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JP7000693B2 - Bonding structure and mounting structure of semiconductor devices and joining method - Google Patents
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Description

本発明は、半導体装置を基板上に実装する際の接合構造およびこれを用いた実装構造体並びに接合方法に関し、特に、接合部分に加わる応力を緩和する接合構造および実装構造体並びに接合方法に関する。 The present invention relates to a joining structure for mounting a semiconductor device on a substrate, a mounting structure using the same, and a joining method, and more particularly to a joining structure, a mounting structure, and a joining method for relaxing stress applied to a joining portion.

大規模集積回路(Large Scale Integrated Circuit、以下、LSI)に代表される半導体装置は、通常、プリント基板などに実装されて使用される。図12Aは、一般的な半導体装置の実装構造体200を示す。図12Bは、一般的な実装構造体のLSIチップ構成を示す説明図である。図12Cは、一般的な実装構造体の基板構成を示す説明図である。LSIチップ1は、図12Bに示すように、複数のLSIチップ電極パッド8を有する。また、基板2は、図12Cに示すように、複数の基板電極パッド9を有する。 A semiconductor device represented by a large-scale integrated circuit (Large Scale Integrated Circuit, hereinafter referred to as LSI) is usually mounted on a printed circuit board or the like and used. FIG. 12A shows a mounting structure 200 of a general semiconductor device. FIG. 12B is an explanatory diagram showing an LSI chip configuration of a general mounting structure. FIG. 12C is an explanatory diagram showing a board configuration of a general mounting structure. As shown in FIG. 12B, the LSI chip 1 has a plurality of LSI chip electrode pads 8. Further, as shown in FIG. 12C, the substrate 2 has a plurality of substrate electrode pads 9.

LSIチップ電極パッド8と基板電極パッド9とは、一般的には円形であり、はんだバンプ7で接合され、接合構造20を形成する。なお、図12Bおよび図12Cには、LSIチップの中心21と、対角線26を図示している。また、図12Cには、矩形の破線で接合されるLSIチップ1の外周27が示されている。 The LSI chip electrode pad 8 and the substrate electrode pad 9 are generally circular, and are joined by solder bumps 7 to form a joining structure 20. Note that FIGS. 12B and 12C show the center 21 of the LSI chip and the diagonal line 26. Further, FIG. 12C shows the outer circumference 27 of the LSI chip 1 joined by a rectangular broken line.

図13に一般的な接合構造20の斜視図を示す。はんだバンプ7は、樽状の形状(樽型)を呈するのが一般的である。なお、図13には、LSIチップの中心方向25を示す破線が記載されている。LSIチップ1は、例えば、シリコンからなり、基板2は、例えば、樹脂やセラミックスからなる。 FIG. 13 shows a perspective view of a general joint structure 20. The solder bump 7 generally has a barrel shape (barrel shape). Note that FIG. 13 shows a broken line indicating the center direction 25 of the LSI chip. The LSI chip 1 is made of, for example, silicon, and the substrate 2 is made of, for example, resin or ceramics.

ここで、実装構造体200自体が発熱したり、実装構造体200が組み込まれている装置が発熱したりすると、LSIチップ1と基板2との線膨張係数の違いによって、はんだバンプ7には応力が加わる。応力は、LSIチップ電極パッド8とはんだバンプ7との接合部や、基板電極パッド9とはんだバンプ7との接合部の円周上に集中する。また、最も大きな応力は、LSIチップ1の中心(LSIチップの中心21)に向かう直線、特にLSIチップ1の角から中心に向かう対角線に沿って発生する。 Here, when the mounting structure 200 itself generates heat or the device in which the mounting structure 200 is incorporated generates heat, stress is applied to the solder bump 7 due to the difference in the linear expansion coefficient between the LSI chip 1 and the substrate 2. Is added. The stress is concentrated on the circumference of the joint portion between the LSI chip electrode pad 8 and the solder bump 7 and the joint portion between the substrate electrode pad 9 and the solder bump 7. Further, the largest stress is generated along a straight line toward the center of the LSI chip 1 (center 21 of the LSI chip), particularly along a diagonal line from the corner of the LSI chip 1 toward the center.

このように、一般的な樽型のはんだバンプでは、LSIチップと基板との熱膨張係数の差によって熱サイクル動作時に、LSIチップや基板の電極パッドとはんだバンプとの接合部に応力が集中し、接続部の信頼性が低下するという課題がある。 In this way, in a general barrel-shaped solder bump, stress is concentrated on the joint between the electrode pad of the LSI chip or the substrate and the solder bump during the thermal cycle operation due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the LSI chip and the substrate. , There is a problem that the reliability of the connection part is lowered.

はんだバンプと電極パッドの接合部の応力を緩和する接合構造における電極パッドの構造及び配置の例が特許文献1~3に記載されている。 Patent Documents 1 to 3 describe examples of the structure and arrangement of the electrode pads in the joint structure for relaxing the stress at the joint between the solder bump and the electrode pad.

特許文献1は、電極パッドの少なくともひとつの外周が、第1の曲線部と第2の曲線部を有し、第1の曲線部よりも曲率が小さく、第1の曲線部の中央部の接線が第1の構造体の中心へ向かう直線に対して略垂直となる位置に設けられた接合構造を開示している。 In Patent Document 1, at least one outer periphery of the electrode pad has a first curved portion and a second curved portion, has a smaller curvature than the first curved portion, and has a tangent line at the center of the first curved portion. Discloses a joint structure provided at a position substantially perpendicular to a straight line toward the center of the first structure.

特許文献2は、電極パッドが少なくともひとつの直線の辺を有する多辺形であり、そのひとつの直線の辺が第1の構造体の中心へ向かう直線に対して所定の角度(好ましくは略直交)を有して配置される接合構造を開示している。 Patent Document 2 is a polyhedron in which an electrode pad has at least one side of a straight line, and the side of the one straight line is at a predetermined angle (preferably substantially orthogonal) with respect to a straight line toward the center of the first structure. ) Is disclosed.

特許文献3は、インターボーザ基板の四隅に近接しているランドを正方形に形成し、正方形の2組の対辺が、インターボーザ基板の対角線に対して、平行、垂直の関係にある接合構造を開示している。さらに、特許文献3は、インターポーザ基板の中心と左上と右上のランドの中心を結ぶ線に対し、それぞれのランドの2組の対辺は平行、垂直の関係にあることを開示している。 Patent Document 3 discloses a joint structure in which lands close to the four corners of an interbosa substrate are formed into a square, and two sets of squares are parallel to and perpendicular to the diagonal line of the interbosa substrate. is doing. Further, Patent Document 3 discloses that two sets of opposite sides of each land are in a parallel and vertical relationship with respect to a line connecting the center of the interposer substrate and the center of the upper left and upper right lands.

なお、特許文献4は、第1の電極パッドを有する第1の基板と、第2の電極パッドを有する第2の基板との接合方法を開示している。具体的には、特許文献4は、第1の電極パッド及び第2の電極パッドの間に挟まれたはんだを溶融したまま、第1の基板及び第2の基板の一方を他方に対して回転させることにより、第1の電極及び第2の電極の一方を他方に対して平行にずらして接合する接合方法を開示している。 In addition, Patent Document 4 discloses a method of joining a first substrate having a first electrode pad and a second substrate having a second electrode pad. Specifically, in Patent Document 4, one of the first substrate and the second substrate is rotated with respect to the other while the solder sandwiched between the first electrode pad and the second electrode pad is melted. Disclosed is a joining method in which one of the first electrode and the second electrode is joined by shifting them in parallel to the other.

なお、特許文献5は、はんだパンプの溶解時にLSIチップを基板に対して引き上げ、はんだパンプを引き伸ばして鼓型にする方法を開示している。 Patent Document 5 discloses a method in which an LSI chip is pulled up with respect to a substrate when the solder pump is melted, and the solder pump is stretched into a drum shape.

特開2015-122457号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-122457 特開2014-033020号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-033020 特許第5040746号公報Japanese Patent No. 5040746 特開2001-127202号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-127202 特開平10-223693号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 10-223693

しかし、特許文献4に記載された接合方法のように基板を回転させて接合した場合、すなわち、第1の電極パッドと第2の電極パッドの位置をずらして接合した場合、応力の集中箇所が変化するという問題があった。 However, when the substrate is rotated and joined as in the joining method described in Patent Document 4, that is, when the first electrode pad and the second electrode pad are joined by shifting their positions, the stress concentration points are located. There was the problem of change.

そこで、本発明は、接合部材を用いて電極部同士を接合した場合に、その接合部材にかかる応力を低減できる接合構造および実装構造体並びに接合方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a joining structure, a mounting structure, and a joining method capable of reducing the stress applied to the joining member when the electrode portions are joined to each other by using the joining member.

