电子部件的安装构造的制作方法

专利名称：电子部件的安装构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子部件的安装构造。
背景技术：
以往，在各种电子设备上搭载的电路基板或液晶显示装置等中，应用
了将半导体ic等电子部件安装到基板上的技术。例如，在液晶显示装置 中，安装有用于驱动液晶面板的液晶驱动用IC芯片。该液晶驱动用IC芯
片，有时候直接安装在构成液晶面板的玻璃基板上，还有时候安装在液晶
面板上所安装的柔性基板(FPC)上。前者的安装构造被称为COG (Chip On Glass)构造，后者被称为COF (ChipOnFPC)构造。此外，除这些安 装构造之外，还知道例如在玻璃环氧树脂(glass-epoxy)基板等上安装IC 芯片的COB (Chip On board)构造。
在这种安装构造中使用的基板上，形成有与布线图案连接的连接盘 (端子)，另一方面，电子部件上形成有用于获得电连接的凸块电极。并 且，通过在所述连接盘上连接了凸块电极的状态下，在所述基板上安装电 子部件，形成了电子部件的安装构造。
可是，在所述的安装构造中，希望电子部件更牢固并且可靠的连接在 基板上。特别是，在分别有多个连接盘和凸块电极，使多个连接盘-凸块电 极之间分别连接的情况下，全部的连接盘-凸块电极之间良好连接，在确保 可靠性方面尤为重要。
可是， 一般的连接盘和凸块电极由金属形成，所以，在接合时产生对 位偏差或因连接盘和凸块电极的位置精度差而在它们之间产生了位置偏 差的情况下，在这些连接盘和凸块电极之间得不到充分的接合强度，存在 引起接触不良(导电不良)的危险。
另外，因为基板或IC等电子部件翘起或连接盘和凸块电极等的形成 高度的偏差，连接盘和凸块电极间的距离变得不固定，在这些连接盘和凸块电极之间得不到充分的接合强度，存在引起接触不良(导电不良)的危险。
为了防止这样的不良情况，以往，提供了如下印制布线板，其包括具 有梯形状截面的导体图案，在该导体图案上形成有金属导电层，并且，在 该金属导电层的表面上赋予了多个凹凸(例如，参照专利文献l)。
根据该印制布线板，通过所述的金属导电层表面的凹凸产生的锚定效 果，即使部件安装时施加压力，部件(电子部件)的连接电极也不会从基 板的电极上滑下、偏落倾斜，所以安装成品率提高。
专利文献1特开2002-261407号公报
可是，在所述印制布线板上，通过金属导电层表面的凹凸产生的锚定 效果，使配置在该金属导电层上的连接电极(凸块电极)不滑落、偏落倾 斜，但不能成为提高它们之间的接合强度、并且也提高多个电极之间的接 合强度的构造。因此，在接合时产生对位偏差、或因电极之间(连接盘和 凸块电极之间)的位置精度差而在它们之间产生了位置偏差的情况下，在 这些电极之间得不到充分的接合强度，依然存在引起接触不良(导电不良) 的危险。另夕卜，连接电极(凸块电极)用金属构成，所以连接电极在连接 时产生塑性变形，如所述那样，在连接盘和凸块电极间的距离变得不固定 时，针对由弹性变形引起的距离变化的吸收能力低，所以在这些电极之间 得不到充分的接合强度，依然有引起接触不良(导电不良)的危险。
并且，在具有这样的金属导电层的印制布线板和具有连接电极的部件 的接合结构(安装构造)中，为了在印制布线板上安装固定部件，需要底 层填料(underfills)材料等的粘接材料，该成为妨碍降低安装所需成本的 一个原因。

发明内容
本发明鉴于所述情况提出的，其目的在于提供一种能提高凸块电极和 基板侧端子之间的接合强度、增强导电连接状态的可靠性、并降低安装成 本的电子部件的安装构造。
本发明的电子部件的安装构造，通过将具有凸块电极的电子部件安装 到具有端子的基板上而构成，其特征在于所述凸块电极具有基底树脂，其设置在所述电子部件的有源面上；和导电膜，其覆盖该基底树脂的表面 的一部分使剩余部分露出，并且与电极端子导通，所述凸块电极的导电膜 与所述端子直接导电接触，所述凸块电极的基底树脂，通过弹性变形，使 得未被所述导电膜覆盖而露出的露出部的至少一部分直接粘接到所述基 板上，所述基板和所述电子部件，通过所述基底树脂的露出部相对于基板 的粘接力，使所述凸块电极保持与所述端子导电接触的状态。
根据该电子部件的安装构造，凸块电极具有基底树脂和覆盖该基底树 脂的表面的一部分的导电膜，通过对基板上的端子加压，能容易地进行押 压从而使基底树脂处于弹性变形(压縮变形)状态。于是，凸块电极因其 基底树脂的弹性变形，会相对基板的端子产生弹性恢复力(反弹力)，所 以，凸块电极和端子之间的接合强度变高，从而导电连接状态的可靠性提 咼。
另外，基底树脂这样弹性变形，其露出部的至少一部分直接粘接在基 板上，所以，通过该露出部相对于基板的粘接力，凸块电极保持与端子导 电接触的状态，据此，在基板和电子部件之间，不需要配置底层填料等粘 接材料。因此，底层填料等粘接材料需要的材料成本降低，另外，也不需 要配置这样的粘接材料的工序，生产成本降低，由此可实现安装成本的降 低。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述凸块电极和所述端子分别 设置有多个，并且，该凸块电极和端子相互对应的彼此之间被接合，所述 多个端子包括与所述凸块电极接合的上面的高度不同的至少两个端子，所 述凸块电极，通过与所接合的端子的高度相对应地使各自的基底树脂弹性 变形，从而以吸收了所述端子的高度的偏差的状态分别与端子接合。
