JP2010219272A - 電子部品の実装構造体、及び電子部品の実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】端子表面の酸化膜の影響による実装時の電極間の接触不良を解消して良好な導電接続状態を確保することができ、さらに低コスト化が可能な電子部品の実装構造体、及び電子部品の実装方法を提供する。
【解決手段】本発明の電子部品１２１の実装構造体１０は、バンプ電極１２を有する電子部品１２１を、端子１１を有する基板１１１上に実装してなる電子部品１２１の実装構造体１０であって、バンプ電極１２は、樹脂からなるコア１３と、コア１３の表面に設けられた導電膜１４とを有するとともに、その表面に多数の凹凸を有し、所定の表面粗さとなっており、端子１１の表面の露出する部位全体を覆うように酸化膜１１ａが形成されており、電子部品１２１は、実装時に凹凸によって酸化膜１１ａの少なくとも一部が破断されて端子１１の表面が露出されることにより、バンプ電極１２と端子１１とが導電接触されていることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子部品の実装構造体、及び電子部品の実装方法に関するものである。

従来、各種の電子機器に搭載される回路基板や液晶表示装置においては、半導体ＩＣ等の電子部品を基板上に実装する技術が用いられている。例えば、液晶表示装置には、液晶パネルを駆動するための液晶駆動用ＩＣチップが実装される。この液晶駆動用ＩＣチップは、液晶パネルを構成するガラス基板に直接実装される場合もあり、また、液晶パネルに実装されるフレキシブル基板（ＦＰＣ）上に実装される場合もある。前者による実装構造はＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）構造と呼ばれ、後者はＣＯＦ(Ｃｈｉｐ Ｏｎ ＦＰＣ)構造と呼ばれている。

このような実装構造に用いられる基板には、配線パターンに接続するランド（端子）が形成されている。一方、電子部品には、電気的接続を得るためのバンプ電極が形成されている。そして、前記ランドにバンプ電極を接続させた状態で、前記基板上に電子部品を実装することにより、電子部品の実装構造体が形成されている。

ところで、前記の実装構造体においては、基板上に電子部品がより強固にかつ確実に接続していることが望まれている。特に、ランドやバンプ電極がそれぞれ複数ずつあり、複数のランド−バンプ電極間をそれぞれ接続させる場合には、全てのランド−バンプ電極間が良好に接続していることが、信頼性を確保するうえで重要となっている。
ところが、一般にランドやバンプ電極は金属によって形成されているため、接合時に合わせずれが生じたり、あるいはランドやバンプ電極の位置精度が悪いことによってこれらの間で位置ずれが生じたりする。この場合に、これらランドとバンプ電極との間（電極間）で十分な接合強度が得られず、接触不良（導電不良）を起こしてしまうおそれがあった。
また、基板やＩＣなどの電子部品の反りや、ランドとバンプ電極などの形成高さのばらつきによって、電極間の距離が一定でなくなる。これにより、電極間で十分な接合強度が得られず、接触不良（導電不良）を起こしてしまうおそれがあった。

このような不都合を防止するため、従来、台形状断面を有する導体パターンを有し、この導体パターン上に金属導電層を形成するとともに、この金属導電層の表面に多数の凹凸を付与したプリント配線板が提供されている（例えば、特許文献１参照）。
このプリント配線板によれば、前記の金属導電層表面の凹凸によるアンカー効果により、部品実装時に圧力がかかっても、電子部品のバンプ電極が基板の電極上を滑ったり、ずれ落ちて傾いたりしないため、実装歩留まりが向上するとされている。

特開２００２−２６１４０７号公報

特許文献１の技術にあっては、金属導電層表面の凹凸によるアンカー効果により、部品実装時に圧力がかかっても、電子部品のバンプ電極が基板の電極上を滑ったり、ずれ落ちて傾いたりしないようにできると考えられるが、以下のように問題点もある。
特許文献１では、端子上の金属導電層の表面にニッケルめっき及び金めっき処理が施されている。これにより、金属導電層の表面が酸化されることを防止し、接続抵抗を安定させることができる点では好ましいが、ニッケルや金は高価であるため、したがって、得られる電子部品の実装構造体のコストが高くなってしまう。