本発明による接合構造は、第1の電極部を有する第1の部品と、第2の電極部を有する第2の部品と、第1の電極部及び第2の電極部を接合する接合部材とを備え、接合部材が、第1の電極部及び第2の電極部を互いにずれた状態で接合し、第1の電極部の一部に、接合部材にかかる応力集中部に対応する位置に第1の緩和部を有し、第1の部品または第2の部品の一方である一の部品の中心を回転軸として、他方の部品に対して回転させた状態で第1の電極部と第2の電極部との間が接合部材で接合され、第1の電極部は、その第1の電極部の一部分が他の部分よりも曲率が小さい第一の曲線または第一の直線からなる第1の緩和部と、その第一の曲線または第一の直線よりも曲率が大きい他の部分に対応する第二の曲線との組み合わせで形成され、第1の電極部が、その第1の部品を第2の部品に対して回転させた方向と同方向に回転して接合されることを特徴とする。 The joining structure according to the present invention includes a first component having a first electrode portion, a second component having a second electrode portion, and a joining member for joining the first electrode portion and the second electrode portion. The first electrode portion and the second electrode portion are joined in a state of being displaced from each other, and a part of the first electrode portion is provided at a position corresponding to the stress concentration portion applied to the joining member. The first electrode portion and the second electrode portion have one relaxation portion, and are rotated with respect to the other component with the center of one component, which is one of the first component or the second component, as the rotation axis. The first electrode portion is joined by a joining member, and the first electrode portion is composed of a first curved line or a first straight line in which a part of the first electrode portion has a smaller curvature than the other portions . The relaxation part is formed by a combination of the first curve or the second curve corresponding to the other part having a curvature larger than the first straight line, and the first electrode part forms the first part. It is characterized in that it is rotated and joined in the same direction as the second component.

本発明による実装構造体は、上記接合構造を有する実装構造体である。 The mounting structure according to the present invention is a mounting structure having the above-mentioned joining structure.

本発明による接合方法は、相対する位置に配置された、第1の部品の第1の電極部と第2の部品の第2の電極部とを、接合部材を用いて接合し、接合の際、接合部材にかかる応力集中部に対応する位置に緩和部を有する第1の電極部と第2の電極部とを、第1の部品または第2の部品の一方である一の部品の中心を回転軸として、他方の部品に対して回転させた状態で第1の電極部と第2の電極部との間を接合部材で接合し、第1の電極部が、その第1の電極部の一部分が他の部分よりも曲率が小さい第一の曲線または第一の直線からなる緩和部と、その第一の曲線または第一の直線よりも曲率が大きい他の部分に対応する第二の曲線との組み合わせで形成され、第1の電極部を、第1の部品を第2の部品に対して回転させた方向と同方向に回転して接合することを特徴とする。 In the joining method according to the present invention, the first electrode portion of the first component and the second electrode portion of the second component, which are arranged at opposite positions, are joined by using a joining member, and at the time of joining. The first electrode portion and the second electrode portion having the relaxation portion at the position corresponding to the stress concentration portion applied to the joint member are centered on one component which is one of the first component or the second component. As a rotation axis, the first electrode portion and the second electrode portion are joined by a joining member in a state of being rotated with respect to the other component, and the first electrode portion is the first electrode portion of the first electrode portion. A relaxation part consisting of a first curve or a first straight line whose part has a smaller curvature than the other part, and a second curve corresponding to the first curve or another part having a larger curvature than the first straight line. It is formed in combination with and, and is characterized in that the first electrode portion is rotated and joined in the same direction as the first component is rotated with respect to the second component.

本発明によれば、接合部材を用いて電極部同士を接合した場合に、その接合部材にかかる応力を低減できる。 According to the present invention, when the electrode portions are joined to each other by using the joining member, the stress applied to the joining member can be reduced.

本発明による実装構造体の実施形態の断面構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the cross-sectional structure of the embodiment of the mounting structure by this invention. 本実施形態のLSIチップの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the LSI chip of this embodiment. 本実施形態の基板構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the substrate structure example of this embodiment. 本実施形態の実装構造体の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the mounting structure of this embodiment. LSIチップを基板へ実装する方法の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of the method of mounting an LSI chip on a board. 本実施形態の接合構造の構成例を示す上面図である。It is a top view which shows the structural example of the joint structure of this embodiment. 本実施形態の接合構造の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the joint structure of this embodiment. 応力分布シミュレーションで用いる接合構造の配置を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the arrangement of the junction structure used in the stress distribution simulation. 本実施形態の接合構造のLSIチップ電極パッドの応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the stress distribution simulation of the LSI chip electrode pad of the junction structure of this embodiment. 本実施形態の接合構造の基板電極パッドの応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the stress distribution simulation of the substrate electrode pad of the bonding structure of this embodiment. 一般的な接合構造のLSIチップ電極パッドの応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the stress distribution simulation of the LSI chip electrode pad of a general junction structure. 一般的な接合構造の基板電極パッドの応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the stress distribution simulation of the substrate electrode pad of a general junction structure. 一般的な接合構造のLSIチップ電極パッドの応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the stress distribution simulation of the LSI chip electrode pad of a general junction structure. 一般的な接合構造の基板電極パッドの応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the result of the stress distribution simulation of the substrate electrode pad of a general junction structure. 一般的な接合構造のLSIチップ電極パッドの応力分布シミュレーションの他の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other result of the stress distribution simulation of the LSI chip electrode pad of a general junction structure. 一般的な接合構造の基板電極パッドの応力分布シミュレーションの他の結果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other result of the stress distribution simulation of the substrate electrode pad of a general junction structure. 本実施形態の接合構造の変形例を示す上面図である。It is a top view which shows the modification of the joint structure of this embodiment. 本実施形態の接合構造の他の変形例を示す上面図である。It is a top view which shows the other modification of the joint structure of this embodiment. 本発明による接合構造の概要を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the outline of the junction structure by this invention. 一般的な半導体装置の実装構造体を示す。The mounting structure of a general semiconductor device is shown. 一般的な実装構造体のLSIチップ構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the LSI chip structure of the general mounting structure. 一般的な実装構造体の基板構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the board structure of a general mounting structure. 一般的な接合構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the general joint structure.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施の形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, although the embodiments described below have technically preferable limitations for carrying out the present invention, the scope of the invention is not limited to the following.

図1Aから図1Dは、本発明による実装構造体100の実施形態を示す説明図である。具体的には、図1Aは、本発明による実装構造体100の実施形態の断面構成例を示す説明図である。図1Bは、本実施形態のLSIチップの構成例を示す説明図である。図1Cは、本実施形態の基板構成例を示す説明図である。図1Dは、本実施形態の実装構造体100の構成例を示す説明図である。 1A to 1D are explanatory views showing an embodiment of the mounting structure 100 according to the present invention. Specifically, FIG. 1A is an explanatory diagram showing a cross-sectional configuration example of an embodiment of the mounting structure 100 according to the present invention. FIG. 1B is an explanatory diagram showing a configuration example of the LSI chip of the present embodiment. FIG. 1C is an explanatory diagram showing an example of a substrate configuration of the present embodiment. FIG. 1D is an explanatory diagram showing a configuration example of the mounting structure 100 of the present embodiment.

図1Aおよび図1Bに示すように、LSIチップ1は、複数のLSIチップ電極パッド3および複数のLSIチップ電極パッド5を有する。また、図1Aおよび図1Cに示すように、基板2は、複数の基板電極パッド4および複数の基板電極パッド6を有する。本実施形態では、LSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4の形状は、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を含む形状である。すなわち、LSIチップ電極パッド3とLSIチップ電極パッド5とは、その形状が異なる。同様に、基板電極パッド4と基板電極パッド6とは、その形状が異なる。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the LSI chip 1 has a plurality of LSI chip electrode pads 3 and a plurality of LSI chip electrode pads 5. Further, as shown in FIGS. 1A and 1C, the substrate 2 has a plurality of substrate electrode pads 4 and a plurality of substrate electrode pads 6. In the present embodiment, the shape of the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 is a shape including a curved line or a straight line having a part having a smaller curvature than the other part. That is, the shapes of the LSI chip electrode pad 3 and the LSI chip electrode pad 5 are different. Similarly, the substrate electrode pad 4 and the substrate electrode pad 6 have different shapes.

図1Bおよび図1Cに示す例では、形状の異なるパッドが、LSIチップ1の四隅および基板2の四隅にそれぞれ配置されている。また、図1Bおよび図1Cにおいて、中心21は、LSIチップ1の中心位置を示す。図1Bには、LSIチップ電極パッド3の中心28およびLSIチップ電極パッド3において、他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線で形成されたLSIチップ電極パッド3の一部の辺(以下、LSIパッド対象辺と記す。)に対する接線30が図示されている。図1Bに例示するLSIチップ1は矩形である。図1Bおよび図1Cには、各頂点を結んだ対角線26を図示している。 In the examples shown in FIGS. 1B and 1C, pads having different shapes are arranged at the four corners of the LSI chip 1 and the four corners of the substrate 2, respectively. Further, in FIGS. 1B and 1C, the center 21 indicates the center position of the LSI chip 1. FIG. 1B shows the center 28 of the LSI chip electrode pad 3 and a part of the side of the LSI chip electrode pad 3 formed by a curved line or a straight line having a smaller curvature than the other portions (hereinafter referred to as LSI). The tangent line 30 with respect to the pad target side) is shown in the figure. The LSI chip 1 illustrated in FIG. 1B is rectangular. 1B and 1C show a diagonal line 26 connecting the vertices.