如果在基板上形成多个端子，则因为基板的凹凸或翘起、端子自身的
制造偏差等，有时在各端子的上面(接合面)的高度(level)上产生偏差。 于是，在有高度偏差的端子之间，各自的上面相对于所述凸块电极的距离 变得不同。
并且，如果在多个凸块电极-端子间，分别连接端子间有这样高度偏差 的基板和具有凸块电极的电子部件，则在和这些凸块电极接合前，它们之 间的距离有偏差，所以难以使所有凸块电极-端子之间以良好强度连接。
6可是，该安装构造中，凸块电极与所接合的端子的高度相对应，即和 该端子的上面之间的距离相对应地，分别不同程度地弹性形变，所以这些 凸块电极和端子之间的距离偏差被凸块电极的弹性变形吸收。因此，凸块 电极以吸收了所述端子的高度偏差的状态分别与端子接合，据此，基板和
电子部件，无论端子上有无高度(level)偏差，这些端子和凸块电极之间 都变成分别良好导电连接的状态。因此，根据该安装构造，各接点(连接 部)处的导电连接状态的可靠性提高，同时电子部件相对于基板的安装强 度也提高。
并且，以往，在基板内部形成布线等会在基板面上形成阶梯，关于该 成为端子高度偏差的原因能够避免，但在该安装构造中，因为所述那样端 子的高度偏差被吸收，所以基板面上即使有阶梯也无碍，因此，关于基板 的设计自由度变高。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述凸块电极和所述端子分别 设置有多个，并且，该凸块电极和端子相互对应的彼此之间被接合，所述 多个凸块电极包括与所述端子接合的接合部的高度不同的至少两个凸块 电极，所述多个凸块电极，通过与各自的接合部的高度相对应地使各个基 底树脂弹性变形，从而以吸收了所述接合部的高度的偏差的状态分别与所 述端子接合。
如果电子部件上形成多个凸块电极，则电子部件的凸块电极形成面上 有凹凸或翘起，凸块电极自身有制造偏差等，有时候各凸块电极与端子接 合的接合部的高度(level)上产生偏差。于是，在有高度偏差的凸块电极 之间，各个接合部相对于所述端子的距离变得不同。
并且，如果这样在多个凸块电极-端子之间分别连接凸块电极间有高度 偏差的电子部件和具有端子的基板，则这些凸块电极和端子在接合前，它 们之间的距离有偏差，所以难以使所有凸块电极-端子之间以良好强度连 接。
可是，在该安装构造中，凸块电极与各自的接合端子的高度相对应， 即与该接合部和端子之间的距离相对应分别不同程度地弹性形变，所以这 些凸块电极和端子之间的距离偏差被凸块电极的弹性变形吸收。因此，凸 块电极，变成以吸收了其接合部的高度偏差的状态，分别与端子接合，据此，基板和电子部件无论凸块电极上有无高度(level)偏差，这些凸块电 极和端子之间都变成分别良好导电连接的状态。因此，根据该安装构造， 各接点(连接部)处的导电连接状态的可靠性提高，同时电子部件相对基 板的安装强度也提高。
并且，以往，为了在凸块电极上不产生高度偏差，要按照使关于凸块 电极的形成面变成没有阶梯等的平坦面的方式设计电子部件，但在该安装 构造中，如所述那样，因为能吸收凸块电极之间的高度偏差，所以即使凸 块电极形成面有阶梯也不是障碍，因此，电子部件的设计自由度变高。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述基底树脂可以形成为横 截面为大致半圆形状、大致半椭圆形状或大致梯形状的大致半圆柱状，所 述导电膜沿着所述基底树脂的所述横截面方向，在其上面部的一部分上以 带状设置。
这样，基底树脂的上面上通过间隔设置多个导电膜，可以形成多个凸 块电极，从而制造变容易。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述电极端子可以设置在所述 电子部件上，所述基底树脂形成为包围所述电极端子。
这样，能增大基底树脂上的导电膜的面积，因此，通过确保和端子之 间的连接面积充分大，可以提高电连接的可靠性。
另外，在该电子部件的安装构造中，所述导电膜可以与所述电极端子 导通，并且以包围该电极端子的状态设置在所述基底树脂上的内侧。
这样，在导电膜的外侧以包围导电膜的状态形成基底树脂的露出部， 所以，通过以该露出部包围导电膜的环状状态与基板直接粘接，从而可良 好地保持导电膜和端子之间的导电接触状态。
另外，在该电子部件的安装构造中，所述导电膜，其覆盖所述基底树 脂的部分以所述电极端子为中心，并由以放射状延伸的多个延展片构成。
这样，基底树脂上设置的延展片与端子接合，在该状态下被加压时， 通过在延展片之间分散应力，能防止导电膜上产生破裂或剥离等。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述基底树脂可以被设置为
除了与所述电极端子对应之处以外大致覆盖所述电子部件的整个有源面 的状态。这样，能增大基底树脂的露出部的面积，提高电子部件相对于基板的 粘接力。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述电子部件可以是晶体振子。 作为电子部件应用了晶体振子时，通过将该晶体振子的节(接点)作 成凸块电极，晶体振子得以通过该节点牢靠地固定到基板上。
另外，在所述电子部件的安装构造中，所述电子部件可以是半导体元件。
作为电子部件应用了半导体元件时，因为能够将半导体元件通过其基 底树脂连接到基板上，所以可以抑制向半导体元件传递应力。


图1示意表示本发明应用的液晶显示装置的构造的概略立体图。