一方、前記実装構造体の低コスト化のために、例えば銅からなる端子に金めっき処理を施さずに基板上の端子を露出させる、いわゆるめっきなし基板が検討されている。しかしながら、端子にめっき処理を施さないと、端子の表面に酸化膜が形成されてしまう。このため、酸化膜の影響により実装時に電極間で接触不良となり抵抗値が上昇し、良好な導電接続状態が確保できないおそれがある。また、端子の表面の酸化膜を除去するためには、新たな工程を追加する必要があり、生産効率やコストの面で好ましくない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、端子表面の酸化膜の影響による実装時の電極間の接触不良を解消して良好な導電接続状態を確保することができ、さらに低コスト化が可能な電子部品の実装構造体、及び電子部品の実装方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の電子部品の実装構造体は、バンプ電極を有する電子部品を、端子を有する基板上に実装してなる電子部品の実装構造体であって、前記バンプ電極は、樹脂からなるコアと、該コアの表面に設けられた導電膜とを有するとともに、その表面に多数の凹凸を有し、所定の表面粗さとなっており、前記端子の表面の露出する部位全体を覆うように酸化膜が形成されており、前記電子部品は、実装時に前記凹凸によって前記酸化膜の少なくとも一部が破断されて前記端子の表面が露出されることにより、前記バンプ電極と前記端子とが導電接触されていることを特徴とする。
この構成によれば、バンプ電極が所定の表面粗さになるように、その表面に多数の凹凸が設けられているので、実装時に前記凹凸によって端子表面の酸化膜が突き破られて、バンプ電極と端子とが導電接続状態となる。このように、端子表面に酸化膜が形成されている場合でも、実装時においてバンプ電極の表面に設けられた凹凸の凸部に荷重が集中するため、端子表面の酸化膜が容易に突き破られ、バンプ電極と端子とが導電接触するようになる。したがって、端子表面の酸化膜の影響による実装時の電極間の接触不良を解消して良好な導電接続状態を確保することができる。また、特許文献１のように端子に金めっき処理を施さないので、得られる電子部品の実装構造体の低コスト化を図ることができる。

また、上記電子部品の実装構造体においては、前記表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内となっていることが望ましい。
この構成によれば、バンプ電極の表面の導電膜の表面粗さが適度に設定されるので、実装時に端子表面の酸化膜を好適に突き破ることができる。一方、導電膜の表面粗さが１５ｎｍ未満となると、凹凸の凸部が小さすぎてしまい、実装時に端子表面の酸化膜を好適に突き破ることができない場合がある。また、導電膜の表面粗さが３０ｎｍを超えると、凹凸の凸部が大きすぎてしまい、実装時に端子にクラックを生じさせ、接触不良等の不具合が起こる場合がある。

また、上記電子部品の実装構造体においては、前記端子が、銅からなることが望ましい。
この構成によれば、端子の良好な導電性を確保できるとともに、低コスト化を図ることが可能となる。

本発明の電子部品の実装方法は、バンプ電極を有する電子部品を、端子を有する基板上に実装してなる電子部品の実装方法であって、前記バンプ電極は、樹脂からなるコアと、該コアの表面に設けられた導電膜とを有するとともに、その表面に多数の凹凸を有し、所定の表面粗さとなっており、前記端子の表面の露出する部位全体を覆うように酸化膜が形成されており、前記電子部品を前記基板に押圧し、前記凹凸によって前記酸化膜の少なくとも一部を破断させて前記端子の表面を露出させ、前記バンプ電極と前記端子とを導電接触させる工程を有することを特徴とする。
このようにすれば、バンプ電極が所定の表面粗さになるように設けられた多数の凹凸によって、実装時に端子の表面の酸化膜が突き破られるので、バンプ電極と端子とが導電接続状態となる。このように、端子表面に酸化膜が形成されている場合でも、実装時において導電膜に設けられた凹凸の凸部に荷重が集中するため、端子表面の酸化膜が容易に突き破られ、バンプ電極と端子とが導電接触するようになる。したがって、端子表面の酸化膜の影響による実装時の電極間の接触不良を解消して良好な導電接続状態を確保することができる。

また、上記電子部品の実装方法においては、前記バンプ電極は、前記コアをプラズマ処理して該コアの表面に前記凹凸を形成した後に、前記凹凸が形成された前記コアに前記導電膜を形成することで、その表面が前記表面粗さになるように形成されてもよい。
このようにすれば、例えばアルゴンガスや酸素ガスを用いたプラズマアッシング等のプラズマ処理によって、樹脂からなるコアの表面を所定の表面粗さになるように荒らすことができる。したがって、プラズマ処理の際に、プラズマ強度や処理時間等の各種条件を適宜変更することによって、バンプ電極が所定の表面粗さになるように、コアの表面に所定の大きさの凹凸を付与することができる。また、所定の表面粗さになるようにコアの表面が荒らされるので、コアの表面に導電膜を形成する際にコアと導電膜との密着性を向上させることができる。