また、図1Cには、基板電極パッド4の中心29が図示されている。破線31は、基板電極パッド4において、他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線で形成された基板電極パッド4の一部の辺(以下、基板パッド対象辺と記す。)に対する接線である。また、図1Cには、LSIチップの中心21と基板電極パッドの中心29とを結んだ線33を図示している。 Further, FIG. 1C shows the center 29 of the substrate electrode pad 4. The broken line 31 is a tangent line to a part of the side of the substrate electrode pad 4 formed by a curved line or a straight line having a curvature smaller than that of the other portion (hereinafter, referred to as a substrate pad target side) in the substrate electrode pad 4. Further, FIG. 1C illustrates a line 33 connecting the center 21 of the LSI chip and the center 29 of the substrate electrode pad.

LSIチップ電極パッド5および基板電極パッド6の形状は、一般的な円形であってもよい。また、上述するLSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4の形状と同様に、LSIチップ電極パッド5および基板電極パッド6の形状は、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を含んでいてもよい。 The shape of the LSI chip electrode pad 5 and the substrate electrode pad 6 may be a general circular shape. Further, similarly to the shapes of the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 described above, the shapes of the LSI chip electrode pad 5 and the substrate electrode pad 6 include a curve or a straight line whose curvature is partially smaller than that of the other portion. You may.

LSIチップ電極パッド3と基板電極パッド4とは、はんだバンプ7(以下、単にバンプ7と記す。)で接合され、図1Aに例示する接合構造10を形成する。また、LSIチップ電極パッド5と基板電極パッド6とは、バンプ7で接合され、図1Aに例示する接合構造11を形成する。 The LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 are joined by a solder bump 7 (hereinafter, simply referred to as a bump 7) to form a joining structure 10 exemplified in FIG. 1A. Further, the LSI chip electrode pad 5 and the substrate electrode pad 6 are joined by a bump 7 to form the joining structure 11 illustrated in FIG. 1A.

図1Cに例示する矩形の破線は、基板2にLSIチップ1が実装された場合のLSIチップの外周27を示す。図1Dは、基板2にLSIチップ1が実装された状態を示している。図1Dに示すように、はんだパンプ7によって、LSIチップ電極パッド3及び基板電極パッド4は互いにずれた状態で接合される。 The rectangular broken line exemplified in FIG. 1C shows the outer circumference 27 of the LSI chip when the LSI chip 1 is mounted on the substrate 2. FIG. 1D shows a state in which the LSI chip 1 is mounted on the substrate 2. As shown in FIG. 1D, the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 are joined by the solder pump 7 in a state of being displaced from each other.

なお、図1Bおよび図1Dは、LSIチップ電極パッド3を実線で表しているが、実際にはLSIチップ電極パッド3をLSIチップの上から透視した状態を表している。 Although FIGS. 1B and 1D show the LSI chip electrode pad 3 with a solid line, it actually shows a state in which the LSI chip electrode pad 3 is seen through from above the LSI chip.

LSIチップ電極パッド3,5と基板電極パッド4,6とは、例えば銅などの導電性に優れた金属からなり、その表面には、はんだ濡れ性に優れた、例えば、金やはんだ合金の皮膜が形成されている。バンプ7は、例えば、一般的なはんだや鉛フリーはんだである。また、LSIチップ1は、主にシリコンからなり、基板2は、主に樹脂やセラミックスからなる。 The LSI chip electrode pads 3 and 5 and the substrate electrode pads 4 and 6 are made of a metal having excellent conductivity such as copper, and the surface thereof is coated with a film having excellent solder wettability, for example, gold or a solder alloy. Is formed. The bump 7 is, for example, general solder or lead-free solder. Further, the LSI chip 1 is mainly made of silicon, and the substrate 2 is mainly made of resin or ceramics.

図1Aに例示する実装構造体100は、例えば、以下の方法により製造される。 The mounting structure 100 illustrated in FIG. 1A is manufactured, for example, by the following method.

各電極パッドの形成方法について、例えば、電極となる銅膜をめっき法などで形成した後、フォトリソグラフィーとエッチングにより電極パッドを形成することが可能である。また、例えば、フォトレジストで電極のフレームを形成した後にめっき法などで電極部に銅を埋め込み、フォトレジストをリフトオフすることも可能である。 Regarding the method of forming each electrode pad, for example, it is possible to form an electrode pad by photolithography and etching after forming a copper film to be an electrode by a plating method or the like. Further, for example, it is also possible to lift off the photoresist by embedding copper in the electrode portion by a plating method or the like after forming the frame of the electrode with the photoresist.

さらに、電極パッドにはんだバンプを形成した後、LSIチップと基板とを目合わせし、さらに温度制御を行って、はんだバンプを介してLSIチップの電極と基板の電極とを接合させることで、LSIチップを基板へ実装することができる。 Further, after forming a solder bump on the electrode pad, the LSI chip and the substrate are aligned with each other, and further temperature control is performed to bond the electrode of the LSI chip and the electrode of the substrate via the solder bump. The chip can be mounted on the board.

図2は、LSIチップを基板へ実装する方法の例を示す説明図である。図2(a)は、基板2の上部から見た実装方法であり、図2(b)は、基板2の側面から見た実装方法である。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a method of mounting an LSI chip on a substrate. FIG. 2A is a mounting method seen from the upper part of the substrate 2, and FIG. 2B is a mounting method seen from the side surface of the board 2.

図2に示すように、はんだバンプ7を溶融した状態で、例えば真空吸着治具51によってLSIチップ1を吸着し、LSIチップ1の中心を回転軸として、LSIチップ1を回転させる。このように、LSIチップ1を回転した状態で、はんだバンプ7を固化させて基板2へ実装する。以上により、本実施形態の接合構造10が形成される。 As shown in FIG. 2, in a state where the solder bump 7 is melted, the LSI chip 1 is sucked by, for example, a vacuum suction jig 51, and the LSI chip 1 is rotated around the center of the LSI chip 1 as a rotation axis. In this way, with the LSI chip 1 rotated, the solder bumps 7 are solidified and mounted on the substrate 2. As a result, the joining structure 10 of the present embodiment is formed.

なお、上述する製造方法は一例であり、例えば、特許文献4に記載された方法を利用して製造されてもよい。 The above-mentioned manufacturing method is an example, and may be manufactured by using, for example, the method described in Patent Document 4.

次に、本実施形態の接合構造10を、図3Aおよび図3Bを用いて説明する。図3Aは、本発明の実施の形態の接合構造の構成例を示す上面図である。図3Bは、本発明の実施の形態の接合構造の構成例を示す斜視図である。 Next, the joining structure 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3A and 3B. FIG. 3A is a top view showing a configuration example of the joint structure according to the embodiment of the present invention. FIG. 3B is a perspective view showing a configuration example of the joint structure according to the embodiment of the present invention.

図3Aおよび図3Bにおいて、LSIチップの中心方向25に向かう直線が破線で示されている。例えば、LSIチップ1が、図1Bに例示するような四角形のLSIチップの場合、この直線には、対角線26に沿った直線を含む。 In FIGS. 3A and 3B, a straight line toward the center direction 25 of the LSI chip is shown by a broken line. For example, when the LSI chip 1 is a quadrangular LSI chip as illustrated in FIG. 1B, this straight line includes a straight line along the diagonal line 26.

他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線で形成されたLSIチップ電極パッド3の一部の辺(すなわち、LSIパッド対象辺)23は、LSIチップの中心方向25に向かう直線に対して、LSIチップの回転方向と同方向に所定の角度を有するように配置される。ここで、LSIパッド対象辺が曲線の場合、所望の角度は、中心方向25に向かう直線と曲線の接線方向とが成す角度である。また、LSIパッド対象辺が直線の場合、所望の角度は、中心方向25に向かう直線とその直線とが成す角度である。また、LSIチップ電極パッド3の他の部分に相当する部分(すなわち、曲率が大きい曲線部分)は、LSIチップの外周側に配置される。以下の説明では、曲線で形成されるLSIパッド対象辺を第1の曲部と記すこともある。また、LSIチップ電極パッド3の他の部分に相当する部分(すなわち、曲率が大きい曲線部分)を第2の曲部と記すこともある。 A part of the side (that is, the target side of the LSI pad) 23 of the LSI chip electrode pad 3 formed by a curve or a straight line having a smaller curvature than the other part is an LSI with respect to a straight line toward the center direction 25 of the LSI chip. It is arranged so as to have a predetermined angle in the same direction as the rotation direction of the chip. Here, when the target side of the LSI pad is a curve, the desired angle is an angle formed by the straight line toward the center direction 25 and the tangential direction of the curve. When the target side of the LSI pad is a straight line, the desired angle is an angle formed by the straight line toward the center direction 25 and the straight line. Further, a portion corresponding to the other portion of the LSI chip electrode pad 3 (that is, a curved portion having a large curvature) is arranged on the outer peripheral side of the LSI chip. In the following description, the target side of the LSI pad formed by the curve may be referred to as the first curved portion. Further, a portion corresponding to another portion of the LSI chip electrode pad 3 (that is, a curved portion having a large curvature) may be referred to as a second curved portion.

