JPH1140942A - 回路基板 - Google Patents

回路基板

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JPH1140942A
JPH1140942A JP9210215A JP21021597A JPH1140942A JP H1140942 A JPH1140942 A JP H1140942A JP 9210215 A JP9210215 A JP 9210215A JP 21021597 A JP21021597 A JP 21021597A JP H1140942 A JPH1140942 A JP H1140942A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回路基板の導体パターン部のボンディングエ
リアにバンプ付きのチップをバラツキが少なく、高いボ
ンディング強度で固着する。 【解決手段】 基板本体2上に設けられた導体層3にパ
ターンが形成された導体パターン部4を有し、超音波ボ
ンディングで搭載される部品のバンプが当たるボンディ
ング位置6a,6b,6cが前記導体パターン部4に2
つ以上設定される回路基板1において、少なくとも1つ
のボンディング位置の近傍の導体層に、前記導体パター
ン部4の縁から内側に延びてボンディング位置近傍に至
る切欠部8a又は凹部が形成されるか、あるいは孤立し
た切欠部8b又は凹部が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上の導体層を
パターン形成して導体パターン部とした回路基板に係
り、特に、導体パターン部にボンディングエリアを定
め、超音波ボンディング方法を用いて基板上に実装する
部品のバンプを接合する回路基板に関するものである。
【0002】
【従来の技術】基板上に銅箔等の導体層を接着して積層
し、導体層を所望のパターン形状に形成して配線接続を
実現する回路基板は、大型な電子装置に用いられるカー
ド型のプリント基板としてだけでなく、最近では、マル
チチップ実装やベアチップ実装等の高密度実装方法が普
及したことにより、大小さまざまな回路基板が多様に使
われている。例えば、チップ部品を回路基板に直接にフ
ェースダウンボンディングする回路基板や、バンプやタ
ブを直接に回路基板上に超音波ボンディングすることが
できる回路基板、あるいは、配線基板であると同時に部
品の容器をも兼ねて電子部品に使われる回路基板等にも
その例を見ることができる。
【0003】以下、従来技術を総合的に駆使して高密度
実装化に対応する最近の回路基板の1例として、チップ
型表面弾性波素子に用いられる回路基板を例に取り、図
11乃至図12を参照して説明する。
【0004】図11は従来の表面弾性波素子の構造を分
解図として示す斜視図である。ニオブ酸リチウム結晶等
の表面弾性波チップ(以下、チップという)21の片面
(図11においては裏面)には、信号入出力用、グラン
ド接続用、あるいは、必要により電源接続用等の目的
で、高さが数十ミクロン程度の複数の電極バンプ(以
下、バンプという)22が8カ所に取り付けられてい
る。チップ21が搭載される回路基板23には、導体パ
ターン部24が導体層にパターン形成されており、導体
パターン部24には、バンプ22が超音波ボンディング
されて固着される所定の領域として、ボンディングエリ
ア25が定められている。ここで、ボンディングエリア
25は、バンプ22が直接当たるボンディング位置と超
音波ボンディングにより当該バンプが広がって溶着、接
合した部分とを包含するエリアである。そして、前記チ
ップ21が超音波ボンディングで装着されたのち、回路
基板23は容器26に収納されて蓋27により封止され
る。このような従来技術の例は、特開平4−65909
号公報にも見ることができる。
【0005】回路基板23は、一般に厚さ0.2〜2.
