フリップチップ実装用基板
【課題】エリアアレイ状のバンプを有する半導体チップのフリップチップ実装に関して、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化を可能とするフリップチップ実装用基板を提供すると共に、その実施過程において生じ得るはんだプリコートのばらつき等の問題点を効果的に解消する。
【解決手段】本発明に係るフリップチップ実装用基板は、ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、前記配線パターンの露出部分が、複数の異なる形状に形成されると共に、各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しく形成される。
【解決手段】本発明に係るフリップチップ実装用基板は、ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、前記配線パターンの露出部分が、複数の異なる形状に形成されると共に、各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しく形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップ実装用基板に関し、さらに詳細には、ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置における小型化・高密度化等を可能にするための重要な要素技術のひとつとしてフリップチップ実装方式がある。フリップチップ実装方式は半導体チップの回路面に突起電極（バンプ）を形成し、その回路面を下に向けて実装基板と直接接合して電気接続を行うものである。
【０００３】
このフリップチップ実装方式によって、従来のワイヤボンディング実装方式等と比べて、半導体装置の小型化・高密度化等が達成された。しかし、半導体装置の高機能化が依然進んでおり、フリップチップ実装方式に対しても、さらなる狭ピッチ接続に対応できることが要請されている。
【０００４】
ここで、従来のフリップチップ実装用基板の例として、特許文献１に記載のフリップチップ実装用基板１００がある（図１３）。これによれば、回路基板１１２上に、はんだを介して半導体チップに設けられたバンプがフリップチップ実装される導体パターン１１３Ａ、１１３Ｂを形成してなるフリップチップ実装用基板において、導体パターン１１３Ａ、１１３Ｂを配線パターン１１９、１１９Ａ、１１９Ｂと、バンプが接合される接続パッド１２０とにより構成する。更に、配線パターン１１９、１１９Ａ、１１９Ｂの幅寸法（Ｗ２、Ｗ３）に対し、接続パッド１２０の幅寸法（Ｗ１）を大きく（Ｗ１＞Ｗ２、Ｗ１＞Ｗ３）なるよう構成する。これにより、バンプ間ピッチが狭ピッチの半導体チップをフリップチップ実装用基板１００にフリップチップ実装する際に、バンプが接合される接続パッド１２０を高密度に形成することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１３に示す従来のフリップチップ実装用基板は、ボンディングパッドがペリフェラル状に配列される場合の例であり、この技術的思想をそのままエリアアレイ状配列のフリップチップ実装用基板に適用することはできない。その理由としては、図１３に示されるような細長い形状のボンディングパッドおよび引出線からなる配線パターンは、エリアアレイ状に配列させようとしても長手方向のボンディングパッド間ピッチを狭ピッチ化することができないためである。そのため、エリアアレイ状配列のフリップチップ実装用基板において、半導体装置の高機能化を図るべく、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化の要請が高まっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、半導体チップをエリアアレイ状に配列するフリップチップ実装に関して、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化を可能とするフリップチップ実装用基板を提供すると共に、その実施過程において生じ得るはんだプリコートのばらつき等の問題点を効果的に解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００９】
本発明に係るフリップチップ実装用基板は、ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、前記配線パターンの露出部分が、複数の異なる形状に形成されると共に、各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しいことを特徴とする。
【００１０】
また、前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンと、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンとを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンが、基板外縁部に、幅方向側縁部を隣接させて複数設けられ、前記露出部分が、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンが、基板内方部に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１によれば、絶縁層もしくはソルダーレジストから露出するボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積を実質的に同一にする構成によって、はんだプリコートを行う際に当該引出線の露出部上からボンディングパッドに引き寄せられるはんだの総量を実質的に同一にすることが可能となり、さらに、ボンディングパッドの面積を実質的に同一にする構成によって、ボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤の形状を実質的に同一にすることが可能となる。その結果、はんだ瘤の形状のばらつきをなくすことができ、半導体チップとフリップチップ実装用基板とを接合させる際に、接合強度を安定化させる効果を生じる。
【００１３】
請求項２および請求項３によれば、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれにおいてもボンディングパッド間のピッチを短くすることが可能な、絶縁層もしくはソルダーレジストからの露出部分が幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンと、特に幅方向のみに関してボンディングパッド間のピッチを短くすることが可能な、絶縁層もしくはソルダーレジストからの露出部分が幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンとを併用させることによって、基板内方部および基板外縁部のそれぞれの領域において要求される配線パターンを形成する際のパッド間ピッチの制約を満足することが可能となる。その結果、フリップチップ実装用基板におけるエリアアレイ状のフリップチップ実装を高密度化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフリップチップ実装用基板１の一例を示す概略図である。また、図２は、そのフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の構成を示す概略図である。図３は、そのフリップチップ実装用基板１にフリップチップ実装される半導体チップ５の構成を示す参考図である。図４は、そのフリップチップ実装用基板１の配線パターン２上に形成されるはんだ瘤１５およびはんだ薄膜１６の構成を示す概略図である。図５は、そのフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の比較図である。図６は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第二実施例の概略図である。図７は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第三実施例の概略図である。図８は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第四実施例の概略図である。図９は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第五実施例の概略図である。図１０は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第六実施例の概略図である。図１１は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第七実施例の概略図である。図１２は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第八実施例の概略図である。なお、図面の符号に関して、符号２は符号２ａ・・・２ｙの総称として用いる（他の符号について同様）。
