電子部件的安裝構造的制作方法

專利名稱：電子部件的安裝構造的制作方法
技術領域：
本發明涉及電子部件的安裝構造。
背景技術：
以往，在各種電子設備上搭載的電路基板或液晶顯示裝置等中，應用
了將半導體ic等電子部件安裝到基板上的技術。例如，在液晶顯示裝置 中，安裝有用于驅動液晶面板的液晶驅動用IC芯片。該液晶驅動用IC芯
片，有時候直接安裝在構成液晶面板的玻璃基板上，還有時候安裝在液晶
面板上所安裝的柔性基板(FPC)上。前者的安裝構造被稱為COG (Chip On Glass)構造，后者被稱為COF (ChipOnFPC)構造。此外，除這些安 裝構造之外，還知道例如在玻璃環氧樹脂(glass-epoxy)基板等上安裝IC 芯片的COB (Chip On board)構造。
在這種安裝構造中使用的基板上，形成有與布線圖案連接的連接盤 (端子)，另一方面，電子部件上形成有用于獲得電連接的凸塊電極。并 且，通過在所述連接盤上連接了凸塊電極的狀態下，在所述基板上安裝電 子部件，形成了電子部件的安裝構造。
可是，在所述的安裝構造中，希望電子部件更牢固并且可靠的連接在 基板上。特別是，在分別有多個連接盤和凸塊電極，使多個連接盤-凸塊電 極之間分別連接的情況下，全部的連接盤-凸塊電極之間良好連接，在確保 可靠性方面尤為重要。
可是， 一般的連接盤和凸塊電極由金屬形成，所以，在接合時產生對 位偏差或因連接盤和凸塊電極的位置精度差而在它們之間產生了位置偏 差的情況下，在這些連接盤和凸塊電極之間得不到充分的接合強度，存在 引起接觸不良(導電不良)的危險。
另外，因為基板或IC等電子部件翹起或連接盤和凸塊電極等的形成 高度的偏差，連接盤和凸塊電極間的距離變得不固定，在這些連接盤和凸塊電極之間得不到充分的接合強度，存在引起接觸不良(導電不良)的危險。
為了防止這樣的不良情況，以往，提供了如下印制布線板，其包括具 有梯形狀截面的導體圖案，在該導體圖案上形成有金屬導電層，并且，在 該金屬導電層的表面上賦予了多個凹凸(例如，參照專利文獻l)。
根據該印制布線板，通過所述的金屬導電層表面的凹凸產生的錨定效 果，即使部件安裝時施加壓力，部件(電子部件)的連接電極也不會從基 板的電極上滑下、偏落傾斜，所以安裝成品率提高。
專利文獻1特開2002-261407號公報
可是，在所述印制布線板上，通過金屬導電層表面的凹凸產生的錨定 效果，使配置在該金屬導電層上的連接電極(凸塊電極)不滑落、偏落傾 斜，但不能成為提高它們之間的接合強度、并且也提高多個電極之間的接 合強度的構造。因此，在接合時產生對位偏差、或因電極之間(連接盤和 凸塊電極之間)的位置精度差而在它們之間產生了位置偏差的情況下，在 這些電極之間得不到充分的接合強度，依然存在引起接觸不良(導電不良) 的危險。另夕卜，連接電極(凸塊電極)用金屬構成，所以連接電極在連接 時產生塑性變形，如所述那樣，在連接盤和凸塊電極間的距離變得不固定 時，針對由彈性變形引起的距離變化的吸收能力低，所以在這些電極之間 得不到充分的接合強度，依然有引起接觸不良(導電不良)的危險。
并且，在具有這樣的金屬導電層的印制布線板和具有連接電極的部件 的接合結構(安裝構造)中，為了在印制布線板上安裝固定部件，需要底 層填料(underfills)材料等的粘接材料，該成為妨礙降低安裝所需成本的 一個原因。

發明內容
本發明鑒于所述情況提出的，其目的在于提供一種能提高凸塊電極和 基板側端子之間的接合強度、增強導電連接狀態的可靠性、并降低安裝成 本的電子部件的安裝構造。
本發明的電子部件的安裝構造，通過將具有凸塊電極的電子部件安裝 到具有端子的基板上而構成，其特征在于所述凸塊電極具有基底樹脂，其設置在所述電子部件的有源面上；和導電膜，其覆蓋該基底樹脂的表面 的一部分使剩余部分露出，并且與電極端子導通，所述凸塊電極的導電膜 與所述端子直接導電接觸，所述凸塊電極的基底樹脂，通過彈性變形，使 得未被所述導電膜覆蓋而露出的露出部的至少一部分直接粘接到所述基 板上，所述基板和所述電子部件，通過所述基底樹脂的露出部相對于基板 的粘接力，使所述凸塊電極保持與所述端子導電接觸的狀態。
根據該電子部件的安裝構造，凸塊電極具有基底樹脂和覆蓋該基底樹 脂的表面的一部分的導電膜，通過對基板上的端子加壓，能容易地進行押 壓從而使基底樹脂處于彈性變形(壓縮變形)狀態。于是，凸塊電極因其 基底樹脂的彈性變形，會相對基板的端子產生彈性恢復力(反彈力)，所 以，凸塊電極和端子之間的接合強度變高，從而導電連接狀態的可靠性提 咼。
另外，基底樹脂這樣彈性變形，其露出部的至少一部分直接粘接在基 板上，所以，通過該露出部相對于基板的粘接力，凸塊電極保持與端子導 電接觸的狀態，據此，在基板和電子部件之間，不需要配置底層填料等粘 接材料。因此，底層填料等粘接材料需要的材料成本降低，另外，也不需 要配置這樣的粘接材料的工序，生產成本降低，由此可實現安裝成本的降 低。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述凸塊電極和所述端子分別 設置有多個，并且，該凸塊電極和端子相互對應的彼此之間被接合，所述 多個端子包括與所述凸塊電極接合的上面的高度不同的至少兩個端子，所 述凸塊電極，通過與所接合的端子的高度相對應地使各自的基底樹脂彈性 變形，從而以吸收了所述端子的高度的偏差的狀態分別與端子接合。
如果在基板上形成多個端子，則因為基板的凹凸或翹起、端子自身的