5ミリ程度の樹脂やセラミックス等の絶縁基材上に厚さ
数十ミクロン程度の接着層を介して厚さ12〜75ミク
ロン程度の銅等の金属箔が導体層として積層され、導体
層が所望のパターン形状にエッチングされ、導体パター
ン部24による平面状の回路を構成している。なお、最
近の回路基板では、導体層が数百ミクロン程度の幅やス
ペースでエッチングされ、高精度な導体パターン部を形
成している。
【0006】上記の回路基板にバンプ付きの部品を実装
する超音波ボンディングについて、図12を参照して以
下に説明する。まず、超音波ボンダー28のヘッド部2
9の先端でバンプ22を下面にしてチップ21を吸着
し、次いで、複数のバンプ22のそれぞれを回路基板2
3上の導体パターン部24のボンディングエリア中心
(ボンディング位置)に位置合わせし、ヘッド部29を
下ろしてバンプ22を導体パターン部24の表面に押し
付けるとともに、ヘッド部29からチップ21経由で超
音波をバンプ22に加え、超音波のエネルギーを利用し
てバンプ22と導体パターン部24を接合させ、回路基
板23にチップ21を固着させる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の技術によると、次のような種々の未解決な課題が
残されていた。
【0008】すなわち、複数のバンプを備えた部品を回
路基板上に超音波ボンディングする場合、全てのバンプ
に同程度のボンディング強度を持たせることが難しく、
バンプ毎のボンディング強度にバラツキが生じてしま
う。
【0009】バンプをボンディングエリアに超音波ボン
ディングする場合には、本来はバンプの形状やボンディ
ングエリアを含めた導体パターン部の形状等に応じて、
最適な超音波の接合エネルギーをバンプに加えることが
望ましい。例えば、図11の導体パターン部24のうち
導体ランド24aに示すように三方向がパターンの境界
で仕切られた比較的に幅の狭い導体ランド部分のボンデ
ィングエリアに対してバンプを超音波ボンディングする
場合には、バンプには比較的強い超音波エネルギーを時
間も長く加え、チップに加える荷重も大きくしてボンデ
ィングエリアにボンディングすることが望ましい。
【0010】また、図11の導体パターン部24のうち
導体ランド24bに示すような比較的に幅の広い導体ラ
ンド部分のボンディングエリアにバンプを超音波ボンデ
ィングする場合には、上記のような強い超音波エネルギ
ーや荷重をバンプに加える必要はなく、反対に、あまり
強い超音波エネルギーをバンプに加えると、かえって回
路基板やチップにクラックを生じる等、破損してしまう
等の問題が起きる。
【0011】しかしながら、一方では、回路基板に形成
した導体パターン部の形状や面積は、電気信号の種類や
電流容量、あるいは、パターンの用途等によって多様に
異なるのが通常であるのにも拘わらず、他方では、超音
波ボンダーのヘッド部からチップに加わる超音波エネル
ギーは、チップが導体パターン部に押し当てられること
によって各バンプに機械的に単純に配分されるに過ぎな
い。
【0012】その結果、それぞれのボンディングエリア
に対して組合わされる個々のバンプには、それぞれに適
した超音波エネルギーを各別に加えることが望ましいも
のの、実際には接合エネルギーの調整が不可能であり、
結果として、複数のバンプが付いたチップを回路基板に
超音波ボンディングする場合には、バンプとボンディン
グエリアの接合に働く接合エネルギーに過不足が生じ、
超音波ボンディングの不良率が高く、接合部の信頼性に
も欠けるものであった。
【0013】さらに、最近の傾向であるフレキシブルマ
ニュファクチャリングシステムやロボット化した自動実
装装置を例にとれば、一台の超音波ボンダーを用いて、
多種類の回路基板に対して、バンプ付きのチップを超音
波ボンディングする場合や、大型回路基板の各所に多種
類のバンプ付き部品を超音波ボンディングするマルチチ
ップ実装等の場合には、回路基板の種類が変わる毎に、
あるいは、導体パターン部の形状が異なる毎に、さらに
は、部品のバンプ数が異なる毎に、その都度、最適なボ
ンディング条件になるように超音波ボンダーの動作条件
を調整し直さなければならず、実質的に生産性が極端に
低下するので実用性に欠けるという重大な欠点があっ
た。
【0014】結果的に、バンプ付きのチップを回路基板
に実装する場合には、超音波ボンディングは汎用性に欠
け、生産性に乏しく、しかも、接合後の信頼性にも欠け
るという課題を有していた。
【0015】本発明は、上記の課題に鑑みてなされたも
のであり、回路基板の導体パターン部のボンディングエ
リアにバンプ付きのチップをバラツキが少なく、高いボ
