JPS5923109B2 - Ｓｉチップと配線基板との接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はハイブリッドＩＣ等に好極なＳｉチップと配線
基板との接続方法に関する。

〔発明の背景〕

ハイブリッドＩＣ等で使用されるＳｉチップと配線基板
との接続には、所定の機能領域が形成されたＳｉチップ
の一方面に機能領域に連らなる複数個のはんだパッドを
設け、このＳｉチップをその一方面が配線基板面に対向
するように配線基板上に載置し、はんだパッドと配線基
板のリードとを接着する方法が採られている。

このような接続方法で構成したハイブリッドＩＣ等では
、Ｓｉチップにヒートシンクがないので、過酷な作動条
件のもとで使用する場合に、温度上昇が激しいという問
題がある。このため、従来の接続法では信頼性及び大容
量化の点で不十分であつた。〔発明の目的〕 本発明の目的は、Ｓｉチップからの放熱特性が優れたＳ
ｉチップと配線基板との接続方法を提供することにある
。

本発明の別の目的は、接着強度の高いＳｉチップと配線
基板との接続方法を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、耐ヒートサイクル性の向上を
図つたＳｉチップと配線基板との接続方法を提供するこ
とにある。〔発明の概要〕 上述の目的を奏する本発明Ｓｉチップと配線基板との接
続方法の特徴とするところは、Ｓｉチップに機能領域か
ら電気的に絶縁されたエキストラはんだパッドを設け、
配線基板に配線として使用されないダミーリードを設け
、エキストラはんだパッドとダミーリードとを接着する
点にある。

エキストラはんだパッドは、機能領域に連らなるはんだ
パッドと同じ方法例えばＣＣＢ法によつて形成され、ダ
ミーリードも他の配線に使用されるリードと同じ方法例
えば蒸着、スパツタリング、めつき、印刷法によつて形
成される。ダミーリードは配線基板表面のリードが形成
されていない個所にできるだけ広く形成するのが好まし
い。〔発明の実施例〕 以下本発明を実施例として示した図面により詳細に説明
する。

第１図は本発明によつて得られたＳｉチツプと配線基板
との接続部を示すもので、１は内部に所定の機能領域を
有するＳｉチツプ、３はＳｉチツプ１の一方面に設けら
れ機能領域に電気的に連らなる電極、４は電極３上の選
ばれた面上に設けられた絶縁層、５及び６は電極３上或
いはその延長上及び絶縁層４上に設けた接続端子で、こ
れら端子は例えばＣｒからなる第１層、Ｃｕからなる第
２層、Ａｕからなる第３層の三層で構成されている。

１０は接続端子５上に形成した機能領域に電気的に連ら
なるはんだパツド、１１は接続端子６上に形成した機能
領域から電気的に絶縁されたエキストラはんだパツドで
ある。

２は絶縁板２１と、絶縁板２１上に形成された配線とし
て使用されるリード２２及び配線として使用されないダ
ミーリード２３とからなる配線基板である。

２４は配線基板２のリードを設けた側の面を被う絶縁層
で、リード２２及びダミーリード２３のはんだパツド１
０及びエキストラはんだパツド１１と接着する個所に開
口が設けられている。

Ｓｉチツプ１と配線基板２との接続は、まず上述のよう
な構成のＳｉチツプ１及び配線基板２を準備し、次に配
線基板２上にＳｉチツプ１をはんだパツド１０がリード
２２の露出部に、エキストラはんだパツド１１がダミー
リード２３の露出部にそれぞれ接するように載置し、し
かる後はんだが溶融するに十分な温度で加熱することに
よつて行なわれる。かかる構成の接続部にすれば、Ｓｉ
チツプ１と配線基板２とが、電気的接続上必要なはんだ
パツド１０とリード２２との接着だけでなく、電気的接
続上は不要なエキストラはんだパツド１１とダミーリー
ド２３との接着によつて機械的及び熱的に強固に結合さ
れるため、耐ヒートサイクル性が著しく向上する。また
、接続端子６及びダミーリード２３は、電気的接続に寄
与していないため、Ｓｉチツプ１及び配線基板２表面上
に許される範囲でできるだけ大きく形成できる状況にあ
り、従つてこの点でもＳｉチツプ１からの熱放散が良好
で耐ヒートサイクル性の向上が図れる。第２図は本発明
の他の実施例を示す工程図である。

（１）所定のＰｎ接合Ｊを形成したＳｉチツプ１の一方
面上に例ればＡｌからなる電極３を形成し、その上を絶
縁層４で被覆する。

絶縁層４は、例えばポリアミド酸カルボンアミド樹脂ワ
ニス（粘度が１３８０ＣＰＳ）をスピンナーで回転塗布
（スピンナーの回転速度が３０００！−Ｐｍ）し、８０
℃、１時間加熱して半硬化することによつて形成する。
〔第２図ａ〕（２）絶縁層４に開口を設けて電極３の一
部を露出し、次に絶縁層４上にＡｌ配線層３１，３２を
形成する。