【００１５】
図１および図２に示すように、フリップチップ実装用基板１は、実装面にボンディングパッド１０、ボンディングパッドに連続する引出線１１’および絶縁材であるソルダーレジスト１８が形成される。ここで、ソルダーレジスト１８には複数の穴１２が設けられ、その穴１２から、ボンディングパッド１０と、ボンディングパッドに連続する引出線１１’の所要部位（以下「引出線露出部１１」という）とを露出させる。なお、穴１２には、フリップチップ実装用基板１の表面の一部も露出する。以下、ボンディングパッド１０、引出線露出部１１および穴１２からなる構成を配線パターン２という。このフリップチップ実装用基板１に対して、半導体チップ５をフェイスダウンさせてフリップチップ実装がなされる。
【００１６】
ボンディングパッド１０は、一例として銅（Ｃｕ）により形成され、半導体チップ５に設けられるバンプ６が接合される位置に設けられる。すなわち、穴１２から露出するボンディングパッド１０に、バンプ６が接合される構成となる。
【００１７】
また、引出線１１’は、ボンディングパッド１０と同じ材料（一例として銅）により形成され、ボンディングパッドに連続させて設けられる。
【００１８】
図３に示す半導体チップ５は、一例として金（Ａｕ）により形成されてエリアアレイ状に配列される複数のバンプ６を備える。このようなＡｕバンプ６を備える半導体チップ５を、フリップチップ実装用基板１の実装面にフリップチップ実装する場合、実装前に、フリップチップ実装用基板１上にはんだプリコートが行われる。より詳しくは、はんだプリコートは、穴１２から露出するボンディングパッド１０および引出線露出部１１の上面に対して行われる。
【００１９】
なお、図１３に示す従来例および本願発明のいずれにおいても、絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンに粘着層を形成し、次いで、配線パターンにはんだ粉を被着させ、その後、はんだ粉を加熱溶融させ、溶融したはんだを表面張力によりボンディングパッド上に集中させ、ボンディングパッド上にはんだ瘤を形成する。
【００２０】
次に、配線パターン２の形状について説明する。図２（ａ）に示す配線パターン２ａは、長方形の穴１２ａと、長方形のボンディングパッド１０ａと、２本の引出線露出部１１ａ１、１１ａ２とが設けられる構成である。穴１２ａの長辺部を側縁部１４とする。長辺部すなわち側縁部１４の長さは２５０〜８００μｍ程度であり、短辺部の長さは７０〜１２０μｍ程度である。一方、図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂは、正方形の穴１２ｂと、円形のボンディングパッド１０ｂと、４本の引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４とが設けられる構成である。穴１２ｂの一辺の長さは１００〜４００μｍ程度である。
【００２１】
ここで、配線パターン２ａと配線パターン２ｂとは、ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｂの面積とが実質的に等しくなるように形成され、且つ引出線露出部１１ａ１、１１ａ２の総面積と引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積とが実質的に等しくなるように形成される。ここで、「実質的に」とは、物理的に完全同一の面積を有する形状を形成することは不可能であるという趣旨であるとともに、ボンディングパッド１０とボンディングパッド１０に連続する引出線露出部１１との境界を厳密に規定することは困難であるため、ボンディングパッド１０上におけるはんだ瘤の形成に関して同程度の効果が得られる面積範囲（後述）を含むという趣旨である。
【００２２】
配線パターン２をフリップチップ実装用基板１の実装面にエリアアレイ状に形成する場合は、図１に示すように、配線パターン２ａを基板外縁部２２に、配線パターン２ｂを基板内方部２１に設けることが好適である。
【００２３】
つづいて、上記構成に基づく作用および効果について説明する。
図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂのように、穴１２の形状を正方形に形成することによって、図２（ａ）に示す配線パターン２ａと比較した場合に、図５に示すように、一定面積内に形成可能な配線パターン２の個数を多く設定することが可能となり、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれにおいてもボンディングパッド間のピッチを短くできるという効果を生じる。ただし、幅方向のみに関しては、配線パターン２ａは配線パターン２ｂよりもボンディングパッド間のピッチを短くすることが可能である。
【００２４】
また、上記の通り、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれにおいてもボンディングパッド間のピッチを短くできる配線パターン２ｂは、基板内方部２１に配設することが好適である。基板内方部２１においては高密度実装のために、配線パターン２を形成する際に、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれに関してもパッド間ピッチを短くしなければならない制約があるためである。一方、幅方向のみに関して、ボンディングパッド間のピッチを短くできる配線パターン２ａは、側縁部１４を隣接させて基板外縁部２２に配設することが好適である。基板外縁部２２においては高密度実装のために、配線パターン２を形成する際に、特に幅方向（左右方向）に関してパッド間ピッチを短くしなければならない制約が大きいためである。すなわち、本発明に係るフリップチップ実装用基板１は、配線パターン２ａおよび配線パターン２ｂを併用させることによって、基板内方部２１および基板外縁部２２それぞれの領域において要求される配線パターン２を形成する際の前記制約を満足することが可能となる。その結果、フリップチップ実装用基板１におけるエリアアレイ状のバンプを有する半導体チップのフリップチップ実装を高密度化することが可能となる。換言すれば、フリップチップ実装用基板１によれば、従来のエリアアレイ状のボンディングパッドを有するフリップチップ実装基板と比較して小型化を図ることが可能となる。なお、特にボンディングパッド間のピッチをいわゆる狭ピッチとする場合は、隣接する穴１２ａの側縁部１４を連結し、図１に示すように、穴１２を複数の配線パターン２が露出する帯状に形成することが好適である。
【００２５】
しかしながら、単に、穴１２の形状が長方形である配線パターン２ａと、穴１２の形状が正方形である配線パターン２ｂとを併設させるという技術的思想のみによって、エリアアレイ状のフリップチップ実装を行おうとすると、次のような弊害が生じ得る。その弊害とは、ボンディングパッド１０と、引出線露出部１１とが、形状が相違することに伴って、面積が相違することとなった場合に、はんだをプリコートする際のはんだが濡れ広がる面積が相違してしまい、ボンディングパッド１０上に形成されるはんだ瘤１５の形状にばらつきが生じてしまうという問題である。そのようなばらつきは、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１とを接合させる際に、接合強度にばらつきを生じさせる原因となる。
【００２６】
ところが、穴１２の形状が長方形である配線パターン２ａと、穴１２の形状が正方形である配線パターン２ｂとを併設させる際に、ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｂの面積とを同一となるように構成したとしても、それのみによって、上記問題を解消することはできない。なぜならば、ボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤１５は、ボンディングパッド１０に連続する引出線露出部１１上のはんだを引き寄せて瘤化するため（ただし、引出線露出部１１上には、はんだ薄膜１６が残る。）、引出線露出部１１の形状、特にその総面積が影響するためである（図４（ａ）〜図４（ｄ））。
【００２７】