ンディング強度で固着することができる回路基板を提供
することを目的とする。
【0016】本発明のその他の目的や新規な特徴は後述
の実施の形態において明らかにする。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る第1の回路基板は、基板本体上に設け
られた導体層にパターンが形成された導体パターン部を
有し、超音波ボンディングで搭載される部品のバンプが
当たるボンディング位置が前記導体パターン部に2つ以
上設定される場合において、少なくとも1つのボンディ
ング位置の近傍の導体層に、孤立した切欠部又は凹部
(例えば四方が導体層の段差で囲まれた島状の切欠又は
凹パターン)が形成されていることを特徴としている。
【0018】また、本発明に係る第2の回路基板は、基
板本体上に設けられた導体層にパターンが形成された導
体パターン部を有し、超音波ボンディングで搭載される
部品のバンプが当たるボンディング位置が前記導体パタ
ーン部に2つ以上設定される場合において、少なくとも
1つのボンディング位置の近傍の導体層に、前記導体パ
ターン部の縁から内側に延びてボンディング位置近傍に
至る切欠部又は凹部(例えば三方が導体層の段差で囲ま
れた溝状の切欠又は凹パターン)が形成されていること
を特徴としている。
【0019】前記第1又は第2の回路基板において、前
記切欠部又は凹部が前記超音波ボンディングの超音波振
動の方向を横切る方向に延びて形成されているとよい。
【0020】また、前記切欠部又は凹部が前記導体パタ
ーン部を部分的に狭隘(例えばくびれた形状)にして狭
隘パターン部を形成するものであってもよい。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る回路基板の実
施の形態を図面に従って説明する。
【0022】図1は本発明に係る回路基板の第1の実施
の形態を示す平面図、図2は正断面図である。これらの
図に示すように、回路基板1は、基板本体2上に導体層
3を積層し、導体層3に所望の形状のパターンを形成し
た導体パターン部4を構成したものである。回路基板1
上にフェースダウン実装される図2の仮想線で示す部品
20は、1つのチップ21に複数のバンプ22が設けら
れており(例えば図11に示したチップと同様のも
の)、導体パターン部4には、バンプが超音波ボンディ
ング方法により固着される領域として複数のボンディン
グエリア5a,5b,5cが定められている。ここで、
ボンディングエリアは、バンプ22が直接当たるボンデ
ィング位置と超音波ボンディングにより当該バンプが広
がって溶着した部分とを包含するエリアである。
【0023】ボンディングエリア5aは、導体パターン
部4のうち、信号授受のための比較的導体パターン幅が
狭い導体ランド4aにあり、ボンディングエリア5b,
5cはグランドや電源となる比較的導体パターン幅が広
い導体ランド4bにある。ボンディングエリア5a,5
b,5cの中央部は、バンプが導体層3に押し付けられ
るボンディング位置6a,6b,6cである。さらに、
導体パターン部4の導体ランド4a,4bが延びて回路
基板1の縁には、回路基板と外部を接続する端子部7が
設けられている。
【0024】前記基板本体2を形成する材料は十分な強
度を有する材料であればよく、絶縁性のエポシキ樹脂や
セラミックス、あるいは、金属板上に絶縁層を積層した
メタル基板等でもよい。また、導体層は、電気信号を伝
送できる導電性材料であればよく、銅や金、ニッケル等
の金属箔や焼成厚膜導体層等の導体であればよい。ま
た、これらの導体の表面にニッケルや金等メッキ層が施
されることによりボンディング性を良くすることもでき
る。
【0025】本発明の第1の実施の形態の要部として、
導体パターン部4に含まれるボンディングエリア5a,
5b,5cの縁にあたる導体層部分(ボンディングエリ
ア5a,5b,5cの内又は近傍、つまりボンディング
位置6a,6b,6cの近傍)には、超音波ボンディン
グを良好に行えるように、切欠部8a,8bが設けられ
ている。これらの切欠部8a,8bは電気接続のために
は必要とされないものである。また、それらの切欠部8
aと切欠部8bは、共に設けられる必要はない。ここ
で、切欠部8aは、ボンディングエリア5cのある導体
層3の周囲の三方を囲み、一端がボンディングエリア5
cの縁又は近傍に達した所で止まり、他端が導体パター
ン部4の縁に達するまで長く延びた導体層が欠落した空
白パターンである。図1の平面図によれば、切欠部8a
は、導体パターン部4の縁から導体パターン部4の内側
に延びてボンディングエリア5cの縁に達する帯状のス
リットとして形成されている。また、切欠部8bは、導