また、上記電子部品の実装方法においては、前記バンプ電極は、前記コアに前記導電膜を形成した後に、該コアの表面に形成された前記導電膜をプラズマ処理して該導電膜の表面に前記凹凸を形成することで、その表面が前記表面粗さになるように形成されてもよい。
このようにすれば、例えばアルゴンガスを用いたプラズマアッシング等のプラズマ処理によって、コアの表面に形成された導電膜の表面を所定の表面粗さになるように荒らすことができる。したがって、プラズマ処理の際に、プラズマ強度や処理時間等の各種条件を適宜変更することによって、バンプ電極が所定の表面粗さになるように、導電膜の表面に所定の大きさの凹凸を付与することができる。また、コアの表面に導電膜を形成した後にプラズマ処理されるので、コアと導電膜との接触領域以外にも凹凸を形成できる。このため、端子とバンプ電極との間（電極間）に封止樹脂を設ける場合、導電膜と封止樹脂との密着性が向上し、その結果、電極間の接合強度を高めることができる。

本発明が適用された液晶表示装置の構造を模式的に示す概略斜視図である。 本発明に係る実装構造体の要部拡大図である。 バンプ電極の概略構成を示す側断面図である。 本発明の電子部品の実装方法を順に示す工程図である。 他の例の電子部品の実装方法を順に示す工程図である。 バンプ電極の表面状態を示す図である。 従来の実施構造体を説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

（電子部品の実装構造体）
図１は本発明に係る電子部品の実装構造体を適用した液晶表示装置を示す模式図である。まず、図１を用いて本発明に係る電子部品の実装構造体の適用例を説明する。
図１において符号１００は液晶表示装置であり、この液晶表示装置１００は、液晶パネル１１０と、電子部品（液晶駆動用ＩＣチップ）１２１とを有して構成されている。なお、この液晶表示装置１００には、図示しないものの、偏光板、反射シート、バックライト等の付帯部材が、必要に応じて適宜設けられるものとする。

液晶パネル１１０は、ガラスや合成樹脂からなる基板１１１及び１１２を備えて構成されたものである。基板１１１と基板１１２とは、相互に対向配置され、図示しないシール材によって相互に貼り合わされている。基板１１１と基板１１２の間には、電気光学物質である液晶（図示略）が封入されている。基板１１１の内面上には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電材料からなる電極１１１ａが形成されている。基板１１２の内面上には前記電極１１１ａに対向配置される電極１１２ａが形成されている。

電極１１１ａは、同じ材質で一体に形成された配線１１１ｂに接続されて、基板１１１に設けられた基板張出部１１１Ｔの内面上に引き出されている。基板張出部１１１Ｔは、基板１１１の端部において基板１１２の外形よりも外側に張り出された部分である。配線１１１ｂの一端側は、端子１１１ｂｘとなっている。電極１１２ａも、同じ材質で一体に形成された配線１１２ｂに接続されて、図示しない上下導通部を介して基板１１１上の配線１１１ｃに導電接続されている。この配線１１１ｃも、ＩＴＯで形成されている。配線１１１ｃは基板張出部１１１Ｔ上に引き出され、その一端側は端子１１１ｃｘとなっている。基板張出部１１１Ｔの端縁近傍には入力配線１１１ｄが形成されており、その一端側は端子１１１ｄｘとなっている。該端子１１１ｄｘは、前記端子１１１ｂｘ及び１１１ｃｘと対向配置されている。また、入力配線１１１ｄの他端側は、入力端子１１１ｄｙとなっている。

基板張出部１１１Ｔ上には、熱硬化性樹脂からなる封止樹脂１２２を介して、本発明に係る電子部品１２１が実装されている。この電子部品１２１は、例えば液晶パネル１１０を駆動する液晶駆動用ＩＣチップである。電子部品１２１の下面には、本発明に係る多数のバンプ電極（図示略）が形成されており、これらのバンプ電極は、基板張出部１１１Ｔ上の端子１１１ｂｘ，１１１ｃｘ，１１１ｄｘにそれぞれ導電接続されている。これにより、基板１１１上に電子部品１２１が実装されてなる、本発明の実装構造体が形成されている。