制造偏差等，有時在各端子的上面(接合面)的高度(level)上產生偏差。 于是，在有高度偏差的端子之間，各自的上面相對于所述凸塊電極的距離 變得不同。
并且，如果在多個凸塊電極-端子間，分別連接端子間有這樣高度偏差 的基板和具有凸塊電極的電子部件，則在和這些凸塊電極接合前，它們之 間的距離有偏差，所以難以使所有凸塊電極-端子之間以良好強度連接。
6可是，該安裝構造中，凸塊電極與所接合的端子的高度相對應，即和 該端子的上面之間的距離相對應地，分別不同程度地彈性形變，所以這些 凸塊電極和端子之間的距離偏差被凸塊電極的彈性變形吸收。因此，凸塊 電極以吸收了所述端子的高度偏差的狀態分別與端子接合，據此，基板和
電子部件，無論端子上有無高度(level)偏差，這些端子和凸塊電極之間 都變成分別良好導電連接的狀態。因此，根據該安裝構造，各接點(連接 部)處的導電連接狀態的可靠性提高，同時電子部件相對于基板的安裝強 度也提高。
并且，以往，在基板內部形成布線等會在基板面上形成階梯，關于該 成為端子高度偏差的原因能夠避免，但在該安裝構造中，因為所述那樣端 子的高度偏差被吸收，所以基板面上即使有階梯也無礙，因此，關于基板 的設計自由度變高。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述凸塊電極和所述端子分別 設置有多個，并且，該凸塊電極和端子相互對應的彼此之間被接合，所述 多個凸塊電極包括與所述端子接合的接合部的高度不同的至少兩個凸塊 電極，所述多個凸塊電極，通過與各自的接合部的高度相對應地使各個基 底樹脂彈性變形，從而以吸收了所述接合部的高度的偏差的狀態分別與所 述端子接合。
如果電子部件上形成多個凸塊電極，則電子部件的凸塊電極形成面上 有凹凸或翹起，凸塊電極自身有制造偏差等，有時候各凸塊電極與端子接 合的接合部的高度(level)上產生偏差。于是，在有高度偏差的凸塊電極 之間，各個接合部相對于所述端子的距離變得不同。
并且，如果這樣在多個凸塊電極-端子之間分別連接凸塊電極間有高度 偏差的電子部件和具有端子的基板，則這些凸塊電極和端子在接合前，它 們之間的距離有偏差，所以難以使所有凸塊電極-端子之間以良好強度連 接。
可是，在該安裝構造中，凸塊電極與各自的接合端子的高度相對應， 即與該接合部和端子之間的距離相對應分別不同程度地彈性形變，所以這 些凸塊電極和端子之間的距離偏差被凸塊電極的彈性變形吸收。因此，凸 塊電極，變成以吸收了其接合部的高度偏差的狀態，分別與端子接合，據此，基板和電子部件無論凸塊電極上有無高度(level)偏差，這些凸塊電 極和端子之間都變成分別良好導電連接的狀態。因此，根據該安裝構造， 各接點(連接部)處的導電連接狀態的可靠性提高，同時電子部件相對基 板的安裝強度也提高。
并且，以往，為了在凸塊電極上不產生高度偏差，要按照使關于凸塊 電極的形成面變成沒有階梯等的平坦面的方式設計電子部件，但在該安裝 構造中，如所述那樣，因為能吸收凸塊電極之間的高度偏差，所以即使凸 塊電極形成面有階梯也不是障礙，因此，電子部件的設計自由度變高。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述基底樹脂可以形成為橫 截面為大致半圓形狀、大致半橢圓形狀或大致梯形狀的大致半圓柱狀，所 述導電膜沿著所述基底樹脂的所述橫截面方向，在其上面部的一部分上以 帶狀設置。
這樣，基底樹脂的上面上通過間隔設置多個導電膜，可以形成多個凸 塊電極，從而制造變容易。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述電極端子可以設置在所述 電子部件上，所述基底樹脂形成為包圍所述電極端子。
這樣，能增大基底樹脂上的導電膜的面積，因此，通過確保和端子之 間的連接面積充分大，可以提高電連接的可靠性。
另外，在該電子部件的安裝構造中，所述導電膜可以與所述電極端子 導通，并且以包圍該電極端子的狀態設置在所述基底樹脂上的內側。
這樣，在導電膜的外側以包圍導電膜的狀態形成基底樹脂的露出部， 所以，通過以該露出部包圍導電膜的環狀狀態與基板直接粘接，從而可良 好地保持導電膜和端子之間的導電接觸狀態。
另外，在該電子部件的安裝構造中，所述導電膜，其覆蓋所述基底樹 脂的部分以所述電極端子為中心，并由以放射狀延伸的多個延展片構成。
這樣，基底樹脂上設置的延展片與端子接合，在該狀態下被加壓時， 通過在延展片之間分散應力，能防止導電膜上產生破裂或剝離等。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述基底樹脂可以被設置為
除了與所述電極端子對應之處以外大致覆蓋所述電子部件的整個有源面 的狀態。這樣，能增大基底樹脂的露出部的面積，提高電子部件相對于基板的 粘接力。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述電子部件可以是晶體振子。 作為電子部件應用了晶體振子時，通過將該晶體振子的節(接點)作 成凸塊電極，晶體振子得以通過該節點牢靠地固定到基板上。
另外，在所述電子部件的安裝構造中，所述電子部件可以是半導體元件。
作為電子部件應用了半導體元件時，因為能夠將半導體元件通過其基 底樹脂連接到基板上，所以可以抑制向半導體元件傳遞應力。


圖1示意表示本發明應用的液晶顯示裝置的構造的概略立體圖。