体パターン部4の縁から隔たった導体パターン部4の内
側に孤立する空白パターンであり、導体パターン部の縁
に対して不連続な島状のスリットとして形成されてい
る。なお、切欠部8a,8bは、導体層3が基板本体2
に当初から被着されていない空白パターン、あるいは、
基板本体2上に被着された導体層3が所定の幅で除去さ
れた空白パターンとして形成される。
【0026】なお、図1中、超音波ボンディングの際に
印加される超音波振動は矢印X方向であり、前記切欠部
8a,8bは超音波振動の方向(X方向)を横切る向き
の空白パターン部分を少なくとも有している。
【0027】また、切欠部8a,8bは、実質的に各ボ
ンディングエリアに加わる接合エネルギーが揃うよう
に、回路基板1上のボンディングエリアに対する相対的
な位置や形状を設定する。
【0028】そして、この第1の実施の形態によれば、
導体パターン部4のうち導体ランド4bに、超音波振動
の方向(X方向)を横切る向きの切欠部8a,8bが設
けられことにより、導体ランド4bのボンディングエリ
ア5b,5cは、ボンディングエリア5b,5cに広が
る導体層のX方向の領域が物理的に限定され、ボンディ
ングエリア5b,5cにつながる導体ランド4bの導体
層の幅は切欠部8a,8bによって狭く絞られた狭隘パ
ターン部となるので、ボンディングエリア5aのある幅
の狭い導体ランド4aの領域と近似する。つまり、超音
波ボンディングの条件が相互に近似することになる。そ
の結果、ボンディングエリア5a,5b,5cを含めた
導体パターン部4に広狭があっても、どのボンディング
エリアにも一様な超音波エネルギーが加わることにな
り、超音波ボンディングの際のチップ21側のバンプ2
2とボンディングエリアの導体層とに加わる接合エネル
ギーを揃えることができる。従って、バンプとボンディ
ングエリアの接合に働く接合エネルギーに過不足が発生
することを防止でき、接合不良の発生を防ぐことができ
る。なお、切欠部8a,8bが超音波振動の方向(X方
向)を横切る向きの空白パターン部分を有するようにし
たのは、ボンディングエリア5a,5b,5cの周囲の
超音波振動方向(X方向)の導体層幅が超音波ボンディ
ングの接合条件に大いに影響するからである。
【0029】なお、この第1の実施の形態では、基板本
体2として厚さ0.5ミリ、一辺が75ミリ四方のビス
マレイミドトリアジン樹脂の積層基板を用い、導体層3
としては、基板に積層した厚さ18ミクロンの銅箔上に
厚さが10ミクロンの銅メッキ層と、厚さが5〜10ミ
クロンのニッケルメッキ層、厚さが0.5〜1ミクロン
の金メッキ層を被覆して用いている。なお、回路基板1
は、チップ実装後に数ミリ角にダイシングによってカッ
トされ、最終的には図示の形状に分離される。回路基板
上にフェースダウン実装する部品としては、ニオブ酸リ
チウム単結晶の表面弾性波チップ素子(図11で説明し
たチップ21と同様のもの)を用い、その片面には、径
が25ミクロンの金バンプが8個所に設けられている。
そして、ボンディングエリア5a,5b,5cの周りに
は、導体層をエッチングすることにより幅が50〜15
0ミクロンの細長いスリット状の空白パターンとなる切
欠部を形成した。
【0030】本実施の形態において、図2の仮想線に示
したチップ21を図12に図示した如き超音波ボンダー
のヘッド部に吸引させ、回路基板1のボンディングエリ
ア5a,5b,5cに各バンプ22を位置合わせして1
00℃に加熱した条件下で押圧700gでバンプを導体
層に押し付けながら、周波数60kHz、超音波出力
1.5Wの超音波を0.5秒間、加えて超音波ボンディ
ングを行った。
【0031】図4は、本実施の形態によって得られた超
音波ボンディングの接合強度とバラツキを、せん断方向
に応力を加えて測定し、従来技術による接合強度と比較
したグラフを示している。超音波ボンディングを良好に
するための切欠部を導体パターン部に有しない従来の回
路基板では、平均の接合強度が500gであり、最大強
度が700g、最低強度が300gであったのに比較
し、この実施の形態によれば、平均の接合強度が760
gに顕著に強化され、最大強度も900g、最低強度で
も600gであった。
【0032】さらに、注目すべきことに、破壊試験の結
果によると、従来例によれば、バンプと基板上の金メッ
キの間で剥離する破壊モードが15%も生じているのに
対して、本実施の形態の場合には、このような剥離モー
ドが皆無であり、全てが素子の破壊か、あるいは、素子
の電極自体の破壊等による破壊モードを示している。
【0033】この第1の実施の形態によれば、搭載部品
側のバンプとボンディングエリア5a、5b、5cに加
わる超音波エネルギーは、導体パターン部4に切欠部8