また、基板張出部１１１Ｔ上の前記入力端子１１１ｄｙの配列領域には、異方性導電膜１２４を介してフレキシブル基板１２３が実装されている。入力端子１１１ｄｙは、フレキシブル基板１２３に設けられた、それぞれに対応する配線（図示略）に導電接続されている。そして、このフレキシブル基板１２３を介して外部から制御信号、映像信号、電源電位などが、入力端子１１１ｄｙに供給されるようになっている。入力端子１１１ｄｙに供給された制御信号、映像信号、電源電位などは、電子部品１２１に入力され、ここで液晶駆動用の駆動信号が生成されて液晶パネル１１０に供給されるようになっている。フレキシブル基板は、ポリイミドや液晶ポリマー等可撓性を有する有機基板であり、その基板上に銅やアルミニウムで回路パターンおよび端子が形成されている。本実施形態では、銅からなる回路パターン及び端子が形成されている。

以上のように構成された液晶表示装置１００によれば、電子部品１２１を介して電極１１１ａと電極１１２ａとの間に適宜の電圧が印加されることにより、両電極１１１ａ，１１２ａが対向配置される部分に構成される各画素に独立して光を変調させることができる。これによって、液晶パネル１１０の表示領域に所望の画像を形成することができる。

次に、前記液晶表示装置１００に適用された、本発明の電子部品の実装構造体の実施形態について説明する。
図２は、前記液晶表示装置１００における電子部品１２１の実装構造体を拡大して示す要部拡大図である。図２（ａ）は、前記液晶表示装置１００における電子部品１２１の実装構造体を拡大して示す要部拡大斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視断面図である。図２（ａ）において符号１１Ｐは基板１１１上に設けられた配線パターン、すなわち、前記配線１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄのいずれかを表している。図２（ｂ）において、符号１１はこれら配線１１１ｂ、１１１ｃ、１１１ｄに設けられた端子、すなわち、前記した端子１１１ｂｘ、１１１ｃｘ，１１１ｄｘのいずれかを表している。なお、本実施形態では、端子１１は比較的膜厚が厚く、したがって高く形成されており、また、その横断面が略台形状になっている。また、符号１２は電子部品１２１に設けられたバンプ電極である。

図２（ｂ）に示すように、基板１１１と電子部品１２１との間には、少なくともバンプ電極１２と端子１１との導電接触部分の周囲を覆って、封止樹脂１２２が充填配置され、硬化させられている。封止樹脂１２２は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂、フェノール樹脂であることが好ましいが、樹脂であればよく、樹脂種類はその限りではない。なお、図２（ａ）では封止樹脂１２２の図示を省略している。

ところで、電子部品の実装構造体の低コスト化のために、例えば銅からなる端子に金めっき処理を施さずに基板上の端子を露出させる、いわゆるめっきなし基板が検討されている。しかしながら、端子にめっき処理を施さないと、端子の表面に酸化膜が形成されてしまう。このため、酸化膜の影響により実装時に電極間で接触不良となり抵抗値が上昇し、良好な導電接続状態が確保できないおそれがある。以下、従来の電子部品の実装構造体を例に挙げて説明する。

図７は、従来の電子部品の実装構造体１０’の概略構成を示す断面図である。図７において、符号１０’は実装構造体、符号１１’は端子、符号１１ａ’は端子１１’表面に形成された酸化膜、符号１２’はバンプ電極、符号１３’はコア、符号１４’は導電膜、符号１２１’は電子部品、符号１２３’はフレキシブル基板である。

図７に示すように、フレキシブル基板１２３’は例えばポリイミドからなり、その上には、端子１１’が形成されている。端子１１’には、めっき処理が施されておらず、端子１１’表面に酸化膜１１ａ’が形成されている。一方、バンプ電極１２’は、例えば樹脂からなるコア１３’とその表面に設けられた金からなる導電膜１４’とを有して構成されている。この導電膜１４’の表面は、凹凸が無く（きわめて小さく）滑らかになっている。

このため、端子１１’表面が酸化して形成された酸化膜１１ａ’の影響により、実装時に（端子１１’とバンプ電極１２’との間）電極間で接触不良となり、良好な導電接続状態が確保できないおそれがあった。また、端子１１’表面の酸化膜１１ａ’を除去するためには、新たな工程を追加する必要があり、生産効率が低下し、コストが高くなる場合があった。

そこで、本願発明者は、従来技術の実装構造体のバンプ電極１２’に対して、本実施形態のバンプ電極１２表面に、その表面が所定の表面粗さとなるように凹凸を形成している。このようにバンプ電極１２表面に凹凸を形成することで、端子１１表面が酸化されて酸化膜１１ａが形成されていても、電子部品１２１の実装時にバンプ電極１２表面の凹凸の凸部１２ａによって酸化膜１１ａが突き破られ、バンプ電極１２と端子１１とを導電接触させる工夫をしている。以下、本実施形態のバンプ電極１２について、一例を挙げて説明する。