圖2 (a)、 (b)是本發明的安裝構造的第1實施方式的主要部分放大圖。
圖3 (a)、 (b)是表示凸塊電極的概略構成的側剖視圖。 圖4 (a) (d)是用于說明第l實施方式的安裝構造的圖。 圖5 (a)、 (b)本發明的安裝構造的第2實施方式主要部分放大圖。 圖6 (a) (c)是用于說明端子形狀的立體剖視圖。 圖7 (a)、 (b)是本發明的安裝構造的第2實施方式的說明圖。 圖8是本發明的安裝構造的第3實施方式的主要部分側剖視圖。 圖9 (a)、 (b)是用于說明第3實施方式的安裝構造的圖。 圖10 (a)、 (b)是本發明的安裝構造的第4實施方式的說明圖。 圖11是本發明的安裝構造的第5實施方式的說明圖。 圖12是本發明的安裝構造的第6實施方式的說明圖。 圖13是本發明的安裝構造的第7實施方式的說明圖。 圖14是本發明的安裝構造的變形例的說明圖。符號說明
10、 20、 30 —安裝構造(電子部件的安裝構造)，ll一端子，12、 42、 52、 62、 72、 82 —凸塊電極，13、 43、 73、 83 —基底樹脂，13a、 43a—露 出部，14、 44、 54、 64、 74、 84 —導電膜，16—電極端子，43b、 83b —開口部，64a—延展片，70—晶體振子，70a—振動片，IOO —液晶顯示裝置， IIO —液晶面板，111—基板，llla、 112a—電極，lllb、 112b、 lllc一布 線，llld —輸入布線，lllbx、 lllcx、 llldx—端子，121 —電子部件(IC 芯片)，121a—有源面。
具體實施例方式
下面，詳細說明本發明的電子部件的安裝構造。
圖1是表示應用了本發明涉及的電子部件的安裝構造的液晶顯示裝置 的示意圖。首先，用圖1說明本發明涉及的電子部件的安裝構造的應用例。
圖1中，符號IOO是液晶顯示裝置，該液晶顯示裝置IOO構成為包括
液晶面板110和電子部件(液晶驅動用IC芯片)121。此外，該液晶顯示 裝置100中，雖未圖示，但根據需要適當設置有偏光板、反射膜、背光燈 等附帶部材。
液晶面板110構成為具備由玻璃或合成樹脂構成的基板111以及112。 基板111和基板112，互相對置配置，利用未圖示的密封件等相互貼合。 在基板111和基板112之間，封入有作為光電物質的液晶(未圖示)。在 基板111的內面上，形成有由ITO (Indium Tin Oxide)等透明導電材料構 成的電極llla，在基板112的內面上，形成有與所述電極llla對置配置 的電極112a。
電極llla與用相同材質一體形成的布線lllb連接，被引出到設置在 基板111上的基板突出部111T的內面上。基板突出部111T是在基板111 的端部，比基板112的外形還向外側突出的部分。布線lllb的一端側成 為端子lllbx。電極112a還連接在用相同材質一體形成的布線112b上， 通過未圖示的上下導通部，與基板111上的布線111c導電連接。該布線 111c也用ITO形成。布線lllc伸出到基板突出部U1T上，其一端側成為 lllcx。在基板突出部lllT的邊緣附近形成有輸入布線llld，其一端側成 為端子llldx。該端子llldx和所述端子lllbx以及lllcx對置配置。并 且，輸入布線llld的另一端側成為輸入端子llldy。
在基板突出部111T上，不插入NCP (Non-Conductive Paste)禾Q NCF (Non-Conductive Film),直接安裝本發明涉及的電子部件121 。該電子部件121例如是驅動液晶面板110的液晶驅動用IC芯片。在電子部件121
的下面，形成有本發明涉及的多個凸塊電極(未圖示)，這些凸塊電極分
別與基板突出部111T上的端子lllbx、 lllcx、 llldx導電連接。由此，電 子部件121安裝在基板111上，形成本發明的安裝構造。
另夕卜，在基板突出部lllT上的所述輸入端子llldy的排列區域中，隔 著各向異性導電膜124，安裝有柔性布線基板123。輸入端子llldy與柔 性布線基板123上設置的分別對應的布線(未圖示)導電連接。并且，通 過該柔性布線基板123，得以從外部向輸入端子llldy提供控制信號、視 頻信號、電源電位等。供給到輸入端子llldy的控制信號、視頻信號、電 源電位等，被輸入到電子部件121，這里，生成液晶驅動用的驅動信號， 供給到液晶面板110。柔性基板是聚酰亞胺或液晶聚合物等具有可撓性的 有機基板，優選在該基板上用銅或鋁形成電路圖案以及端子，但不限定于 此。若對端子部鍍金，則連接電阻穩定因而良好。
根據以上構成的液晶顯示裝置100，通過電子部件121，向電極llla 和電極112a之間施加適當的電壓，由此在兩電極llla、 112a對置配置的 部分構成的每個像素可以獨立地對光進行調制，由此，在液晶面板110的 顯示區域中可以形成所期望的圖像。
接著，關于所述液晶顯示裝置100中應用了的、本發明的電子部件的 安裝構造的實施方式進行說明。
圖2 (a)是放大顯示所述液晶顯示裝置100中的電子部件121的安裝 構造的第1實施方式的主要部分放大立體圖，圖2 (b)是圖2 (a)中A-A 線向視剖視圖。在圖2(a) (b)中，符號IIP表示設置在基板111上的布 線圖案、即所述布線lllb、 lllc、 llld中的任一個，符號ll表示設置在 這些布線上的端子、即所述的端子lllbx、 lllcx、 llldx中的任一個。此 外，在本實施方式中，端子11膜厚比較厚，因此形成得高，另外，其橫 截面大致成梯形狀。另外，符號12是設置在電子部件121上的凸塊電極。