图2 (a)、 (b)是本发明的安装构造的第1实施方式的主要部分放大图。
图3 (a)、 (b)是表示凸块电极的概略构成的侧剖视图。 图4 (a) (d)是用于说明第l实施方式的安装构造的图。 图5 (a)、 (b)本发明的安装构造的第2实施方式主要部分放大图。 图6 (a) (c)是用于说明端子形状的立体剖视图。 图7 (a)、 (b)是本发明的安装构造的第2实施方式的说明图。 图8是本发明的安装构造的第3实施方式的主要部分侧剖视图。 图9 (a)、 (b)是用于说明第3实施方式的安装构造的图。 图10 (a)、 (b)是本发明的安装构造的第4实施方式的说明图。 图11是本发明的安装构造的第5实施方式的说明图。 图12是本发明的安装构造的第6实施方式的说明图。 图13是本发明的安装构造的第7实施方式的说明图。 图14是本发明的安装构造的变形例的说明图。符号说明
10、 20、 30 —安装构造(电子部件的安装构造)，ll一端子，12、 42、 52、 62、 72、 82 —凸块电极，13、 43、 73、 83 —基底树脂，13a、 43a—露 出部，14、 44、 54、 64、 74、 84 —导电膜，16—电极端子，43b、 83b —开口部，64a—延展片，70—晶体振子，70a—振动片，IOO —液晶显示装置， IIO —液晶面板，111—基板，llla、 112a—电极，lllb、 112b、 lllc一布 线，llld —输入布线，lllbx、 lllcx、 llldx—端子，121 —电子部件(IC 芯片)，121a—有源面。
具体实施例方式
下面，详细说明本发明的电子部件的安装构造。
图1是表示应用了本发明涉及的电子部件的安装构造的液晶显示装置 的示意图。首先，用图1说明本发明涉及的电子部件的安装构造的应用例。
图1中，符号IOO是液晶显示装置，该液晶显示装置IOO构成为包括
液晶面板110和电子部件(液晶驱动用IC芯片)121。此外，该液晶显示 装置100中，虽未图示，但根据需要适当设置有偏光板、反射膜、背光灯 等附带部材。
液晶面板110构成为具备由玻璃或合成树脂构成的基板111以及112。 基板111和基板112，互相对置配置，利用未图示的密封件等相互贴合。 在基板111和基板112之间，封入有作为光电物质的液晶(未图示)。在 基板111的内面上，形成有由ITO (Indium Tin Oxide)等透明导电材料构 成的电极llla，在基板112的内面上，形成有与所述电极llla对置配置 的电极112a。
电极llla与用相同材质一体形成的布线lllb连接，被引出到设置在 基板111上的基板突出部111T的内面上。基板突出部111T是在基板111 的端部，比基板112的外形还向外侧突出的部分。布线lllb的一端侧成 为端子lllbx。电极112a还连接在用相同材质一体形成的布线112b上， 通过未图示的上下导通部，与基板111上的布线111c导电连接。该布线 111c也用ITO形成。布线lllc伸出到基板突出部U1T上，其一端侧成为 lllcx。在基板突出部lllT的边缘附近形成有输入布线llld，其一端侧成 为端子llldx。该端子llldx和所述端子lllbx以及lllcx对置配置。并 且，输入布线llld的另一端侧成为输入端子llldy。
在基板突出部111T上，不插入NCP (Non-Conductive Paste)禾Q NCF (Non-Conductive Film),直接安装本发明涉及的电子部件121 。该电子部件121例如是驱动液晶面板110的液晶驱动用IC芯片。在电子部件121
的下面，形成有本发明涉及的多个凸块电极(未图示)，这些凸块电极分
别与基板突出部111T上的端子lllbx、 lllcx、 llldx导电连接。由此，电 子部件121安装在基板111上，形成本发明的安装构造。
另夕卜，在基板突出部lllT上的所述输入端子llldy的排列区域中，隔 着各向异性导电膜124，安装有柔性布线基板123。输入端子llldy与柔 性布线基板123上设置的分别对应的布线(未图示)导电连接。并且，通 过该柔性布线基板123，得以从外部向输入端子llldy提供控制信号、视 频信号、电源电位等。供给到输入端子llldy的控制信号、视频信号、电 源电位等，被输入到电子部件121，这里，生成液晶驱动用的驱动信号， 供给到液晶面板110。柔性基板是聚酰亚胺或液晶聚合物等具有可挠性的 有机基板，优选在该基板上用铜或铝形成电路图案以及端子，但不限定于 此。若对端子部镀金，则连接电阻稳定因而良好。
根据以上构成的液晶显示装置100，通过电子部件121，向电极llla 和电极112a之间施加适当的电压，由此在两电极llla、 112a对置配置的 部分构成的每个像素可以独立地对光进行调制，由此，在液晶面板110的 显示区域中可以形成所期望的图像。
接着，关于所述液晶显示装置100中应用了的、本发明的电子部件的 安装构造的实施方式进行说明。
图2 (a)是放大显示所述液晶显示装置100中的电子部件121的安装 构造的第1实施方式的主要部分放大立体图，图2 (b)是图2 (a)中A-A 线向视剖视图。在图2(a) (b)中，符号IIP表示设置在基板111上的布 线图案、即所述布线lllb、 lllc、 llld中的任一个，符号ll表示设置在 这些布线上的端子、即所述的端子lllbx、 lllcx、 llldx中的任一个。此 外，在本实施方式中，端子11膜厚比较厚，因此形成得高，另外，其横 截面大致成梯形状。另外，符号12是设置在电子部件121上的凸块电极。