図２に示すように、バンプ電極１２は、電子部品１２１上に設けられた樹脂からなるコア１３と、該コア１３の表面が導電膜１４で覆われた構造を有したものである。バンプ電極１２表面には多数の凹凸が設けられており、後述する所定の表面粗さとなっている。具体的には、バンプ電極１２の導電膜１４表面が、内部のコア１３表面の凹凸に倣って、凹凸になっている。そして、バンプ電極１２表面の凹凸の凸部１２ａの先端は鋭利な形状になっている。この凹凸によって、実装時に端子１１表面の酸化膜１１ａの一部（本図では、端子１１上面の酸化膜１１ａ）が突き破られ、導電膜１４と端子１１とが導電接触することになる。このように、端子１１表面に酸化膜１１ａが形成されている場合でも、実装時においてバンプ電極１２の表面に設けられた凹凸の凸部１２ａに荷重が集中するため、端子１１の表面の酸化膜１１ａが容易に突き破られ、バンプ電極１２と端子１１とが導電接触するようになる。

図６は、バンプ電極の表面状態を示す図である。図６（ａ）は、従来のバンプ電極１２’の表面状態を示す図である。また、図６（ｂ）は、本発明のバンプ電極１２の表面状態を示す図である。本発明と従来のバンプ電極表面の凹凸の有無、つまり導電膜表面の凹凸の有無について確認すると、図６（ａ）に示すように、従来のバンプ電極１２’の導電膜１４’表面には凹凸が無く、表面が滑らかになっていることが確認される。一方、図６（ｂ）に示すように、本発明のバンプ電極１２の導電膜１４表面には多数の凹凸があることが確認される。

なお、本図は原子力間顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＡＦＭ）を用いて撮像された画像である。また、ＡＦＭの測定方法で、コンタクトモード（接触式）を用いることにより、バンプ電極１２表面の表面粗さ（算術平均粗さＲａ）を測定している。本実施形態では、バンプ電極１２表面の表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内となっている。

このように、表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内となると、バンプ電極１２表面の導電膜１４の表面粗さが適度の表面粗さになるので、表面の凹凸によって端子１１表面の酸化膜１１ａを好適に突き破ることができる。一方、導電膜１４の表面粗さが１５ｎｍ未満となると、凹凸の凸部１２ａが小さすぎてしまい、実装時に端子１１表面の酸化膜１１ａを好適に突き破ることができない場合がある。また、導電膜１４の表面粗さが３０ｎｍを超えると、凹凸の凸部１２ａが大きすぎてしまい、実装時に端子１１にクラックを生じさせ、接触不良等の不具合が起こる場合がある。

図３は、バンプ電極１２の概略構成を示す側断面図である。図３に示すように、導電膜１４は、電子部品１２１の表面部において絶縁膜１５の開口部内に露出した電極１６に接続・導通し、コア１３上に引き回されたものである。このような構成によってコア１３の表面を覆う導電膜１４は、前記電極１６に導通し、実質的に電子部品１２１の電極として機能するものとなっている。なお、本実施形態では、図２（ａ）に示したようにコア１３の表面に帯状の導電膜１４が複数設けられており、これら導電膜１４はそれぞれ独立して電子部品１２１の電極１６に接続・導通している。したがって、これら導電膜１４は、その内側に位置するコア１３とともに、それぞれが独立して、本発明におけるバンプ電極１２として機能するようになっている。

コア１３は、感光性絶縁樹脂や熱硬化性絶縁樹脂からなるもので、具体的には、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂等によって形成されたものである。このような樹脂からなるコア１３は、公知のリソグラーフィー技術やエッチング技術により、所定の形状に形成される。そして、コア１３は、後述するプラズマ処理によって、その表面が所定の表面粗さとなるように荒らされ、多数の凹凸を有する構造となる。なお、樹脂の材質（硬度）や形状（高さや幅）については、端子１１の形状や大きさによって適宜に選択・設計される。

導電膜１４は、Ａｕ、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＶ、Ａｌ、Ｐｄ、鉛フリーハンダ等の金属や合金からなるものである。また、導電膜１４は、これら金属（合金）の単層であっても、複数種を積層したものであってもよい。また、このような導電膜１４は、スパッタ法等の公知の成膜法で成膜し、その後帯状にパターニングしたものであってもよく、無電解メッキによって選択的に形成したものであってもよい。または、スパッタ法や無電解メッキによって下地膜を形成し、その後電解メッキによって下地膜上に上層膜を形成し、これら下地膜と上層膜とからなる積層膜により、導電膜１４を形成してもよい。なお、金属（合金）の種類や層構造、膜厚、幅については、前記コア１３の場合と同様に、端子１１の形状や大きさによって適宜に選択・設計される。本実施形態では、金からなる導電膜１４が形成され、その表面が凹凸になっている。