在本實施方式中，如圖2 (a)及圖3 (a) (b)的側剖視圖所示，凸塊 電極12包括由電子部件121的有源面121a上設置的大致半圓柱狀的基 底樹脂13、和覆蓋該基底樹脂13表面的一部分使余部露出的導電膜14。 此外，基底樹脂13的未被導電膜14覆蓋而露出的部分，成為本發明中的露出部13a。
如圖3 (a)、 (b)所示，導電膜14在電子部件121的表面部，與絕緣 膜15的開口部內露出的電極端子16連接并導通，被引回到基底樹脂13 上。根據這樣的構成，覆蓋基底樹脂13的表面的導電膜14與所述電極端 子16導通，因此，實質上成為作為電子部件121的電極發揮作用。此外， 在本實施方式中，如圖2 (a)所示，在基底樹脂13的表面設置有多個帶 狀導電膜14，這些導電膜14分別獨立地與電子部件121的電極端子16 連接并導通。因此，這些導電膜14和位于其內側的基底樹脂13—起，分 別獨立地作為本發明中的凸塊電極12發揮作用。
這里，所述的大致半圓柱狀是指，與電子部件121接觸的內面(底面) 是平面，未接觸的外面側為彎曲面的柱狀形狀。具體而言，是圖3 (a)所 示那樣，橫截面是大致半圓形狀，雖未圖示，但適宜使用大致半橢圓形狀 或如圖3 (b)所示那樣橫截面是大致梯形形狀。此外，圖3 (b)所示的 橫截面為大致梯形形狀的部件，在該橫截面形狀中，至少其上面和側面之 間的肩部彎曲，由此，如所述那樣，未接觸電子部件121的外面側為彎曲 面。
基底樹脂13是在電子部件121己安裝到基板111上時，對該電子部 件121加壓使其與基板111壓接，并且通過被加熱而發揮粘接型的具有粘 接性的絕緣性物質。具體的，使用聚酰亞胺樹脂或BCB (苯環丁烯 (benzocyclobutene))、液晶聚合物、各種熱可塑性樹脂等，并且，也可以 使用具有熱可塑性成分的感光性絕緣樹脂或熱硬化性絕緣樹脂。即，使用 聚酰亞胺等熱硬化性樹脂(使含有熱可塑性成分)的情況下，在形成凸塊 電極12時，不使基底樹脂13完全硬化，加熱處理以使其達到半硬化狀態， 然后，在安裝電子部件121時，使基底樹脂13的一部分與基板111抵接， 在與基板lll壓接的狀態下加熱，從而使其完全硬化。這樣，在半硬化狀 態下具有了粘接性的基底樹脂13，在被加壓加熱而硬化的過程中與基板 111粘接，并在保持該狀態的情況下使其硬化從而得以保持該粘接狀態。
另外，使用熱可塑性樹脂(根據需要可以含有熱硬化成分)的情況下， 在形成凸塊電極12時使基底樹脂13完全硬化。接著，在安裝電子部件121 時，使基底樹脂13的一部分接觸基板lll，在壓接的狀態下加熱。于是，基底樹脂13 —部分熔融軟化，由此得以發揮粘接性。然后，通過冷卻， 再次使基底樹脂13硬化。據此，基底樹脂13在熔融軟化然后冷卻硬化的 過程中與基板111粘接，通過保持該狀態的情況下使其硬化從而得以保持
該粘接狀態。此外，這樣，利用熱可塑性樹脂形成了基底樹脂13的情況 下，在利用該基底樹脂13的粘接力，將電子部件121安裝到基板111上 之后，存在例如對位偏差等不良情況時，再度加熱使基底樹脂13軟化， 由此可以容易地從基板111上取下電子部件121。
由這樣的樹脂構成的基底樹脂13，利用公知的掛；光刻技術或蝕刻技
術，形成所述的大致半圓柱狀。此外，關于樹脂的材質(硬度)和大致半 圓柱狀的細微部分的形狀(高和寬)等，根據端子11的形狀和大小等適 當選擇設計。
導電膜14是由Au、 Tiw、 Cu、 Cr、 Ni、 Ti、 W、 NiV、 Al、 Pd、無鉛
焊錫等金屬或合金構成的，這些金屬(合金)無論是單層，還是層疊多種 都可以。另外，這樣的導電膜14，用濺射法等公知的成膜法形成，然后， 可以圖案化為帶狀的，也可以通過非電解鍍覆有選擇地形成。或者，通過 濺射和非電解鍍覆形成基底膜，然后利用電解鍍覆在基底膜上形成上層 膜，利用由這些基底膜和上層膜構成的層疊膜，可以形成導電膜14。此外， 關于金屬(合金)的種類、層結構、膜厚、寬度等，和所述基底樹脂13 的情況相同，根據端子11的形狀和大小等適當地選擇和設計。可是，導 電膜14隨著基底樹脂13的彈性變形，該導電膜14自身也彈性變形，因 此最好使用延展性好的金(Au)。另外，利用層疊膜形成導電膜14時，最 好在其最外層使用金。并且，關于導電膜14的寬度，最好形成得比所接 合的端子ll的寬度充分寬。
圖4 (a)是表示在基板111上安裝電子部件121之前的狀態的圖，是 對應圖2 (b)的主要部分的主要部分放大剖視圖。此外，關于基底樹脂 13，如所述那樣，在熱硬化性樹脂的情況下作成半硬化狀態，在熱可塑性 樹脂的情況下作成全硬化狀態，據此作成具有熱粘接性的狀態。
基板111和電子部件121，按照相互的端子11和凸塊電極12對置的 方式定位，在該狀態下向相互接合的方向上加壓，由此如圖4 (b)、 (c) 所示那樣，凸塊電極12的導電膜14接合到端子11上并導電接觸。另外，
13在該加壓時還同時進行加熱處理。此外，關于加熱溫度，按照基底樹脂13 的種類等適當設定。
并且，這樣，在導電膜14和端子11導電接觸的狀態下，進一步提高
