の端子同士をすべて確実に接続できる基板の実装方法を提供することを第1の目的とする。また、半導体装置を実装基板に精度よく接続できる基板の実装方法を提供することを第2の目的とする。
【0011】
さらに、例えば、半導体装置の基板と実装基板、プリント配線基板とプリント配線基板などのように、平行に配置された二つの基板の端子同士の接続が確実な実装構造を提供することを第3の目的とする。
【0012】
また、実装基板に対する接続精度が高い半導体装置を提供することを第4の目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、請求項1の発明の基板の実装方法は、一方の基板及び他方の基板を、前記一方の基板と前記他方の基板とを電気的に接続する弾性を備えた突状端子及び前記一方の基板と前記他方の基板とを電気的に接続する半田バンプを挟んで配置し、前記突状端子が撓むように前記突状端子に前記一方の基板及び前記他方の基板を接触させ、前記半田バンプを溶融することにより前記一方の基板と前記他方の基板とを前記突状端子が撓んだ状態で固定することを特徴としている。
また、請求項2の発明の基板の実装方法は、二つの基板を電気的に接続する弾性を備えた突状端子及び前記二つの基板を電気的に接続する半田バンプが設けられた一方の基板と、電極パッドが設けられた他方の基板とを用い、前記突状端子と前記電極パッドとを接触させて前記突状端子を撓ませ、前記突状端子を撓ませた状態で前記半田バンプを溶融して前記一方の基板と前記他方の基板とを固定することを特徴としている。
さらに、請求項3の発明の基板の実装方法は、二つの基板を電気的に接続する弾性を備えた突状端子及び前記二つの基板を電気的に接続する半田バンプの一方及び電極パッドが設けられた一方の基板と、前記突状端子及び前記半田バンプの他方及び電極パッドが設けられた他方の基板とを用い、前記突状端子と前記突状端子が設けられていない方の基板に設けられた前記電極パッドとを接触させて前記突状端子を撓ませ、前記突状端子を撓ませた状態で前記半田バンプを溶融して前記一方の基板と前記他方の基板とを固定することを二つの基板を電気的に接続する弾性を備えた突状端子及び前記二つの基板を電気的に接続する半田バンプの何れか一方並びに電極パッドが設けられた一方の基板と、前記突状端子及び前記半田バンプの他方並びに電極パッドが設けられた他方の基板とを用い、前記突状端子と前記突状端子が設けられていない方の基板に設けられた前記電極パッドとを接触させて前記突状端子を撓ませ、前記突状端子を撓ませた状態で前記半田バンプを溶融して前記一方の基板と前記他方の基板とを固定することを特徴としている。
【0014】
すなわち、基板と基板とを電気的に接続する端子として弾性の突状端子を用いているため、基板と基板とを電気的に接続してその状態で固定する際に、他の突状端子よりも高さの高い突状端子はその分だけ余分に撓んで他の突状端子の高さと同じ高さとなるので、突状端子の基板表面からの高さが全て同じでなくとも全ての突状端子を確実に接続できる。したがって、二つの基板の複数の端子同士をすべて確実に接続することが可能である。
【0016】
また、二つの基板を半田により固定するため、固定のための特別な設備が不要である。また半田端子の位置を確認しやすい位置とすれば、半田の接続状態を容易に確認できる。
さらに、請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれかに記載の基板の実装方法において、前記半田バンプはリフローすることにより溶融することを特徴としている。
【0020】
上記第2の目的を達成するために、請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の基板の実装方法において、前記一方の基板及び前記他方の基板のいずれかの基板は半導体装置の基板であることを特徴としている。これにより、半導体装置を高い精度で基板に実装できるので接続不良に起因する不良品の発生を抑えることができる。
【0021】
さらに、上記第3の目的を達成するために、請求項6の発明の基板の実装構造は、所定距離離間して配置された一方の基板及び他方の基板と、前記一方の基板と前記他方の基板との基板間に形成され前記一方の基板と前記他方の基板とを電気的に接続する弾性を備えた突状端子、及び前記一方の基板と前記他方の基板との基板間に形成され前記一方の基板と前記他方の基板とを電気的に接続する半田バンプとを有し、前記突状端子は撓んだ状態で前記一方の基板及び前記他方の基板と接触し、前記半田バンプにより、前記一方の基板と前記他方の基板とは固定されている。
また、請求項7の発明の基板の実装構造は、略平行に配置された二つの基板の一方の基板に固定され、前記二つの基板を電気的に接続し、かつ、弾性を備えた複数の突状端子と、前記突状端子が他方の基板の端子に接触し、かつ、撓んだ状態で前記一方の基板と前記他方の基板とを固定するとともに、前記二つの基板を電気的に接続する半田バンプと、を備えている。
【0023】
請求項6又は請求項7の発明における半田バンプは、基板と基板とを固定するために特別な設備が不要であるので、製造設備にかかるコストを抑えられるという利点がある。
