JPH09181208A - 混成集積回路装置 - Google Patents
混成集積回路装置Info
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- JPH09181208A JPH09181208A JP7335068A JP33506895A JPH09181208A JP H09181208 A JPH09181208 A JP H09181208A JP 7335068 A JP7335068 A JP 7335068A JP 33506895 A JP33506895 A JP 33506895A JP H09181208 A JPH09181208 A JP H09181208A
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/12—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process
- H01L2224/14—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors prior to the connecting process of a plurality of bump connectors
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
- H01L2224/161—Disposition
- H01L2224/16151—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
- H01L2224/16221—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/11—Printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路基板に電気部品を搭載する際のセルフア
ラインメント可能領域が広く、かつバンプの形成が容易
な混成集積回路装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ54には、同じ大きさを有
し正方形状に配列された角部バンプ31、32、33、
34および中間バンプ35からなるバンプ群30が形成
されている。回路基板50には、各バンプに対応した位
置に中間ランド15および角部ランド11、12、1
3、14が設けられている。前記正方形の一辺に平行な
方向Aに対し、角部ランド11、12、13、14の幅
aは中間ランド15の幅bよりも大きい。これにより、
回路基板50に半導体チップ54を載置する際に中間バ
ンプ35と中間ランド15とが接触できないほど位置ず
れしても、例えば角部バンプ31、34と角部ランド1
1、14が接触していれば、角部バンプ31、34を構
成するはんだの表面張力によりセルフアラインメントす
ることができる。
ラインメント可能領域が広く、かつバンプの形成が容易
な混成集積回路装置を提供する。 【解決手段】 半導体チップ54には、同じ大きさを有
し正方形状に配列された角部バンプ31、32、33、
34および中間バンプ35からなるバンプ群30が形成
されている。回路基板50には、各バンプに対応した位
置に中間ランド15および角部ランド11、12、1
3、14が設けられている。前記正方形の一辺に平行な
方向Aに対し、角部ランド11、12、13、14の幅
aは中間ランド15の幅bよりも大きい。これにより、
回路基板50に半導体チップ54を載置する際に中間バ
ンプ35と中間ランド15とが接触できないほど位置ず
れしても、例えば角部バンプ31、34と角部ランド1
1、14が接触していれば、角部バンプ31、34を構
成するはんだの表面張力によりセルフアラインメントす
ることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、混成集積回路装置
に関し、特に回路基板の表面に電気部品が実装された混
成集積回路装置に関する。
に関し、特に回路基板の表面に電気部品が実装された混
成集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】回路基板に半導体チップなどの電気部品
が実装された混成集積回路装置において、前記電気部品
の前記回路基板への実装方法として、前記電気部品に設
けられたバンプと前記回路基板に設けられたランドとを
接合するフェイスダウンボンディング法を用いるものが
ある。近年、高集積化技術および超微細化技術の進歩に
より、前記電気部品は多端子でありながらも小型化され
る傾向にあり、これにともない前記バンプも小型化され
ている。
が実装された混成集積回路装置において、前記電気部品
の前記回路基板への実装方法として、前記電気部品に設
けられたバンプと前記回路基板に設けられたランドとを
接合するフェイスダウンボンディング法を用いるものが
ある。近年、高集積化技術および超微細化技術の進歩に
より、前記電気部品は多端子でありながらも小型化され
る傾向にあり、これにともない前記バンプも小型化され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のように
前記バンプを小型化すると、前記回路基板上に前記電気
部品を搭載する際に高い位置精度が必要となる。その理
由を図14および図15を用いて説明する。図14は、
従来の混成集積回路装置に用いられる電気部品の一例で
ある。電気部品130の被はんだ付面130aには、同
一サイズの16個のバンプ131が4列×4列のマトリ
ックス状に配置されている。バンプ131は、被はんだ
付面130aにはんだを載せて形成された半円状のはん
だ粒である。図15に示すように、バンプ131を回路
基板150に設けられたランド110にはんだ付する際
に電気部品130を載置する位置がずれると電気部品が
はんだ付される位置がずれ、これにより当初の設計通り
バンプ131がランド110の中央付近にはんだ付され
た場合に比べて接合面積が小さくなる。このため、バン