他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線で形成された基板電極パッド4の一部の辺(すなわち、基板パッド対象辺)24は、LSIチップの中心方向25に向かう直線に対して、LSIチップの回転方向と同方向に所望の角度を有するように配置される。ここで、基板パッド対象辺が曲線の場合、所望の角度は、中心方向25に向かう直線と曲線の接線方向とが成す角度である。また、基板パッド対象辺が直線の場合、所定の角度は、中心方向25に向かう直線とその直線とが成す角度である。また、基板電極パッド4の他の部分に相当する部分(すなわち、曲率が大きい曲線部分)は、LSIチップの中心21側に配置される。上記と同様、以下の説明では、曲線で形成される基板パッド対象辺を第1の曲部と記すこともある。また、基板電極パッド4の他の部分に相当する部分(すなわち、曲率が大きい曲線部分)を第2の曲部と記すこともある。 A part of the side (that is, the target side of the board pad) 24 of the substrate electrode pad 4 formed by a curve or a straight line having a smaller curvature than the other portion is the LSI chip with respect to the straight line toward the center direction 25 of the LSI chip. It is arranged so as to have a desired angle in the same direction as the rotation direction of the. Here, when the target side of the substrate pad is a curve, the desired angle is the angle formed by the straight line toward the center direction 25 and the tangential direction of the curve. When the target side of the substrate pad is a straight line, the predetermined angle is an angle formed by the straight line toward the center direction 25 and the straight line. Further, a portion corresponding to the other portion of the substrate electrode pad 4 (that is, a curved portion having a large curvature) is arranged on the center 21 side of the LSI chip. Similar to the above, in the following description, the target side of the substrate pad formed by the curve may be referred to as the first curved portion. Further, a portion corresponding to another portion of the substrate electrode pad 4 (that is, a curved portion having a large curvature) may be referred to as a second curved portion.

上述するように、LSIチップ電極パッド3と基板電極パッド4とは、バンプ7で接合され、接合構造10を形成する。そして、LSIパッド対象辺23と基板パッド対象辺24とは、LSIチップ電極パッド3と基板電極パッド4の間の空間を埋めるバンプ7のバンプ中心22(または、空間の中心)に対して、反対側または略点対称の位置にあると言える。 As described above, the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 are joined by a bump 7 to form a joining structure 10. The LSI pad target side 23 and the board pad target side 24 are opposite to the bump center 22 (or the center of the space) of the bump 7 that fills the space between the LSI chip electrode pad 3 and the board electrode pad 4. It can be said that it is on the side or in a position symmetrical to the point.

実装構造体100自体が発熱したり、実装構造体100が組み込まれている装置が発熱したりすると、LSIチップ1と基板2との線膨張係数の違いによって、接合構造10には応力が加わる。応力は、LSIチップ電極パッド3とバンプ7との接合部や、基板電極パッド4とバンプ7との接合部に集中する。 When the mounting structure 100 itself generates heat or the device in which the mounting structure 100 is incorporated generates heat, stress is applied to the bonded structure 10 due to the difference in the linear expansion coefficient between the LSI chip 1 and the substrate 2. The stress is concentrated on the joint portion between the LSI chip electrode pad 3 and the bump 7 and the joint portion between the substrate electrode pad 4 and the bump 7.

LSIチップが回転していない場合、最も大きな応力は、LSIチップ1の中心に向かう直線、特にLSIチップ1の角から中心に向かう対角線26に沿って発生する。一方、LSIチップが回転している場合、バンプ7の接触角は、パッドのLSIチップが回転して、パッドが移動する方向と反対側が大きくなるため、最も大きな応力は、対角線26からLSIチップの回転方向と同方向に所定の角度ずれた位置に発生する。 When the LSI chip is not rotating, the greatest stress is generated along a straight line toward the center of the LSI chip 1, particularly along a diagonal line 26 from the corner to the center of the LSI chip 1. On the other hand, when the LSI chip is rotating, the contact angle of the bump 7 becomes larger on the side opposite to the direction in which the LSI chip of the pad rotates, so that the largest stress is from the diagonal line 26 to the LSI chip. It occurs at a position deviated by a predetermined angle in the same direction as the rotation direction.

上述するように、LSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4の形状は、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する形状である。例えば、LSIチップ1が図1Bに示すように四角形であるとする。この場合、LSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4、並びに、はんだバンプ7を含む接合構造10は、少なくとも、LSIチップ1の中心から最も距離が遠い、対角線26上の最外周に位置する4つのうちの少なくとも1つに実装される。その他の箇所の接合構造は、一般的な接合構造20で実装されればよい。 As described above, the shape of the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 is a shape having a curved line or a straight line having a part having a smaller curvature than the other part. For example, assume that the LSI chip 1 is a quadrangle as shown in FIG. 1B. In this case, the LSI chip electrode pad 3, the substrate electrode pad 4, and the bonding structure 10 including the solder bump 7 are at least four located on the outermost circumference on the diagonal line 26, which is the farthest from the center of the LSI chip 1. It will be implemented in at least one of them. The joining structure at other points may be implemented by the general joining structure 20.

ただし、接合構造10が実装される箇所は、1つに限定されない。最も大きな応力は、LSIチップ1の角から中心に向かう対角線26に沿って発生し、その外周ほど応力は大きくなる。そのため、外周部の接合構造を本実施形態の接合構造10とすることが、応力を緩和するためにより効果的である。なお、接合構造10とするのは、外周部に限られない。接合構造の全てを、本実施形態の接合構造10としても、また、任意の位置の接合構造を本実施形態の接合構造10としても、応力を緩和するために効果的である。 However, the place where the joining structure 10 is mounted is not limited to one. The largest stress is generated along the diagonal line 26 from the corner of the LSI chip 1 toward the center, and the stress becomes larger toward the outer circumference thereof. Therefore, it is more effective to use the joint structure 10 of the present embodiment as the joint structure of the outer peripheral portion in order to relieve the stress. The joining structure 10 is not limited to the outer peripheral portion. It is effective to relieve stress even if all of the joint structures are the joint structure 10 of the present embodiment and the joint structure at an arbitrary position is the joint structure 10 of the present embodiment.

また、本実施形態では、LSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4の形状として、真円の円弧を含む形状を例示した。ただし、これらの電極パッドの少なくとも一辺が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する多辺形であれば、楕円の円弧を含んでいてもよい。このような形状であっても、応力分布における最大応力を低減する効果を有する。 Further, in the present embodiment, as the shape of the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4, a shape including a perfect circular arc is exemplified. However, if at least one side of these electrode pads is a polyhedron having a curved line or a straight line having a smaller curvature than the other part, an elliptical arc may be included. Even with such a shape, it has the effect of reducing the maximum stress in the stress distribution.

また、本実施形態では、LSIチップの形状として四角形を例示した。ただし、LSIチップの形状は、四角形に限られない。LSIチップの形状を任意の多角形、円形、楕円形とすることが可能である。このとき、本実施形態の接合構造の電極を、LSIパッド対象辺および基板パッド対象辺がLSIチップの中心に向かう直線に対してLSIチップの回転方向と同方向に所定の角度を有するように配置すればよい。上述するように、LSIパッド対象辺および基板パッド対象辺が曲線の場合、所望の角度は、曲線の接線方向とLSIチップの中心に向かう直線とが成す角度である。また、LSIパッド対象辺および基板パッド対象辺が直線の場合、所定の角度は、その直線とLSIチップの中心に向かう直線とが成す角度である。このように配置することで、接合構造内部の応力を緩和することが可能になる。 Further, in the present embodiment, a quadrangle is exemplified as the shape of the LSI chip. However, the shape of the LSI chip is not limited to a quadrangle. The shape of the LSI chip can be any polygon, circle, or ellipse. At this time, the electrodes of the junction structure of the present embodiment are arranged so that the LSI pad target side and the substrate pad target side have a predetermined angle in the same direction as the rotation direction of the LSI chip with respect to the straight line toward the center of the LSI chip. do it. As described above, when the target side of the LSI pad and the target side of the substrate pad are curved lines, the desired angle is the angle formed by the tangential direction of the curve and the straight line toward the center of the LSI chip. When the LSI pad target side and the substrate pad target side are straight lines, the predetermined angle is the angle formed by the straight line and the straight line toward the center of the LSI chip. By arranging in this way, it becomes possible to relieve the stress inside the joint structure.