また、請求項8の発明は、請求項6又は請求項7に記載の基板の実装構造において、前記半田バンプと前記突状端子とはアレイ状に配置されていることを特徴としている。
さらに請求項9の発明は、請求項8記載の基板の実装構造において、前記突状端子は前記半田バンプよりも内側の領域に設けられていることを特徴としている。
すなわち、接合状態の検査をしにくい位置の端子を突状端子とし接合状態の検査をしやすい位置に半田バンプを配置する構成としているため、接合状態の検査の際に、接続不良箇所を見過ごす恐れが少なく、不良品を出荷してしまうことを極力避けることができる。
【0024】
上記第4の目的を達成するために、請求項10の発明は、請求項6〜9のいずれかに記載の基板の実装構造において、前記一方の基板及び前記他方の基板のいずれかの基板は半導体装置の基板であることを特徴としている。これにより、半導体装置を搭載した製品に半導体装置の実装に起因する接続不良を低減できる。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図1〜図11を参照して説明する。
【0030】
(第1の実施形態)
図1〜図6を参照して第1の実施形態を説明する。まず、図1及び図2に示すように、第1の実施形態では半導体装置の外部端子として突状端子であるバッドリード10を設けている。この半導体装置20は、表面から裏面に繋がる各々独立した複数の配線19(図3参照)が設けられた基板14と、基板14に設けられたダイパッド上に接着剤25(図3参照)により固定され、かつ、図示しない自身の電極部が金線18により基板14の個々の配線19(図3参照)に各々ボンディングされた半導体素子16と、半導体素子16と金線18とを外部環境から保護する樹脂などにより形成されたパッケージ13と、基板14の配線19(図3参照)と基板14の裏面側で接続する第1の外部端子である半田ボール12と、基板14の配線と基板の裏面側で接続する第2の外部端子であるバッドリード10と、を備えている。
【0031】
半田ボール12とバッドリード10は、図2に示すように、半導体装置20の基板の裏面側にアレイ状に配置されている。半田ボール12は最外周のみに設けられており、半導体装置20と実装基板30とを電気的に接続すると共に、半導体装置20を実装基板30(図5及び図6参照)に固定する固定手段として働く。バッドリード10は、半田ボールよりも内側の領域に設けられており、図4に示すように、先端部分が互い違いに開いた電気伝導率のよい金属より成る板状部材から構成され、半導体装置20と実装基板30(図5及び図6参照)とを電気的に接続する。
【0032】
図3に示すように、バッドリード10は、基板14に設けられたバッドリード固定穴14aに挿入されて半導体装置20に固定されている。バッドリード固定穴14aは、基板14の表面層のソルダレジスト17とソルダレジスト17の下層の配線19とを貫通して基板14の主材である樹脂材15にまで達する深さに形成されている。したがって、バッドリード固定穴14aにバッドリード10が挿入されると、バッドリード10の側部が配線19と接触するのでバッドリード10と配線19とが電気的に接続されることとなる。
【0033】
また、バッドリード10がバッドリード固定穴14aに挿入されたときの基板表面からの高さkは、前述した半田ボール12の基板表面からの高さhよりも若干高くされている。また、バッドリード10は、半田ボール12よりも占める空間が小さいため、外部端子として半田ボール12を配置する場合よりも多く配置できる。したがって、従来よりも多数の配線を設けることができ、高密度配線が可能である。
【0034】
基板14に設けられた配線19は、基板14の主材である樹脂材15に形成されたスルーホール22内に埋め込まれた金や銅などの導電性材料と、スルーホール22内の導電性材料と接続するように基板14の表面及び裏面にパタンニングされた金や銅などの導電性材料とにより構成され、基板表面側の金線18とのボンディング箇所以外は全てソルダレジスト17により被覆されている。
【0035】
図5に示すように、第1の実施形態における実装基板30には、半田ボール12と接続する領域には従来と同様な円形状の半田ボール用電極パッド32が設けられており、バッドリード10と接続する領域にはバッドリード10の先端部が完全に開いたときよりも若干大きい寸法の矩形状のバッドリード用電極パッド34が設けられている。バッドリード用電極パッド34は、半田ボール用電極パッド32よりも寸法がかなり小さいため、配線36の間隔jを従来よりも狭めて高密度配線を実現することが可能である。
【0036】
上記構成の半導体装置20を上記構成の実装基板30に実装する方法を、図6を参照して以下に説明する。
【0037】
まず、図6(a)に示すように、半導体装置20の半田ボール12が実装基板30に設けられた半田ボール用電極パッド32の上方位置に配置されると共に、半導体装置20のバッドリード10が実装基板30に設けられたバッドリード用電極パッド34の上方位置に配置されるように位置合わせする。