プ131とランド110との接触抵抗が大きくなるとも
に、電気部品130のはんだ付強度も低下するという問
題がある。電気部品130を載置する位置がさらにずれ
ると、バンプ131がランド110の間に位置すること
によりバンプ131とランド110とが電気的に接続さ
れなくなったり、一つのバンプ131が隣接する二つの
ランド110に跨がって接合されることにより二つのラ
ンド110がショートしたりするという問題が生じる。
前記バンプを小型化すると、前記回路基板上に前記電気
部品を搭載する際に高い位置精度が必要となる。その理
由を図14および図15を用いて説明する。図14は、
従来の混成集積回路装置に用いられる電気部品の一例で
ある。電気部品130の被はんだ付面130aには、同
一サイズの16個のバンプ131が4列×4列のマトリ
ックス状に配置されている。バンプ131は、被はんだ
付面130aにはんだを載せて形成された半円状のはん
だ粒である。図15に示すように、バンプ131を回路
基板150に設けられたランド110にはんだ付する際
に電気部品130を載置する位置がずれると電気部品が
はんだ付される位置がずれ、これにより当初の設計通り
バンプ131がランド110の中央付近にはんだ付され
た場合に比べて接合面積が小さくなる。このため、バン
プ131とランド110との接触抵抗が大きくなるとも
に、電気部品130のはんだ付強度も低下するという問
題がある。電気部品130を載置する位置がさらにずれ
ると、バンプ131がランド110の間に位置すること
によりバンプ131とランド110とが電気的に接続さ
れなくなったり、一つのバンプ131が隣接する二つの
ランド110に跨がって接合されることにより二つのラ
ンド110がショートしたりするという問題が生じる。
【0004】このような問題に対し、特公平6−262
27号公報には、図16および図17に示すように、チ
ップ101にマトリックス状に配列されたチップのパッ
ドのうち四隅のパッド105を他のパッド102に比べ
て大きな径で形成し、さらに基板104にマトリックス
状に配列された基板のパッドのうち四隅のパッド106
を他のパッド103に比べて大きな径で形成した半導体
チップの装着方法が開示されている。この装着方法によ
ると、チップ載置時の位置ずれによりチップのパッド1
02と基板のパッド103とが接触しない場合にも、チ
ップのパッド105が基板のパッド106に接触してい
れば、パッド105を構成するはんだの表面張力により
パッド102と基板のパッド103とが接触するように
チップを移動させて自動的位置合わせ(以下、「セルフ
アラインメント」という)することができる。
27号公報には、図16および図17に示すように、チ
ップ101にマトリックス状に配列されたチップのパッ
ドのうち四隅のパッド105を他のパッド102に比べ
て大きな径で形成し、さらに基板104にマトリックス
状に配列された基板のパッドのうち四隅のパッド106
を他のパッド103に比べて大きな径で形成した半導体
チップの装着方法が開示されている。この装着方法によ
ると、チップ載置時の位置ずれによりチップのパッド1
02と基板のパッド103とが接触しない場合にも、チ
ップのパッド105が基板のパッド106に接触してい
れば、パッド105を構成するはんだの表面張力により
パッド102と基板のパッド103とが接触するように
チップを移動させて自動的位置合わせ(以下、「セルフ
アラインメント」という)することができる。
【0005】しかし、特公平6−26227号公報では
一つのチップに径の異なる基板のパッド102、105
を同じ高さに形成しているが、実際には径の異なるパッ
ド102とパッド105との高さを揃えることは困難で
ある。すなわち、溶融状態のはんだをチップに載せてバ
ンプを形成する際、径の大きなパッド105はこのパッ
ド105を構成するはんだ自体の重みのため、径の小さ
なパッド102に比べて潰れた形状に形成される。しか
も、その潰れの程度はパッド105を形成する際に供給
されるはんだの粘度やチップ表面の温度などにより変化
する。このため、パッド102と同じ高さにパッド10
5を形成するためには、工程条件を正確に管理する必要
があるとともに、高度な技術、ノウハウおよび高精度な
装置が必要である。パッド102に比べてパッド105
が低く形成されると、パッド102が基板のパッド10
3上に係止されたときにパッド105と基板のパッド1
06とが接触しないので、パッド105と基板のパッド
106との接合が行われなくなる。さらに、四隅に径の
大きなパッド105を形成しているため、チップサイズ
が大きくなってしまうという問題がある。
一つのチップに径の異なる基板のパッド102、105
を同じ高さに形成しているが、実際には径の異なるパッ
ド102とパッド105との高さを揃えることは困難で
ある。すなわち、溶融状態のはんだをチップに載せてバ
ンプを形成する際、径の大きなパッド105はこのパッ
ド105を構成するはんだ自体の重みのため、径の小さ
なパッド102に比べて潰れた形状に形成される。しか
も、その潰れの程度はパッド105を形成する際に供給
されるはんだの粘度やチップ表面の温度などにより変化
する。このため、パッド102と同じ高さにパッド10
5を形成するためには、工程条件を正確に管理する必要
があるとともに、高度な技術、ノウハウおよび高精度な
装置が必要である。パッド102に比べてパッド105
が低く形成されると、パッド102が基板のパッド10
3上に係止されたときにパッド105と基板のパッド1
06とが接触しないので、パッド105と基板のパッド
106との接合が行われなくなる。さらに、四隅に径の
大きなパッド105を形成しているため、チップサイズ
が大きくなってしまうという問題がある。
【0006】本発明の目的は、回路基板に電気部品を載
置する際のセルフアラインメント可能領域が広く、かつ
バンプの形成が容易な混成集積回路装置を提供すること
にある。
置する際のセルフアラインメント可能領域が広く、かつ
バンプの形成が容易な混成集積回路装置を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の混成集積