以上のように、本実施形態の接合構造10により、熱サイクル時などでのバンプと電極パッドとの接合部への応力集中を緩和できる。特に、本実施形態の接合構造10では、はんだ付け時にLSIチップを回転させて、外側に行くほどはんだバンプが引き伸ばされた形状にする。このようにしたとき、最も大きな応力が生じるLSIチップの中心に向かう直線から、LSIチップの回転方向と同方向にずれて発生した応力を緩和できる。 As described above, the joint structure 10 of the present embodiment can alleviate the stress concentration on the joint portion between the bump and the electrode pad during a thermal cycle or the like. In particular, in the bonding structure 10 of the present embodiment, the LSI chip is rotated at the time of soldering so that the solder bumps are stretched toward the outside. In this way, the stress generated by deviating from the straight line toward the center of the LSI chip where the largest stress is generated in the same direction as the rotation direction of the LSI chip can be relaxed.

また、本実施形態の接合構造10は、特許文献5に記載されているような、特別なLSIチップや基板間の高さを精密に保持する機構を有する実装装置を必要としない。そのため、簡便な方法で本実施形態の接合構造およびこれを用いた実装構造体を得ることができる。 Further, the bonding structure 10 of the present embodiment does not require a special LSI chip or a mounting device having a mechanism for precisely holding the height between the substrates as described in Patent Document 5. Therefore, the joined structure of the present embodiment and the mounting structure using the joined structure can be obtained by a simple method.

次に、この接合部で発生する応力分布を、シミュレーションにより計算した実施例を示す。応力として、多方向から複合的に荷重が加わるような応力場において、1軸の引張り又は圧縮応力へ投影した応力値を表すミーゼス応力を用いた。図4に、シミュレーションで用いた接合構造12の配置を示す。接合構造12は、図3Bに示す本実施形態の接合構造10、または、図13に示す一般的な接合構造20であり、LSIチップと基板に接合している。 Next, an example in which the stress distribution generated at this joint is calculated by simulation is shown. As the stress, Mises stress representing the stress value projected onto the uniaxial tensile or compressive stress was used in a stress field in which a load is applied in a complex manner from multiple directions. FIG. 4 shows the arrangement of the joining structure 12 used in the simulation. The bonding structure 12 is the bonding structure 10 of the present embodiment shown in FIG. 3B or the general bonding structure 20 shown in FIG. 13, and is bonded to the LSI chip and the substrate.

接合構造12は、図4に示すように、12個×12個の144個配置される。この配置に基づく接合構造12について、応力分布の計算を行った。また、図4において、接合構造Xが最も大きな応力を生じる。そこで、計算を簡便にし、かつ、一般的な接合構造20に対して本実施形態の接合構造10の効果を顕著に確認できるように、接合構造Xを、図3Bに示す接合構造10とし、それ以外は図13に示す通常の接合構造20とした。また、比較例として、接合構造Xを図13に示す接合構造20としてシミュレーションを行った。 As shown in FIG. 4, 144 joint structures 12 are arranged 12 × 12. The stress distribution was calculated for the joint structure 12 based on this arrangement. Further, in FIG. 4, the joint structure X causes the largest stress. Therefore, the joining structure X is set to the joining structure 10 shown in FIG. 3B so that the calculation can be simplified and the effect of the joining structure 10 of the present embodiment can be remarkably confirmed on the general joining structure 20. Other than that, the normal joining structure 20 shown in FIG. 13 was used. Further, as a comparative example, a simulation was performed with the joint structure X as the joint structure 20 shown in FIG.

主な計算条件として、LSIチップの線膨張係数は3ppm/℃、サイズは26mm×26mm、厚みは1mmである。また、基板の線膨張係数は32ppm/℃、サイズは56mm×56mm、厚みは1.6mmである。電極パッドは、円形の場合で直径が0.5mm、バンプの高さは0.5mm、温度条件は25℃から150℃である。最も大きな応力を生じる接合構造Xの応力分布を、以下に示す。 As the main calculation conditions, the linear expansion coefficient of the LSI chip is 3 ppm / ° C., the size is 26 mm × 26 mm, and the thickness is 1 mm. The linear expansion coefficient of the substrate is 32 ppm / ° C., the size is 56 mm × 56 mm, and the thickness is 1.6 mm. When the electrode pad is circular, the diameter is 0.5 mm, the bump height is 0.5 mm, and the temperature conditions are 25 ° C to 150 ° C. The stress distribution of the joint structure X that produces the largest stress is shown below.

図5Aに、本実施形態の接合構造10におけるLSIチップ電極パッド3の応力分布を示す。また、図5Bに、本実施形態の接合構造10における基板電極パッド4の応力分布を示す。図5A、図5Bにおいて、各パッドの角は丸くなっている。これは、実際にパッドを作製する際、製造プロセスに起因して角が丸くなることに対応させたためである。また、比較例として、一般的な円形の電極パッドを用いた接合構造20について、図6AにLSIチップ電極パッド8の応力分布を、図6Bに基板電極パッド9の応力分布を、各々示す。 FIG. 5A shows the stress distribution of the LSI chip electrode pad 3 in the junction structure 10 of the present embodiment. Further, FIG. 5B shows the stress distribution of the substrate electrode pad 4 in the bonding structure 10 of the present embodiment. In FIGS. 5A and 5B, the corners of each pad are rounded. This is because when the pad is actually manufactured, the corners are rounded due to the manufacturing process. Further, as a comparative example, with respect to the bonding structure 20 using a general circular electrode pad, the stress distribution of the LSI chip electrode pad 8 is shown in FIG. 6A, and the stress distribution of the substrate electrode pad 9 is shown in FIG. 6B.

図5Aおよび図5Bを参照すると、LSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4の応力分布は、LSIチップの中心方向25に向かう直線からLSIチップの回転方向にずれたパッドの外周部に最大の応力が生じる分布になることが分かる。最大応力は、LSIチップ電極パッド3では、LSIチップ中心側で2188MPa、基板電極パッド4では、外周側で2152MPaであった。 Referring to FIGS. 5A and 5B, the stress distribution of the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 is the maximum stress on the outer peripheral portion of the pad deviated from the straight line toward the center direction 25 of the LSI chip in the rotational direction of the LSI chip. It can be seen that the distribution is such that In the LSI chip electrode pad 3, the maximum stress was 2188 MPa on the center side of the LSI chip, and in the substrate electrode pad 4, it was 2152 MPa on the outer peripheral side.

図6Aおよび図6Bを参照すると、円形のLSIチップ電極パッド8および基板電極パッド9の応力分布においても、LSIチップの回転がない場合、LSIチップの中心方向25に向かう直線に沿ったパッドの外周部に最大の応力が生じる分布となることが分かる。最大応力は、LSIチップ電極パッド8では、LSIチップ中心側で2620MPa、基板電極パッド9では、外周側で1981MPaであった。 Referring to FIGS. 6A and 6B, even in the stress distribution of the circular LSI chip electrode pad 8 and the substrate electrode pad 9, if there is no rotation of the LSI chip, the outer circumference of the pad along the straight line toward the center direction 25 of the LSI chip. It can be seen that the distribution is such that the maximum stress is generated in the part. In the LSI chip electrode pad 8, the maximum stress was 2620 MPa on the center side of the LSI chip, and in the substrate electrode pad 9, it was 1981 MPa on the outer peripheral side.

図7Aは、一般的な接合構造20でLSIチップを回転させた場合のLSIチップ電極パッド8の応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。また、図7Bは、一般的な接合構造20でLSIチップを回転させた場合の基板電極パッド9の応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。 FIG. 7A is an explanatory diagram showing the result of stress distribution simulation of the LSI chip electrode pad 8 when the LSI chip is rotated by the general junction structure 20. Further, FIG. 7B is an explanatory diagram showing the result of stress distribution simulation of the substrate electrode pad 9 when the LSI chip is rotated by the general bonding structure 20.

図7Aおよび図7Bを参照すると、LSIチップを回転させた場合、円形のLSIチップ電極パッド8および基板電極パッド9の応力分布は、LSIチップの中心方向25に向かう直線からLSIチップの回転方向にずれたパッドの外周部に最大の応力が生じる分布となることが分かる。最大応力は、LSIチップ電極パッド8では、LSI中心側で2338MPa、基板電極パッド9では、外周側で2442MPaであった。 Referring to FIGS. 7A and 7B, when the LSI chip is rotated, the stress distribution of the circular LSI chip electrode pad 8 and the substrate electrode pad 9 is from the straight line toward the center direction 25 of the LSI chip to the rotation direction of the LSI chip. It can be seen that the distribution is such that the maximum stress is generated on the outer peripheral portion of the displaced pad. The maximum stress was 2338 MPa on the LSI center side in the LSI chip electrode pad 8 and 2442 MPa on the outer peripheral side in the substrate electrode pad 9.

図8Aは、一般的な接合構造20でLSIチップを回転させた場合で電極パッドを回転させない場合におけるLSIチップ電極パッド8の応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。また、図8Bは、一般的な接合構造20でLSIチップを回転させた場合で電極パッドを回転させない場合における基板電極パッド9の応力分布シミュレーションの結果を示す説明図である。 FIG. 8A is an explanatory diagram showing the result of stress distribution simulation of the LSI chip electrode pad 8 when the LSI chip is rotated in the general junction structure 20 and the electrode pad is not rotated. Further, FIG. 8B is an explanatory diagram showing the result of stress distribution simulation of the substrate electrode pad 9 when the LSI chip is rotated by the general bonding structure 20 and the electrode pad is not rotated.