【0038】
次に、半導体装置20を降下させて実装基板30上に載置する。このとき、図6(b)に示すように、半導体装置20はバッドリード用電極パッド34と接触した第2の外部端子であるバッドリード10により支持され、第1の外部端子である半田ボール12は半田ボール用電極パッド32に接触せずに宙に浮いた状態となっている。
【0039】
さらに、図6(c)に示すように、半田ボール12と半田ボール用電極パッド32とが接触するまで実装基板30上に載置した半導体装置20上に平板状の重り50を置き均一な負荷を与える。このとき、バッドリード10はバッドリード用電極パッド34に押しつけられるため、先端が撓んで基板表面からの高さk(図3参照)が半田ボール12の基板表面からの高さh(図3参照)と同じとなる。したがって、バッドリード10の基板表面からの高さkに多少のバラツキがあっても全てのバッドリード10が実装基板のバッドリード用電極パッド34に押しつけられて半田ボール12の基板表面からの高さhと同じとなるまで先端が撓むため、全てのバッドリード10が確実にバッドリード用電極パッド34と接触することとなる。
【0040】
半田ボール12と半田ボール用電極パッド32とが接触するまで実装基板30上に載置した半導体装置20に対して均一な負荷を与えた状態でリフロー処理を施す。これにより、図6(d)に示すように、半田ボール12は溶融して半田ボール用電極パッド32に接合し、半導体装置20を実装基板30上に固定する。このとき、バッドリード10は実装基板30のバッドリード用電極パッド34に先端が撓んで接触した状態で固定される。したがって、半導体装置20の全ての外部端子10,12と実装基板30の電極32,34との電気的接続を確実に行える。
【0041】
(第2の実施形態)
図7〜図10を参照して第2の実施形態を説明する。まず、図7(a)及び図7(b)に示すように、第2の実施形態では、実装基板31の電極として平板状のパッドからなる半田ボール用電極パッド32とバッドリード10とを設ける構成としている。
【0042】
半田ボール用電極パッド32とバッドリード10とは、実装基板31の表面側にアレイ状に配置されている。半田ボール用電極パッド32は最外周のみに設けられている。バッドリード10は、半田ボールよりも内側の領域に設けられており、上述の第1の実施形態の図4において説明したように、先端部分が互い違いに開いた電気伝導率のよい金属より成る板状部材から構成され、半導体装置20と実装基板30(図10参照)とを電気的に接続する。
【0043】
図7(b)に示すように、バッドリード10は、実装基板31に設けられたバッドリード固定穴31aに挿入されて実装基板31に固定されている。バッドリード固定穴31aは、実装基板31の表面の配線36と電気的に接続されているため、バッドリード固定穴31aに挿入されたバッドリード10は実装基板31の配線36と電気的に接続されることとなる。
【0044】
また、バッドリード10がバッドリード固定穴31aに挿入されたときの実装基板表面からの高さkは、後述する半田ボール12の半導体装置21の基板表面からの高さhよりも若干高くされている。また、バッドリード10は、半田ボール用電極パッド32よりも占める空間が小さいため、配線36の電極として半田ボール用電極パッド32を配置する場合よりも多く配置できる。したがって、従来よりも多数の配線36を設けることができ、実装基板31の配線36の高密度化が可能である。
【0045】
第2の実施形態における半導体装置21は、図8及び図9に示すように、外部端子としてアレイ状に配置された半田ボール12とバッドリード用電極パッド34とを備えている。半田ボール12は最外周のみに設けられており、半導体装置21と実装基板31とを電気的に接続すると共に、半導体装置21を実装基板31(図7参照)に固定する固定手段として働く。バッドリード用電極パッド34は、半田ボール12の内側位置の前述した実装基板31に設けられたバッドリード10と対応する位置に設けられ、半導体装置21と実装基板31とを電気的に接続する。なお、その他の構成は上述した第1の実施例と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。
【0046】
上記構成の実装基板31に上記構成の半導体装置21を実装する方法を、図10を参照して以下に説明する。
【0047】
まず、図10(a)に示すように、半導体装置21の半田ボール12が実装基板31に設けられた半田ボール用電極パッド32の上方位置に配置されると共に、実装基板31のバッドリード10が半導体装置21に設けられたバッドリード用電極パッド34の上方位置に配置されるように位置合わせする。
【0048】
次に、半導体装置21を降下させて実装基板31上に載置する。このとき、図10(b)に示すように、半導体装置21は実装基板31に設けられたバッドリード10により支持され、半田ボール12は実装基板31の半田ボール用電極パッド32に接触せずに宙に浮いた状態となっている。
【0049】