回路装置によると、各バンプはほぼ同じ大きさであるた
めサイズ管理が容易である。また、矩形状に配列された
ランドのうち四隅に位置する角部ランドは中間ランドに
比べて大きいため、電気部品をランド上に載置する際の
はんだ付基本位置からの電気部品の位置ずれ幅が中間バ
ンプと中間ランドとが接触できないほど大きい場合に
も、角部バンプの一部と角部ランドとが接触していれ
ば、この角部バンプを構成するはんだの表面張力により
前記電気部品をセルフアラインメントすることができ
る。
回路装置によると、各バンプはほぼ同じ大きさであるた
めサイズ管理が容易である。また、矩形状に配列された
ランドのうち四隅に位置する角部ランドは中間ランドに
比べて大きいため、電気部品をランド上に載置する際の
はんだ付基本位置からの電気部品の位置ずれ幅が中間バ
ンプと中間ランドとが接触できないほど大きい場合に
も、角部バンプの一部と角部ランドとが接触していれ
ば、この角部バンプを構成するはんだの表面張力により
前記電気部品をセルフアラインメントすることができ
る。
【0008】請求項2記載の混成集積回路装置による
と、各バンプと各ランドとの接触面の直径fが中間ラン
ドの幅bよりも小さいことにより、各バンプを構成する
はんだの表面張力に対するバンプの重量が小さいので、
この表面張力に基づく電気部品の位置矯正力を良好に働
かせることができる。請求項3記載の混成集積回路装置
によると、隣接する前記中間ランドに面する前記角部ラ
ンドの辺から前記接触面の外周までの距離と、隣接する
前記各中間ランドの対向する辺ならびに隣接する前記角
部ランドに面する前記中間ランドの辺から前記接触面の
外周までの距離とがほぼ等しいため、中間ランドに比べ
て角部ランドを大きくしてもバンプを等間隔に配置する
ことができる。これにより、バンプの形成が容易であ
る。
と、各バンプと各ランドとの接触面の直径fが中間ラン
ドの幅bよりも小さいことにより、各バンプを構成する
はんだの表面張力に対するバンプの重量が小さいので、
この表面張力に基づく電気部品の位置矯正力を良好に働
かせることができる。請求項3記載の混成集積回路装置
によると、隣接する前記中間ランドに面する前記角部ラ
ンドの辺から前記接触面の外周までの距離と、隣接する
前記各中間ランドの対向する辺ならびに隣接する前記角
部ランドに面する前記中間ランドの辺から前記接触面の
外周までの距離とがほぼ等しいため、中間ランドに比べ
て角部ランドを大きくしてもバンプを等間隔に配置する
ことができる。これにより、バンプの形成が容易であ
る。
【0009】請求項4記載の混成集積回路装置による
と、前記矩形の各辺上において、角部ランドの幅をa、
中間ランドの幅をb、隣接するランド間の距離をdと
し、はんだ付基本位置における前記バンプ群を構成する
はんだの溶融時の各バンプと前記角部ランドまたは前記
中間ランドとの接触面の直径をfとしたとき、位置ずれ
幅gは、下記(1)式〜(3)式を満たす。
と、前記矩形の各辺上において、角部ランドの幅をa、
中間ランドの幅をb、隣接するランド間の距離をdと
し、はんだ付基本位置における前記バンプ群を構成する
はんだの溶融時の各バンプと前記角部ランドまたは前記
中間ランドとの接触面の直径をfとしたとき、位置ずれ
幅gは、下記(1)式〜(3)式を満たす。
【0010】 {g+(1/2)×(b−f)}<a<(b+f) ・・・(1) {g+(1/2)×(f−b)}<d ・・・(2) g<{(3/2)f+(1/2)b} ・・・(3) 以下、(1)式〜(3)式の意味を図7〜図11を用い
て説明する。図7〜図11において、211は角部ラン
ド、212は中間ランド、231は角部バンプ、232
は中間バンプである。また、角部バンプ231および中
間バンプ232は、はんだ付基本位置を実線で示し、電
気部品を載置する位置が位置ずれ幅gだけずれた場合を
点線で示す。
て説明する。図7〜図11において、211は角部ラン
ド、212は中間ランド、231は角部バンプ、232
は中間バンプである。また、角部バンプ231および中
間バンプ232は、はんだ付基本位置を実線で示し、電
気部品を載置する位置が位置ずれ幅gだけずれた場合を
点線で示す。
【0011】上記(1)式において{g+(1/2)×
(b−f)}<aとした理由は、図7に示すように、電
気部品が位置ずれ幅gだけずれて載置され中間バンプ2
32と中間ランド212とが接触していないとき、角部
バンプ231を構成するはんだの表面張力に基づくセル
フアラインメント力により図示しない電気部品を図7の
右方向に移動させるためには、角部ランド211には角
部バンプ231の一部が角部ランド211上に載るだけ
の幅aが必要なためである。
(b−f)}<aとした理由は、図7に示すように、電
気部品が位置ずれ幅gだけずれて載置され中間バンプ2
32と中間ランド212とが接触していないとき、角部
バンプ231を構成するはんだの表面張力に基づくセル
フアラインメント力により図示しない電気部品を図7の
右方向に移動させるためには、角部ランド211には角
部バンプ231の一部が角部ランド211上に載るだけ
の幅aが必要なためである。
【0012】また、a<(b+f)とした理由は、図8
に示すように、中間バンプ232と中間ランド212と
が接触していないとき角部バンプ231の全体が角部ラ
ンド211上に載っていると、角部バンプ231を構成
するはんだの形状が安定となるので、このはんだの表面
張力に基づくセルフアラインメント力が働かないためで
ある。角部バンプ231を構成するはんだの表面張力に
基づくセルフアラインメント力を働かせるためには、中
間バンプ232と中間ランド212とが接触する位置ま
で電気部品が移動する間、角部バンプ231の一部が角
部ランド211からはみ出している必要がある。
に示すように、中間バンプ232と中間ランド212と
が接触していないとき角部バンプ231の全体が角部ラ
ンド211上に載っていると、角部バンプ231を構成
するはんだの形状が安定となるので、このはんだの表面
張力に基づくセルフアラインメント力が働かないためで