すなわち、上記の問題に対しては、本願発明では、ボンディングパッド１０の面積が実質的に等しく、且つボンディングパッド１０に連続する引出線の所要部位すなわち引出線露出部１１の総面積が実質的に等しく形成されるという構成を採用することにより、はじめて解決することが可能となる。より詳しくは、引出線露出部１１の総面積を実質的に同一にする構成によって、ボンディングパッド１０に引き寄せられるはんだの総量を実質的に同一にすることが可能となり、さらに、ボンディングパッド１０の面積を実質的に同一にする構成によって、ボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤１５の形状を実質的に同一にすることが可能となるのである。その結果、はんだ瘤１５の形状のばらつきをなくす効果を生じる。また、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１とを接合させる際に、接合強度を安定化させる効果を生じる。よって、接合不良に起因する不良品率を低下させることができるという効果が生じる。
【００２８】
したがって、本願発明に係るフリップチップ実装用基板１の技術的思想に基づけば、フリップチップ実装用基板１に、はんだをプリコートする際に、ボンディングパッド１０上に形成されるはんだ瘤１５の形状が同程度となる、ボンディングパッド１０の面積差の範囲および引出線露出部１１の総面積の差の範囲を、それぞれ実質的に面積が等しい範囲であると定義する。なお、はんだ瘤１５の形状が実質的に同一とは、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１との接合強度に影響を与えない形状差の範囲までを含む趣旨である。
【００２９】
次に、配線パターン２の他の実施例について説明する。図６に、配線パターン２の第二実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２の第一実施例におけるボンディングパッド１０の形状を正方形に変えたものである。つまり、配線パターン２ｂにおけるボンディングパッド１０ｂを正方形のボンディングパッド１０ｃとしたものが、配線パターン２ｃである。ここで、ボンディングパッド１０ｂとボンディングパッド１０ｃとは面積が実質的に同一に形成される。
【００３０】
図７に、配線パターン２の第三実施例を示す。この第三実施例は、総じて、図２（ｂ）に示す配線パターン２の第一実施例における穴１２の形状を円形に変えたものである。第三実施例のバリエーションとして考えられるものの一部を図７（ａ）〜（ｆ）に示す。図７（ａ）の配線パターン２ｄは、円形のボンディングパッド１０ｄと、４本の引出線露出部１１ｄ１〜１１ｄ４とを備える。図７（ｂ）の配線パターン２ｅは、円形のボンディングパッド１０ｅと、３本の引出線露出部１１ｅ１〜１１ｅ３とを備える。図７（ｃ）の配線パターン２ｆは、円形のボンディングパッド１０ｆと、２本の引出線露出部１１ｆ１〜１１ｆ２とを備える。図７（ｄ）の配線パターン２ｇは、正方形のボンディングパッド１０ｇと、４本の引出線露出部１１ｇ１〜１１ｇ４とを備える。図７（ｅ）の配線パターン２ｈは、正方形のボンディングパッド１０ｈと、４本の引出線露出部１１ｈ１〜１１ｈ４とを備える。図７（ｆ）の配線パターン２ｉは、正方形のボンディングパッド１０ｉと、８本の引出線露出部１１ｉ１〜１１ｉ８とを備える。各々の配線パターン２において、相互に、ボンディングパッド１０の面積が実質的に等しく、且つ引出線露出部１１の総面積が実質的に等しく形成される。具体的に説明すると、例えば、図７（ａ）の配線パターン２ｄと図７（ｆ）の配線パターン２ｉとを比較すると、円形のボンディングパッド１０ｄの面積と、正方形のボンディングパッド１０ｉの面積とが実質的に等しく、且つ４本の引出線露出部１１ｄ１〜１１ｄ４の総面積と、８本の引出線露出部１１ｉ１〜１１ｉ８の総面積とが実質的に等しく形成されるということである。なお、図７（ａ）〜（ｆ）は一例に過ぎず、これらの組み合わせに限定されるものではない。
【００３１】
図８に、配線パターン２の第四実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける正方形の穴１２ｂを三角形の穴１２ｊに代えたものである。この配線パターン２ｊは、円形のボンディングパッド１０ｊと、３本の引出線露出部１１ｊ１〜１１ｊ３とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｊの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｊ１〜１１ｊ３の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００３２】
図９に、配線パターン２の第五実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける正方形の穴１２ｂを六角形の穴１２ｋに代えたものである。この配線パターン２ｋは、円形のボンディングパッド１０ｋと、３本の引出線露出部１１ｋ１〜１１ｋ３とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｋの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｋ１〜１１ｋ３の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００３３】
図１０に、配線パターン２の第六実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける正方形の穴１２ｂを八角形の穴１２ｌに代えたものである。この配線パターン２ｌは、円形のボンディングパッド１０ｌと、４本の引出線露出部１１ｌ１〜１１ｌ４とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｌの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｌ１〜１１ｌ４の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００３４】
以上のように、図６〜図１０において、実施例の一部を示したが、各々の配線パターン２において、穴１２の形状を正方形、円形等とすることによりエリアアレイ状に配列される配列パターン２の基板内方部２１における密度を高められる効果を奏する。さらに、各々の配線パターン２において、相互に、ボンディングパッド１０の面積が実質的に等しく、且つ引出線露出部１１の総面積が実質的に等しく形成されることにより、ボンディングパッド１０に引き寄せられるはんだの総量を実質的に同一にすることが可能となり、且つボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤１５の形状を実質的に同一にすることが可能となる。その結果、はんだ瘤１５の形状のばらつきをなくして、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１との接合強度を安定化させる効果を生じる。なお、上記本願発明による効果を奏する形状であれば、それら図示した形状には限定されない。
【００３５】
つづいて、フリップチップ実装用基板１の絶縁層上に設けられた配線パターン２が、前述のソルダーレジスト１８および穴１２に代えて、ダム状のソルダーレジスト（以下、「ソルダーレジストダム１９」という）により区切られた構成を備える場合の実施例について説明する。その一例として、図１１に、配線パターン２の第七実施例を示す。この第七実施例は、総じて、フリップチップ実装用基板１の実装面にボンディングパッド１０およびボンディングパッド１０に連続する引出線１１’が形成され、この引出線１１’が、ソルダーレジストダム１９により区切られることにより、引出線露出部１１が構成されるものである。
【００３６】
より具体的には、図１１（ａ）示す配線パターン２ｖは、図２（ａ）に示す配線パターン２ａにおけるソルダーレジスト１８および穴１２ａに代えてソルダーレジストダム１９ｖ１、１９ｖ２を設けたものである。この配線パターン２ｖは、長方形のボンディングパッド１０ｖと、２本の引出線露出部１１ｖ１、１１ｖ２とを備える。ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｖの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ａ１、１１ａ２の総面積と、引出線露出部１１ｖ１、１１ｖ２の総面積とが実質的に等しく形成される。なお、配線パターン２ｖの断面図を図１１（ｃ）に示す。
【００３７】