さらに、図10(c)に示すように、半田ボール12と半田ボール用電極パッド32とが接触するまで実装基板31上に載置した半導体装置21上に平板状の重り50を置き均一な負荷を与える。このとき、バッドリード10はバッドリード用電極パッド34に押しつけられるため、先端が撓んで基板表面からの高さk(図7参照)が半田ボール12の基板表面からの高さh(図8参照)と同じとなる。したがって、バッドリード10の基板表面からの高さkに多少のバラツキがあっても全てのバッドリード10が実装基板のバッドリード用電極パッド34に押しつけられて半田ボール12の基板表面からの高さhと同じとなるまで先端が撓むため、全てのバッドリード10が確実にバッドリード用電極パッド34と接触することとなる。
【0050】
半田ボール12と半田ボール用電極パッド32とが接触するまで実装基板31上に載置した半導体装置21に対して均一な負荷を与えた状態でリフロー処理を施す。これにより、図10(d)に示すように、半田ボール12は溶融して半田ボール用電極パッド32に接合し、半導体装置20を実装基板31上に固定する。このとき、バッドリード10は半導体装置21のバッドリード用電極パッド34に先端が撓んで接触した状態で固定される。
【0051】
したがって、半導体装置21の全ての半田ボール12とバッドリード用電極パッド34とを、実装基板31の半田ボール用電極パッド32とバッドリード10との電気的接続を確実に行える。
【0052】
また、以上説明した第1の実施形態と第2の実施形態では、接合状態の検査をしにくい位置の外部端子を全てバッドリード10とし接合状態の検査をしやすい位置に半田ボールを設ける構成としているため、接合状態の検査の際に、接続不良箇所を見過ごす恐れが少なく、不良品を出荷してしまうことを極力避けることができる。
【0053】
なお、以上説明した第1の実施形態と第2の実施形態では、半田ボールを最外周全てに設ける場合を挙げたが、最外周全てに半田ボールを設ける必要はなく、半導体装置が実装基板に固定される最低限の数の半田ボールを最外周に部分的に設けるようにすることもできる。
【0071】
上記第1の実施形態から第2の実施形態において、突状端子として先端に弾性を有するバッドリード10を先端部分が互い違いに開いた電気伝導率のよい金属より成る板状部材形状より構成しているが、本発明ではこの様な構成に限らず、例えば、図11(a)や図11(b)に示した構成とすることもできる。
【0072】
さらに、上記第1の実施形態から第2の実施形態において突状端子として挙げたバッドリード10は、先端のみに弾性を有する構成であるが、例えば、導電性材料からなるバネ部材などのように、突状端子全体に弾性を有する構成としてもよい。
【0073】
また、上記第1の実施形態から第2の実施形態においては、半導体装置を実装基板に載置した後に重りによって半導体装置に負荷を与えてバッドリード10の撓みを確実にしているが、半導体装置がバッドリード10を充分に撓ませる重量を備えている場合は、重りによる負荷を与えなくてもよい。
【0074】
なお、上記第1の実施形態から第2の実施形態において、バッドリード10の表面や、バッドリード用電極34の表面に自然酸化膜などが形成されていても、半導体装置を実装するときにバッドリード10の先端がバッドリード用電極34に押圧されて撓み表面の自然酸化膜をこすりとるので導通性を向上できるという利点もある。
【0075】
なお、上記第1の実施形態から第2の実施形態では、半導体装置を実装基板に実装する場合を挙げたが、半導体装置や他の電子部品などが実装された実装基板をプリント配線板など他の基板に接続する場合にも本発明を適用することができる。
【0076】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1〜4の発明によれば、平行に配置された二つの基板の複数の端子同士をすべて確実に接続できる、という効果を達成する。また、請求項5の発明によれば、半導体装置を基板に精度よく接続できる、という効果を達成する。
【0077】
さらに、請求項6〜7の発明によれば、平行に配置された二つの基板の端子同士の接続が確実な実装構造を提供できる、という効果を達成する。また、請求項8〜9の発明によれば、接合状態の検査をしにくい位置の端子を突状端子とし接合状態の検査をしやすい位置に半田バンプを配置する構成としているため、接合状態の検査の際に、接続不良箇所を見過ごす恐れが少なく、不良品を出荷してしまうことを極力避けることができる。また、請求項10の発明によれば、基板に精度よく接続された半導体装置の実装構造を提供できる、という効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態における半導体装置の概略を示す横断面図である。
【図2】 本発明の第1の実施形態における半導体装置の概略を示す下面図である。
【図3】 図1で示した半導体装置の概略構造を示す部分断面図である。
【図4】 第1の実施形態の半導体装置に設けたバッドリードの概略構成を示す斜視図である。
【図5】 本発明の第1の実施形態における実装基板の概略を示す部分上面図である。