該加壓力，使凸塊電極12被壓接在基板111上，由此如圖4 (d)所示那 樣，基底樹脂13進一步壓縮變形。于是，基底樹脂13未被導電膜14覆 蓋而露出的露出部13a的一部分，得以與所述基板lll直接接合(粘接)。 并且，如果進一步提高該加壓力，則圖2 (b)所示那樣，凸塊電極12和 基底樹脂13的露出部13a，得以大致整個面與基板111直接接合(粘接)。 并且，在該狀態下，如所述那樣通過使基底樹脂13硬化(全硬化)，該基 底樹脂13的露出部13a，相對于基板111良好粘接。據此，電子部件121， 通過基底樹脂13的露出部13a相對于基板111的粘接力而被安裝到基板 111上，另外，凸塊電極12相對于端子11的導電接觸狀態，也通過露出 部13a的粘接力來保持，從而得到成為本發明的第1實施方式的安裝構造 10。
這樣形成的成為本發明的第1實施方式的安裝構造10，電子部件121 被相對于基板lll側加壓，據此，凸塊電極12與端子11抵接，并且在該 狀態下被加壓，由此凸塊電極12的基底樹脂13進一步彈性變形(壓縮變 形)，該基底樹脂13的露出部13a大致整個面與基板lll粘接。于是，凸 塊電極12根據其基底樹脂13的彈性變形，對基板111的端子11產生彈 性復原力(反彈力)，所以凸塊電極12和端子11之間的接合強度變得更 高，導電連接狀態的可靠性提高。
另外，通過基底樹脂13的露出部13a相對于基板111的粘接力，凸塊 電極12保持著與端子11導電接觸的狀態，所以不需要在基板111和電子 部件121之間，填充(配置)NCP等底層填料(粘接材料)。因此，粘接 材料需要的材料成本被降低，另外，也不需要配置這樣的粘接材料的工序， 生產成本降低，由此能謀求安裝成本降低。
此外，位于導電膜14之間的基底樹脂13的露出部13a與基板111的 表面直接接觸，所以隔著該露出部13a在鄰接的端子11、 11之間，電流 的泄漏(遷移)被絕緣性基底樹脂13抑制。
此外，在所述第1實施方式的安裝構造10中，如圖2 (b)所示，按
14照基底樹脂13的露出部13a大致整個面與基板111直接接合(粘接)的 方式，將電子部件121安裝在基板111上，但在基底樹脂13的粘接力足 夠大的情況下，如圖4 (d)所示那樣，在只有漏出部13a的一部分與所述 基板111直接接合(粘接)的狀態下，也可以使基底樹脂13完全硬化。 即使這樣做，利用露出部13a的粘接力，也能良好保持凸塊電極12和端 子11的導電接觸狀態，所以不需要在基板111和電子部件121之間填充 (配置)底層填料(粘接材料)。
圖5 (a)、 (b)是表示本發明的電子部件的安裝構造的第2實施方式 的圖，圖5 (a)、 (b)中符號20是安裝構造。此外，圖5 (a)是安裝構 造的主要部分放大立體圖，圖5 (b)是圖5 (a)中B-B線向視剖視圖。 該第2實施方式的安裝構造20和圖2 (a)、 (b)所示的第1實施方式的安 裝構造10不同之處在于，基板lll上形成的多個端子ll中至少兩個，形 成為與所述凸塊電極12接合的上面(接合面)的高度不同。即，在本實 施方式的安裝構造20中，多個端子11至少包括高度互相不同的兩個端子 lla和端子llb。這里，這種端子11的高度不同(高度偏差)，有可能是由 于基板111自身凹凸或翹起等基板Hl的情況引起的，也可能是端子11 自身的制造偏差等引起的，但本發明中的端子11的高度偏差，包括任一 種原因引起的情況，也包括兩種原因引起的情況。
此外，在圖5 (a)、 (b)所示的本實施方式中，設為由端子ll自身的 制造偏差而引起在端子lla、 llb之間產生高度偏差。這里，端子ll用添 加法(電鍍生長法)形成，由此膜厚比較厚，因此形成較高，另外，其橫 截面作成為大致梯形形狀。可是，作為端子11，可以是如圖6 (a)所示 那樣用蝕刻法形成的橫截面是矩形形狀，還可以是如圖6 (b)所示那樣用 濺射法形成的薄膜狀，進而可以是圖6 (c)所示那樣用印刷法形成的大致 半圓柱狀。
并且，對于這樣高度不同的端子lla、 llb，所述凸塊電極12，在吸收 了所述端子lla、 lib的高度偏差(不同)狀態下，分別與端子lla、 lib 接合，并且在該狀態下，基底樹脂13的露出部13a直接粘接在基板111上。
圖7 (a)是表示在基板111上安裝電子部件121之前的狀態的圖，是對應于圖5 (b)的主要部分剖視圖。基板111和電子部件121，按照相互
的端子lla、 llb和凸塊電極12分別對置的方式定位。此時，端子lla、 llb間因為有高度偏差，所以在這些端子lla、 llb和凸塊電極12之間， 各自的接合面間的距離L1、 L2不同，即產生了偏差，因此，難以以良好 強度連接所有凸塊電極12-端子11之間。
這樣，本實施方式中，在這樣狀態下，通過在電子部件121和基板111 相互接合的方向上加壓，如圖7(b)所示那樣，凸塊電極12的導電膜14 與對應的端子lla(llb)接合并導電接觸。并且，通過進一步提高加壓力， 如圖5 (b)所示那樣，凸塊電極12的基底樹脂13進一步彈性變形(壓縮 變形)，該基底樹脂13的露出部13a大致整個面粘接到基板111上。
于是，凸塊電極12因加壓力而其內部樹脂13容易彈性變形(壓縮變 形)，所以與所接合的端子lla (lib)的高度相對應地分別彈性變形(壓 縮變形)。即，與端子lla(llb)的上面和凸塊電極的接合面之間的距離 相對應地分別以不同的程度彈性變形。據此，在端子lla、 lib之間有高 度偏差，即使凸塊電極12和端子lla、 llb之間的距離有偏差，通過凸塊 電極12分別相應地彈性變形，也能吸收所述的偏差。
