JP2013131598A

JP2013131598A - 電子部品、及び電子デバイス

Info

Publication number: JP2013131598A
Application number: JP2011279445A
Authority: JP
Inventors: Tomoyoshi Saito; 朋善齋藤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2011-12-21
Publication date: 2013-07-04

Abstract

【課題】接続部の微細化を実現するとともに接続信頼性を確保できる電子部品、及び電子デバイスを提供する。
【解決手段】半導体チップ２と、半導体チップ２に接続される配線部１５が設けられた配線基板１と、半導体チップ２と配線部１５との接続部分を覆った状態に配線基板１に設けられる樹脂部２０と、を備えた電子部品１００に関する。半導体チップ２は、各々が千鳥状となるように配置されるとともに配線部１５に接続される第１のバンプ及び第２のバンプを有している。第１のバンプは第２のバンプに対して半導体チップの内側に配置され、第１のバンプの長さは第２のバンプよりも長い。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品、及び電子デバイスに関するものである。

従来、半導体チップを配線基板上に実装する技術ではチップと配線基板との導通信頼性の確保とともに、電子部品の高密度化に伴って隣接する配線（バンプ）間の更なる狭ピッチ化（微細化）が求められている。このようなバンプ配置について千鳥状に配置することで上述の微細化を図った技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３４２９９３号公報

しかしながら、上記従来技術においてはアンダーフィル材の硬化収縮等の影響が考慮されていないため、微細化によりバンプが密集した部分において上記アンダーフィル材の剥離が発生し、接続信頼性を低下させるおそれがあるといった問題がある。

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、接続部の微細化を実現するとともに接続信頼性を確保できる電子部品、及び電子デバイス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に、本発明の電子部品は、半導体チップと、前記半導体チップに接続される配線部が設けられた配線基板と、前記半導体チップと前記配線部との接続部分を覆った状態に前記配線基板に設けられる樹脂部と、を備え、前記半導体チップは、各々が千鳥状となるように配置されるとともに前記配線部に接続される第１のバンプ及び第２のバンプを有し、前記第１のバンプは前記第２のバンプに対して前記半導体チップの内側に配置され、前記第１のバンプの長さは前記第２のバンプよりも長いことを特徴とする。

本発明の電子部品によれば、第１のバンプの長さが第２のバンプの長さよりも長く設定されるので、第２のバンプが小型化されることでバンプ間のスペースを拡大することができる。よって、樹脂部と配線基板との接触面積が拡がって樹脂部の硬化収縮による応力集中が緩和され、樹脂部の密着力が向上して剥離の発生を防止し、高い接続信頼性を確保できる。

上記電子部品においては、前記第１のバンプ及び前記第２のバンプにおける前記配線部の長さ方向での間隔は、当該第１のバンプ及び当該第２のバンプにおける配列ピッチの２倍以上であるのが好ましい。
この構成によれば、上述のようにバンプ間のスペースを十分拡大することができる。

上記電子部品においては、前記第１のバンプの幅は、前記第２のバンプの幅と同一であるのが好ましい。
この構成によれば、第１のバンプ及び第２のバンプが同一の幅から構成されるので、半導体チップを実装する際、バンプに対する幅方向での位置合わせを容易にすることができる。

本発明の電子デバイスは、上記電子部品を備えることを特徴とする。

本発明の電子デバイスによれば、上述したように樹脂部の剥離を防止した接続信頼性の高い電子部品を備えるので、該電子デバイス自体も接続信頼性の高い高品質なものとなる。

電子部品の構成を示す平面図である。電子部品の要部構成を示す断面図である。半導体チップの能動面の構成を示す図である。半導体チップ及び配線基板の実装部分の要部構成を示す図である。液晶モジュールの構成を示す断面図である。

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、実際の構造における縮尺や数等が異なっている。

図１は本実施形態に係る電子部品１００の構成を示す平面図であり、図２は電子部品１００における要部構成を示す断面図である。
図１に示すように、電子部品１００は、配線基板１と、該配線基板１に実装される半導体チップ２と、を主体として構成される。なお、電子部品１００は、後述する液晶モジュールの駆動ドライバーを構成するためのものである。

配線基板１は、例えばポリイミド等のフィルム材料から構成された可撓性を有するものである。また、配線基板１は配線部１５を有する。配線部１５は入力用配線１１と出力用配線１２とを含む。入力用配線１１は半導体チップ２の入力側に接続されるものであり、出力用配線１２は半導体チップ２の出力側に接続されるものである。入力用配線１１及び出力用配線１２は、例えば銅箔パターンから構成される。