ある。角部バンプ231を構成するはんだの表面張力に
基づくセルフアラインメント力を働かせるためには、中
間バンプ232と中間ランド212とが接触する位置ま
で電気部品が移動する間、角部バンプ231の一部が角
部ランド211からはみ出している必要がある。
【0013】上記(2)式において、{g+(1/2)
×(f−b)}<dとした理由は、図9に示すように、
dの値が(2)式の範囲以下であると中間ランド212
に接合させるべき中間バンプ232が隣接するランドで
ある角部ランド211に接触するため、中間バンプ23
2を構成するはんだの表面張力は電気部品を図9の左方
向に移動させるように働いてしまうためである。したが
って、dの値が(2)式の範囲以下である場合には、位
置ずれ幅gの上限はdで決まり、 g<{d−(1/2)×(f−b)} ・・・(4) となる。
×(f−b)}<dとした理由は、図9に示すように、
dの値が(2)式の範囲以下であると中間ランド212
に接合させるべき中間バンプ232が隣接するランドで
ある角部ランド211に接触するため、中間バンプ23
2を構成するはんだの表面張力は電気部品を図9の左方
向に移動させるように働いてしまうためである。したが
って、dの値が(2)式の範囲以下である場合には、位
置ずれ幅gの上限はdで決まり、 g<{d−(1/2)×(f−b)} ・・・(4) となる。
【0014】また、図10に一点鎖線で示すように、中
間バンプ232が中間ランド212から離れる場合には
角部バンプ231の一部は角部211からはみ出してい
る必要があり、図10に点線で示すように、角部バンプ
231の一部は角部ランド231と接触している必要が
あるため、位置ずれ幅gは上記(3)式を満たす範囲と
なる。
間バンプ232が中間ランド212から離れる場合には
角部バンプ231の一部は角部211からはみ出してい
る必要があり、図10に点線で示すように、角部バンプ
231の一部は角部ランド231と接触している必要が
あるため、位置ずれ幅gは上記(3)式を満たす範囲と
なる。
【0015】なお、図2〜図6にはb<dの場合を示し
たが、図11に示すように、上記(1)式〜(4)式は
b>dの場合にも成り立つ。
たが、図11に示すように、上記(1)式〜(4)式は
b>dの場合にも成り立つ。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 (第1実施例)本発明の第1実施例による混成集積回路
装置を図1〜図6に示す。これは、印刷回路基板上にフ
ェイスダウン法により半導体チップを実装した例であ
る。
づいて説明する。 (第1実施例)本発明の第1実施例による混成集積回路
装置を図1〜図6に示す。これは、印刷回路基板上にフ
ェイスダウン法により半導体チップを実装した例であ
る。
【0017】混成集積回路装置1は、回路基板50およ
びこの上に実装された半導体チップ54からなる。図1
に示すように、回路基板50は、基板51の表面に導体
53が印刷され、この導体53の上にガラス52が形成
されている。電気部品としての半導体チップ54が搭載
される部分のガラス52には窓部52aが設けられてお
り、この窓部52a内では導体53および基板51が露
出されている。窓部52a内で露出された導体53によ
り形成される角部ランド11、12、13、14および
その間に位置する中間ランド15は、半導体チップ54
に設けられた後述するバンプ31、32、33、34、
35に対応した正方形状となるように配置されており、
この角部ランド11、12、13、14および中間ラン
ド15により形成されたランド群10上に半導体チップ
54が搭載される。
びこの上に実装された半導体チップ54からなる。図1
に示すように、回路基板50は、基板51の表面に導体
53が印刷され、この導体53の上にガラス52が形成
されている。電気部品としての半導体チップ54が搭載
される部分のガラス52には窓部52aが設けられてお
り、この窓部52a内では導体53および基板51が露
出されている。窓部52a内で露出された導体53によ
り形成される角部ランド11、12、13、14および
その間に位置する中間ランド15は、半導体チップ54
に設けられた後述するバンプ31、32、33、34、
35に対応した正方形状となるように配置されており、
この角部ランド11、12、13、14および中間ラン
ド15により形成されたランド群10上に半導体チップ
54が搭載される。
【0018】図3に示すように、半導体チップ54に
は、被はんだ付面54aに正方形状に配列された図示し
ない端子にはんだ粒を載せることによりバンプ群30が
形成されている。図1に示すように、このバンプ群30
は、前記正方形の四隅に位置する角部バンプ31、3
2、33、34およびその間であって前記正方形の辺上
に位置する中間バンプ35とからなる。角部バンプ3
1、32、33、34と中間バンプ35とは同じサイズ
に形成され、また等間隔に配置されている。これによ
り、バンプ群30の形成および各バンプのサイズ管理が
容易である。
は、被はんだ付面54aに正方形状に配列された図示し
ない端子にはんだ粒を載せることによりバンプ群30が
形成されている。図1に示すように、このバンプ群30
は、前記正方形の四隅に位置する角部バンプ31、3
2、33、34およびその間であって前記正方形の辺上
に位置する中間バンプ35とからなる。角部バンプ3
1、32、33、34と中間バンプ35とは同じサイズ
に形成され、また等間隔に配置されている。これによ
り、バンプ群30の形成および各バンプのサイズ管理が
容易である。
【0019】なお、図1に点線で示した半導体チップ5
4の位置は、混成集積回路装置1における半導体チップ
54の所定の実装位置、すなわち特許請求の範囲に記載
の「はんだ付基本位置」である。また、図1に点線で示
したバンプ群30の形状は、前記はんだ付基本位置にお
いてバンプ群30を構成するはんだを溶融したときのバ
ンプ群30とランド群10との接触面を示す。
4の位置は、混成集積回路装置1における半導体チップ
54の所定の実装位置、すなわち特許請求の範囲に記載