（電子部品の実装方法）
以下、本実施形態に係る電子部品の実装方法について説明する。図４は、電子部品１２１の実装方法を順に示す工程図である。本実施形態の電子部品１２１の実装方法は、電子部品１２１上に設けられた樹脂からなるコア１３をプラズマ処理してコア１３表面に凹凸を形成する工程と、凹凸が形成されたコア１３に導電膜１４を形成することで、バンプ電極１２の表面を所定の表面粗さにする工程と、電子部品１２１を酸化膜１１ａが形成された端子１１を有する基板１１１に押圧し、バンプ電極１２表面が所定の表面粗さになるように形成された凹凸によって酸化膜１１ａの一部を破断させて端子１１の表面を露出させ、バンプ電極１２と端子１１とを導電接触させる工程と、を有する。

電子部品１２１を実装する際は、先ず、図４（ａ）に示すように、従来と同様の手法により製造された電子部品１２１を用意する。電子部品１２１上には、上述した樹脂からなるコア１３が形成されている。次に、コア１３をプラズマ処理（図中矢印）する。

ここで、プラズマ処理は、例えばアルゴンガスや酸素ガスを用いたプラズマアッシングを用いるのがよい。これにより、樹脂からなるコア１３の表面を、図４（ｂ）に示すように、導電膜１４が形成される領域（図中の破線部間）に局所的に、かつ、所定の表面粗さになるように荒らすことができる。つまり、プラズマ処理の際に、プラズマ強度や処理時間等の各種条件を適宜変更することによって、バンプ電極１２が所定の表面粗さになるように、コア１３の表面に所定の大きさの凹凸を付与することができる。

次に、図４（ｃ）に示すように、電子部品１２１上の凹凸が形成されたコア１３に導電膜１４を形成する。このとき、上述のプラズマ処理によってコア１３の表面が所定の表面粗さになるように荒れているので、コア１３表面に導電膜１４が好適に密着する。つまり、コア１３の表面の凹凸に倣って、導電膜１４の表面に凹凸が形成されることになる。これにより、導電膜１４の表面が所定の表面粗さに設定されたバンプ電極１２が形成される。本実施形態では、バンプ電極１２の表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内になるようにしている。

次に、図４（ｄ）に示すように、基板１１１と電子部品１２１とを、互いの酸化膜１１ａの形成された端子１１とバンプ電極１２とが対向するように位置決めする。次に、位置決めされた状態で、互いに接合する方向に加圧する。

これにより、図４（ｅ）に示すように、バンプ電極１２が所定の表面粗さになるように形成された凹凸の凸部１２ａによって酸化膜１１ａの一部が破断し、端子１１の表面が露出するようになり、バンプ電極１２と端子１１とが導電接触する。このように、端子１１表面に酸化膜１１ａが形成されている場合でも、実装時において導電膜１４に設けられた凹凸の凸部１２ａに荷重が集中するため、端子１１表面の酸化膜１１ａが容易に突き破られ、バンプ電極１２と端子１１とが導電接触するようになる。

そして、このように導電膜１４と端子１１とが導電接触した状態で、すなわち、所定の圧力で加圧した状態のもとで、上述した封止樹脂１２２が基板１１１と電子部品１２１との間に充填配置され、硬化される。以上の工程により、本実施形態の実装構造体１０が得られる。

なお、封止樹脂１２２については、予め基板１１１と電子部品１２１との間に未硬化状態または半硬化状態で配置しておき、導電膜１４と端子１１とを導電接触させた後、硬化させてもよい。

本実施形態の電子部品１２１の実装構造体１０によれば、バンプ電極１２が所定の表面粗さになるように、その表面に多数の凹凸が設けられているので、実装時に凹凸によって端子１１表面の酸化膜１１ａが突き破られて、バンプ電極１２と端子１１とが導電接続状態となる。このように、端子１１表面に酸化膜１１ａが形成されている場合でも、実装時においてバンプ電極１２の表面に設けられた凹凸の凸部１２ａに荷重が集中するため、端子１１表面の酸化膜１１ａが容易に突き破られ、バンプ電極１２と端子１１とが導電接触するようになる。したがって、端子１１表面の酸化膜１１ａの影響による実装時の電極間の接触不良を解消して良好な導電接続状態を確保することができる。また、特許文献１のように端子に金めっき処理を施さないので、得られる電子部品の実装構造体の低コスト化を図ることができる。