LSIチップを回転させた場合で、電極パッドを回転させない場合について、図8Aおよび図8Bを参照して説明する。この場合、LSIチップ電極パッド8および基板電極パッド9の応力分布においても、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する形状の場合と同様の分布が観測される。すなわち、LSIチップ電極パッド8および基板電極パッド9の応力分布において、LSIチップの中心方向25に向かう直線からLSIチップの回転方向にずれたパッドの外周部に最大の応力が生じる分布になることが分かる。最大応力は、LSIチップ電極パッド8では、LSIチップ中心側で2309MPa、基板電極パッド9では、外周側で2466MPaであった。 A case where the LSI chip is rotated but the electrode pad is not rotated will be described with reference to FIGS. 8A and 8B. In this case, in the stress distribution of the LSI chip electrode pad 8 and the substrate electrode pad 9, the same distribution as in the case of a shape having a curve or a straight line having a part having a smaller curvature than the other part is observed. That is, in the stress distribution of the LSI chip electrode pad 8 and the substrate electrode pad 9, the maximum stress is generated in the outer peripheral portion of the pad deviated from the straight line toward the center direction 25 of the LSI chip in the rotation direction of the LSI chip. I understand. In the LSI chip electrode pad 8, the maximum stress was 2309 MPa on the center side of the LSI chip, and in the substrate electrode pad 9, it was 2466 MPa on the outer peripheral side.

以上に示す応力分布のシミュレーション結果から、以下最大応力値で比較を行う。はんだ付け時にLSIチップを回転させ、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する形状のパッドによる接合構造は、はんだ付け時にLSIチップを回転させない場合の円形パッドによる接合構造に対して、LSIチップ電極パッドの中心側で、最大応力値が16.4%減少した。 Based on the stress distribution simulation results shown above, the maximum stress values are compared below. The joining structure with a pad having a curved or straight line in which the LSI chip is rotated during soldering and one part has a smaller curvature than the other part is different from the joining structure with a circular pad when the LSI chip is not rotated during soldering. , The maximum stress value was reduced by 16.4% on the center side of the LSI chip electrode pad.

はんだ付け時にLSIチップの中心を回転軸としてLSIチップを回転させ、はんだバンプを中心から外側に行くほど、引き伸ばされた形状にし、電極パッド構造を円形から一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線、または直線を有する形状とする。そして、電極パッドをLSIチップの回転方向と同方向に回転させて設置し、かつ、図3Aや図3Bに示す接合構造10にする。このようにすることで、接合構造内部の応力を低減できることが明らかになった。 At the time of soldering, the LSI chip is rotated around the center of the LSI chip as the rotation axis, and the solder bumps are stretched toward the outside from the center. , Or a shape having a straight line. Then, the electrode pad is rotated and installed in the same direction as the rotation direction of the LSI chip, and the bonding structure 10 shown in FIGS. 3A and 3B is formed. By doing so, it was clarified that the stress inside the joint structure can be reduced.

このように、本実施形態では、LSIチップ電極パッド3の一部に、はんだパンプ7にかかる応力が集中する部分(応力集中部)に対応する位置にLSIパッド対象辺23のような緩和部が設けられている。よって、接合部材を用いて電極部同士を接合した場合に、その接合部材にかかる応力を低減できる。 As described above, in the present embodiment, a relaxation portion such as the LSI pad target side 23 is provided at a position corresponding to the portion (stress concentration portion) where the stress applied to the solder pump 7 is concentrated on a part of the LSI chip electrode pad 3. It is provided. Therefore, when the electrode portions are joined to each other by using the joining member, the stress applied to the joining member can be reduced.

円形パッドに対して一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する形状のパッドの応力分布で最大応力が低減した原因として、最大応力が生じる部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線であることで、応力が分散したことが挙げられる。 A curve in which a part of the circular pad has a smaller curvature than the other part or a curve in which the part where the maximum stress occurs has a smaller curvature than the other part as the cause of the decrease in the maximum stress in the stress distribution of the pad having a shape having a straight line. Alternatively, the fact that it is a straight line means that the stress is dispersed.

すなわち、はんだ付け時にLSIチップを回転させた場合、LSIチップの中心方向からLSIチップの回転方向にずれた位置で最大の応力が発生する。本実施形態では、このLSIチップの中心方向と接線において、垂直方向からLSIチップの回転方向にずれた方向にLSIチップ電極パッド3のLSIパッド対象辺23が配置されている。 That is, when the LSI chip is rotated during soldering, the maximum stress is generated at a position deviated from the center direction of the LSI chip in the rotation direction of the LSI chip. In the present embodiment, the LSI pad target side 23 of the LSI chip electrode pad 3 is arranged in a direction deviated from the vertical direction in the rotation direction of the LSI chip in the tangent line to the center direction of the LSI chip.

よって、曲率の小さい辺または直線の辺上に応力が分散されため、応力を低減することができる。一方、円形パッドでは、より曲率の大きい真円の円弧の曲線に沿ってLSIチップの中心方向からLSIチップの回転方向にずれた位置に応力が集中するため、応力が増大する。 Therefore, since the stress is dispersed on the side having a small curvature or the side of a straight line, the stress can be reduced. On the other hand, in the circular pad, the stress is concentrated at a position deviated from the center direction of the LSI chip in the rotation direction of the LSI chip along the curve of a perfect circular arc having a larger curvature, so that the stress increases.

LSIチップ電極パッド3および基板電極パッド4で、LSIパッド対象辺23および基板パッド対象辺24をLSIチップの中心側に配置すべきか、外周側に配置すべきかは、LSIチップと基板の厚み、大きさなどに依存する。 In the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4, whether the LSI pad target side 23 and the substrate pad target side 24 should be arranged on the center side or the outer peripheral side of the LSI chip depends on the thickness and size of the LSI chip and the substrate. It depends on the size and so on.

LSIチップに比べて基板の厚みが大きい、寸法が大きい、または、ヤング率が大きいなどで、基板の剛性がLSIチップよりも高い場合、LSIチップ電極パッド3において、LSIチップ1中心側の応力が大きくなる。このような場合、図3Aや図3Bに示すように、LSIパッド対象辺23を中心側に配置し、曲率が大きい辺を外周側に配置する。 When the rigidity of the substrate is higher than that of the LSI chip because the thickness of the substrate is larger than that of the LSI chip, the dimensions are larger, or the Young's modulus is larger, the stress on the center side of the LSI chip 1 is applied in the LSI chip electrode pad 3. growing. In such a case, as shown in FIGS. 3A and 3B, the LSI pad target side 23 is arranged on the center side, and the side having a large curvature is arranged on the outer peripheral side.

基板電極パッド4では、逆にLSIチップ電極パッド3に対応して外周側の応力が大きくなるため、図3Aや図3Bに示すように、基板パッド対象辺24を外周側に配置し、曲率の大きい辺を中心側に配置する。 On the contrary, in the substrate electrode pad 4, the stress on the outer peripheral side increases corresponding to the LSI chip electrode pad 3, so that the substrate pad target side 24 is arranged on the outer peripheral side as shown in FIGS. 3A and 3B, and the curvature is increased. Place the large side on the center side.

このような構成の接合構造10とすることで、応力の大きい側では他の部分よりも曲率が小さい曲線、または直線の辺による応力分散が効果的になされる。また、曲率の大きい辺では元々の応力が小さい。そのため、図5Aや図5Bに示したように、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する形状のパッドにより、円形パッドよりも最大応力の小さい応力分布を実現できる。 By adopting the joint structure 10 having such a configuration, stress distribution is effectively performed by the side of a curved line or a straight line having a curvature smaller than that of other portions on the side where the stress is large. In addition, the original stress is small on the side with a large curvature. Therefore, as shown in FIGS. 5A and 5B, a stress distribution having a smaller maximum stress than a circular pad can be realized by a pad having a curved shape or a straight line in which a part has a curvature smaller than that of the other part.

LSIチップの剛性が基板よりも高い場合、本実施形態の接合構造10におけるLSIチップ電極パッド3と基板電極パッド4の配置は、図3Aおよび図3Bに示した配置とは逆に配置できる。すなわち、LSIパッド対象辺は、LSIチップの中心方向に向かう直線に対して、LSIチップの回転方向と同方向に所定の角度を有し、かつ、LSIチップ外周側に配置される。一方、基板パッド対象辺は、LSIチップの中心方向に向かう直線に対して、LSIチップの回転方向と同方向に所定の角度を有し、かつ、LSIチップ中心側に配置される。 When the rigidity of the LSI chip is higher than that of the substrate, the arrangement of the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 in the bonding structure 10 of the present embodiment can be reversed from the arrangement shown in FIGS. 3A and 3B. That is, the LSI pad target side has a predetermined angle in the same direction as the rotation direction of the LSI chip with respect to the straight line toward the center direction of the LSI chip, and is arranged on the outer peripheral side of the LSI chip. On the other hand, the target side of the substrate pad has a predetermined angle in the same direction as the rotation direction of the LSI chip with respect to the straight line toward the center direction of the LSI chip, and is arranged on the center side of the LSI chip.