在本实施方式中，如图2 (a)及图3 (a) (b)的侧剖视图所示，凸块 电极12包括由电子部件121的有源面121a上设置的大致半圆柱状的基 底树脂13、和覆盖该基底树脂13表面的一部分使余部露出的导电膜14。 此外，基底树脂13的未被导电膜14覆盖而露出的部分，成为本发明中的露出部13a。
如图3 (a)、 (b)所示，导电膜14在电子部件121的表面部，与绝缘 膜15的开口部内露出的电极端子16连接并导通，被引回到基底树脂13 上。根据这样的构成，覆盖基底树脂13的表面的导电膜14与所述电极端 子16导通，因此，实质上成为作为电子部件121的电极发挥作用。此外， 在本实施方式中，如图2 (a)所示，在基底树脂13的表面设置有多个带 状导电膜14，这些导电膜14分别独立地与电子部件121的电极端子16 连接并导通。因此，这些导电膜14和位于其内侧的基底树脂13—起，分 别独立地作为本发明中的凸块电极12发挥作用。
这里，所述的大致半圆柱状是指，与电子部件121接触的内面(底面) 是平面，未接触的外面侧为弯曲面的柱状形状。具体而言，是图3 (a)所 示那样，横截面是大致半圆形状，虽未图示，但适宜使用大致半椭圆形状 或如图3 (b)所示那样横截面是大致梯形形状。此外，图3 (b)所示的 横截面为大致梯形形状的部件，在该横截面形状中，至少其上面和侧面之 间的肩部弯曲，由此，如所述那样，未接触电子部件121的外面侧为弯曲 面。
基底树脂13是在电子部件121己安装到基板111上时，对该电子部 件121加压使其与基板111压接，并且通过被加热而发挥粘接型的具有粘 接性的绝缘性物质。具体的，使用聚酰亚胺树脂或BCB (苯环丁烯 (benzocyclobutene))、液晶聚合物、各种热可塑性树脂等，并且，也可以 使用具有热可塑性成分的感光性绝缘树脂或热硬化性绝缘树脂。即，使用 聚酰亚胺等热硬化性树脂(使含有热可塑性成分)的情况下，在形成凸块 电极12时，不使基底树脂13完全硬化，加热处理以使其达到半硬化状态， 然后，在安装电子部件121时，使基底树脂13的一部分与基板111抵接， 在与基板lll压接的状态下加热，从而使其完全硬化。这样，在半硬化状 态下具有了粘接性的基底树脂13，在被加压加热而硬化的过程中与基板 111粘接，并在保持该状态的情况下使其硬化从而得以保持该粘接状态。
另外，使用热可塑性树脂(根据需要可以含有热硬化成分)的情况下， 在形成凸块电极12时使基底树脂13完全硬化。接着，在安装电子部件121 时，使基底树脂13的一部分接触基板lll，在压接的状态下加热。于是，基底树脂13 —部分熔融软化，由此得以发挥粘接性。然后，通过冷却， 再次使基底树脂13硬化。据此，基底树脂13在熔融软化然后冷却硬化的 过程中与基板111粘接，通过保持该状态的情况下使其硬化从而得以保持
该粘接状态。此外，这样，利用热可塑性树脂形成了基底树脂13的情况 下，在利用该基底树脂13的粘接力，将电子部件121安装到基板111上 之后，存在例如对位偏差等不良情况时，再度加热使基底树脂13软化， 由此可以容易地从基板111上取下电子部件121。
由这样的树脂构成的基底树脂13，利用公知的挂；光刻技术或蚀刻技
术，形成所述的大致半圆柱状。此外，关于树脂的材质(硬度)和大致半 圆柱状的细微部分的形状(高和宽)等，根据端子11的形状和大小等适 当选择设计。
导电膜14是由Au、 Tiw、 Cu、 Cr、 Ni、 Ti、 W、 NiV、 Al、 Pd、无铅
焊锡等金属或合金构成的，这些金属(合金)无论是单层，还是层叠多种 都可以。另外，这样的导电膜14，用溅射法等公知的成膜法形成，然后， 可以图案化为带状的，也可以通过非电解镀覆有选择地形成。或者，通过 溅射和非电解镀覆形成基底膜，然后利用电解镀覆在基底膜上形成上层 膜，利用由这些基底膜和上层膜构成的层叠膜，可以形成导电膜14。此外， 关于金属(合金)的种类、层结构、膜厚、宽度等，和所述基底树脂13 的情况相同，根据端子11的形状和大小等适当地选择和设计。可是，导 电膜14随着基底树脂13的弹性变形，该导电膜14自身也弹性变形，因 此最好使用延展性好的金(Au)。另外，利用层叠膜形成导电膜14时，最 好在其最外层使用金。并且，关于导电膜14的宽度，最好形成得比所接 合的端子ll的宽度充分宽。
图4 (a)是表示在基板111上安装电子部件121之前的状态的图，是 对应图2 (b)的主要部分的主要部分放大剖视图。此外，关于基底树脂 13，如所述那样，在热硬化性树脂的情况下作成半硬化状态，在热可塑性 树脂的情况下作成全硬化状态，据此作成具有热粘接性的状态。
基板111和电子部件121，按照相互的端子11和凸块电极12对置的 方式定位，在该状态下向相互接合的方向上加压，由此如图4 (b)、 (c) 所示那样，凸块电极12的导电膜14接合到端子11上并导电接触。另外，
13在该加压时还同时进行加热处理。此外，关于加热温度，按照基底树脂13 的种类等适当设定。
并且，这样，在导电膜14和端子11导电接触的状态下，进一步提高