因此，在該安裝構造20中，無論端子lla、 llb上有無高度(level) 偏差，這些端子lla、 11b和凸塊電極12之間都能分別保持良好的導電連 接狀態，因此，各接點(連接部)上的導電連接狀態的可靠性提高，同時 電子部件121相對于基板111的安裝強度也提高。
另外，和第1實施方式的安裝構造IO相同，通過露出部13a的粘接力， 凸塊電極12保持與端子11導電接觸的狀態，所以謀求安裝成本降低成為 可能。
此外，即使在該第2實施方式中，也和所述第1實施方式相同，在基 底樹脂13的粘接力足夠大的時候，只使露出部13a的一部分與所述基板 lll直接接合(粘接)，在該狀態下也可以使基底樹脂13完全硬化。
另外，在該第2實施方式中，因為端子ll自身的制造偏差，端子lla、 llb之間產生高度偏差，但端子lla、 llb之間的高度偏差，例如因在基板 111的內部形成布線等，是設計上不可避免形成的。這樣的情況下，在由 本實施方式形成的安裝構造中，如所述那樣能吸收端子lla、 lib之間的高度偏差。因此，以往無法避免的基板面的階梯，在本實施方式中就不成 為障礙，因此，針對基板lll的設計自由度變高。
圖8是表示本發明的電子部件的安裝構造的第3實施方式的主要部分
的側剖視圖，圖8中符號30是安裝構造。該第3實施方式的安裝構造30 和圖2 (a)、 (b)所示的第1實施方式的安裝構造10不同之處在于，電子 部件121上形成的多個凸塊電極12中至少兩個，形成為與所述端子11接 合的接合部的高度不同。S卩，在本實施方式的安裝構造30中，多個凸塊 電極12，至少包含高度互相不同的兩個凸塊電極12a、 12b。這里，這樣 的凸塊電極12的高度不同(高度偏差)，有起因于電子部件121的凸塊電 極形成面有凹凸或翹起等的情況即起因于電子部件的情況，還有起因于凸 塊電極12自身的制造偏差等的情況。在本實施方式中，凸塊電極12的高 度偏差，作成包含起因于任一情況或起因于兩者的情況。
此外，在圖8所示的本實施方式中，電子部件121的有源面側的表層 部上形成有內部布線25，據此，在電子部件121的有源面上形成有內部布 線25的區域26a和未形成的區域26b之間形成階梯27，由此，凸塊電極 12a、 12b之間設計上(結構上)必然產生高度偏差。g卩，在夾著這樣的階 梯27的一塊區域26a和另一塊區域26b上分別形成有凸塊電極12的情況 下，即使這些凸塊電極12之間沒有制造偏差，也因為電子部件121側有 凹凸(階梯27)，結果在區域26a上形成的凸塊電極12a和在區域26b上 形成的凸塊電極12b，變為其最頂部(接合部)的高度(level)不同。總 之，凸塊電極12a、 12b之間結果會產生高度偏差。
在本實施方式的安裝構造30中，這樣高度不同的凸塊電極12a、 12b， 以自身吸收其接合部的高度偏差(不同)的狀態，分別與端子11接合，
并且在該狀態下，基底樹脂13的露出部13a直接粘接在基板111上。
圖9 (a)是表示在基板111上安裝電子部件121之前的狀態的圖，是 對應于圖8的主要部分的剖視圖。電子部件121和基板111，按照相互的 凸塊電極12a、 12b和端子11、 ll分別對置的方式對位。那時候，凸塊電 極12a、 12b上有高度偏差，所以在這些凸塊電極12a、 12b和端子11之 間，各個接合部間的距離L1、 L2不同，即產生偏差，因此難以以良好的 強度連接所有凸塊電極12-端子11之間。于是，本實施方式中，在這樣的狀態下，在電子部件121和基板111
相互接合的方向上加壓，由此，如圖9(b)所示那樣，凸塊電極12a、 12b 的導電膜14分別與對應的接合端子11導電接觸。并且，通過進一步提高 加壓力，如圖8所示那樣，凸塊電極12的基底樹脂13進一步彈性變形(壓 縮變形)，該基底樹脂13的露出部13a大致整個面粘接在基板111上。
于是，凸塊電極12因加壓力而其內部樹脂13容易彈性變形(壓縮變 形)，所以與接合端子11的高度對應地分別彈性變形(壓縮變形)。艮P， 對應于端子11的上面和凸塊電極12a (12b)的接合面之間的距離，分別 以不同的程度彈性變形。據此，凸塊電極12a、 12b之間有高度偏差，這 些凸塊電極12a、12b和端子11之間的距離即使有偏差，通過凸塊電極12a、 12b與各自的距離對應地彈性變形，也能吸收所述的偏差。
因此，在該安裝構造30中，無論凸塊電極12a、 12b中有無高度(level) 偏差，這些凸塊電極12a、 12b和端子ll之間都能分別處于良好的導電連 接狀態，因此，各接點(連接部)處的導電連接狀態的可靠性提高，并且 電子部件121相對于基板111的安裝強度也提高。
另外，和第1實施方式的安裝構造IO相同，通過露出部13a的粘接力， 凸塊電極12保持著與端子11導電接觸的狀態，所以能謀求安裝成本降低。
另外，以往，為了在凸塊電極12上不產生高度偏差，要按照使關于 凸塊電極12的形成面變成沒有階梯等的平坦面的方式設計電子部件，但 在該安裝構造30中，如所述那樣，因為能吸收凸塊電極12a、 12b之間的 高度偏差，所以即使凸塊電極形成面有階梯也不是障礙，因此，電子部件 121的設計自由度變高。
此外，即使在該第3實施方式中，和所述第l實施方式相同，在基底 樹脂13的粘接力足夠大的情況下，可以只使露出部13a的一部分與所述 基板lll直接接合(粘接)，在該狀態下使基底樹脂13完全硬化。