【図6】 図1に示した半導体装置を図5に示した実装基板に実装方法を示す工程図である。
【図7】 (a)は、本発明の第2の実施形態における実装基板の概略を示す部分上面図であり、(b)は、図7(a)におけるA−A線図である。
【図8】 本発明の第2の実施形態における半導体装置の概略構造を示す部分断面図である。
【図9】 本発明の第2の実施形態における半導体装置の概略を示す下面図である。
【図10】 図8に示した半導体装置を図7に示した実装基板に実装方法を示す工程図である。
【図11】 (a)は、バッドリード10の第2の構成例を示す斜視図であり、(b)は、バッドリード10の第3の構成例を示す斜視図である。
【図12】 従来の半導体装置の概略を示す横断面図である。
【図13】 従来の半導体装置の概略を示す下面図である。
【図14】 図12で示した従来の半導体装置の概略構造を示す部分断面図である。
【図15】 従来の実装基板の概略を示す部分上面図である。
【符号の説明】
10 バッドリード
12 半田ボール
13 パッケージ
14 基板
14a バッドリード固定穴
15 樹脂材
16 半導体素子
17 ソルダレジスト
18 金線
19,36 配線
20 半導体装置
22 スルーホール
25 接着剤
30 実装基板
32 半田ボール用電極パッド
34 バッドリード用電極パッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is implementation of the substrate, those related to the implementation structure of the substrate.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 12 and a
[0003]
As shown in FIG. 14 , the
[0004]
Further, as shown in FIG. 15, solder
[0005]
The
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the semiconductor device having the BGA structure as described above, the height of the plurality of solder balls provided on the back surface side of the substrate from the back surface of the substrate varies. For this reason, when the semiconductor device is placed on the mounting substrate, the semiconductor substrate is inclined or some solder balls and the electrode pads are not accurately connected, resulting in poor connection.
[0007]
In addition, it is difficult to make all the solder balls exactly the same height, and it is impossible to eliminate the variation in height from the back of the board, so check whether all the obtained products are connected well. There is a drawback that it takes time and effort.
[0008]
Further, when the connection state of the solder ball is confirmed, the connection portion is hidden, so it is difficult to inspect whether the solder ball and the electrode pad are well connected. In particular, it is difficult to confirm the solder ball at a position close to the center of the semiconductor device from the side surface side, and there is a problem that it cannot be almost confirmed. For this reason, there is a high risk of overlooking even if there is a connection failure location, and there is a problem that defective products are shipped.
