JPH04291995A - 印刷回路基板のパターン接続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印刷回路基板のパター
ン接続方法に係り、特にＰＧＡ（ピン・グリット・アレ
イ）ＬＳＩやバンプＬＳＩ等の高密度ＬＳＩを搭載する
ために使用する高密度印刷回路基板に設計変更または基
板の修復等が発生した時の印刷回路基板のパターン接続
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の印刷回路基板（以下、単に基板と
称する）と高密度実装化が進み、これらの基板に搭載す
る部品形状も従来のアウターリード型からバンプ型ある
いはピン・グリット・パッケージのようなインナーリー
ド型タイプに変わりつつある。

【０００３】図７は従来の技術を示すものであって、同
図（ａ）はその側面図、同図（ｂ）はその斜視図を示す
。

【０００４】上記のようなインナーリード型タイプの部
品を基板上に実装する場合は、予め実装されるべき部品
（以下、ＬＳＩ７１と称する）の下面から突出するリー
ド７２の位置に対応して基板７０の表面にパッド７３を
形成しておき、このパッド７３とリード７２とを半田に
て接続することでその実装が行われていた。

【０００５】さらにこの基板７０の表面には、設計時の
配線に変更が生じた場合または基板自体に修復を施すよ
うな必要が生じた時のために、上記パッド７３の形成時
に併せて修復用のパッド７５が形成されているのが普通
である。

【０００６】そして、実際に設計変更または基板の修復
を行なうことでその配線に変更が生じた場合に備えて予
めＬＳＩ７１の下面で且つそのリード７２の隙間をぬっ
て配線７６を通し、一旦修復用パッド７５に半田にて接
続しておき、そこから新たに配線されるべき位置にワイ
ヤ７４の一端を接続することで、配線の変更を行ってい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしなから、従来の
パターン接続方法では近年の高密度化によって部品から
突出するリードの間隔が年々狭くなってきており、その
間を通す配線の本数に限界を生じている。

【０００８】また、部品の下部から配線の引出しを手作
業にて行なうため、作業性および信頼性に問題があった
。

【０００９】更に、設計変更が生じた時の場合に備えて
予め基板上にその配線変更用のパターンを形成しその一
端を露出しておくのでは、基板の外部からのノイズによ
る反射等によって配線接続上の信頼性も劣ることとなる
。

【００１０】従って、本発明は基板に対しての修復また
は設計変更に伴う引出し用の配線の配線量を増加させる
と共に、その時の配線接続上の作業性および信頼性を向
上させることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、基板１の表
面に内層接続パターン３を形成する工程と、該内層接続
パターン３を含め該基板１の表面全体に表面層２を形成
する工程と、該表面層２の表面に、部品搭載用の第１の
パッド５と該第１のパッド５と接続される配線パターン
６、および設計変更または修復が生じた場合に該配線パ
ターン６と異なる配線パターンへの引出し口となる第２
のパッド４とを形成する工程と、該設計変更または修復
が発生した際にのみ、該第２のパッド４の近傍にレーザ
光８を照射し、該内層接続パターン３に通じる孔９を形
成する工程と、該孔９にボールボンディク法またはウェ
ッジボンディング法またはそれらを併せたものを用いて
導電性接続材１０を形成することで、該第２のパッド４
と該内層接続パターン３とを電気的に接続する工程と、
を有することを特徴とする印刷回路基板のパターン接続
方法、によって達成される。

【００１２】

【作用】即ち、本発明においては、基板の表面で且つそ
の基板に形成される表面層の下面に予め設計変更または
修復が発生した時に使用する内層接続パターンを形成し
ておくことにより、領域の面積自体を増加せずとも基板
の表面において多層にて配線パターンを確保できるため
、結果的に配線量を増加させることができる。

【００１３】また、ボールボンディング法またはウェッ
ジボンディング法またはそれらを併せたものを用いるこ
とで部品下部配線の自動化を行なうことができ、作業性
および信頼性が向上する。

【００１４】更に設計変更等が発生した時のみ内層接続
パターンとその内層接続パターンと接続される電気的配
線を結線するため、外部からのノイズによる反射に対し
ても有効であり、配線接続上の信頼性も向上する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を図１乃至図
６を用いて詳細に説明する。