a,8bが設けられていることにより、各ボンディング
エリア周囲の条件が揃えられ、過不足無く、有効に接合
エネルギーとなって各バンプに作用し、強固でバラツキ
の少ないバンプのボンディングを実現することができる
という著しい効果がある。この傾向は、特に樹脂基板を
基板本体2に用いた場合には顕著である。
【0034】なお、上記の第1の実施の形態の説明で
は、切欠部8a,8bについて、導体層3をスリット状
にエッチングする例を挙げたが、厚膜導体層を形成する
場合には、スクリーンでマスキングを行い、厚膜導体が
基板本体上に被着しないようにすることによって切欠部
を形成することもできる。もちろん、切欠部8a,8b
をレーザ加工等により形成し、導体層3に後加工でスリ
ットを切り込むこともできる。これによれば、試験的に
回路基板上に部品を実際に取り付け、超音波ボンディン
グの接合強度のバラツキを計測し、その結果によって量
産時の回路基板の切欠部を後加工する際の位置や長さ、
形状を設定することができるという効果がある。
【0035】上記第1の実施の形態では、導体パターン
部4に、基板本体2に至るまでの導体層3を厚み方向の
全てにわたり除去した切欠部8a,8bを設けた場合を
例示したが、必ずしも基板本体2に至るまでの導体層3
の厚み方向全部を除去する必要はなく、超音波ボンディ
ングの伝搬条件を実質的に揃えることができる程度に導
体層の肉厚を薄くするように凹部を形成してもよく、こ
の場合を本発明の第2の実施の形態として図3に示す。
【0036】図3の第2の実施の形態では、第1の実施
の形態の切欠部8a,8bの代わりに導体層3の肉厚を
薄くして導体層3の厚みを一部残した凹部8a’,8
b’を基板本体2上の導体パターン部4に形成してい
る。その他の構成部分は前述の第1の実施の形態と同様
であり、同一又は相当部分に同一符号を付して説明を省
略する。
【0037】この第2の実施の形態の場合も、各ボンデ
ィングエリア5a、5b、5c周囲の導体パターン部4
の超音波ボンディングの条件を揃えることで、搭載部品
側のバンプ22及びボンディングエリア5a、5b、5
cに過不足無く超音波エネルギーを与えて、強固なバン
プのボンディングを実現することができる。この第2の
実施の形態は、レーザ加工等の後加工で凹部8a’,8
b’を形成するのに好都合である。
【0038】以上の本発明の第1及び第2の実施の形態
では、1個の部品を回路基板上にフェースダウンボンデ
ィングすることを前提として説明したが、マルチチップ
実装の場合にも、本質的に本発明は適用できるものであ
り、この場合を本発明の第3の実施の形態として図5で
説明する。すなわち、図5に示すように、回路基板10
上には、導体層3にパターンが形成された導体パターン
部4が設けられており、回路基板10上には、バンプ数
が異なる部品A、B、Cを搭載するために、それぞれの
部品に備わる複数のバンプが超音波ボンディングされる
領域として導体パターン部4にボンディングエリア5
a,5bが設定されている。しかも、少なくとも1つの
ボンディングエリアの内または近傍(換言すれば、少な
くとも1つのボンディング位置6a,6bの近傍)の導
体層には空白パターンである切欠部8a,8bが設けら
れている。そして、部品A、B、Cに対応して、ボンデ
ィングエリアの内又は近傍の導体層に設けられる切欠部
8a,8bは、それぞれの部品に対応して形状と配置が
異なっている。特に、各部品A、B、Cが有するバンプ
の数(6個、8個、2個)に応じて切欠部8a,8bの
位置や形状が異なって形成される点が先の第1の実施の
形態とは異なる。その他の構成部分は前述の第1の実施
の形態と同様であり、同一又は相当部分に同一符号を付
して説明を省略する。
【0039】この第3の実施の形態によれば、超音波ボ
ンダーのヘッド部から部品に加わる超音波エネルギーや
荷重が同じであっても、バンプの数に対応させて導体パ
ターン部4に形成される切欠部8a,8bの形状あるい
は位置がそれぞれの部品に適合するように設定されてい
るので、バンプの数が異なる異種の部品を同一の回路基
板に実装する場合にも、それぞれのバンプとボンディン
グエリアに加わる超音波の接合エネルギーを揃えること
ができる。とりわけ、超音波出力をプログラム設定する
ことができない簡易な超音波ボンダーを用いることによ
っても、マルチチップ実装を実現できるという特別な効
果がある。
【0040】なお、第3の実施の形態において、切欠部
8a,8bの代わりに導体層3の厚みの一部を残した凹
部を形成するようにしても同様の効果が得られる。
【0041】図6乃至図10は、超音波ボンディングを
良好に行うために、ボンディングエリア5の内又は近