[0009]
In addition, the wiring formed on the semiconductor device and the mounting substrate must be provided so as not to come into contact with other solder balls, electrode pads, etc., and there is a limit to reducing the size of the solder balls or electrode pads themselves. This hinders improvement in wiring density and density of mounting.
[0010]
From the above, the present invention is a substrate that can securely connect all the terminals of two substrates arranged in parallel, such as a substrate and mounting substrate of a semiconductor device, a printed wiring substrate and a printed wiring substrate, etc. The first object is to provide a mounting method. It is a second object of the present invention to provide a substrate mounting method capable of accurately connecting a semiconductor device to a mounting substrate.
[0011]
Furthermore, for example, it is a third object of the present invention to provide a mounting structure in which the terminals of two substrates arranged in parallel such as a substrate and a mounting substrate of a semiconductor device and a printed wiring substrate and a printed wiring substrate are securely connected. Objective.
[0012]
A fourth object is to provide a semiconductor device with high connection accuracy to a mounting substrate .
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the substrate mounting method of the invention of claim 1 is characterized in that the elasticity of electrically connecting the one substrate and the other substrate to the one substrate and the other substrate is provided. The protruding terminals provided and the solder bumps for electrically connecting the one substrate and the other substrate are disposed between the one substrate and the other substrate so that the protruding terminals are bent. The substrate is brought into contact and the solder bumps are melted to fix the one substrate and the other substrate in a state where the protruding terminals are bent.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a substrate mounting method comprising: one substrate provided with a protruding terminal having elasticity for electrically connecting two substrates; and a solder bump for electrically connecting the two substrates. And the other substrate provided with an electrode pad, the protruding terminal and the electrode pad are brought into contact with each other to bend the protruding terminal, and the solder bump is bent in a state where the protruding terminal is bent. The one substrate and the other substrate are fixed by melting.
Further, the substrate mounting method of the invention of claim 3 is provided with a protruding terminal having elasticity for electrically connecting two substrates, one of solder bumps for electrically connecting the two substrates, and an electrode pad. One of the projected terminals, the other of the protruding terminals and the solder bumps, and the other substrate provided with the electrode pads, and provided on the substrate on which the protruding terminals and the protruding terminals are not provided. Bending the protruding terminals by contacting the electrode pads formed, and melting the solder bumps in a state where the protruding terminals are bent to fix the one substrate and the other substrate; and one substrate either has one and electrodes pads provided in the solder bumps to electrically connect the protruding terminal and the two substrates having a resilient electrically connecting the two substrates, the protruding terminals and the other hand the arrangement of the solder bump Electrodes pads with the other substrate provided causes the protruding terminal and the projecting of the terminals brought into contact with the electrode pads provided on the substrate of which is not provided deflect the projecting terminal The solder bumps are melted in a state where the protruding terminals are bent, and the one substrate and the other substrate are fixed.
[0014]
In other words, since an elastic protruding terminal is used as a terminal for electrically connecting the board and the board, when the board and the board are electrically connected and fixed in that state, the other protruding terminals Since the protruding terminals with a high height bend to the same extent as the other protruding terminals, the protruding terminals have all the protruding shapes even if the protruding terminals are not all the same height from the substrate surface. The terminal can be connected securely. Therefore, it is possible to reliably connect all the terminals of the two substrates.
[0016]
Moreover, since the two substrates are fixed by soldering, no special equipment for fixing is required. If the position of the solder terminal is easy to check, the solder connection state can be easily checked.
Furthermore, a fourth aspect of the invention is characterized in that, in the substrate mounting method according to any one of the first to third aspects, the solder bumps are melted by reflowing.
[0020]
In order to achieve the second object, the invention according to claim 5 is the substrate mounting method according to any one of claims 1 to 4, wherein any one of the one substrate and the other substrate is It is characterized by being a substrate of a semiconductor device. Thus, it is possible to suppress the occurrence of defective products due to poor connection because it mounted on board a semiconductor device with high accuracy.
[0021]
Furthermore, in order to achieve the third object, the substrate mounting structure of the invention of claim 6 includes one substrate and the other substrate that are spaced apart by a predetermined distance, the one substrate, and the other substrate. A protruding terminal formed between the substrates and having elasticity to electrically connect the one substrate and the other substrate, and between the one substrate and the other substrate; Solder bumps that electrically connect one substrate and the other substrate, the protruding terminal is in contact with the one substrate and the other substrate in a bent state, by the solder bump, The one substrate and the other substrate are fixed.