また、図１１（ｂ）示す配線パターン２ｗは、図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおけるソルダーレジスト１８および穴１２ｂに代えてソルダーレジストダム１９ｗ１〜１９ｗ４を設けたものである。この配線パターン２ｗは、円形のボンディングパッド１０ｗと、４本の引出線露出部１１ｗ１〜１１ｗ４とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｗの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｗ１〜１１ｗ４の総面積とが実質的に等しく形成される。なお、配線パターン２ｗの断面図を図１１（ｄ）に示す。
【００３８】
以上のように、図１１において、ソルダーレジストダム１９を備える場合の一実施例を示したが、配線パターン２ｖは前述の配線パターン２ａと同様の効果を奏し、また配線パターン２ｗは前述の配線パターン２ｂと同様の効果を奏する。なお、第七実施例に関しても、前記同様にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の形状等の観点から様々なバリエーションが考えられる。例えば、図６〜図１０に示す配線パターンを、第七実施例に適用してもよい。
【００３９】
つづいて、フリップチップ実装用基板１の絶縁層上に設けられた配線パターン２が、前述の穴１２を設ける構成に代えて、穴１２を設けない構成とした場合の実施例について説明する。その一例として、図１２に、配線パターン２の第八実施例を示す。この第八実施例は、総じて、フリップチップ実装用基板１最表層を構成するソルダーレジスト１８にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の表面を露出させて構成されるものである。ここで、ソルダーレジスト１８に代えてフリップチップ実装用基板１を構成する電気的絶縁層を用いて構成してもよい。
【００４０】
より具体的には、図１２（ａ）示す配線パターン２ｘは、図２（ａ）に示す配線パターン２ａにおける穴１２ａを設ける構成に代えて、当該穴を設けない構成としたものであり、断面図を図１２（ｃ）に示す。この配線パターン２ｘは、長方形のボンディングパッド１０ｘと、２本の引出線露出部１１ｘ１、１１ｘ２とを備える。ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｘの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ａ１、１１ａ２の総面積と、引出線露出部１１ｘ１、１１ｘ２の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００４１】
また、図１２（ｂ）示す配線パターン２ｙは、図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける穴１２ｂを設ける構成に代えて、当該穴を設けない構成としたものであり、断面図を図１２（ｄ）に示す。この配線パターン２ｙは、円形のボンディングパッド１０ｙと、４本の引出線露出部１１ｙ１〜１１ｙ４とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｙの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｙ１〜１１ｙ４の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００４２】
以上のように、図１２において、穴１２を設けずに、ソルダーレジスト１８にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の表面を露出させて構成される場合の一実施例を示したが、配線パターン２ｘは前述の配線パターン２ａと同様の効果を奏し、また配線パターン２ｙは前述の配線パターン２ｂと同様の効果を奏する。なお、第八実施例に関しても、前記同様にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の形状等の観点から様々なバリエーションが考えられる。例えば、図６〜図１０に示す配線パターンを、第八実施例に適用してもよい。
【００４３】
以上の説明の通り、本願発明に係るフリップチップ実装用基板によれば、エリアアレイ状のバンプを有する半導体チップのフリップチップ実装に関して、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化が可能となる。その結果、狭ピッチ接続への対応を可能とし、半導体装置の高機能化を図ることができる。一方、エリアアレイ状に配列するフリップチップ実装用のボンディングパッドの高密度化を図る上で生じ得る、はんだをプリコートする際に形成されるはんだ瘤の形状のばらつきを解消することが可能となり、その結果、半導体チップとフリップチップ実装用基板との接合強度を安定化させる効果を生じ、接合不良に起因する不良品率を低下させることが可能となる。
【００４４】
なお、本願発明は、半導体チップを実装基板にフリップチップ実装する場合に限定されず、パッケージのフリップチップ実装等にも適用が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係るフリップチップ実装用基板の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示すフリップチップ実装用基板の配線パターンの構成を示す概略図である。
【図３】図１に示すフリップチップ実装用基板にフリップチップ実装される半導体チップの構成を示す参考図である。
【図４】図１に示すフリップチップ実装用基板の配線パターン上に形成されるはんだ瘤およびはんだ薄膜の構成を示す概略図である。
【図５】図１に示すフリップチップ実装用基板の配線パターンの比較図である。
【図６】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第二実施例の概略図である。
【図７】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第三実施例の概略図である。
【図８】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第四実施例の概略図である。
【図９】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第五実施例の概略図である。
【図１０】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第六実施例の概略図である。
【図１１】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第七実施例の概略図である。
【図１２】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第八実施例の概略図である。
【図１３】従来の実施の形態に係るフリップチップ実装用基板の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ フリップチップ実装用基板
２、２ａ〜２ｌ、２ｖ〜２ｙ 配線パターン
５ 半導体チップ
６ バンプ
１０、１０ａ〜１０ｌ、１０ｖ〜１０ｙ ボンディングパッド
１１、１１ａ１・・・１１ｙ４ ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位（引出線露出部）
１１’ ボンディングパッドに連続する引出線
１２、１２ａ〜１２ｌ 穴
１４、１４’ 側縁部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｖ〜１５ｙ はんだ瘤
１６、１６ａ〜１６ｄ、１６ｖ〜１６ｙ はんだ薄膜
１８ ソルダーレジスト
１９、１９ｖ１・・・１９ｙ４ ソルダーレジストダム
２１ 基板内方部
２２ 基板外縁部
Ｌ１ 配線パターンの露出部分の長さ寸法
Ｌ２ 配線パターンの露出部分の幅寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フリップチップ実装用基板に関し、さらに詳細には、ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置における小型化・高密度化等を可能にするための重要な要素技術のひとつとしてフリップチップ実装方式がある。フリップチップ実装方式は半導体チップの回路面に突起電極（バンプ）を形成し、その回路面を下に向けて実装基板と直接接合して電気接続を行うものである。
【０００３】
このフリップチップ実装方式によって、従来のワイヤボンディング実装方式等と比べて、半導体装置の小型化・高密度化等が達成された。しかし、半導体装置の高機能化が依然進んでおり、フリップチップ実装方式に対しても、さらなる狭ピッチ接続に対応できることが要請されている。
【０００４】