圖10 (a)、 (b)是用于說明本發明的電子部件的安裝構造的第4實施 方式的圖，圖10 (a)是電子部件121的有源面121a側的俯視圖，圖10 (b)是圖10 (a)中C-C線向視剖視圖。該第4實施方式的安裝構造和 圖2 (a)、 (b)所示的第1實施方式的安裝構造10不同之處在于，凸塊電 極中的基底樹脂，形成為包圍電子部件121的有源面側設置的電極端子16。
艮P，在該安裝構造的凸塊電極42中，基底樹脂43在電子部件121的 矩形有源面121a上，形成為四棱錐狀或四角板狀，在該基底樹脂43的內 側，在與所述電極端子16對應之處形成有開口部43b。在該開口部43內 露出的電極端子16上，接合(導通)著帶狀導電膜44的一端側，該導電 膜44其另一端側引出到基底樹脂43上，設置成覆蓋基底樹脂43的一部 分的狀態。此外，在圖10 (a)所示的例子中，在1個基底樹脂43內配置 兩個電極端子16，分別對這兩個電極端子16形成開口部43b，但也可以 按照對兩個電極端子16形成公共的1個開口部的方式對基底樹脂43進行 圖案化。另外，關于基底樹脂43內的電極端子16的數量可以是1個，也 可以是3個以上。
針對這種結構的凸塊電極42中，圖10中，覆蓋基底樹脂43的部分 的導電膜44，實質上是作為電極發揮作用的部分。因此，相對于之前的實 施方式中的大致半圓柱狀的基底樹脂13，本實施方式的基底樹脂43具有 非常廣的面積，所以可以將基底樹脂43上的導電膜44的面積做得比之前 的實施方式大。因此，通過加寬(增大)實質上作為電極發揮作用的部分， 來確保與基板111的端子11之間的連接面積充分大，由此可以提高電連 接的可靠性。
另外，與上面的大致半圓柱狀的基底樹脂13相比，本實施方式的基 底樹脂43未被導電膜44覆蓋的部分也變寬(大)，所以可以增加與基板 lll直接粘接的面積，因此，可以提高電子部件121向基板lll的安裝強度。
圖11是用于說明本發明的電子部件的安裝構造的第5實施方式的圖， 是電子部件的有源面側的俯視圖。該第5實施方式的安裝構造，特別的是 在所述電子部件中應用了晶體振子的情況的例子。
圖11中，符號70是音叉型晶體振子。該晶體振子70具有1對振動片 70a、 70a，這些振動片70a、 70a作為本發明中的電子部件的電極端子。該 晶體振子70的1個面上，在其基端部側形成有凸塊電極72。
凸塊電極72構成為包括俯視下為矩形板狀的基底樹脂73;和兩個 帶狀的導電膜74、 74，與所述振動片70a、 70a各自的表面連接，并且其一個端部以躍上基底樹脂73的狀態覆蓋該基底樹脂73的一部分。因此， 該晶體振子中實際上形成有兩個凸塊電極72。此外，基底樹脂73其側面 形成為錐形狀，據此，導電膜74躍上基底樹脂73時，防止在其階梯部產 生斷線(分段)。
所述凸塊電極72與基板(未圖示)側的端子連接，那時，基底樹脂 73的露出部73a直接粘接在基板上而構成。因此，在該晶體振子70中， 凸塊電極72成為其節(接點)，由此，通過該節點得以可靠地固定到基板 上。因此，根據將該晶體振子70安裝在基板上的安裝構造，能在不損失 晶體振子70的振動特性的情況下，將該晶體振子70良好地安裝到基板上。
圖12是用于說明本發明的電子部件的安裝構造的第6實施方式的圖， 是電子部件的有源面側的俯視圖。該第6實施方式的安裝構造和圖10(a)、 (b)所示的第4實施方式的安裝構造不同之處在于，導電膜54與電極端 子16導通，并且以包圍該電極端子16的狀態設置在基底樹脂43上的內
艮P，在該安裝構造的凸塊電極52上，導電膜54如圖12中用點標記 表示的那樣，形成俯視下為圓形，在其中心部，與開口部43內露出的電 極端子16接合(導通)。因此，成為其外周側引出到基底樹脂43上，并 覆蓋基底樹脂43的一部分的狀態，實際上作為電極發揮作用的部分，變 成大致圓環狀包圍電極端子16的狀態。
因此，在該凸塊電極52中，在導電膜54的外側以包圍它的狀態形成 基底樹脂43的露出部43a，所以該露出部43a以包圍實際上作為電極發揮 作用的部分的導電膜54的環狀狀態直接粘接在基板111上，由此可以進 一步提高導電膜54和端子11之間的電連接的可靠性。
此外，在圖IO、圖12表示的實施方式中，將使電極端子16露出的基 底樹脂43的開口部43b的形狀作成了矩形狀，但關于該開口部的形狀， 不限于矩形，可以采用圓形等各種形狀。
圖13是用于說明本發明的電子部件的安裝構造的第7實施方式的圖， 是電子部件的有源面側的俯視圖。該第7實施方式的安裝構造和圖12所 示的第6實施方式的安裝構造不同之處在于，基底樹脂43中的開口部43b 的形狀和導電膜64的俯視下形狀。艮P，在該安裝構造的凸塊電極62中，基底樹脂43的開口部43b，形 成為以電極端子16為中心的圓形。并且，導電膜64如圖13中用點標記 表示的那樣，在其中心部與開口部43內露出的電極端子16接合(導通)， 但是引出到基底樹脂43上并覆蓋基底樹脂43的一部分的外周側即實際上 作為電極發揮作用的部分，以所述電極端子16為中心并由放射狀延伸的 多個延展片64a構成。
因此，在該凸塊電極62中，實際上作為電極發揮作用的基底樹脂43 上的延展片64a與端子11接合，在該狀態下被加壓時，在延展片64a之 間分散著應力，由此能防止導電膜64上出現裂紋或剝離。因此，可以進 一步提高凸塊電極62和端子11之間電連接的可靠性。