の「はんだ付基本位置」である。また、図1に点線で示
したバンプ群30の形状は、前記はんだ付基本位置にお
いてバンプ群30を構成するはんだを溶融したときのバ
ンプ群30とランド群10との接触面を示す。
【0020】ここで、バンプ群30の形成する前記正方
形の一辺に平行な方向Aに対して、前記はんだ付基本位
置における角部ランド11、12、13、14の幅を
a、中間ランド15の幅をb、角部ランド11、12、
13、14と隣接する中間ランド15との間の距離およ
び隣接する二つの中間ランド15の間の距離をdとし、
また前記はんだ付基本位置においてバンプ群30を構成
するはんだを溶融したときのバンプ群30とランド群1
0との接触面の直径をfとし、さらに半導体チップ54
を回路基板50上に載置する位置が前記はんだ付基本位
置からずれた場合にこの位置ずれをセルフアラインメン
ト可能な位置ずれ幅をgとする。このとき、図1に示す
ようにb>fであり、また位置ずれ幅gは下記(1)式
〜(3)式を満たす。
形の一辺に平行な方向Aに対して、前記はんだ付基本位
置における角部ランド11、12、13、14の幅を
a、中間ランド15の幅をb、角部ランド11、12、
13、14と隣接する中間ランド15との間の距離およ
び隣接する二つの中間ランド15の間の距離をdとし、
また前記はんだ付基本位置においてバンプ群30を構成
するはんだを溶融したときのバンプ群30とランド群1
0との接触面の直径をfとし、さらに半導体チップ54
を回路基板50上に載置する位置が前記はんだ付基本位
置からずれた場合にこの位置ずれをセルフアラインメン
ト可能な位置ずれ幅をgとする。このとき、図1に示す
ようにb>fであり、また位置ずれ幅gは下記(1)式
〜(3)式を満たす。
【0021】 {g+(1/2)×(b−f)}<a<(b+f) ・・・(1) {g+(1/2)×(f−b)}<d ・・・(2) g<{(3/2)f+(1/2)b} ・・・(3) 本発明の第1実施例では、a=200μm、b=130
μm、d=120μm、f=100μmである、また、
バンプ群30およびランド群10は90°回転対称な形
状に形成されている。
μm、d=120μm、f=100μmである、また、
バンプ群30およびランド群10は90°回転対称な形
状に形成されている。
【0022】また、図1に示すように、前記はんだ付基
本位置において、隣接する中間ランド15に面する角部
ランド11、12の辺11a、12aから前記接触面の
外周までの距離D1 ′は、隣接する二つの中間ランド1
5の対向する辺15aならびに隣接する角部ランド1
1、12に面する中間ランド15の辺15bから前記接
触面の外周までの距離に等しい。したがって、前記接触
面の外周から角部ランド11、12の外側端11b、1
2bまでの距離D2 は前記距離D1 よりも大きい。本発
明の第1実施例ではD1 =D1 ′=15μm、D2 =8
5μmである。
本位置において、隣接する中間ランド15に面する角部
ランド11、12の辺11a、12aから前記接触面の
外周までの距離D1 ′は、隣接する二つの中間ランド1
5の対向する辺15aならびに隣接する角部ランド1
1、12に面する中間ランド15の辺15bから前記接
触面の外周までの距離に等しい。したがって、前記接触
面の外周から角部ランド11、12の外側端11b、1
2bまでの距離D2 は前記距離D1 よりも大きい。本発
明の第1実施例ではD1 =D1 ′=15μm、D2 =8
5μmである。
【0023】上記の構成の混成集積回路装置1におい
て、回路基板50に電気部品30を載置する際の位置ず
れがセルフアラインメントされる様子を図2〜図6を用
いて説明する。 図3に示すように、前記はんだ付基本位置から、 (1/2)×(f+b)<g1 <{(1/2)×(f+b)+f} ・・・(5) を満たす位置ずれ距離g1 だけ図3で左方向にずれた位
置に電気部品30が搭載された場合を想定する。
て、回路基板50に電気部品30を載置する際の位置ず
れがセルフアラインメントされる様子を図2〜図6を用
いて説明する。 図3に示すように、前記はんだ付基本位置から、 (1/2)×(f+b)<g1 <{(1/2)×(f+b)+f} ・・・(5) を満たす位置ずれ距離g1 だけ図3で左方向にずれた位
置に電気部品30が搭載された場合を想定する。
【0024】この状態でバンプ群30を溶融すると、
図4に示すように、中間バンプ35は中間ランド15か
ら離れており、角部バンプ32は角部ランド12から離
れている。しかし、角部ランド11が上記(1)式の範
囲の幅aを有するため、角部バンプ31の一部は角部ラ
ンド11に接触している。図示されてはいないが、同様
に角部バンプ33と角部ランド13とは離れており、角
部バンプ34の一部は角部ランド14に接触している。
そして、溶融状態の角部バンプ31、34の表面積を小
さくしようとする角部バンプ31、34を構成するはん
だの表面張力がセルフアラインメント力として働くた
め、半導体チップ54は図3の右方向に移動し、位置ず
れ距離g1 は次第に小さくなる。
図4に示すように、中間バンプ35は中間ランド15か
ら離れており、角部バンプ32は角部ランド12から離
れている。しかし、角部ランド11が上記(1)式の範
囲の幅aを有するため、角部バンプ31の一部は角部ラ
ンド11に接触している。図示されてはいないが、同様
に角部バンプ33と角部ランド13とは離れており、角
部バンプ34の一部は角部ランド14に接触している。
そして、溶融状態の角部バンプ31、34の表面積を小
さくしようとする角部バンプ31、34を構成するはん
だの表面張力がセルフアラインメント力として働くた
め、半導体チップ54は図3の右方向に移動し、位置ず
れ距離g1 は次第に小さくなる。
【0025】 g1 <(1/2)×(f+b) ・・・(6) となるまで半導体チップ54が移動すると、中間バンプ
35の一部が中間ランド15に接触し、角部バンプ3
2、33の一部が角部ランド12、13に接触する。こ
れにより、角部バンプ31、34を構成するはんだの表
面張力に加えて中間バンプ35および角部バンプ32、