傍、換言すればボンディング位置6の近傍に形成した切
欠部8又は凹部8’の変形例をそれぞれ示す。ここで、
切欠部8は導体層3の厚み方向全てを除去した空白パタ
ーン、凹部8’は導体層3の厚みの一部を残したもので
ある。切欠部又は凹部は直線状又は矩形状のスリットに
限らず、図6の円弧状切欠部8又は凹部8’、図7のL
字状(鉤状)切欠部8又は凹部8’、図8の円形状(点
状)切欠部8又は凹部8’であってもよく、ボンディン
グ位置6を囲むように複数個設けるとよい。また、図9
のように導体パターン部4の縁から斜めに傾斜させて導
体層3に切欠部8又は凹部8’を形成してもよく、図1
0のように導体パターン部4の縁から二股に分岐させて
導体層3に切欠部8又は凹部8’を形成してもよい。
【0042】さらに、図示はしないが、切欠部又は凹部
をくさび形、ジグザグ形状等、状況に応じて最適な形状
に設定することも本発明に含まれる。特に、十文字型の
スリット形状とすれば、ボンディング時の位置決めの目
標になり、コーナーマークやオリエンテーションマー
ク、極性マーク等としても利用できるという効果があ
る。
【0043】いずれにしても、導体パターン部のボンデ
ィングエリアにバンプから加わる超音波エネルギーは、
幅広な導体ランドに切欠部や凹部がない場合に比べて、
ボンディング位置の近傍の導体層に切欠部又は凹部が設
けられることによって、幅の狭い導体ランドと同様の伝
搬条件で加わることになる。その結果、幅狭な導体パタ
ーン部のボンディングエリアにバンプを超音波ボンディ
ングする場合と同等のボンディング条件で過不足の無い
超音波エネルギーでボンディングできるという効果があ
る。
【0044】上記の切欠部又は凹部の形成は、導体パタ
ーン部の複数の導体ランドのうち、幅が比較的に狭い入
出力信号用の導体ランドよりも、幅が比較的に広い導体
ランドとなる部分、例えばグランドパターンやシールド
パターン、あるいは、電源パターンや補強用の捨てパタ
ーン等に適用すると、格別の効果がある。
【0045】なお、本発明による切欠部又は凹部は、回
路基板上の全ての導体ランドに設ける必要がないことは
もちろんである。
【0046】以上、本発明の実施形態について説明して
来たが、本発明は、これに限定されることなく、本発明
の技術的思想の範囲内において、各種の改変が可能なこ
とは自明である。
【0047】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板本体上に設けられた導体層にパターンが形成された
導体パターン部を有し、超音波ボンディングで搭載され
る部品のバンプが当たるボンディング位置が前記導体パ
ターン部に2つ以上設定される回路基板において、少な
くとも1つのボンディング位置の近傍の導体層に、孤立
した切欠部又は凹部、あるいは前記導体パターン部の縁
から内側に延びてボンディング位置近傍に至る切欠部又
は凹部が形成されているので、それぞれのボンディング
位置を含むボンディングエリアにおいて実質的にボンデ
ィングエリアに加わる接合エネルギーを揃えることが可
能となる。この結果、複数のバンプが付いたチップを回
路基板に超音波ボンディングする場合にも、バンプとボ
ンディングエリアの接合に働く接合エネルギーに過不足
が生じることなく、超音波ボンディングの接合強度を高
めてバラツキを減少させ、超音波ボンディングの不良率
を著しく低下させ、信頼性の優れた超音波ボンディング
を実現可能な回路基板を提供できるという優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る回路基板の第1の実施の形態を示
す平面図である。
【図2】同断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す断面図であ
る。
【図4】本発明の第1の実施の形態の場合の回路基板の
強度試験結果を従来の場合と比較して示す説明図であ
る。
【図5】本発明の第3の実施の形態を示す平面図であ
る。
【図6】本発明に係る切欠部又は凹部の変形例であって
円弧状の場合の平面図である。
【図7】本発明に係る切欠部又は凹部の変形例であって
L字状の場合の平面図である。
【図8】本発明に係る切欠部又は凹部の変形例であって
円形状の場合の平面図である。
【図9】本発明に係る切欠部又は凹部の変形例であって
導体パターン部の縁から斜めに形成されたスリットの場
合の平面図である。
【図10】本発明に係る切欠部又は凹部の変形例であっ
て導体パターン部の縁から2股状に形成されたスリット
の場合の平面図である。
【図11】従来技術を説明する分解斜視図である。
【図12】超音波ボンディングを説明する説明図であ
る。