ここで、従来のフリップチップ実装用基板の例として、特許文献１に記載のフリップチップ実装用基板１００がある（図１３）。これによれば、回路基板１１２上に、はんだを介して半導体チップに設けられたバンプがフリップチップ実装される導体パターン１１３Ａ、１１３Ｂを形成してなるフリップチップ実装用基板において、導体パターン１１３Ａ、１１３Ｂを配線パターン１１９、１１９Ａ、１１９Ｂと、バンプが接合される接続パッド１２０とにより構成する。更に、配線パターン１１９、１１９Ａ、１１９Ｂの幅寸法（Ｗ２、Ｗ３）に対し、接続パッド１２０の幅寸法（Ｗ１）を大きく（Ｗ１＞Ｗ２、Ｗ１＞Ｗ３）なるよう構成する。これにより、バンプ間ピッチが狭ピッチの半導体チップをフリップチップ実装用基板１００にフリップチップ実装する際に、バンプが接合される接続パッド１２０を高密度に形成することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７７４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１３に示す従来のフリップチップ実装用基板は、ボンディングパッドがペリフェラル状に配列される場合の例であり、この技術的思想をそのままエリアアレイ状配列のフリップチップ実装用基板に適用することはできない。その理由としては、図１３に示されるような細長い形状のボンディングパッドおよび引出線からなる配線パターンは、エリアアレイ状に配列させようとしても長手方向のボンディングパッド間ピッチを狭ピッチ化することができないためである。そのため、エリアアレイ状配列のフリップチップ実装用基板において、半導体装置の高機能化を図るべく、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化の要請が高まっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、半導体チップをエリアアレイ状に配列するフリップチップ実装に関して、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化を可能とするフリップチップ実装用基板を提供すると共に、その実施過程において生じ得るはんだプリコートのばらつき等の問題点を効果的に解消することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００９】
本発明に係るフリップチップ実装用基板は、ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、前記配線パターンの露出部分が、複数の異なる形状に形成されると共に、各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しいことを特徴とする。
【００１０】
また、前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンと、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンとを備えることを特徴とする。
【００１１】
また、前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンが、基板外縁部に、幅方向側縁部を隣接させて複数設けられ、前記露出部分が、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンが、基板内方部に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１によれば、絶縁層もしくはソルダーレジストから露出するボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積を実質的に同一にする構成によって、はんだプリコートを行う際に当該引出線の露出部上からボンディングパッドに引き寄せられるはんだの総量を実質的に同一にすることが可能となり、さらに、ボンディングパッドの面積を実質的に同一にする構成によって、ボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤の形状を実質的に同一にすることが可能となる。その結果、はんだ瘤の形状のばらつきをなくすことができ、半導体チップとフリップチップ実装用基板とを接合させる際に、接合強度を安定化させる効果を生じる。
【００１３】
請求項２および請求項３によれば、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれにおいてもボンディングパッド間のピッチを短くすることが可能な、絶縁層もしくはソルダーレジストからの露出部分が幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンと、特に幅方向のみに関してボンディングパッド間のピッチを短くすることが可能な、絶縁層もしくはソルダーレジストからの露出部分が幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンとを併用させることによって、基板内方部および基板外縁部のそれぞれの領域において要求される配線パターンを形成する際のパッド間ピッチの制約を満足することが可能となる。その結果、フリップチップ実装用基板におけるエリアアレイ状のフリップチップ実装を高密度化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るフリップチップ実装用基板１の一例を示す概略図である。また、図２は、そのフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の構成を示す概略図である。図３は、そのフリップチップ実装用基板１にフリップチップ実装される半導体チップ５の構成を示す参考図である。図４は、そのフリップチップ実装用基板１の配線パターン２上に形成されるはんだ瘤１５およびはんだ薄膜１６の構成を示す概略図である。図５は、そのフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の比較図である。図６は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第二実施例の概略図である。図７は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第三実施例の概略図である。図８は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第四実施例の概略図である。図９は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第五実施例の概略図である。図１０は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第六実施例の概略図である。図１１は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第七実施例の概略図である。図１２は、本発明に係るフリップチップ実装用基板１の配線パターン２の第八実施例の概略図である。なお、図面の符号に関して、符号２は符号２ａ・・・２ｙの総称として用いる（他の符号について同様）。
【００１５】
図１および図２に示すように、フリップチップ実装用基板１は、実装面にボンディングパッド１０、ボンディングパッドに連続する引出線１１’および絶縁材であるソルダーレジスト１８が形成される。ここで、ソルダーレジスト１８には複数の穴１２が設けられ、その穴１２から、ボンディングパッド１０と、ボンディングパッドに連続する引出線１１’の所要部位（以下「引出線露出部１１」という）とを露出させる。なお、穴１２には、フリップチップ実装用基板１の表面の一部も露出する。以下、ボンディングパッド１０、引出線露出部１１および穴１２からなる構成を配線パターン２という。このフリップチップ実装用基板１に対して、半導体チップ５をフェイスダウンさせてフリップチップ実装がなされる。
【００１６】
ボンディングパッド１０は、一例として銅（Ｃｕ）により形成され、半導体チップ５に設けられるバンプ６が接合される位置に設けられる。すなわち、穴１２から露出するボンディングパッド１０に、バンプ６が接合される構成となる。
【００１７】
また、引出線１１’は、ボンディングパッド１０と同じ材料（一例として銅）により形成され、ボンディングパッドに連続させて設けられる。
【００１８】
図３に示す半導体チップ５は、一例として金（Ａｕ）により形成されてエリアアレイ状に配列される複数のバンプ６を備える。このようなＡｕバンプ６を備える半導体チップ５を、フリップチップ実装用基板１の実装面にフリップチップ実装する場合、実装前に、フリップチップ実装用基板１上にはんだプリコートが行われる。より詳しくは、はんだプリコートは、穴１２から露出するボンディングパッド１０および引出線露出部１１の上面に対して行われる。