33を構成するはんだの表面張力がセルフアラインメン
ト力として働き、半導体チップ54は図3の右方向にさ
らに移動するため、位置ずれ距離g1 は次第に小さくな
る。
35の一部が中間ランド15に接触し、角部バンプ3
2、33の一部が角部ランド12、13に接触する。こ
れにより、角部バンプ31、34を構成するはんだの表
面張力に加えて中間バンプ35および角部バンプ32、
33を構成するはんだの表面張力がセルフアラインメン
ト力として働き、半導体チップ54は図3の右方向にさ
らに移動するため、位置ずれ距離g1 は次第に小さくな
る。
【0026】 g1 <{a−(1/2)×(b+f)} ・・・(7) となるまで半導体チップ54が移動すると、図5に示す
ように、角部バンプ31、34の接触面の全体が角部ラ
ンド11、14に載るため、角部バンプ31、34を構
成するはんだの表面張力に基づくセルフアラインメント
力は働かなくなる。しかし、中間バンプ35は一部しか
中間ランド15に接触しておらず、また角部バンプ3
2、33も一部しか角部ランド12、13に接触してい
ないので、中間バンプ35および角部バンプ32、33
を構成するはんだの表面張力に基づくセルフアラインメ
ント力により、半導体チップ54は図5の右方向にさら
に移動する。
ように、角部バンプ31、34の接触面の全体が角部ラ
ンド11、14に載るため、角部バンプ31、34を構
成するはんだの表面張力に基づくセルフアラインメント
力は働かなくなる。しかし、中間バンプ35は一部しか
中間ランド15に接触しておらず、また角部バンプ3
2、33も一部しか角部ランド12、13に接触してい
ないので、中間バンプ35および角部バンプ32、33
を構成するはんだの表面張力に基づくセルフアラインメ
ント力により、半導体チップ54は図5の右方向にさら
に移動する。
【0027】 g1 =(1/2)×(b−f) ・・・(8) となるまで半導体チップ54が移動すると、図6に示す
ように、角部バンプ31、32、33、34および中間
バンプ35の接触面の全体がそれぞれ角部ランド11、
12、13、14および中間ランド15に載り、半導体
チップ54のセルフアラインメントは終了する。
ように、角部バンプ31、32、33、34および中間
バンプ35の接触面の全体がそれぞれ角部ランド11、
12、13、14および中間ランド15に載り、半導体
チップ54のセルフアラインメントは終了する。
【0028】図2は図3〜図6に示す状態を上から見た
もので、半導体チップ54、角部バンプ31および中間
バンプ35は図3および図4における状態が点線、図5
における状態が一点鎖線、図6における状態が実線で示
されている。本発明の第1実施例によると、上記〜
のようにして{(1/2)×(f+b)+f}までの位
置ずれ距離g1 を(1/2)×(b−f)まで小さくす
るように修正することができる。すなわち、この第1実
施例では、セルフアラインメント可能な位置ずれ幅g
は、 g<{(1/2)×(f+b)+f} ・・・(9) である。
もので、半導体チップ54、角部バンプ31および中間
バンプ35は図3および図4における状態が点線、図5
における状態が一点鎖線、図6における状態が実線で示
されている。本発明の第1実施例によると、上記〜
のようにして{(1/2)×(f+b)+f}までの位
置ずれ距離g1 を(1/2)×(b−f)まで小さくす
るように修正することができる。すなわち、この第1実
施例では、セルフアラインメント可能な位置ずれ幅g
は、 g<{(1/2)×(f+b)+f} ・・・(9) である。
【0029】一方、図14に示す従来例では同じ長さb
を有するランド110のみからランド群10が構成され
ているため、電気部品130が上記(5)式を満たす位
置ずれ距離g1 だけずれて載置された場合には全てのバ
ンプ131がランド110から離れているため、電気部
品130をセルフアラインメントすることはできない。
したがって、この従来例の構成によると、セルフアライ
ンメント可能な位置ずれ幅g′は、 g′<(1/2)×(f+b) ・・・(10) である。本発明の第1実施例によると、前記従来例に比
べて位置ずれ幅gがバンプの接触面の直径fだけ大きく
なることが判る。また、前述のようにランド群10は9
0°回転対称な形状に形成されているので、前記方向A
と直交する方向Bに対してもセルフアラインメント可能
な位置ずれ幅gは等しい。なお、前記方向Bに対する
a、b、d、gの値は、上記(1)〜(3)を満たして
いれば前記方向Aとは異なってもよい。
を有するランド110のみからランド群10が構成され
ているため、電気部品130が上記(5)式を満たす位
置ずれ距離g1 だけずれて載置された場合には全てのバ
ンプ131がランド110から離れているため、電気部
品130をセルフアラインメントすることはできない。
したがって、この従来例の構成によると、セルフアライ
ンメント可能な位置ずれ幅g′は、 g′<(1/2)×(f+b) ・・・(10) である。本発明の第1実施例によると、前記従来例に比
べて位置ずれ幅gがバンプの接触面の直径fだけ大きく
なることが判る。また、前述のようにランド群10は9
0°回転対称な形状に形成されているので、前記方向A
と直交する方向Bに対してもセルフアラインメント可能
な位置ずれ幅gは等しい。なお、前記方向Bに対する
a、b、d、gの値は、上記(1)〜(3)を満たして
いれば前記方向Aとは異なってもよい。
【0030】このように、本発明の第1実施例による
と、中間ランド15に比べて角部ランド11、12、1
3、14を大きくすることにより図14に示す従来例に
比べて位置ずれ幅gを大きくすることができる。また、
図16に示す従来例とは異なり、バンプ群30を構成す
る角部バンプ31、32、33、34と中間バンプ35
とは同じサイズに形成されているので、半導体チップ5
4の小型化を妨げることなく位置ずれ幅gを大きくする
ことができる。さらに、角部バンプ31、32、33、
34と中間バンプ35とが同じサイズに形成され、また
等間隔に配置されていることにより、バンプ群30の形
成および各バンプのサイズ管理が容易である。