【符号の説明】
1,10,23 回路基板 2 基板本体 3 導体層 4,24 導体パターン部 4a,4b 導体ランド 5,5a,5b,5c ボンディングエリア 6,6a,6b,6c ボンディング位置 7 端子部 8,8a,8b 切欠部 8’,8a’,8b’ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 修一郎 東京都中央区日本橋一丁目13番1号ティー ディーケイ株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板本体上に設けられた導体層にパター
    ンが形成された導体パターン部を有し、超音波ボンディ
    ングで搭載される部品のバンプが当たるボンディング位
    置が前記導体パターン部に2つ以上設定される回路基板
    において、少なくとも1つのボンディング位置の近傍の
    導体層に、孤立した切欠部又は凹部が形成されているこ
    とを特徴とする回路基板。
  2. 【請求項2】 基板本体上に設けられた導体層にパター
    ンが形成された導体パターン部を有し、超音波ボンディ
    ングで搭載される部品のバンプが当たるボンディング位
    置が前記導体パターン部に2つ以上設定される回路基板
    において、少なくとも1つのボンディング位置の近傍の
    導体層に、前記導体パターン部の縁から内側に延びてボ
    ンディング位置近傍に至る切欠部又は凹部が形成されて
    いることを特徴とする回路基板。
  3. 【請求項3】 前記切欠部又は凹部が前記超音波ボンデ
    ィングの超音波振動の方向を横切る方向に延びて形成さ
    れている請求項1又は2記載の回路基板。
  4. 【請求項4】 前記切欠部又は凹部が前記導体パターン
    部を部分的に狭隘にして狭隘パターン部を形成するもの
    である請求項1又は2記載の回路基板。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001089084A1 (en) * 2000-05-11 2001-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Saw device and method of manufacture thereof
WO2016035629A1 (ja) * 2014-09-03 2016-03-10 株式会社村田製作所 モジュール部品
WO2022149446A1 (ja) * 2021-01-06 2022-07-14 株式会社村田製作所 回路基板、および、回路モジュール
WO2022163409A1 (ja) * 2021-01-29 2022-08-04 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000306957A (ja) 1999-04-21 2000-11-02 Tdk Corp 超音波ボンディング実装方法及び超音波ボンディング装置
JP3587748B2 (ja) * 1999-10-18 2004-11-10 ソニーケミカル株式会社 多層フレキシブル配線板及び多層フレキシブル配線板製造方法
TWI237354B (en) * 2002-01-31 2005-08-01 Advanced Semiconductor Eng Stacked package structure
JP4317697B2 (ja) * 2003-01-30 2009-08-19 パナソニック株式会社 光半導体ベアチップ、プリント配線板、照明ユニットおよび照明装置
JP3565835B1 (ja) * 2003-04-28 2004-09-15 松下電器産業株式会社 配線基板およびその製造方法ならびに半導体装置およびその製造方法
JP4351129B2 (ja) * 2004-09-01 2009-10-28 日東電工株式会社 配線回路基板
US7268302B1 (en) * 2005-01-18 2007-09-11 Sun Microsystems, Inc. Low inductance mount for decoupling capacitors
US7588567B2 (en) * 2005-04-22 2009-09-15 Abl Technologies, Llc Method and system of stopping energy delivery of an ablation procedure with a computer based device for increasing safety of ablation procedures