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a substrate mounting structure which is fixed to one of the two substrates arranged substantially in parallel, electrically connects the two substrates, and has a plurality of elasticity. A protruding terminal, and the protruding terminal is in contact with a terminal of the other substrate and is fixed in a state where the one substrate and the other substrate are bent, and the two substrates are electrically connected. Solder bumps.
[0023]
The solder bump in the invention of claim 6 or claim 7 has an advantage that the cost for manufacturing equipment can be suppressed because no special equipment is required to fix the board to the board .
According to an eighth aspect of the present invention, in the substrate mounting structure according to the sixth or seventh aspect, the solder bumps and the protruding terminals are arranged in an array.
Further, a ninth aspect of the present invention is characterized in that, in the substrate mounting structure according to the eighth aspect, the protruding terminals are provided in a region inside the solder bump.
In other words, since the terminal at a position where it is difficult to inspect the bonding state is a protruding terminal and the solder bumps are arranged at a position where the inspection of the bonding state is easy to perform, there is a risk of overlooking a defective connection point during the inspection of the bonding state. Therefore, it is possible to avoid shipping defective products as much as possible.
[0024]
To achieve the above fourth object, the invention of
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0030]
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIGS. 1 and 2, in the first embodiment, a
[0031]
As shown in FIG. 2, the
[0032]
As shown in FIG. 3, the
[0033]
Further, the height k from the substrate surface when the
[0034]
The
[0035]
As shown in FIG. 5, the mounting
[0036]
A method of mounting the
[0037]
First, as shown in FIG. 6A, the
[0038]
Next, the
[0039]
Further, as shown in FIG. 6C, a
[0040]
The reflow process is performed in a state where a uniform load is applied to the
[0041]
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIGS. 7A and 7B, in the second embodiment, solder
[0042]
The solder
[0043]
As shown in FIG. 7B, the
[0044]
Further, the height k from the surface of the mounting substrate when the
[0045]
As shown in FIGS. 8 and 9, the
[0046]
A method of mounting the
[0047]
First, as shown in FIG. 10A, the
[0048]
Next, the
[0049]
Further, as shown in FIG. 10C, a
[0050]
The reflow process is performed in a state where a uniform load is applied to the
[0051]
Therefore, all the
[0052]
In the first and second embodiments described above, the external terminals at positions where it is difficult to inspect the bonding state are all
[0053]
In the first embodiment and the second embodiment described above, the solder ball is provided on the outermost periphery. However, it is not necessary to provide the solder ball on the outermost periphery, and the semiconductor device is mounted on the mounting substrate. A minimum number of fixed solder balls may be partially provided on the outermost periphery.
[0071]
In the first to second embodiments described above, the
[0072]
Furthermore, although the
[0073]
In the first embodiment to the second embodiment, the semiconductor device is mounted on the mounting substrate and then the weight is applied to the semiconductor device by the weight to ensure the bending of the
[0074]
In the first to second embodiments, even when a natural oxide film or the like is formed on the surface of the
[0075]
In the first to second embodiments, the semiconductor device is mounted on the mounting board. However, the mounting board on which the semiconductor device or other electronic component is mounted may be a printed wiring board or the like. The present invention can also be applied to the case of connecting to other substrates.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, according to the first to fourth aspects of the present invention, the effect that all of the plurality of terminals of the two boards arranged in parallel can be reliably connected is achieved. Further, according to the invention of claim 5, can be accurately connect the semiconductor device to board, to achieve the effect that.
[0077]
Furthermore, according to the inventions of claims 6 to 7 , an effect is achieved that a mounting structure in which the terminals of the two substrates arranged in parallel can be reliably connected to each other can be provided . In addition, according to the inventions of claims 8 to 9, since the terminal at a position where it is difficult to inspect the joining state is a protruding terminal, the solder bump is disposed at a position where the joining state is easily inspected. At the time of inspection, there is little fear of overlooking the connection failure portion, and it is possible to avoid the defective product from being shipped as much as possible. Further, according to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a bottom view schematically showing the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view showing a schematic structure of the semiconductor device shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of a bad lead provided in the semiconductor device of the first embodiment.