【００１９】
なお、図１３に示す従来例および本願発明のいずれにおいても、絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンに粘着層を形成し、次いで、配線パターンにはんだ粉を被着させ、その後、はんだ粉を加熱溶融させ、溶融したはんだを表面張力によりボンディングパッド上に集中させ、ボンディングパッド上にはんだ瘤を形成する。
【００２０】
次に、配線パターン２の形状について説明する。図２（ａ）に示す配線パターン２ａは、長方形の穴１２ａと、長方形のボンディングパッド１０ａと、２本の引出線露出部１１ａ１、１１ａ２とが設けられる構成である。穴１２ａの長辺部を側縁部１４とする。長辺部すなわち側縁部１４の長さは２５０〜８００μｍ程度であり、短辺部の長さは７０〜１２０μｍ程度である。一方、図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂは、正方形の穴１２ｂと、円形のボンディングパッド１０ｂと、４本の引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４とが設けられる構成である。穴１２ｂの一辺の長さは１００〜４００μｍ程度である。
【００２１】
ここで、配線パターン２ａと配線パターン２ｂとは、ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｂの面積とが実質的に等しくなるように形成され、且つ引出線露出部１１ａ１、１１ａ２の総面積と引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積とが実質的に等しくなるように形成される。ここで、「実質的に」とは、物理的に完全同一の面積を有する形状を形成することは不可能であるという趣旨であるとともに、ボンディングパッド１０とボンディングパッド１０に連続する引出線露出部１１との境界を厳密に規定することは困難であるため、ボンディングパッド１０上におけるはんだ瘤の形成に関して同程度の効果が得られる面積範囲（後述）を含むという趣旨である。
【００２２】
配線パターン２をフリップチップ実装用基板１の実装面にエリアアレイ状に形成する場合は、図１に示すように、配線パターン２ａを基板外縁部２２に、配線パターン２ｂを基板内方部２１に設けることが好適である。
【００２３】
つづいて、上記構成に基づく作用および効果について説明する。
図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂのように、穴１２の形状を正方形に形成することによって、図２（ａ）に示す配線パターン２ａと比較した場合に、図５に示すように、一定面積内に形成可能な配線パターン２の個数を多く設定することが可能となり、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれにおいてもボンディングパッド間のピッチを短くできるという効果を生じる。ただし、幅方向のみに関しては、配線パターン２ａは配線パターン２ｂよりもボンディングパッド間のピッチを短くすることが可能である。
【００２４】
また、上記の通り、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれにおいてもボンディングパッド間のピッチを短くできる配線パターン２ｂは、基板内方部２１に配設することが好適である。基板内方部２１においては高密度実装のために、配線パターン２を形成する際に、幅方向（左右方向）および上下方向のいずれに関してもパッド間ピッチを短くしなければならない制約があるためである。一方、幅方向のみに関して、ボンディングパッド間のピッチを短くできる配線パターン２ａは、側縁部１４を隣接させて基板外縁部２２に配設することが好適である。基板外縁部２２においては高密度実装のために、配線パターン２を形成する際に、特に幅方向（左右方向）に関してパッド間ピッチを短くしなければならない制約が大きいためである。すなわち、本発明に係るフリップチップ実装用基板１は、配線パターン２ａおよび配線パターン２ｂを併用させることによって、基板内方部２１および基板外縁部２２それぞれの領域において要求される配線パターン２を形成する際の前記制約を満足することが可能となる。その結果、フリップチップ実装用基板１におけるエリアアレイ状のバンプを有する半導体チップのフリップチップ実装を高密度化することが可能となる。換言すれば、フリップチップ実装用基板１によれば、従来のエリアアレイ状のボンディングパッドを有するフリップチップ実装基板と比較して小型化を図ることが可能となる。なお、特にボンディングパッド間のピッチをいわゆる狭ピッチとする場合は、隣接する穴１２ａの側縁部１４を連結し、図１に示すように、穴１２を複数の配線パターン２が露出する帯状に形成することが好適である。
【００２５】
しかしながら、単に、穴１２の形状が長方形である配線パターン２ａと、穴１２の形状が正方形である配線パターン２ｂとを併設させるという技術的思想のみによって、エリアアレイ状のフリップチップ実装を行おうとすると、次のような弊害が生じ得る。その弊害とは、ボンディングパッド１０と、引出線露出部１１とが、形状が相違することに伴って、面積が相違することとなった場合に、はんだをプリコートする際のはんだが濡れ広がる面積が相違してしまい、ボンディングパッド１０上に形成されるはんだ瘤１５の形状にばらつきが生じてしまうという問題である。そのようなばらつきは、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１とを接合させる際に、接合強度にばらつきを生じさせる原因となる。
【００２６】
ところが、穴１２の形状が長方形である配線パターン２ａと、穴１２の形状が正方形である配線パターン２ｂとを併設させる際に、ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｂの面積とを同一となるように構成したとしても、それのみによって、上記問題を解消することはできない。なぜならば、ボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤１５は、ボンディングパッド１０に連続する引出線露出部１１上のはんだを引き寄せて瘤化するため（ただし、引出線露出部１１上には、はんだ薄膜１６が残る。）、引出線露出部１１の形状、特にその総面積が影響するためである（図４（ａ）〜図４（ｄ））。
【００２７】
すなわち、上記の問題に対しては、本願発明では、ボンディングパッド１０の面積が実質的に等しく、且つボンディングパッド１０に連続する引出線の所要部位すなわち引出線露出部１１の総面積が実質的に等しく形成されるという構成を採用することにより、はじめて解決することが可能となる。より詳しくは、引出線露出部１１の総面積を実質的に同一にする構成によって、ボンディングパッド１０に引き寄せられるはんだの総量を実質的に同一にすることが可能となり、さらに、ボンディングパッド１０の面積を実質的に同一にする構成によって、ボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤１５の形状を実質的に同一にすることが可能となるのである。その結果、はんだ瘤１５の形状のばらつきをなくす効果を生じる。また、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１とを接合させる際に、接合強度を安定化させる効果を生じる。よって、接合不良に起因する不良品率を低下させることができるという効果が生じる。
【００２８】
したがって、本願発明に係るフリップチップ実装用基板１の技術的思想に基づけば、フリップチップ実装用基板１に、はんだをプリコートする際に、ボンディングパッド１０上に形成されるはんだ瘤１５の形状が同程度となる、ボンディングパッド１０の面積差の範囲および引出線露出部１１の総面積の差の範囲を、それぞれ実質的に面積が等しい範囲であると定義する。なお、はんだ瘤１５の形状が実質的に同一とは、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１との接合強度に影響を与えない形状差の範囲までを含む趣旨である。
【００２９】
次に、配線パターン２の他の実施例について説明する。図６に、配線パターン２の第二実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２の第一実施例におけるボンディングパッド１０の形状を正方形に変えたものである。つまり、配線パターン２ｂにおけるボンディングパッド１０ｂを正方形のボンディングパッド１０ｃとしたものが、配線パターン２ｃである。ここで、ボンディングパッド１０ｂとボンディングパッド１０ｃとは面積が実質的に同一に形成される。