该加压力，使凸块电极12被压接在基板111上，由此如图4 (d)所示那 样，基底树脂13进一步压缩变形。于是，基底树脂13未被导电膜14覆 盖而露出的露出部13a的一部分，得以与所述基板lll直接接合(粘接)。 并且，如果进一步提高该加压力，则图2 (b)所示那样，凸块电极12和 基底树脂13的露出部13a，得以大致整个面与基板111直接接合(粘接)。 并且，在该状态下，如所述那样通过使基底树脂13硬化(全硬化)，该基 底树脂13的露出部13a，相对于基板111良好粘接。据此，电子部件121， 通过基底树脂13的露出部13a相对于基板111的粘接力而被安装到基板 111上，另外，凸块电极12相对于端子11的导电接触状态，也通过露出 部13a的粘接力来保持，从而得到成为本发明的第1实施方式的安装构造 10。
这样形成的成为本发明的第1实施方式的安装构造10，电子部件121 被相对于基板lll侧加压，据此，凸块电极12与端子11抵接，并且在该 状态下被加压，由此凸块电极12的基底树脂13进一步弹性变形(压縮变 形)，该基底树脂13的露出部13a大致整个面与基板lll粘接。于是，凸 块电极12根据其基底树脂13的弹性变形，对基板111的端子11产生弹 性复原力(反弹力)，所以凸块电极12和端子11之间的接合强度变得更 高，导电连接状态的可靠性提高。
另外，通过基底树脂13的露出部13a相对于基板111的粘接力，凸块 电极12保持着与端子11导电接触的状态，所以不需要在基板111和电子 部件121之间，填充(配置)NCP等底层填料(粘接材料)。因此，粘接 材料需要的材料成本被降低，另外，也不需要配置这样的粘接材料的工序， 生产成本降低，由此能谋求安装成本降低。
此外，位于导电膜14之间的基底树脂13的露出部13a与基板111的 表面直接接触，所以隔着该露出部13a在邻接的端子11、 11之间，电流 的泄漏(迁移)被绝缘性基底树脂13抑制。
此外，在所述第1实施方式的安装构造10中，如图2 (b)所示，按
14照基底树脂13的露出部13a大致整个面与基板111直接接合(粘接)的 方式，将电子部件121安装在基板111上，但在基底树脂13的粘接力足 够大的情况下，如图4 (d)所示那样，在只有漏出部13a的一部分与所述 基板111直接接合(粘接)的状态下，也可以使基底树脂13完全硬化。 即使这样做，利用露出部13a的粘接力，也能良好保持凸块电极12和端 子11的导电接触状态，所以不需要在基板111和电子部件121之间填充 (配置)底层填料(粘接材料)。
图5 (a)、 (b)是表示本发明的电子部件的安装构造的第2实施方式 的图，图5 (a)、 (b)中符号20是安装构造。此外，图5 (a)是安装构 造的主要部分放大立体图，图5 (b)是图5 (a)中B-B线向视剖视图。 该第2实施方式的安装构造20和图2 (a)、 (b)所示的第1实施方式的安 装构造10不同之处在于，基板lll上形成的多个端子ll中至少两个，形 成为与所述凸块电极12接合的上面(接合面)的高度不同。即，在本实 施方式的安装构造20中，多个端子11至少包括高度互相不同的两个端子 lla和端子llb。这里，这种端子11的高度不同(高度偏差)，有可能是由 于基板111自身凹凸或翘起等基板Hl的情况引起的，也可能是端子11 自身的制造偏差等引起的，但本发明中的端子11的高度偏差，包括任一 种原因引起的情况，也包括两种原因引起的情况。
此外，在图5 (a)、 (b)所示的本实施方式中，设为由端子ll自身的 制造偏差而引起在端子lla、 llb之间产生高度偏差。这里，端子ll用添 加法(电镀生长法)形成，由此膜厚比较厚，因此形成较高，另外，其横 截面作成为大致梯形形状。可是，作为端子11，可以是如图6 (a)所示 那样用蚀刻法形成的横截面是矩形形状，还可以是如图6 (b)所示那样用 溅射法形成的薄膜状，进而可以是图6 (c)所示那样用印刷法形成的大致 半圆柱状。
并且，对于这样高度不同的端子lla、 llb，所述凸块电极12，在吸收 了所述端子lla、 lib的高度偏差(不同)状态下，分别与端子lla、 lib 接合，并且在该状态下，基底树脂13的露出部13a直接粘接在基板111上。
图7 (a)是表示在基板111上安装电子部件121之前的状态的图，是对应于图5 (b)的主要部分剖视图。基板111和电子部件121，按照相互
的端子lla、 llb和凸块电极12分别对置的方式定位。此时，端子lla、 llb间因为有高度偏差，所以在这些端子lla、 llb和凸块电极12之间， 各自的接合面间的距离L1、 L2不同，即产生了偏差，因此，难以以良好 强度连接所有凸块电极12-端子11之间。
这样，本实施方式中，在这样状态下，通过在电子部件121和基板111 相互接合的方向上加压，如图7(b)所示那样，凸块电极12的导电膜14 与对应的端子lla(llb)接合并导电接触。并且，通过进一步提高加压力， 如图5 (b)所示那样，凸块电极12的基底树脂13进一步弹性变形(压縮 变形)，该基底树脂13的露出部13a大致整个面粘接到基板111上。
于是，凸块电极12因加压力而其内部树脂13容易弹性变形(压缩变 形)，所以与所接合的端子lla (lib)的高度相对应地分别弹性变形(压 縮变形)。即，与端子lla(llb)的上面和凸块电极的接合面之间的距离 相对应地分别以不同的程度弹性变形。据此，在端子lla、 lib之间有高 度偏差，即使凸块电极12和端子lla、 llb之间的距离有偏差，通过凸块 电极12分别相应地弹性变形，也能吸收所述的偏差。