JP2007006149A (ja) * 2005-06-23 2007-01-11 Hosiden Corp 電子部品
JP2008010501A (ja) * 2006-06-27 2008-01-17 Mitsumi Electric Co Ltd 回路基板装置
US20120012376A1 (en) * 2010-07-14 2012-01-19 Research In Motion Limited Assembly, and associated method, for forming a solder connection
US9635759B2 (en) * 2013-08-16 2017-04-25 Osram Sylvania Inc. Conductor pad for flexible circuits and flexible circuit incorporating the same

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893223A (en) * 1973-11-29 1975-07-08 Branson Instr High frequency vibratory spot welding of sheet metal
US3908185A (en) * 1974-03-06 1975-09-23 Rca Corp High frequency semiconductor device having improved metallized patterns
JPS5483374A (en) 1977-12-16 1979-07-03 Hitachi Ltd Chip bonding process
JP2673993B2 (ja) 1990-07-02 1997-11-05 日本無線株式会社 表面弾性波装置
US5446244A (en) * 1990-07-19 1995-08-29 Toyo Communication Equipment Co., Ltd. Printed wiring pattern
JPH07263849A (ja) 1994-03-24 1995-10-13 Mitsubishi Electric Corp 印刷回路基板
JP2755239B2 (ja) * 1995-11-25 1998-05-20 日本電気株式会社 半導体装置用パッケージ
US5764485A (en) * 1996-04-19 1998-06-09 Lebaschi; Ali Multi-layer PCB blockade-via pad-connection

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001089084A1 (en) * 2000-05-11 2001-11-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Saw device and method of manufacture thereof
US6731045B2 (en) 2000-05-11 2004-05-04 Kabushiki Kaisha Toshiba Method of manufacturing surface acoustic wave device and surface acoustic wave device
WO2016035629A1 (ja) * 2014-09-03 2016-03-10 株式会社村田製作所 モジュール部品
JPWO2016035629A1 (ja) * 2014-09-03 2017-04-27 株式会社村田製作所 モジュール部品
US9854677B2 (en) 2014-09-03 2017-12-26 Murata Manufacturing Co., Ltd. Module component
WO2022149446A1 (ja) * 2021-01-06 2022-07-14 株式会社村田製作所 回路基板、および、回路モジュール
US12538422B2 (en) 2021-01-06 2026-01-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Circuit board and circuit module
WO2022163409A1 (ja) * 2021-01-29 2022-08-04 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置

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