絶縁層４の開口は、ポリアミド酸カルボンアミド樹脂ワ
ニスの場合ホトエツチング法で形成し、しかる後１５０
℃、１時間加熱し脱水閉環してポリイミド化する。Ａｌ
配線層はマスク蒸着にて形成する。Ａｌ配線層３１は一
部が電極３に接するように、Ａｌ配線層３２は電極３か
ら電気的絶縁されてそれぞれ形成される。〔第２図ｂ〕
（３）Ａｌ配線層３１，３２上に接続端子５，６を形成
し、その上にはんだ層１０１，１１１を形成する。

接続端子５，６は、Ａ′配線層側からＣｒ層５１，６１
．Ｃｕ層５２，６２、Ａｕ層５３，６３を順次マスク蒸
着して形成する。はんだ層１０１，１１１は接続端子５
，６上及びその近傍上にＰｂ層１０１ａ，１１１ａ．Ｓ
ｎ層１０１ｂ，１１１ｂを順次マスク蒸着して形成する
。〔第２図ｃ〕（４）はんだ層１０１，１１１をＡｒ雰
囲気中で３３０〜３１５℃、５分間以内で加熱して球状
とし、５％Ｓｎ−Ｐｂ組成のはんだパツド１０及びエキ
ストラはんだパツド１１を形成する。

〔第２図ｄ〕（５）絶縁板２１上にリード２２及びダミ
ーリード２３を形成して配線基板を得る。

絶縁板２１としてポリイミド系樹脂板を用い、この一方
面に銅箔を接着しそれるホトエツチングしてリード２２
及びダミーリード２３とする。また、りード２２及びダ
ミーリード２３の表面保護及びはんだ流出防止用ダムと
して、ポリアミド酸カルボンアミドを塗布し、ホトエツ
チング法により各リードのはんだパツドに接着される個
所を除去し、次に加熱してポリイミド化した絶縁層２４
を形成する。更に、絶縁板２１の他方面には例えばＣｕ
からなる放熱板２５を蒸着法により形成してある。この
放熱板２５とダミーりード２３は絶縁板２１を貫通１ｉ
るスルーホール２６に充填されたはんだ２７で連結され
ている。〔第２図ｅ〕（６）配線基板２上にＳｉチツプ
１を、はんだパツド５がり・−ド２２の露出部に、エキ
ストラはんだパツド６がダミーリード２３の露出部にそ
れぞれ対向するように位置合せして載置する。

しかる後、これらをＡｒ雰囲気中で３３０〜３１５℃で
５分間以内加熱し、各はんだパツドと各リードを接着す
る。〔第２図ｆ〕（７）上記（６）で得られたＳｉチツ
プ１と配線基板２とを一体にしたものを耐熱性のプリン
ト板７に実装する。

プリント板７は絶縁板８１、絶縁板７１上に形成した配
線層７２からなつている。８ははんだパツドよりも融点
の低い例えば４０％Ｐｂ−Ｓｎはんだである。

９はモールドレジンである。

〔第２図ｇ〕上記実施例においては次の結果が得られた
。

（１）作動時のＳｉチツプの温度上昇を大幅に下げるこ
とができ、それにより半導体装置の寿命を２０〜３０（
ｆ）向上することができた。（２）接合強度及び耐ヒー
トサイクル性が大幅に向上した。

また接着強度はエキストラはんだパツドとダミーリード
で大幅に向上することができた。上記実施例ではヒート
シンクをポリイミド基板の裏面に設けたが、Ｃｕはくの
リード側にＣｕ放熱板を設けてもよい。

この場合には、スペースが狭いので端子の再配置が必要
である。第３図は配線基板２の詳細平面図である。

図では構成をわかり易くするために、絶縁層２４を除去
して示してある。図から明らかなようにリード２２間の
空いている個所は殆んどダミーリード２３で被われてい
る。ダミーリード２３は多くの個所でエキストラはんだ
パツド６に接着している。〔発明の効果〕本発明によれ
ば、Ｓｉチツプと配線基板との接合部の温度上昇を抑制
することができ、該接合部の信頼性を向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した接合部を示す概略断面図、第
２図は本発明方法を説明するための概略工程図、第３図
は配線基板の平面図である。 １・・・・・・Ｓｉチツプ、５・・・・・・はんだパツ
ド、６・・・・・・エキストラはんだパツド、２・・・
・・・配線基板、２２・・・・・・リード、２３・・・
・・・ダミーリード。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定の機能領域が形成され、その一方面に機能領域
   に電気的に連らなる複数個のはんだパッド及びその一方
   面に絶縁層を介してはんだパッドと同一材質で略同一形
   状を有する複数個のエキストラはんだパッドを設けたＳ
   ｉチップと、一方面に電気的に分離して設けたリードと
   ダミーリードを有する配線基板とを準備し、Ｓｉチップ
   のはんだパッドを配線基板のリードに、Ｓｉチップのエ
   キストラはんだパッドを配線基板のダミーリードにそれ
   ぞれ接着することを特徴とするＳｉチップと配線基板と
   の接続方法。