因此，在该安装构造20中，无论端子lla、 llb上有无高度(level) 偏差，这些端子lla、 11b和凸块电极12之间都能分别保持良好的导电连 接状态，因此，各接点(连接部)上的导电连接状态的可靠性提高，同时 电子部件121相对于基板111的安装强度也提高。
另外，和第1实施方式的安装构造IO相同，通过露出部13a的粘接力， 凸块电极12保持与端子11导电接触的状态，所以谋求安装成本降低成为 可能。
此外，即使在该第2实施方式中，也和所述第1实施方式相同，在基 底树脂13的粘接力足够大的时候，只使露出部13a的一部分与所述基板 lll直接接合(粘接)，在该状态下也可以使基底树脂13完全硬化。
另外，在该第2实施方式中，因为端子ll自身的制造偏差，端子lla、 llb之间产生高度偏差，但端子lla、 llb之间的高度偏差，例如因在基板 111的内部形成布线等，是设计上不可避免形成的。这样的情况下，在由 本实施方式形成的安装构造中，如所述那样能吸收端子lla、 lib之间的高度偏差。因此，以往无法避免的基板面的阶梯，在本实施方式中就不成 为障碍，因此，针对基板lll的设计自由度变高。
图8是表示本发明的电子部件的安装构造的第3实施方式的主要部分
的侧剖视图，图8中符号30是安装构造。该第3实施方式的安装构造30 和图2 (a)、 (b)所示的第1实施方式的安装构造10不同之处在于，电子 部件121上形成的多个凸块电极12中至少两个，形成为与所述端子11接 合的接合部的高度不同。S卩，在本实施方式的安装构造30中，多个凸块 电极12，至少包含高度互相不同的两个凸块电极12a、 12b。这里，这样 的凸块电极12的高度不同(高度偏差)，有起因于电子部件121的凸块电 极形成面有凹凸或翘起等的情况即起因于电子部件的情况，还有起因于凸 块电极12自身的制造偏差等的情况。在本实施方式中，凸块电极12的高 度偏差，作成包含起因于任一情况或起因于两者的情况。
此外，在图8所示的本实施方式中，电子部件121的有源面侧的表层 部上形成有内部布线25，据此，在电子部件121的有源面上形成有内部布 线25的区域26a和未形成的区域26b之间形成阶梯27，由此，凸块电极 12a、 12b之间设计上(结构上)必然产生高度偏差。g卩，在夹着这样的阶 梯27的一块区域26a和另一块区域26b上分别形成有凸块电极12的情况 下，即使这些凸块电极12之间没有制造偏差，也因为电子部件121侧有 凹凸(阶梯27)，结果在区域26a上形成的凸块电极12a和在区域26b上 形成的凸块电极12b，变为其最顶部(接合部)的高度(level)不同。总 之，凸块电极12a、 12b之间结果会产生高度偏差。
在本实施方式的安装构造30中，这样高度不同的凸块电极12a、 12b， 以自身吸收其接合部的高度偏差(不同)的状态，分别与端子11接合，
并且在该状态下，基底树脂13的露出部13a直接粘接在基板111上。
图9 (a)是表示在基板111上安装电子部件121之前的状态的图，是 对应于图8的主要部分的剖视图。电子部件121和基板111，按照相互的 凸块电极12a、 12b和端子11、 ll分别对置的方式对位。那时候，凸块电 极12a、 12b上有高度偏差，所以在这些凸块电极12a、 12b和端子11之 间，各个接合部间的距离L1、 L2不同，即产生偏差，因此难以以良好的 强度连接所有凸块电极12-端子11之间。于是，本实施方式中，在这样的状态下，在电子部件121和基板111
相互接合的方向上加压，由此，如图9(b)所示那样，凸块电极12a、 12b 的导电膜14分别与对应的接合端子11导电接触。并且，通过进一步提高 加压力，如图8所示那样，凸块电极12的基底树脂13进一步弹性变形(压 縮变形)，该基底树脂13的露出部13a大致整个面粘接在基板111上。
于是，凸块电极12因加压力而其内部树脂13容易弹性变形(压缩变 形)，所以与接合端子11的高度对应地分别弹性变形(压縮变形)。艮P， 对应于端子11的上面和凸块电极12a (12b)的接合面之间的距离，分别 以不同的程度弹性变形。据此，凸块电极12a、 12b之间有高度偏差，这 些凸块电极12a、12b和端子11之间的距离即使有偏差，通过凸块电极12a、 12b与各自的距离对应地弹性变形，也能吸收所述的偏差。
因此，在该安装构造30中，无论凸块电极12a、 12b中有无高度(level) 偏差，这些凸块电极12a、 12b和端子ll之间都能分别处于良好的导电连 接状态，因此，各接点(连接部)处的导电连接状态的可靠性提高，并且 电子部件121相对于基板111的安装强度也提高。
另外，和第1实施方式的安装构造IO相同，通过露出部13a的粘接力， 凸块电极12保持着与端子11导电接触的状态，所以能谋求安装成本降低。
另外，以往，为了在凸块电极12上不产生高度偏差，要按照使关于 凸块电极12的形成面变成没有阶梯等的平坦面的方式设计电子部件，但 在该安装构造30中，如所述那样，因为能吸收凸块电极12a、 12b之间的 高度偏差，所以即使凸块电极形成面有阶梯也不是障碍，因此，电子部件 121的设计自由度变高。
此外，即使在该第3实施方式中，和所述第l实施方式相同，在基底 树脂13的粘接力足够大的情况下，可以只使露出部13a的一部分与所述 基板lll直接接合(粘接)，在该状态下使基底树脂13完全硬化。