【００１６】図１は本発明の実施例を示す図である。図
２は本発明の実施例の斜視図を示す図である。

【００１７】図３はボンディング接合技術を示す図であ
る。図４はボンディング接合パターンを示す図である。

【００１８】図５はウェッジボンディングを用いた接合
断面図である。図６は本発明の他の実施例を示す図であ
る。

【００１９】尚、図１乃至図６において、同一符号を付
したものは同一対象物をそれぞれ示すものである。

【００２０】図１（ａ）に示すように、基板１の表面に
はポリイミド等の樹脂の第１の薄膜２ｂが形成され、そ
の第１の薄膜２ｂの表面に基板１の配線に変更が生じた
場合または基板に修復を行なう場合にのみ用いる専用の
内層接続パターン３およびその内層接続パターン３と接
続される内層パッド３ａが予め形成されている。この内
部接続パターン３は基板１上に実装される部品のリード
数と同じ数を予め準備しておくことが望ましい。その内
層接続パターン３および内層パッド３ａを覆うようにポ
リイミド等の樹脂の第２の薄膜２ａが形成される。従っ
て、基板１の表面には第１の薄膜２ｂおよび第２の薄膜
２ａによって表面層２と呼ばれる層が形成されることと
なる。

【００２１】この第２の薄膜２ａの表面にはインナーリ
ード型タイプの部品のリードが当接するＬＳＩピンパッ
ド５、および上記内層接続パターン３と接続するため上
記内層パッド形成位置の上面にドーナツ状の上下接続パ
ッド４、およびそれら２つのパッド５，４を接続する配
線パターン６が形成されている。

【００２２】尚、図２に示すように、ＬＳＩピンパッド
５および配線パターン６および上下接続パッド４の周囲
には、厚膜の基板１の内層パターンと接続するための配
線６やその配線６と接続されるビア６ａや、一端を内層
パッド３ａと接続された内層接続パターン３の他端と接
続されるビア１２およびそのビア１２を介して基板１の
表面に表面パッド１１が形成されている。

【００２３】特に予め形成された基板１上の配線に変更
等を要しない時は、この第１の薄膜２ｂに形成されたパ
ターン郡によって部品がそれぞれ動作する。

【００２４】今、その配線に変更が生じ、あるいは基板
に修復が生じてその配線を変更する必要が生じたとする
。

【００２５】すると、必要に応じて部品を一旦基板１上
からリムーブした後、同図（ｂ）に示すように、ドーナ
ツ状の上下接続パッド４の内縁部分にレーザ光８を照射
し、その内縁部分の第２の薄膜２ａを除去し、孔９を穿
孔する。

【００２６】そして、同図（ｃ）に示すように、レーザ
光８によって穿孔された孔９に半田等の導電性接続材１
０を形成することで内層接続パターン３および上下接続
パッド４とが電気的に接続されることとなる。

【００２７】即ち、本発明においては実際に設計変更ま
たは基板の修復が生じた時のみその設計変更用または修
復用のパターンを電気的に結線することにより、基板１
に形成された設計変更用のパターンからノイズが進入し
て反射等の影響を及ぼすことがなくなるものである。

【００２８】上記ドーナツ状の上下接続パッド４と内層
接続パターン３とを接続する方法として図３に示す接合
技術を本発明において用いる。

【００２９】即ち、基板３０の表面に形成されたパッド
３１と、このパッド３１の一部を覆い且つ基板３０の表
面に形成される表面層３３の表面に形成されたパット３
２とを接続するには、レーザ光によって穿孔された孔３
４に球部３６ａと枝部３６ｂとを有する半田ボール３６
を設ける。この球部３６ａは出来ればその径は表面層３
３の膜厚と同程度とし、枝部３６ｂに対してその上方か
ら先端にその枝部３６ｂを保持してなるヘッド３５を有
する加熱用のボンディングチップを設ける。そして、ヘ
ッド３５を加熱することで、枝部３６ｂを介してその熱
が球部３６ａに伝わり半田ボール３６全体が溶融し、そ
の球部３６ａの溶融に伴って枝部３６ｂが溶融されその
溶融した球部３６ａが基板３０の表面のパッド３１と接
続され、一方溶融した枝部３６ｂがドーナツ状のパッド
３２と接続される。この例は図４（ａ）に示す球部を潰
して上記層パターンをショート接続したボールボンディ
ング法を用いた技術であるが、その他、同図（ｂ）に示
すような枝部が完全に溶融せず、ブリッジ状に表面層の
パッドと接続をなすウェッジボンディング法や、同図（
ａ）と（ｂ）とを併せたブリッジ状ではないが表面層の
パッドの一部に枝部を接続するものが用いる。