FIG. 5 is a partial top view showing an outline of a mounting substrate in the first embodiment of the present invention.
6 is a process diagram showing a method of mounting the semiconductor device shown in FIG. 1 on the mounting substrate shown in FIG. 5;
7A is a partial top view showing an outline of a mounting substrate according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7B is an AA diagram in FIG. 7A.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a schematic structure of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a bottom view schematically showing a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention.
10 is a process diagram showing a method for mounting the semiconductor device shown in FIG. 8 on the mounting substrate shown in FIG. 7;
11A is a perspective view showing a second configuration example of the
FIG. 12 is a cross-sectional view schematically showing a conventional semiconductor device.
FIG. 13 is a bottom view schematically showing a conventional semiconductor device.
14 is a partial cross-sectional view showing a schematic structure of the conventional semiconductor device shown in FIG . 12 ;
FIG. 15 is a partial top view schematically showing a conventional mounting board.
[Explanation of symbols]
10
Claims (10)
前記突状端子が撓むように前記突状端子に前記一方の基板及び前記他方の基板を接触させ、
前記半田バンプを溶融することにより前記一方の基板と前記他方の基板とを前記突状端子が撓んだ状態で固定することを特徴とする基板の実装方法。One substrate and the other substrate, a protruding terminal having elasticity for electrically connecting the one substrate and the other substrate, and solder for electrically connecting the one substrate and the other substrate Place it across the bump,
Bringing the one substrate and the other substrate into contact with the protruding terminal so that the protruding terminal is bent;
A method of mounting a substrate, comprising: fixing the one substrate and the other substrate in a state where the protruding terminals are bent by melting the solder bumps.
前記突状端子を撓ませた状態で前記半田バンプを溶融して前記一方の基板と前記他方の基板とを固定することを特徴とする基板の実装方法。Using a protruding terminal having elasticity for electrically connecting two substrates, one substrate provided with solder bumps for electrically connecting the two substrates, and the other substrate provided with electrode pads , The projecting terminal and the electrode pad are brought into contact with each other to bend the projecting terminal,
A method for mounting a substrate, comprising: melting the solder bump in a state where the protruding terminal is bent, and fixing the one substrate and the other substrate.
前記突状端子を撓ませた状態で前記半田バンプを溶融して前記一方の基板と前記他方の基板とを固定することを特徴とする基板の実装方法。And one substrate either has one and electrodes pads provided in the solder bumps to electrically connect the protruding terminal and the two substrates having a resilient electrically connecting the two substrates, the protruding terminals and using the other substrate other hand, as well as electrodes pads are provided in the solder bump is brought into contact with the electrode pads provided on the substrate towards said protruding terminal and the projecting terminal is not provided To bend the protruding terminal,
A method for mounting a substrate, comprising: melting the solder bump in a state where the protruding terminal is bent, and fixing the one substrate and the other substrate.
前記一方の基板と前記他方の基板との基板間に形成され前記一方の基板と前記他方の基板とを電気的に接続する弾性を備えた突状端子、及び前記一方の基板と前記他方の基板との基板間に形成され前記一方の基板と前記他方の基板とを電気的に接続する半田バンプとを有し、
前記突状端子は撓んだ状態で前記一方の基板及び前記他方の基板と接触し、
前記半田バンプにより、前記一方の基板と前記他方の基板とは固定されていることを特徴とする実装構造。One substrate and the other substrate that are spaced apart by a predetermined distance;
Protruding terminals formed between the one substrate and the other substrate and having elasticity to electrically connect the one substrate and the other substrate, and the one substrate and the other substrate And solder bumps formed between the substrates and electrically connecting the one substrate and the other substrate,
The protruding terminals are in contact with the one substrate and the other substrate in a bent state,
The mounting structure, wherein the one substrate and the other substrate are fixed by the solder bump.
前記突状端子が他方の基板の端子に接触し、かつ、撓んだ状態で前記一方の基板と前記他方の基板とを固定するとともに、前記二つの基板を電気的に接続する半田バンプと、
を備えた基板の実装構造。A plurality of protruding terminals fixed to one of the two substrates disposed substantially in parallel, electrically connecting the two substrates, and having elasticity; and
Solder bumps that contact the terminals of the other substrate and fix the one substrate and the other substrate in a bent state, and electrically connect the two substrates,
PCB mounting structure with
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