と、中間ランド15に比べて角部ランド11、12、1
3、14を大きくすることにより図14に示す従来例に
比べて位置ずれ幅gを大きくすることができる。また、
図16に示す従来例とは異なり、バンプ群30を構成す
る角部バンプ31、32、33、34と中間バンプ35
とは同じサイズに形成されているので、半導体チップ5
4の小型化を妨げることなく位置ずれ幅gを大きくする
ことができる。さらに、角部バンプ31、32、33、
34と中間バンプ35とが同じサイズに形成され、また
等間隔に配置されていることにより、バンプ群30の形
成および各バンプのサイズ管理が容易である。
【0031】なお、上記(5)式において、角部ランド
11、12、13、14の幅aをa<(b+f)とした
のは、上記から上記に移行する段階において幅aが
この範囲以上であると、中間バンプ35と中間ランド1
5および角部バンプ32、33と角部ランド12、13
とが接触するまでg1 が小さくなる前に角部バンプ3
1、34の接触面の全体が角部ランド11、14上に載
ることになり、半導体チップ54をこれ以上セルフアラ
インメントすることができなくなるためである。
11、12、13、14の幅aをa<(b+f)とした
のは、上記から上記に移行する段階において幅aが
この範囲以上であると、中間バンプ35と中間ランド1
5および角部バンプ32、33と角部ランド12、13
とが接触するまでg1 が小さくなる前に角部バンプ3
1、34の接触面の全体が角部ランド11、14上に載
ることになり、半導体チップ54をこれ以上セルフアラ
インメントすることができなくなるためである。
【0032】また、上記第1実施例では半導体チップ5
4の端子が正方形状に配列されている例について説明し
たが、端子が長方形状に配列されている半導体チップの
場合にも、第1実施例と同様に中間ランドに比べて角部
ランドを大きくすることによりセルフアラインメント可
能な位置ずれ幅gを大きくすることができる。 (第2実施例)本発明の第2実施例を図12および図1
3に示す。第1実施例と同一の符号は実質的に同一の構
成部分を示す。
4の端子が正方形状に配列されている例について説明し
たが、端子が長方形状に配列されている半導体チップの
場合にも、第1実施例と同様に中間ランドに比べて角部
ランドを大きくすることによりセルフアラインメント可
能な位置ずれ幅gを大きくすることができる。 (第2実施例)本発明の第2実施例を図12および図1
3に示す。第1実施例と同一の符号は実質的に同一の構
成部分を示す。
【0033】回路基板50は、基板51の表面に導体6
3を印刷し、この導体63の上からガラス52が形成さ
れている。導体53の形状によって角部ランド11の幅
aが決まっていた第1実施例とは異なり、この第2実施
例では、角部ランドの内側端64bからガラス62に設
けられた窓部62aまでの距離により角部ランド62の
幅aが決まる。ガラス62が形成された部分にははんだ
が付着しないため、この第2実施例によっても第1実施
例と同様に位置ずれ幅gを大きくすることができる。
3を印刷し、この導体63の上からガラス52が形成さ
れている。導体53の形状によって角部ランド11の幅
aが決まっていた第1実施例とは異なり、この第2実施
例では、角部ランドの内側端64bからガラス62に設
けられた窓部62aまでの距離により角部ランド62の
幅aが決まる。ガラス62が形成された部分にははんだ
が付着しないため、この第2実施例によっても第1実施
例と同様に位置ずれ幅gを大きくすることができる。
【図1】本発明の第1実施例による混成集積回路装置を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図2】本発明の第1実施例による混成集積回路装置に
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す平面図である。
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す平面図である。
【図3】本発明の第1実施例による混成集積回路装置に
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
【図4】本発明の第1実施例による混成集積回路装置に
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
【図5】本発明の第1実施例による混成集積回路装置に
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
【図6】本発明の第1実施例による混成集積回路装置に
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
おいて半導体チップがセルフアラインメントされる様子
を示す断面図である。
【図7】本発明における位置ずれ幅gを示す模式的平面
図である。
図である。
【図8】本発明における位置ずれ幅gを示す模式的平面
図である。
図である。
【図9】本発明における位置ずれ幅gを示す模式的平面
図である。
図である。
【図10】本発明における位置ずれ幅gを示す模式的平
面図である。
面図である。
【図11】本発明における位置ずれ幅gを示す模式的平
面図である。
面図である。
【図12】本発明の第2実施例による混成集積回路装置
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図13】図12のXIII−XIII線断面図である。
【図14】従来の混成集積回路装置を示す平面図であ
る。
る。
【図15】従来の混成集積回路装置を示す平面図であ
る。
る。
【図16】従来の混成集積回路装置を示す平面図であ
る。
る。
【図17】従来の混成集積回路装置を示す平面図であ
る。
る。