图10 (a)、 (b)是用于说明本发明的电子部件的安装构造的第4实施 方式的图，图10 (a)是电子部件121的有源面121a侧的俯视图，图10 (b)是图10 (a)中C-C线向视剖视图。该第4实施方式的安装构造和 图2 (a)、 (b)所示的第1实施方式的安装构造10不同之处在于，凸块电 极中的基底树脂，形成为包围电子部件121的有源面侧设置的电极端子16。
艮P，在该安装构造的凸块电极42中，基底树脂43在电子部件121的 矩形有源面121a上，形成为四棱锥状或四角板状，在该基底树脂43的内 侧，在与所述电极端子16对应之处形成有开口部43b。在该开口部43内 露出的电极端子16上，接合(导通)着带状导电膜44的一端侧，该导电 膜44其另一端侧引出到基底树脂43上，设置成覆盖基底树脂43的一部 分的状态。此外，在图10 (a)所示的例子中，在1个基底树脂43内配置 两个电极端子16，分别对这两个电极端子16形成开口部43b，但也可以 按照对两个电极端子16形成公共的1个开口部的方式对基底树脂43进行 图案化。另外，关于基底树脂43内的电极端子16的数量可以是1个，也 可以是3个以上。
针对这种结构的凸块电极42中，图10中，覆盖基底树脂43的部分 的导电膜44，实质上是作为电极发挥作用的部分。因此，相对于之前的实 施方式中的大致半圆柱状的基底树脂13，本实施方式的基底树脂43具有 非常广的面积，所以可以将基底树脂43上的导电膜44的面积做得比之前 的实施方式大。因此，通过加宽(增大)实质上作为电极发挥作用的部分， 来确保与基板111的端子11之间的连接面积充分大，由此可以提高电连 接的可靠性。
另外，与上面的大致半圆柱状的基底树脂13相比，本实施方式的基 底树脂43未被导电膜44覆盖的部分也变宽(大)，所以可以增加与基板 lll直接粘接的面积，因此，可以提高电子部件121向基板lll的安装强度。
图11是用于说明本发明的电子部件的安装构造的第5实施方式的图， 是电子部件的有源面侧的俯视图。该第5实施方式的安装构造，特别的是 在所述电子部件中应用了晶体振子的情况的例子。
图11中，符号70是音叉型晶体振子。该晶体振子70具有1对振动片 70a、 70a，这些振动片70a、 70a作为本发明中的电子部件的电极端子。该 晶体振子70的1个面上，在其基端部侧形成有凸块电极72。
凸块电极72构成为包括俯视下为矩形板状的基底树脂73;和两个 带状的导电膜74、 74，与所述振动片70a、 70a各自的表面连接，并且其一个端部以跃上基底树脂73的状态覆盖该基底树脂73的一部分。因此， 该晶体振子中实际上形成有两个凸块电极72。此外，基底树脂73其侧面 形成为锥形状，据此，导电膜74跃上基底树脂73时，防止在其阶梯部产 生断线(分段)。
所述凸块电极72与基板(未图示)侧的端子连接，那时，基底树脂 73的露出部73a直接粘接在基板上而构成。因此，在该晶体振子70中， 凸块电极72成为其节(接点)，由此，通过该节点得以可靠地固定到基板 上。因此，根据将该晶体振子70安装在基板上的安装构造，能在不损失 晶体振子70的振动特性的情况下，将该晶体振子70良好地安装到基板上。
图12是用于说明本发明的电子部件的安装构造的第6实施方式的图， 是电子部件的有源面侧的俯视图。该第6实施方式的安装构造和图10(a)、 (b)所示的第4实施方式的安装构造不同之处在于，导电膜54与电极端 子16导通，并且以包围该电极端子16的状态设置在基底树脂43上的内
艮P，在该安装构造的凸块电极52上，导电膜54如图12中用点标记 表示的那样，形成俯视下为圆形，在其中心部，与开口部43内露出的电 极端子16接合(导通)。因此，成为其外周侧引出到基底树脂43上，并 覆盖基底树脂43的一部分的状态，实际上作为电极发挥作用的部分，变 成大致圆环状包围电极端子16的状态。
因此，在该凸块电极52中，在导电膜54的外侧以包围它的状态形成 基底树脂43的露出部43a，所以该露出部43a以包围实际上作为电极发挥 作用的部分的导电膜54的环状状态直接粘接在基板111上，由此可以进 一步提高导电膜54和端子11之间的电连接的可靠性。
此外，在图IO、图12表示的实施方式中，将使电极端子16露出的基 底树脂43的开口部43b的形状作成了矩形状，但关于该开口部的形状， 不限于矩形，可以采用圆形等各种形状。
图13是用于说明本发明的电子部件的安装构造的第7实施方式的图， 是电子部件的有源面侧的俯视图。该第7实施方式的安装构造和图12所 示的第6实施方式的安装构造不同之处在于，基底树脂43中的开口部43b 的形状和导电膜64的俯视下形状。艮P，在该安装构造的凸块电极62中，基底树脂43的开口部43b，形 成为以电极端子16为中心的圆形。并且，导电膜64如图13中用点标记 表示的那样，在其中心部与开口部43内露出的电极端子16接合(导通)， 但是引出到基底树脂43上并覆盖基底树脂43的一部分的外周侧即实际上 作为电极发挥作用的部分，以所述电极端子16为中心并由放射状延伸的 多个延展片64a构成。
因此，在该凸块电极62中，实际上作为电极发挥作用的基底树脂43 上的延展片64a与端子11接合，在该状态下被加压时，在延展片64a之 间分散着应力，由此能防止导电膜64上出现裂纹或剥离。因此，可以进 一步提高凸块电极62和端子11之间电连接的可靠性。