【００３０】
図７に、配線パターン２の第三実施例を示す。この第三実施例は、総じて、図２（ｂ）に示す配線パターン２の第一実施例における穴１２の形状を円形に変えたものである。第三実施例のバリエーションとして考えられるものの一部を図７（ａ）〜（ｆ）に示す。図７（ａ）の配線パターン２ｄは、円形のボンディングパッド１０ｄと、４本の引出線露出部１１ｄ１〜１１ｄ４とを備える。図７（ｂ）の配線パターン２ｅは、円形のボンディングパッド１０ｅと、３本の引出線露出部１１ｅ１〜１１ｅ３とを備える。図７（ｃ）の配線パターン２ｆは、円形のボンディングパッド１０ｆと、２本の引出線露出部１１ｆ１〜１１ｆ２とを備える。図７（ｄ）の配線パターン２ｇは、正方形のボンディングパッド１０ｇと、４本の引出線露出部１１ｇ１〜１１ｇ４とを備える。図７（ｅ）の配線パターン２ｈは、正方形のボンディングパッド１０ｈと、４本の引出線露出部１１ｈ１〜１１ｈ４とを備える。図７（ｆ）の配線パターン２ｉは、正方形のボンディングパッド１０ｉと、８本の引出線露出部１１ｉ１〜１１ｉ８とを備える。各々の配線パターン２において、相互に、ボンディングパッド１０の面積が実質的に等しく、且つ引出線露出部１１の総面積が実質的に等しく形成される。具体的に説明すると、例えば、図７（ａ）の配線パターン２ｄと図７（ｆ）の配線パターン２ｉとを比較すると、円形のボンディングパッド１０ｄの面積と、正方形のボンディングパッド１０ｉの面積とが実質的に等しく、且つ４本の引出線露出部１１ｄ１〜１１ｄ４の総面積と、８本の引出線露出部１１ｉ１〜１１ｉ８の総面積とが実質的に等しく形成されるということである。なお、図７（ａ）〜（ｆ）は一例に過ぎず、これらの組み合わせに限定されるものではない。
【００３１】
図８に、配線パターン２の第四実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける正方形の穴１２ｂを三角形の穴１２ｊに代えたものである。この配線パターン２ｊは、円形のボンディングパッド１０ｊと、３本の引出線露出部１１ｊ１〜１１ｊ３とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｊの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｊ１〜１１ｊ３の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００３２】
図９に、配線パターン２の第五実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける正方形の穴１２ｂを六角形の穴１２ｋに代えたものである。この配線パターン２ｋは、円形のボンディングパッド１０ｋと、３本の引出線露出部１１ｋ１〜１１ｋ３とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｋの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｋ１〜１１ｋ３の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００３３】
図１０に、配線パターン２の第六実施例を示す。これは図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける正方形の穴１２ｂを八角形の穴１２ｌに代えたものである。この配線パターン２ｌは、円形のボンディングパッド１０ｌと、４本の引出線露出部１１ｌ１〜１１ｌ４とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｌの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｌ１〜１１ｌ４の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００３４】
以上のように、図６〜図１０において、実施例の一部を示したが、各々の配線パターン２において、穴１２の形状を正方形、円形等とすることによりエリアアレイ状に配列される配列パターン２の基板内方部２１における密度を高められる効果を奏する。さらに、各々の配線パターン２において、相互に、ボンディングパッド１０の面積が実質的に等しく、且つ引出線露出部１１の総面積が実質的に等しく形成されることにより、ボンディングパッド１０に引き寄せられるはんだの総量を実質的に同一にすることが可能となり、且つボンディングパッド上に形成されるはんだ瘤１５の形状を実質的に同一にすることが可能となる。その結果、はんだ瘤１５の形状のばらつきをなくして、半導体チップ５とフリップチップ実装用基板１との接合強度を安定化させる効果を生じる。なお、上記本願発明による効果を奏する形状であれば、それら図示した形状には限定されない。
【００３５】
つづいて、フリップチップ実装用基板１の絶縁層上に設けられた配線パターン２が、前述のソルダーレジスト１８および穴１２に代えて、ダム状のソルダーレジスト（以下、「ソルダーレジストダム１９」という）により区切られた構成を備える場合の実施例について説明する。その一例として、図１１に、配線パターン２の第七実施例を示す。この第七実施例は、総じて、フリップチップ実装用基板１の実装面にボンディングパッド１０およびボンディングパッド１０に連続する引出線１１’が形成され、この引出線１１’が、ソルダーレジストダム１９により区切られることにより、引出線露出部１１が構成されるものである。
【００３６】
より具体的には、図１１（ａ）示す配線パターン２ｖは、図２（ａ）に示す配線パターン２ａにおけるソルダーレジスト１８および穴１２ａに代えてソルダーレジストダム１９ｖ１、１９ｖ２を設けたものである。この配線パターン２ｖは、長方形のボンディングパッド１０ｖと、２本の引出線露出部１１ｖ１、１１ｖ２とを備える。ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｖの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ａ１、１１ａ２の総面積と、引出線露出部１１ｖ１、１１ｖ２の総面積とが実質的に等しく形成される。なお、配線パターン２ｖの断面図を図１１（ｃ）に示す。
【００３７】
また、図１１（ｂ）示す配線パターン２ｗは、図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおけるソルダーレジスト１８および穴１２ｂに代えてソルダーレジストダム１９ｗ１〜１９ｗ４を設けたものである。この配線パターン２ｗは、円形のボンディングパッド１０ｗと、４本の引出線露出部１１ｗ１〜１１ｗ４とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｗの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｗ１〜１１ｗ４の総面積とが実質的に等しく形成される。なお、配線パターン２ｗの断面図を図１１（ｄ）に示す。
【００３８】
以上のように、図１１において、ソルダーレジストダム１９を備える場合の一実施例を示したが、配線パターン２ｖは前述の配線パターン２ａと同様の効果を奏し、また配線パターン２ｗは前述の配線パターン２ｂと同様の効果を奏する。なお、第七実施例に関しても、前記同様にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の形状等の観点から様々なバリエーションが考えられる。例えば、図６〜図１０に示す配線パターンを、第七実施例に適用してもよい。
【００３９】
つづいて、フリップチップ実装用基板１の絶縁層上に設けられた配線パターン２が、前述の穴１２を設ける構成に代えて、穴１２を設けない構成とした場合の実施例について説明する。その一例として、図１２に、配線パターン２の第八実施例を示す。この第八実施例は、総じて、フリップチップ実装用基板１最表層を構成するソルダーレジスト１８にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の表面を露出させて構成されるものである。ここで、ソルダーレジスト１８に代えてフリップチップ実装用基板１を構成する電気的絶縁層を用いて構成してもよい。
【００４０】
より具体的には、図１２（ａ）示す配線パターン２ｘは、図２（ａ）に示す配線パターン２ａにおける穴１２ａを設ける構成に代えて、当該穴を設けない構成としたものであり、断面図を図１２（ｃ）に示す。この配線パターン２ｘは、長方形のボンディングパッド１０ｘと、２本の引出線露出部１１ｘ１、１１ｘ２とを備える。ボンディングパッド１０ａの面積とボンディングパッド１０ｘの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ａ１、１１ａ２の総面積と、引出線露出部１１ｘ１、１１ｘ２の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００４１】