また、この構成によれば、バンプ電極１２の表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内と適度に設定されるので、実装時に端子１１表面の酸化膜１１ａを好適に突き破ることができる。一方、導電膜１４の表面粗さが１５ｎｍ未満となると、凹凸の凸部１２ａが小さすぎてしまい、実装時に端子１１表面の酸化膜１１ａを好適に突き破ることができない場合がある。また、導電膜１４の表面粗さが３０ｎｍを超えると、凹凸の凸部１２ａが大きすぎてしまい、実装時に端子１１にクラックを生じさせ、接触不良等の不具合が起こる場合がある。

また、この構成によれば、端子１１が銅からなるので、端子１１の良好な導電性を確保できるとともに、低コスト化を図ることが可能となる。

本実施形態の電子部品１２１の実装方法によれば、バンプ電極１２が所定の表面粗さになるように、その表面に設けられた多数の凹凸によって、実装時に端子１１の表面の酸化膜１１ａが突き破られるので、バンプ電極１２と端子１１とが導電接続状態となる。このように、端子１１表面に酸化膜１１ａが形成されている場合でも、実装時において導電膜１４に設けられた凹凸の凸部１２ａに荷重が集中するため、端子１１表面の酸化膜１１ａが容易に突き破られ、バンプ電極１２と端子１１とが導電接触するようになる。したがって、端子１１表面の酸化膜１１ａの影響による実装時の電極間の接触不良を解消して良好な導電接続状態を確保することができる。

また、この実装方法によれば、例えばアルゴンガスや酸素ガスを用いたプラズマアッシング等のプラズマ処理によって、樹脂からなるコア１３の表面を所定の表面粗さになるように荒らすことができる。したがって、プラズマ処理の際に、プラズマ強度や処理時間等の各種条件を適宜変更することによって、バンプ電極１２が所定の表面粗さになるように、コア１３の表面に所定の大きさの凹凸を付与することができる。また、所定の表面粗さになるようにコア１３の表面が荒らされるので、コア１３の表面に導電膜１４を形成する際にコア１３と導電膜１４との密着性を向上させることができる。

なお、上記電子部品１２１の実装方法においては、電子部品１２１上に設けられたコア１３をプラズマ処理してコア１３表面に凹凸を形成した後に、凹凸が形成されたコア１３に導電膜１４を形成することで、バンプ電極１２を所定の表面粗さにしているが、これに限らない。例えば、電子部品１２１上に設けられたコア１３に導電膜１４を形成した後に、導電膜１４をプラズマ処理して導電膜１４の表面に凹凸を形成することで、バンプ電極１２を所定の表面粗さにしてもよい。

図５は、電子部品１２１の実装方法を順に示す工程図である。本実施形態の電子部品１２１の実装方法は、電子部品１２１上に設けられたコア１３の表面の導電膜１４をプラズマ処理して導電膜１４表面に凹凸を形成し、バンプ電極１２を所定の表面粗さにする工程と、電子部品１２１を酸化膜１１ａが形成された端子１１を有する基板１１１に押圧し、凹凸によって酸化膜１１ａの一部を破断させて端子１１の表面を露出させ、バンプ電極１２と端子１１とを導電接触させる工程と、を有する。

電子部品１２１を実装する際は、先ず、図５（ａ）に示すように、従来と同様の手法により製造された電子部品１２１を用意する。電子部品１２１上には上述した樹脂からなるコア１３と、コア１３表面に設けられた導電膜１４とを有するバンプ電極が形成されている。次に、導電膜１４をプラズマ処理（図中矢印）する。

ここで行われるプラズマ処理は、例えばアルゴンガスを用いたプラズマアッシングが好適である。これにより、金属からなる導電膜１４の表面を、図５（ｂ）に示すように所定の表面粗さになるように荒らすことができる。したがって、プラズマ処理の際に、プラズマ強度や処理時間等の各種条件を適宜変更することによって、導電膜１４の表面に所定の大きさの凹凸を付与することができる。これにより、導電膜１４の表面が所定の表面粗さ（表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内）に設定されたバンプ電極１２が形成される。以下、上述した実装工程を経ることにより、本実施形態の実装構造体１０が得られる。

この実装方法によれば、例えばアルゴンガスを用いたプラズマアッシング等のプラズマ処理によって、コア１３の表面に形成された導電膜１４の表面を所定の表面粗さになるように荒らすことができる。したがって、プラズマ処理の際に、プラズマ強度や処理時間等の各種条件を適宜変更することによって、バンプ電極１２が所定の表面粗さになるように、導電膜１４の表面に所定の大きさの凹凸を付与することができる。また、コア１３の表面に導電膜１４を形成した後にプラズマ処理されるので、コア１３と導電膜１４との接触領域以外にも凹凸を形成できる。このため、端子１１とバンプ電極１２との間（電極間）に封止樹脂１２２を設ける場合、導電膜１４と封止樹脂１２２との密着性が向上し、その結果、電極間の接合強度を高めることができる。