1 混成集積回路装置 10 ランド群 11、12、13、14 角部ランド 15 中間ランド 30 バンプ群 31、32、33、34 角部バンプ 35 中間バンプ 50 回路基板 54 半導体チップ(電気部品)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 光弘 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本電 装株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 端子が矩形状に配列され前記各端子にほ
ぼ同じ大きさのバンプが形成された電気部品と、前記バ
ンプに対応した位置にランドが設けられた回路基板とか
らなり、前記回路基板上に前記電気部品を載置したのち
前記各バンプを溶融することにより前記電気部品が前記
回路基板にはんだ付される混成集積回路装置であって、 前記ランドは前記矩形の四隅に設けられた角部ランドと
他部に設けられた中間ランドとからなり、前記角部ラン
ドは前記中間ランドに比べて大きいことを特徴とする混
成集積回路装置。 - 【請求項2】 前記電気部品が前記回路基板の所定位置
に実装されたはんだ付基本位置において、前記バンプ溶
融時の前記角部バンプと前記角部ランドとの接触面なら
びに前記中間バンプと前記中間ランドとの接触面の直径
fは、前記中間ランドの幅bよりも小さいことを特徴と
する請求項1記載の混成集積回路装置。 - 【請求項3】 前記はんだ付基本位置において、隣接す
る前記中間ランドに面する前記角部ランドの辺から前記
接触面の外周までの距離は、隣接する前記各中間ランド
の対向する辺ならびに隣接する前記角部ランドに面する
前記中間ランドの辺から前記接触面の外周までの距離と
ほぼ等しいことを特徴とする請求項2記載の混成集積回
路装置。 - 【請求項4】 前記矩形の各辺上において、前記角部ラ
ンドの幅をa、前記中間ランドの幅をb、隣接する前記
ランド間の距離をdとし、また前記電気部品が前記回路
基板の所定位置に実装されたはんだ付基本位置における
前記バンプ溶融時の前記角部バンプと前記角部ランドと
の接触面ならびに前記中間バンプと前記中間ランドとの
接触面の直径をfとしたとき、前記回路基板上に前記電
気部品を載置する際に生じた位置ずれを自動的位置合わ
せ可能な位置ずれ幅gは、 {g+(1/2)×(b−f)}<a<(b+f)、 {g+(1/2)×(f−b)}<d、 g<{(3/2)f+(1/2)b}、 を同時に満たすことを特徴とする請求項1、2または3
記載の混成集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33506895A JP3498458B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 混成集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33506895A JP3498458B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 混成集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09181208A true JPH09181208A (ja) | 1997-07-11 |
JP3498458B2 JP3498458B2 (ja) | 2004-02-16 |
Family
ID=18284408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33506895A Expired - Fee Related JP3498458B2 (ja) | 1995-12-22 | 1995-12-22 | 混成集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3498458B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2828372A1 (fr) * | 2001-08-02 | 2003-02-07 | Siemens Automotive Sa | Procede de pose de boitier a billes |
JP2008124521A (ja) * | 1998-09-11 | 2008-05-29 | Fujitsu Ltd | 汎用マルチチップ相互連結システム |
US7411295B2 (en) | 2004-04-02 | 2008-08-12 | Fujitsu Limited | Circuit board, device mounting structure, device mounting method, and electronic apparatus |
-
1995
- 1995-12-22 JP JP33506895A patent/JP3498458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008124521A (ja) * | 1998-09-11 | 2008-05-29 | Fujitsu Ltd | 汎用マルチチップ相互連結システム |
JP4649483B2 (ja) * | 1998-09-11 | 2011-03-09 | 富士通株式会社 | 汎用マルチチップ相互連結システム |
FR2828372A1 (fr) * | 2001-08-02 | 2003-02-07 | Siemens Automotive Sa | Procede de pose de boitier a billes |
US7411295B2 (en) | 2004-04-02 | 2008-08-12 | Fujitsu Limited | Circuit board, device mounting structure, device mounting method, and electronic apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3498458B2 (ja) | 2004-02-16 |
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