次に、本実施形態の接合構造の変形例を説明する。図9は、本実施形態の接合構造の変形例を示す上面図である。 Next, a modified example of the joining structure of the present embodiment will be described. FIG. 9 is a top view showing a modified example of the joint structure of the present embodiment.

図9に示すように、LSIチップ電極パッド32および基板電極パッド42は、一部分が他の部分と逆の曲率の曲線または直線を有する形状であってもよい。すなわち、LSIチップ電極パッド32の辺53は、他の部分と逆の曲率を有する曲線である。また、基板電極パッド42の辺54は、他の部分と逆の曲率を有する曲線である。このようなLSIチップ電極パッド32およびと基板電極パッド42並びにバンプ72を組み合わせた接合構造13でも、他の部分と逆の曲率を有する曲線で応力が分散されるので、最大応力を低減させることができる。 As shown in FIG. 9, the LSI chip electrode pad 32 and the substrate electrode pad 42 may have a shape in which a part has a curve or a straight line having a curvature opposite to that of the other part. That is, the side 53 of the LSI chip electrode pad 32 is a curve having a curvature opposite to that of the other portion. Further, the side 54 of the substrate electrode pad 42 is a curved line having a curvature opposite to that of the other portion. Even in the bonded structure 13 in which the LSI chip electrode pad 32 and the substrate electrode pad 42 and the bump 72 are combined, the stress is dispersed by a curve having a curvature opposite to that of the other portions, so that the maximum stress can be reduced. can.

また、LSIチップ電極パッドと基板電極パッドとは、必ずしも同じ形状や寸法、同じ多辺形である必要はない。すなわち、異なる形状のLSIチップ電極パッドおよび基板電極パッドをバンプで接合させて、接合構造を構成してもよい。 Further, the LSI chip electrode pad and the substrate electrode pad do not necessarily have to have the same shape, dimensions, and the same polyhedron. That is, an LSI chip electrode pad and a substrate electrode pad having different shapes may be joined by bumps to form a joining structure.

また、図10は、本実施形態の接合構造の他の変形例を示す上面図である。図10に示すように、LSIチップ電極パッド32および基板電極パッド4は、一部分が他の部分と逆の曲率の曲線または直線を有する形状であってもよい。すなわち、LSIチップ電極パッド32の辺53は、他の部分と逆の曲率を有する曲線である。また、基板電極パッド4の辺24は、他の部分と逆の曲率の曲線または直線を有する辺である。このようなLSIチップ電極パッド32およびと基板電極パッド4並びにバンプ73を組み合わせた接合構造14でも、他の部分と逆の曲率の曲線または直線部分で応力が分散されるので、最大応力を低減させることができる。 Further, FIG. 10 is a top view showing another modified example of the joining structure of the present embodiment. As shown in FIG. 10, the LSI chip electrode pad 32 and the substrate electrode pad 4 may have a shape in which a part has a curve or a straight line having a curvature opposite to that of the other part. That is, the side 53 of the LSI chip electrode pad 32 is a curve having a curvature opposite to that of the other portion. Further, the side 24 of the substrate electrode pad 4 is a side having a curve or a straight line having a curvature opposite to that of the other portion. Even in the bonded structure 14 in which the LSI chip electrode pad 32 and the substrate electrode pad 4 and the bump 73 are combined, the stress is dispersed in a curved or straight portion having a curvature opposite to that of the other portions, so that the maximum stress is reduced. be able to.

また、図10に示す例とは逆、すなわち、LSIチップ電極パッド3の辺23が、他の部分と逆の曲率の曲線または直線を有する辺であり、基板電極パッド42の辺54が、他の部分と逆の曲率を有する曲線であってもよい。 Further, contrary to the example shown in FIG. 10, that is, the side 23 of the LSI chip electrode pad 3 is a side having a curve or a straight line having a curvature opposite to that of the other portion, and the side 54 of the substrate electrode pad 42 is another. It may be a curve having a curvature opposite to that of the portion of.

さらに、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線を有する形状の電極パッドや、一部分が他と逆の曲率の曲線を有する形状の電極パッドと上下で組み合わせる電極パッドの形状は、任意である。これらの電極パッドを、例えば、三角形や四角形、五角形や八角形などの直線で構成された任意の多角形にすることも可能である。 Furthermore, the shape of the electrode pad having a curved or straight line whose curvature is partially smaller than that of the other part, or the shape of the electrode pad to be combined up and down with the electrode pad having a curve having a curvature opposite to the other part is optional. be. These electrode pads can also be any polygon composed of straight lines such as triangles, quadrangles, pentagons and octagons.

また、これらの電極パッドの形状は、多角形だけでなく、一辺が直線である多辺形であってもよい。例えば、一辺が直線で他辺が曲線である多辺形の形状が挙げられる。このような形状とすることで、一部分が他の部分よりも曲率が小さい辺とする場合と同様に、直線部分で応力を分散させることができる。 Further, the shape of these electrode pads may be not only a polygon but also a polyhedron having a straight line on one side. For example, there is a polyhedron shape in which one side is a straight line and the other side is a curved line. With such a shape, stress can be dispersed in a straight line portion as in the case where a part has a side having a smaller curvature than the other part.

これらの例の場合、接合構造内部の応力を低減する目的で、LSIチップの中心方向から、LSIチップの回転方向と同方向に所定の角度の位置に配置される電極パッドの一辺の長さをできるだけ長くして、応力を分散させやすくすることが望ましい。 In the case of these examples, in order to reduce the stress inside the junction structure, the length of one side of the electrode pad arranged at a predetermined angle in the same direction as the rotation direction of the LSI chip from the center direction of the LSI chip is set. It is desirable to make it as long as possible to help disperse the stress.

また、上記では、図1A~Dおよび図3A~Bにおいて、LSIパッド対象辺23と基板パッド対象辺24とは、LSIチップ電極パッド3と基板電極パッド4の間の空間を埋めるバンプのバンプ中心22に対して、反対側または略点対称の位置に配置できることを説明した。さらに、上記では、LSIパッド対象辺23と基板パッド対象辺24とは、LSIチップ電極パッド3と基板電極パッド4の間の空間の中心に対して、反対側または略点対称の位置に配置できることを説明した。 Further, in the above, in FIGS. 1A to 1D and FIGS. 3A to 3B, the LSI pad target side 23 and the board pad target side 24 are the bump centers of bumps that fill the space between the LSI chip electrode pad 3 and the board electrode pad 4. It was explained that the 22 can be arranged on the opposite side or in a position symmetrical with respect to a point. Further, in the above, the LSI pad target side 23 and the board pad target side 24 can be arranged on opposite sides or substantially point-symmetrically with respect to the center of the space between the LSI chip electrode pad 3 and the board electrode pad 4. Explained.

一方、応力の分布状態によって、LSIチップ側と基板側のどちらかの応力が他方に比べて低いことも想定される。この場合、応力が低い方の電極パッドを、他の部分よりも曲率が小さい曲線または直線の辺が接合する電極パッドの反対側や略点対称の位置になるように配置して応力を分散する必要はない。これらの電極パッドを同方向に配置してもよい。 On the other hand, depending on the stress distribution state, it is assumed that the stress on either the LSI chip side or the substrate side is lower than that on the other side. In this case, the electrode pad with the lower stress is placed on the opposite side of the electrode pad to which the curved or straight side having a smaller curvature than the other part joins or at a position symmetrical to the point point to disperse the stress. There is no need. These electrode pads may be arranged in the same direction.

以上のように、本実施形態では、接合構造10が、LSIチップ電極パッド3を有するLSIチップ1と、基板電極パッド4を有する基板2と、これらの電極パッドを接合するはんだパンプ7を備えている。そして、はんだパンプ7は、LSIチップ電極パッド3及び基板電極パッド4を互いにずれた状態で接合する。また、LSIチップ電極パッド3の一部に、はんだパンプ7にかかる応力集中部に対応する位置に緩和部となるLSIパッド対象辺23を有する。よって、はんだパンプ7にかかる応力を低減できる。 As described above, in the present embodiment, the bonding structure 10 includes an LSI chip 1 having an LSI chip electrode pad 3, a substrate 2 having a substrate electrode pad 4, and a solder pump 7 for bonding these electrode pads. There is. Then, the solder pump 7 joins the LSI chip electrode pad 3 and the substrate electrode pad 4 in a state of being displaced from each other. Further, a part of the LSI chip electrode pad 3 has an LSI pad target side 23 as a relaxation portion at a position corresponding to the stress concentration portion applied to the solder pump 7. Therefore, the stress applied to the solder pump 7 can be reduced.