【００３０】この技術はそのボンジィング時の状況によ
って適宜選択されるものであって、更にこの半田ボール
を溶融する加熱用のボンディングチップは全て自動制御
によって行われるものである。

【００３１】図５は上記ウェッジボンディング法を用い
て内層接続パターンと上下接続パッドとを接合した断面
図である。上下接続パッド４は内層接続パターン３を接
続するために半田ボール１３を用い、その半田ボール１
３の枝部１４は上下接続パッド４の一部に接合する点の
除けばボールボンディング法と同様であるため、その説
明は省略する。

【００３２】その他、図６を用いて本発明の他の実施例
を説明すると、図２のように内層接続パターン３の他端
はビアを用いて基板１の表面パッド１１と接続した状態
として説明を行ったが、配線数を増加したい場合等にお
いてはその他端を直接ＥＣパッド１６へと接続してワイ
ヤ１７によって引き出してもよいことはいうまでもない
。尚、１５はパターンカット部を示すものである。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明したように、本発明において
は、表面層の内層にへっ径変更または基板修復用のパタ
ーンを内層接続パターンとして設けることによって、設
計変更等に要する領域の面積は変わらずとも、配線量を
増加することができる。

【００３４】部品の下面をワイヤ等によって配線する必
要もなくなるため、作業性およびその信頼性も向上する
。

【００３５】更に、設計変更等が発生した時にのみその
設計変更に要する配線パターンを結線するため、外部か
らのノイズによる反射対策を行え、接続上の信頼性が向
上し、部品の動作信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図であって、（ａ）は基
板の表面に形成された配線パターンを示す状態，（ｂ）
はレーザ光の照射を示す状態，（ｃ）は半田接続状態を
示すものである。

【図２】本発明の実施例の斜視図である。

【図３】ボンンディング接合技術を示す図である。

【図４】ボンディング接合パターンを示す図であって、
（ａ）はボールボンディング法，（ｂ）はウェッジボン
ディング法，（ｃ）はボールボンディング法とウェッジ
ボンディング法を併せたものである。

【図５】ウェッジボンディングを用いた接合断面図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例を示す図である。

【図７】従来例を示す図であって、（ａ）は側面図，（
ｂ）は斜視図である。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板（１）の表面に内層接続パターン
   （３）を形成する工程と、該内層接続パターン（３）を
   含め該基板（１）の表面全体に表面層（２）を形成する
   工程と、該表面層（２）の表面に、部品搭載用の第１の
   パッド（５）と該第１のパッド（５）と接続される配線
   パターン（６）、および設計変更または修復が生じた場
   合に該配線パターン（６）と異なる配線パターンへの引
   出し口となる第２のパッド（４）とを形成する工程と、
   該設計変更または修復が発生した際にのみ、該第２のパ
   ッド（４）の近傍にレーザ光（８）を照射し、該内層接
   続パターン（３）に通じる孔（９）を形成する工程と、
   該孔（９）に導電性接続材（１０）を形成することで、
   該第２のパッド（４）と該内層接続パターン（３）とを
   電気的に接続する工程と、を有することを特徴とする印
   刷回路基板のパターン接続方法。
2. 【請求項２】　　上記孔（９）に上記導電性接続材を形
   成する方法として、ボールボンディング法またはウェッ
   ジボンディング法またはそれらを併せたものを用いるこ
   とを特徴とする請求項１記載の印刷回路基板のパターン
   接続方法。