本願発明者は、本発明の電子部品の実装構造体の効果を実証する実験を行った。具体的には、バンプ電極の表面に所定の表面粗さとなるように凹凸を形成することで、端子表面が酸化されて形成される酸化膜を除去する工程（酸化膜除去工程）を行うことなしに、つまり端子表面に酸化膜が形成されている場合であっても、実装状態においてバンプ電極と端子との接続信頼性が確保できるか否かを確認する実験を行った。以下、この実験結果について説明する。

本実施例では、バンプ電極の表面に、その表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内になるように多数の凹凸を形成した後、このバンプ電極を有する電子部品と、表面に酸化膜を有する端子の設けられた基板とを実装することにより、半導体装置を作製した。

そして、本実施例の半導体装置について、各種信頼性試験を行ったところ、以下の結果が得られた。
プレッシャークッカー試験（ＰＣＴ）では、温度１３０℃、相対湿度８５％、処理時間１００時間の試験条件をクリアすることができた。
温度サイクル試験では、温度サイクル−６５℃〜１５０℃、処理サイクル数３００サイクルの試験条件をクリアすることができた。
高温放置試験では、温度１５０℃、処理時間１０００時間の試験条件をクリアすることができた。

すなわち、バンプ電極の表面に、その表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内になるように多数の凹凸を形成することにより、酸化膜除去工程を行うことなしに、つまり端子表面に酸化膜が形成されている場合であっても、実装状態においてバンプ電極と端子との接続信頼性が確保できることが判明した。

一方、バンプ電極の表面粗さが１５ｎｍ未満となると、所望の効果が得られにくくなり、他方、導電膜の表面粗さが３０ｎｍを超えると、実装時に端子にクラックが生じる不具合が起こる場合がある。これらの場合、バンプ電極と端子との接続圧力や接続温度を上昇させるなど、接続条件を変更しなければならないため、実装状態において所望の接続信頼性を確保できないおそれがあると本願発明者は推測している。

１０…実装構造体、１１…端子、１１ａ…酸化膜、１２…バンプ電極、１２ａ…凸部（凸）、１３…コア、１４…導電膜、１１１…基板、１２１…電子部品

Claims (6)

1. バンプ電極を有する電子部品を、端子を有する基板上に実装してなる電子部品の実装構造体であって、
   前記バンプ電極は、樹脂からなるコアと、該コアの表面に設けられた導電膜とを有するとともに、その表面に多数の凹凸を有し、所定の表面粗さとなっており、
   前記端子の表面の露出する部位全体を覆うように酸化膜が形成されており、
   前記電子部品は、実装時に前記凹凸によって前記酸化膜の少なくとも一部が破断されて前記端子の表面が露出されることにより、前記バンプ電極と前記端子とが導電接触されていることを特徴とする電子部品の実装構造体。
2. 前記表面粗さが１５〜３０ｎｍの範囲内となっていることを特徴とする請求項１に記載の電子部品の実装構造体。
3. 前記端子が、銅からなることを特徴とする請求項１または２に記載の電子部品の実装構造体。
4. バンプ電極を有する電子部品を、端子を有する基板上に実装してなる電子部品の実装方法であって、
   前記バンプ電極は、樹脂からなるコアと、該コアの表面に設けられた導電膜とを有するとともに、その表面に多数の凹凸を有し、所定の表面粗さとなっており、
   前記端子の表面の露出する部位全体を覆うように酸化膜が形成されており、
   前記電子部品を前記基板に押圧し、前記凹凸によって前記酸化膜の少なくとも一部を破断させて前記端子の表面を露出させ、前記バンプ電極と前記端子とを導電接触させる工程を有することを特徴とする電子部品の実装方法。
5. 前記バンプ電極は、前記コアをプラズマ処理して該コアの表面に前記凹凸を形成した後に、前記凹凸が形成された前記コアに前記導電膜を形成することで、その表面が前記表面粗さになるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の電子部品の実装方法。
6. 前記バンプ電極は、前記コアに前記導電膜を形成した後に、該コアの表面に形成された前記導電膜をプラズマ処理して該導電膜の表面に前記凹凸を形成することで、その表面が前記表面粗さになるように形成されることを特徴とする請求項４に記載の電子部品の実装方法。

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