此外，本發明不限定于所述實施方式，在不脫離本發明主旨的范圍內 各種變化是可能的。例如，作為凸塊電極上的基底樹脂的形狀，不是部分 設定在電子部件121的有源面121a，可以設置成除了與電極端子對應之處 以外大致覆蓋電子部件121的整個有源面121a的狀態。這樣，可以增大 實際上作為電極發揮作用的基底樹脂上的導電膜的面積，據此，可以提高 和端子11之間電連接的可靠性。另外，因為基底樹脂未被導電膜覆蓋的 部分也加寬(增大)，所以可以增加與基板直接粘接的面積，因此，可以 提高電子部件121向基板111的安裝強度。
另外，在這樣以大致覆蓋了有源面121a整體的狀態形成基底樹脂的情 況下，如圖14表示，也可在l個基底樹脂83上形成多個開口部83b，按 照與這些開口部83內露出的電極端子16導通的方式分別形成導電膜84， 從而形成多個凸塊電極82。即使這樣做，基底樹脂83未被導電膜84覆蓋 的部分也加寬(增大)。因此，可以增加直接粘接在基板上的面積，可以 提高電子部件121向基板的安裝強度。g卩，這樣以大致覆蓋了有源面121a 整體的狀態形成基底樹脂的實施方式，特別作為電子部件，在應用于2邊、 4邊或整個面具有電極這樣的半導體元件時更加有效。
另外，關于所述的基板111，在由所述的玻璃或合成樹脂構成的基板 之外，可能使用硬式基板、硅基板、薄厚的陶瓷基板等各種基板。并且， 作為電子部件，除液晶驅動用IC芯片以外，可以是各種IC、 二極管、三 極管、發光二極管、激光二極管、振蕩器、電容等無源部件等任何具有所
21述那樣的連接電極(凸塊電極)的電子部件。
另外，作為應用本發明的電子部件的安裝構造的裝置，不僅所述的液 晶顯示裝置，也可以應用于有機電致發光裝置(有機EL裝置)、等離子顯
示裝置、電泳顯示裝置、使用了電發射元件的裝置(Field Emission Display 以及Surface-Conduction Electron-Emitter Display等)等各種電光裝置或各 種電子模塊。
權利要求
1、一種電子部件的安裝構造，通過將具有凸塊電極的電子部件安裝到具有端子的基板上而構成，其特征在于所述凸塊電極具有基底樹脂，其設置在所述電子部件的有源面上；和導電膜，其覆蓋該基底樹脂的表面的一部分使剩余部分露出，并且與電極端子導通，所述凸塊電極的導電膜與所述端子直接導電接觸，所述凸塊電極的基底樹脂，通過彈性變形，使得未被所述導電膜覆蓋而露出的露出部的至少一部分直接粘接到所述基板上，所述基板和所述電子部件，通過所述基底樹脂的露出部相對于基板的粘接力，使所述凸塊電極保持與所述端子導電接觸的狀態。
2、 根據權利要求l所述的電子部件的安裝構造，其特征在于 所述凸塊電極和所述端子分別設置有多個，并且，該凸塊電極和端子相互對應的彼此之間被接合，所述多個端子包括與所述凸塊電極接合的上面的高度不同的至少兩 個端子，所述凸塊電極，通過與所接合的端子的高度相對應地使各自的基底樹 脂彈性變形，從而以吸收了所述端子的高度的偏差的狀態分別與端子接合。
3、 根據權利要求l所述的電子部件的安裝構造，其特征在于 所述凸塊電極和所述端子分別設置有多個，并且，該凸塊電極和端子相互對應的彼此之間被接合，所述多個凸塊電極包括與所述端子接合的接合部的高度不同的至少 兩個凸塊電極，所述多個凸塊電極，通過與各自的接合部的高度相對應地使各個基底 樹脂彈性變形，從而以吸收了所述接合部的高度的偏差的狀態分別與所述 端子接合。
4、 根據權利要求1 3中任一項所述的電子部件的安裝構造，其特征在于所述基底樹脂形成為橫截面為大致半圓形狀、大致半橢圓形狀或大 致梯形狀的大致半圓柱狀，所述導電膜沿著所述基底樹脂的所述橫截面方向，在其上面部的一部 分上以帶狀設置。
5、 根據權利要求1 3中任一項所述的電子部件的安裝構造，其特征 在于所述電極端子設置在所述電子部件上，所述基底樹脂形成為包圍所述 電極端子。
6、 根據權利要求5所述的電子部件的安裝構造，其特征在于 所述導電膜與所述電極端子導通，并且以包圍該電極端子的狀態設置在所述基底樹脂上的內側。
7、 根據權利要求6所述的電子部件的安裝構造，其特征在于所述導電膜，其覆蓋所述基底樹脂的部分以所述電極端子為中心，并 由以放射狀延伸的多個延展片構成。
8、 根據權利要求5 7中任一項所述的電子部件的安裝構造，其特征在于所述基底樹脂被設置為除了與所述電極端子對應之處以外大致覆蓋 所述電子部件的整個有源面的狀態。
9、 根據權利要求1 3中任一項所述的電子部件的安裝構造，其特征 在于所述電子部件是晶體振子。
10、 根據權利要求1 3中任一項所述的電子部件的安裝構造，其特 征在于所述電子部件是半導體元件。
全文摘要
本發明提供一種電子部件的安裝構造(10)，在具有端子(11)的基板(111)上安裝有具有凸塊電極(12)的電子部件(121)。凸塊電極(12)具有設置在電子部件(121)上的基底樹脂(13)和覆蓋基底樹脂(13)的一部分并且與電極端子導通的導電膜(14)。導電膜(14)與端子(11)直接導電接觸。基底樹脂(13)，通過彈性變形，使得未被導電膜(14)覆蓋而露出的露出部(13a)的至少一部分直接粘接到基板上。基板和電子部件(121)，通過基底樹脂(13)的露出部(13a)相對于基板的粘接力，使凸塊電極(12)保持為與端子(11)導電接觸的狀態。由此，提高了凸塊電極和基板側端子之間的接合強度，提高了導電連接狀態的可靠性，并且能降低安裝成本。
文檔編號H05K1/18GK101426343SQ200810170428
公開日2009年5月6日 申請日期2008年11月3日 優先權日2007年11月2日
發明者橋元伸晃 申請人:精工愛普生株式會社