図２に示すように半導体チップ２は、配線基板１の入力用配線１１に電気的に接続される入力側バンプ２１と、配線基板１の出力用配線１２に電気的に接続される出力側バンプ２２と、を有している。

本実施形態では、半導体チップ２（入力側バンプ２１及び出力側バンプ２２）が異方導電性フィルム（ＡＣＦ；Anisotropic Conductive Film）を介して配線基板１（入力用配線１１及び出力用配線１２）に実装されている。なお、異方導電性フィルムに代えて異方導電性ペースト（ＡＣＰ; Anisotropic Conductive Paste）、絶縁性接着剤、絶縁性樹脂等を用いても良い。

入力用配線１１及び出力用配線１２は、一端側が半導体チップ２にそれぞれ電気的に接続されている。また、配線基板１上には入力用配線１１及び出力用配線１２を覆うようにソルダーレジスト層１６が設けられている。入力用配線１１及び出力用配線１２の他端側は、ソルダーレジスト層１６から露出した状態とされている。

電子部品１００は、半導体チップ２の周囲を覆うようにアンダーフィル材（樹脂部）２０が設けられている。アンダーフィル材２０は、ソルダーレジスト層１６上に重なるように設けられている。このようなアンダーフィル材２０としては、熱硬化性を有する樹脂材料から構成される。

図３は半導体チップ２の能動面の構成を示す図である。なお、図３においては説明をわかり易くするため、配線基板１に形成された入力用配線１１及び出力用配線１２を図示している。

図３に示すように、半導体チップ２の能動面２ａには、入力側バンプ２１及び出力側バンプ２２がそれぞれ設けられている。出力側バンプ２２は、入力側バンプ２１に比べて、狭いピッチで配置されている。具体的に出力側バンプ２２は千鳥状に配列されている。また、配線基板１側においても半導体チップ２と同様、出力用配線１２における半導体チップ２に接続される側の端部が千鳥状に配置されている。これにより、出力用配線１２は入力用配線１１に比べて狭ピッチで配置されたものとなっている。

出力側バンプ２２は、半導体チップ２の内側に設けられる内側バンプ（第１のバンプ）２２ａと、該内側バンプ２２ａに対して外側に設けられる外側バンプ（第２のバンプ）２２ｂと、を有している。

図４は半導体チップ２及び配線基板１の実装部分の要部構成を示す図である。
図４に示すように千鳥状に配置された内側バンプ２２ａ及び外側バンプ２２ｂは、それぞれ同じ幅となっている。内側バンプ２２ａの長さＬ１は、外側バンプ２２ｂの長さＬ２よりも長く設定されている。また、内側バンプ２２ａ及び外側バンプ２２ｂにおける配線部１５の長さ方向での間隔Ｙは、内側バンプ２２ａ及び外側バンプ２２ｂ間の配列ピッチＸの２倍以上に設定されている。

ところで、上記アンダーフィル材２０は熱硬化性樹脂材料から構成されるため、硬化収縮時に応力集中が生じてしまう。このような応力集中が生じると配線基板１に対するアンダーフィル材２０の密着力が低下し、配線基板１からアンダーフィル材２０が剥離する可能性がある。

このような不具合に対し、本実施形態に係る電子部品１００によれば、上記条件（Ｌ１＞Ｌ２およびＹ≧２Ｘ）を満たす出力側バンプ２２を含む半導体チップ２と、該出力側バンプ２２に対応するピッチの出力用配線１２を含む配線基板１と、を備えたものとしている。

上述したような条件（Ｌ１＞Ｌ２およびＹ≧２Ｘ）を満たすことで、内側バンプ２２ａ及び外側バンプ２２ｂ間の間隔Ｙを拡げることができる。よって、アンダーフィル材２０と配線基板１との接触面積を相対的に拡大させることができる。

また、本実施形態に係る電子部品１００では、外側バンプ２２ｂの長さＬ２を相対的に短くすることでアンダーフィル材２０の硬化収縮による応力集中を緩和し、アンダーフィル材２０の剥離を防止できる。また、外側バンプ２２ｂの長さＬ２を短くすることで、バンプ２２ａ，２２ｂ間の間隔Ｙを拡げつつ、半導体チップ２のサイズが大型化するのを防止できる。

以上述べたように、本実施形態に係る電子部品１００によれば、バンプ２２ａ，２２ｂ間のスペースを拡大することで、アンダーフィル材２０と配線基板１との接触面積が拡がってアンダーフィル材２０の硬化収縮による応力集中が緩和され、アンダーフィル材２０の密着力が向上して剥離の発生を防止し、高い接続信頼性を確保できる。