此外，本发明不限定于所述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内 各种变化是可能的。例如，作为凸块电极上的基底树脂的形状，不是部分 设定在电子部件121的有源面121a，可以设置成除了与电极端子对应之处 以外大致覆盖电子部件121的整个有源面121a的状态。这样，可以增大 实际上作为电极发挥作用的基底树脂上的导电膜的面积，据此，可以提高 和端子11之间电连接的可靠性。另外，因为基底树脂未被导电膜覆盖的 部分也加宽(增大)，所以可以增加与基板直接粘接的面积，因此，可以 提高电子部件121向基板111的安装强度。
另外，在这样以大致覆盖了有源面121a整体的状态形成基底树脂的情 况下，如图14表示，也可在l个基底树脂83上形成多个开口部83b，按 照与这些开口部83内露出的电极端子16导通的方式分别形成导电膜84， 从而形成多个凸块电极82。即使这样做，基底树脂83未被导电膜84覆盖 的部分也加宽(增大)。因此，可以增加直接粘接在基板上的面积，可以 提高电子部件121向基板的安装强度。g卩，这样以大致覆盖了有源面121a 整体的状态形成基底树脂的实施方式，特别作为电子部件，在应用于2边、 4边或整个面具有电极这样的半导体元件时更加有效。
另外，关于所述的基板111，在由所述的玻璃或合成树脂构成的基板 之外，可能使用硬式基板、硅基板、薄厚的陶瓷基板等各种基板。并且， 作为电子部件，除液晶驱动用IC芯片以外，可以是各种IC、 二极管、三 极管、发光二极管、激光二极管、振荡器、电容等无源部件等任何具有所
21述那样的连接电极(凸块电极)的电子部件。
另外，作为应用本发明的电子部件的安装构造的装置，不仅所述的液 晶显示装置，也可以应用于有机电致发光装置(有机EL装置)、等离子显
示装置、电泳显示装置、使用了电发射元件的装置(Field Emission Display 以及Surface-Conduction Electron-Emitter Display等)等各种电光装置或各 种电子模块。
权利要求
1、一种电子部件的安装构造，通过将具有凸块电极的电子部件安装到具有端子的基板上而构成，其特征在于所述凸块电极具有基底树脂，其设置在所述电子部件的有源面上；和导电膜，其覆盖该基底树脂的表面的一部分使剩余部分露出，并且与电极端子导通，所述凸块电极的导电膜与所述端子直接导电接触，所述凸块电极的基底树脂，通过弹性变形，使得未被所述导电膜覆盖而露出的露出部的至少一部分直接粘接到所述基板上，所述基板和所述电子部件，通过所述基底树脂的露出部相对于基板的粘接力，使所述凸块电极保持与所述端子导电接触的状态。
2、 根据权利要求l所述的电子部件的安装构造，其特征在于 所述凸块电极和所述端子分别设置有多个，并且，该凸块电极和端子相互对应的彼此之间被接合，所述多个端子包括与所述凸块电极接合的上面的高度不同的至少两 个端子，所述凸块电极，通过与所接合的端子的高度相对应地使各自的基底树 脂弹性变形，从而以吸收了所述端子的高度的偏差的状态分别与端子接合。
3、 根据权利要求l所述的电子部件的安装构造，其特征在于 所述凸块电极和所述端子分别设置有多个，并且，该凸块电极和端子相互对应的彼此之间被接合，所述多个凸块电极包括与所述端子接合的接合部的高度不同的至少 两个凸块电极，所述多个凸块电极，通过与各自的接合部的高度相对应地使各个基底 树脂弹性变形，从而以吸收了所述接合部的高度的偏差的状态分别与所述 端子接合。
4、 根据权利要求1 3中任一项所述的电子部件的安装构造，其特征在于所述基底树脂形成为横截面为大致半圆形状、大致半椭圆形状或大 致梯形状的大致半圆柱状，所述导电膜沿着所述基底树脂的所述横截面方向，在其上面部的一部 分上以带状设置。
5、 根据权利要求1 3中任一项所述的电子部件的安装构造，其特征 在于所述电极端子设置在所述电子部件上，所述基底树脂形成为包围所述 电极端子。
6、 根据权利要求5所述的电子部件的安装构造，其特征在于 所述导电膜与所述电极端子导通，并且以包围该电极端子的状态设置在所述基底树脂上的内侧。
7、 根据权利要求6所述的电子部件的安装构造，其特征在于所述导电膜，其覆盖所述基底树脂的部分以所述电极端子为中心，并 由以放射状延伸的多个延展片构成。
8、 根据权利要求5 7中任一项所述的电子部件的安装构造，其特征在于所述基底树脂被设置为除了与所述电极端子对应之处以外大致覆盖 所述电子部件的整个有源面的状态。
9、 根据权利要求1 3中任一项所述的电子部件的安装构造，其特征 在于所述电子部件是晶体振子。
10、 根据权利要求1 3中任一项所述的电子部件的安装构造，其特 征在于所述电子部件是半导体元件。
全文摘要
本发明提供一种电子部件的安装构造(10)，在具有端子(11)的基板(111)上安装有具有凸块电极(12)的电子部件(121)。凸块电极(12)具有设置在电子部件(121)上的基底树脂(13)和覆盖基底树脂(13)的一部分并且与电极端子导通的导电膜(14)。导电膜(14)与端子(11)直接导电接触。基底树脂(13)，通过弹性变形，使得未被导电膜(14)覆盖而露出的露出部(13a)的至少一部分直接粘接到基板上。基板和电子部件(121)，通过基底树脂(13)的露出部(13a)相对于基板的粘接力，使凸块电极(12)保持为与端子(11)导电接触的状态。由此，提高了凸块电极和基板侧端子之间的接合强度，提高了导电连接状态的可靠性，并且能降低安装成本。
文档编号H05K1/18GK101426343SQ200810170428
公开日2009年5月6日 申请日期2008年11月3日 优先权日2007年11月2日
发明者桥元伸晃 申请人:精工爱普生株式会社