また、図１２（ｂ）示す配線パターン２ｙは、図２（ｂ）に示す配線パターン２ｂにおける穴１２ｂを設ける構成に代えて、当該穴を設けない構成としたものであり、断面図を図１２（ｄ）に示す。この配線パターン２ｙは、円形のボンディングパッド１０ｙと、４本の引出線露出部１１ｙ１〜１１ｙ４とを備える。ボンディングパッド１０ｂの面積とボンディングパッド１０ｙの面積とが実質的に等しく、且つ引出線露出部１１ｂ１〜１１ｂ４の総面積と、引出線露出部１１ｙ１〜１１ｙ４の総面積とが実質的に等しく形成される。
【００４２】
以上のように、図１２において、穴１２を設けずに、ソルダーレジスト１８にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の表面を露出させて構成される場合の一実施例を示したが、配線パターン２ｘは前述の配線パターン２ａと同様の効果を奏し、また配線パターン２ｙは前述の配線パターン２ｂと同様の効果を奏する。なお、第八実施例に関しても、前記同様にボンディングパッド１０および引出線露出部１１の形状等の観点から様々なバリエーションが考えられる。例えば、図６〜図１０に示す配線パターンを、第八実施例に適用してもよい。
【００４３】
以上の説明の通り、本願発明に係るフリップチップ実装用基板によれば、エリアアレイ状のバンプを有する半導体チップのフリップチップ実装に関して、バンプが接合されるボンディングパッドの高密度化が可能となる。その結果、狭ピッチ接続への対応を可能とし、半導体装置の高機能化を図ることができる。一方、エリアアレイ状に配列するフリップチップ実装用のボンディングパッドの高密度化を図る上で生じ得る、はんだをプリコートする際に形成されるはんだ瘤の形状のばらつきを解消することが可能となり、その結果、半導体チップとフリップチップ実装用基板との接合強度を安定化させる効果を生じ、接合不良に起因する不良品率を低下させることが可能となる。
【００４４】
なお、本願発明は、半導体チップを実装基板にフリップチップ実装する場合に限定されず、パッケージのフリップチップ実装等にも適用が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態に係るフリップチップ実装用基板の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示すフリップチップ実装用基板の配線パターンの構成を示す概略図である。
【図３】図１に示すフリップチップ実装用基板にフリップチップ実装される半導体チップの構成を示す参考図である。
【図４】図１に示すフリップチップ実装用基板の配線パターン上に形成されるはんだ瘤およびはんだ薄膜の構成を示す概略図である。
【図５】図１に示すフリップチップ実装用基板の配線パターンの比較図である。
【図６】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第二実施例の概略図である。
【図７】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第三実施例の概略図である。
【図８】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第四実施例の概略図である。
【図９】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第五実施例の概略図である。
【図１０】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第六実施例の概略図である。
【図１１】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第七実施例の概略図である。
【図１２】本発明に係るフリップチップ実装用基板の配線パターンの第八実施例の概略図である。
【図１３】従来の実施の形態に係るフリップチップ実装用基板の一例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１ フリップチップ実装用基板
２、２ａ〜２ｌ、２ｖ〜２ｙ 配線パターン
５ 半導体チップ
６ バンプ
１０、１０ａ〜１０ｌ、１０ｖ〜１０ｙ ボンディングパッド
１１、１１ａ１・・・１１ｙ４ ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位（引出線露出部）
１１’ ボンディングパッドに連続する引出線
１２、１２ａ〜１２ｌ 穴
１４、１４’ 側縁部
１５、１５ａ、１５ｂ、１５ｖ〜１５ｙ はんだ瘤
１６、１６ａ〜１６ｄ、１６ｖ〜１６ｙ はんだ薄膜
１８ ソルダーレジスト
１９、１９ｖ１・・・１９ｙ４ ソルダーレジストダム
２１ 基板内方部
２２ 基板外縁部
Ｌ１ 配線パターンの露出部分の長さ寸法
Ｌ２ 配線パターンの露出部分の幅寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、
前記配線パターンの露出部分が、複数の異なる形状に形成されると共に、
各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しいこと
を特徴とするフリップチップ実装用基板。
【請求項２】
ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、
前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンと、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンとを備え、
各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しいこと
を特徴とするフリップチップ実装用基板。
【請求項３】
前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンが、基板外縁部に、幅方向側縁部を隣接させて複数設けられ、
前記露出部分が、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンが、基板内方部に設けられること
を特徴とする請求項２記載のフリップチップ実装用基板。
【請求項１】
ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、
前記配線パターンの露出部分が、複数の異なる形状に形成されると共に、
各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しいこと
を特徴とするフリップチップ実装用基板。
【請求項２】
ボンディングパッドと、ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位とが絶縁層もしくはソルダーレジストから露出する配線パターンを備えるフリップチップ実装用基板において、
前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンと、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンとを備え、
各々の前記露出部分は、相互に、前記ボンディングパッドの面積が実質的に等しく、且つ前記ボンディングパッドに連続する引出線の所要部位の総面積が実質的に等しいこと
を特徴とするフリップチップ実装用基板。
【請求項３】
前記露出部分が、幅寸法よりも長さ寸法が長い配線パターンが、基板外縁部に、幅方向側縁部を隣接させて複数設けられ、
前記露出部分が、幅寸法と長さ寸法とが略同一である配線パターンが、基板内方部に設けられること
を特徴とする請求項２記載のフリップチップ実装用基板。
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２００８−１５３４９４（Ｐ２００８−１５３４９４Ａ）
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３４１０４３（Ｐ２００６−３４１０４３）
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３日（２００８．７．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１９日（２００６．１２．１９）
【出願人】（０００１９０６８８）新光電気工業株式会社 (1,516)
【Ｆターム（参考）】
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