なお、上記説明では電子部品１００として、半導体チップ２を備えた場合を例に挙げて説明したが、半導体チップ２を例えばコンデンサ、抵抗等の電子素子に置き換えることもできる。

続いて、本発明の電子デバイスとして液晶モジュールに適用した場合を例に挙げて説明する。図５は液晶モジュールの構成を示す断面図であり、同図（ａ）は同図（ｂ）に示される液晶モジュールのＡ−Ａ線矢視による断面図、同図（ｂ）は液晶モジュールの平面構成を示す図である。

図５（ｂ）に示されるように、液晶モジュール２００は、液晶パネル２０１と、液晶パネル２０１を駆動する駆動ドライバー２０２と、を備えている。駆動ドライバー２０２は、上記電子部品１００から構成されるものであり、駆動用回路が形成された上記半導体チップ２を有している。

液晶パネル２０１は、素子基板２１０と、対向基板２１１と、これら基板２１０，２１１間に挟持された液晶層２１２と、を有している。

素子基板２１０は、例えばガラス基板から構成されるものであり、ＩＴＯ等の透明電極からなる画素電極、及び画素電極への電圧印可をスイッチングするためのＴＦＴ駆動部（不図示）を備えるものである。
また、対向基板２１１は、例えばガラス基板から構成されるものであり、内面にＩＴＯ等の透明電極からなる対向電極を有している。

素子基板２１０は対向基板２１１よりも大きく形成され、一端部が張り出した張出部２１０ａを有している。張出部２１０ａの内面には透明電極から構成された配線部２１３が形成されている。配線部２１３は、一端側が素子基板２１０に設けられた不図示のＴＦＴ駆動部に接続され、他端側がＡＣＦ２１４を介して駆動ドライバー２０２を構成する電子部品１００の出力用配線１２と電気的に接続されている。

また、駆動ドライバー２０２（電子部品１００）の入力用配線１１には、ＡＣＦ２１５を介して外部接続基板２２０が接続されている。外部接続基板２２０には、入力用配線１１と同一ピッチで形成された端子（不図示）が形成され、該端子と入力用配線１１とが位置合わせされた状態で外部接続基板２２０が実装されている。また、外部接続基板２２０は不図示の外部装置である電源装置等に接続されている。これにより、外部接続基板２２０は、駆動ドライバー２０２に対して電力を供給可能としている。

液晶モジュール２００は、このような構成に基づき、入力用配線１１を介して外部装置から供給した電力により駆動した駆動ドライバー２０２を介して液晶パネル２０１を駆動可能となっている。液晶パネル２０１は、駆動ドライバー２０２から送られる駆動信号に基づき、素子基板２１０側の画素電極と対向電極との間で液晶層２１２に電圧を印可することで所望の画像を表示可能となっている。

本実施形態によれば、駆動ドライバー２０２として、バンプ２２ａ，２２ｂ間のスペースを拡大してアンダーフィル材２０の剥離を防止した接続信頼性の高い電子部品１００を備えるので、液晶モジュール２００自体も接続信頼性が高く高品質なものとなる。

また、本発明の電子部品が適用される電子デバイスは、液晶モジュールに限るものではなく、プリンターヘッドや、有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Field Emission Display等）など、各種の電気光学装置や各種の電子モジュールに適用可能である。

１００電子部品、１配線基板、２半導体チップ、１２出力用配線、１５配線部、２０アンダーフィル材（樹脂部）、２２出力側バンプ、２２ａ内側バンプ（第１のバンプ）、２２ｂ外側バンプ（第２のバンプ）、２００液晶モジュール（電子デバイス）

Claims

半導体チップと、
前記半導体チップに接続される配線部が設けられた配線基板と、
前記半導体チップと前記配線部との接続部分を覆った状態に前記配線基板に設けられる樹脂部と、を備え、
前記半導体チップは、各々が千鳥状となるように配置されるとともに前記配線部に接続される第１のバンプ及び第２のバンプを有し、
前記第１のバンプは前記第２のバンプに対して前記半導体チップの内側に配置され、
前記第１のバンプの長さは前記第２のバンプよりも長いことを特徴とする電子部品。
前記第１のバンプ及び前記第２のバンプにおける前記配線部の長さ方向での間隔は、当該第１のバンプ及び当該第２のバンプにおける配列ピッチの２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の電子部品。
前記第１のバンプの幅は、前記第２のバンプの幅と同一であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子部品。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子部品を備えることを特徴とする電子デバイス。