例えば、特許文献1や特許文献2に記載された方法では、LSIチップが基板に対して回転していない。一方、本発明では、LSI電極パッドと基板電極パッドが(例えば、図3Aでは、水平方向に)ずれている。このことにより、はんだパンプが引き伸ばされ、はんだパンプへの応力集中が緩和される。 For example, in the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the LSI chip does not rotate with respect to the substrate. On the other hand, in the present invention, the LSI electrode pad and the substrate electrode pad are displaced (for example, in the horizontal direction in FIG. 3A). As a result, the solder pump is stretched and the stress concentration on the solder pump is relaxed.

また、特許文献1や特許文献2に記載された方法の場合、LSI電極パッドと基板電極パッドとが、垂直でないと応力集中を緩和する効果は得られない。一方、本発明では、LSIチップが回転したことで応力集中箇所がずれている。この角度が垂直のままでは応力を緩和する効果が得られないため、垂直からLSIチップの回転方向と同方向にパッドの中心から所定の角度(例えば、約30度)を有して配置される。すなわち、本発明では、LSIチップを回転させて、はんだパンプを引き伸ばして応力を緩和する効果を損なわないように、応力集中がずれた方向にパッドを回転させて配置している。 Further, in the case of the methods described in Patent Document 1 and Patent Document 2, the effect of relaxing stress concentration cannot be obtained unless the LSI electrode pad and the substrate electrode pad are perpendicular to each other. On the other hand, in the present invention, the stress concentration points are displaced due to the rotation of the LSI chip. If this angle remains vertical, the effect of relieving stress cannot be obtained, so it is arranged at a predetermined angle (for example, about 30 degrees) from the center of the pad in the same direction as the rotation direction of the LSI chip from the vertical. .. That is, in the present invention, the pad is rotated and arranged in the direction in which the stress concentration is deviated so as not to impair the effect of rotating the LSI chip and stretching the solder pump to relieve the stress.

次に、本発明の概要を説明する。図11は、本発明による接合構造の概要を示すブロック図である。本発明による接合構造は、第1の電極部81(例えば、LSIチップ電極パッド3)を有する第1の部品80(例えば、LSIチップ1)と、第2の電極部71(例えば、基板電極パッド4)を有する第2の部品70(例えば、基板電極パッド6)と、第1の電極部81及び第2の電極部71を接合する接合部材91(例えば、はんだバンプ7)とを備えている。 Next, the outline of the present invention will be described. FIG. 11 is a block diagram showing an outline of the joining structure according to the present invention. The bonding structure according to the present invention comprises a first component 80 (for example, an LSI chip 1) having a first electrode portion 81 (for example, an LSI chip electrode pad 3) and a second electrode portion 71 (for example, a substrate electrode pad). A second component 70 (for example, a substrate electrode pad 6) having 4) and a joining member 91 (for example, a solder bump 7) for joining the first electrode portion 81 and the second electrode portion 71 are provided. ..

接合部材91は、第1の電極部81及び第2の電極部71を互いにずれた状態で接合し、第1の電極部81の一部に、接合部材91にかかる応力集中部に対応する位置に緩和部82(例えば、LSIパッド対象辺23)を有する。 The joining member 91 joins the first electrode portion 81 and the second electrode portion 71 in a state of being displaced from each other, and a position corresponding to a part of the first electrode portion 81 corresponding to the stress concentration portion applied to the joining member 91. It has a relaxation unit 82 (for example, an LSI pad target side 23).

そのような構成により、接合部材を用いて電極部同士を接合した場合に、その接合部材にかかる応力を低減できる。 With such a configuration, when the electrode portions are joined to each other by using the joining member, the stress applied to the joining member can be reduced.

緩和部82は、第1の電極部81の他の部分と曲率半径が異なる第1の曲部であってもよい。また、緩和部82は、略直線形状であってもよい。 The relaxation portion 82 may be a first curved portion having a radius of curvature different from that of the other portions of the first electrode portion 81. Further, the relaxation portion 82 may have a substantially linear shape.

また、第1の電極部は、緩和部82の形状よりも曲率半径の大きい第2の曲部を有していてもよい。 Further, the first electrode portion may have a second curved portion having a radius of curvature larger than the shape of the relaxation portion 82.

さらに、緩和部82は第1の部品80の中心側を向き、かつ、第2の曲部は第1の部品80の外側を向くように設けられていてもよい。そして、第2の電極部71は、緩和部82の形状および第2の曲部を有し、その第2の曲部は第1の部品80の中心側を向き、上記形状の緩和部82は、第1の部品80の外側を向くように設けられていてもよい。 Further, the relaxation portion 82 may be provided so as to face the center side of the first component 80 and the second curved portion to face the outside of the first component 80. The second electrode portion 71 has the shape of the relaxation portion 82 and the second curved portion, the second curved portion faces the center side of the first component 80, and the relaxation portion 82 having the above shape has the shape of the relaxation portion 82. , May be provided so as to face the outside of the first component 80.

また、第1の部品80または第2の部品70の位置をずらすことにより、第1の電極部81及び第2の電極部71の位置をずらして接合させてもよい。 Further, by shifting the positions of the first component 80 or the second component 70, the positions of the first electrode portion 81 and the second electrode portion 71 may be shifted and joined.

具体的には、第1の部品80または第2の部品70を回転させて接合することにより、第1の電極部81と第2の電極部71との位置をずらして接合させてもよい。 Specifically, by rotating and joining the first component 80 or the second component 70, the positions of the first electrode portion 81 and the second electrode portion 71 may be shifted and joined.

また、第1の部品80または第2の部品70の一方の部品の中心を回転軸として、他方の部品に対して回転させた状態で第1の電極部81と第2の電極部71との間が接合部材91で接合されてもよい。さらに、第1の電極部81の緩和部82は、その第1の電極部81の一部分が他の部分よりも曲率が小さい第一の曲線または第一の直線(例えば、LSIパッド対象辺23)と、第二の曲線との組み合わせで形成されてもよい。そして、そして、第1の電極部81は、第1の部品80の中心に向かう第二の直線に対する第一の曲線の接線または第一の直線が、その第1の部品80の回転方向と同方向に所定の角度で配置されてもよい。 Further, the first electrode portion 81 and the second electrode portion 71 are rotated with respect to the other component with the center of one component of the first component 80 or the second component 70 as the rotation axis. The space may be joined by the joining member 91. Further, the relaxation portion 82 of the first electrode portion 81 has a first curved line or a first straight line (for example, the LSI pad target side 23) in which a part of the first electrode portion 81 has a smaller curvature than the other portions. And may be formed in combination with the second curve. Then, in the first electrode portion 81, the tangent line or the first straight line of the first curve with respect to the second straight line toward the center of the first component 80 is the same as the rotation direction of the first component 80. It may be arranged at a predetermined angle in the direction.

一方、緩和部82は、第1の電極部81の他の部分と逆の曲率の曲線で形成されてもよい。 On the other hand, the relaxation portion 82 may be formed with a curve having a curvature opposite to that of the other portions of the first electrode portion 81.

また、第1の部品の第1の電極部と、第2の部品の第2の電極部とは、相対する位置に設けられてもよい。 Further, the first electrode portion of the first component and the second electrode portion of the second component may be provided at opposite positions.

また、本発明の実装構造体(例えば、実装構造体100)は、上述する本発明の接合構造(例えば、接合構造10)を有する。 Further, the mounting structure of the present invention (for example, the mounting structure 100) has the above-mentioned joining structure of the present invention (for example, the joining structure 10).

また、本発明の接合構造は、以下のようにも記載されうる。
本発明の接合構造は、第1の構造体(例えば、LSIチップ1)と第2の構造体(例えば、基板2)とを接合する接合構造(例えば、接合構造10)であって、前記接合構造が、前記第1の構造体に接合する第1の電極パッド(例えば、LSIチップ電極パッド3)と前記第2の構造体に接合する第2の電極パッド(例えば、基板電極パッド4)と前記第1の電極パッドと前記第2の電極パッドと接合するバンプ(例えば、はんだパンプ7)とを有し、第1の構造体は第2の構造体との接合時に、第1の構造体の中心(例えば、LSIチップ電極パッドの中心28)を回転中心として、第2の構造体に対して、第1の構造体を回転させて、接合構造が外側に行くほど、引き伸ばされた形状のままで接合される接合構造である。また、前記第1の電極パッドのピッチと前記第2の電極パッドのピッチとは、同じであり、前記接合構造を介して対向する前記第1の電極パッドと前記第2の電極パッドとは互いに平行にずれており、前記第1の電極パッドと前記第2の電極パッドとのズレは、前記第1の構造体または前記第2の構造体の中心から離れるにつれて大きくなる。前記中心から最も離れた位置にある、前記第1の電極パッドと前記第2の電極パッドとのずれは、当該、第1の電極パッド、当該第2の電極または、前記接合構造の一個分以内である。
The joining structure of the present invention can also be described as follows.
The joining structure of the present invention is a joining structure (for example, joining structure 10) for joining a first structure (for example, LSI chip 1) and a second structure (for example, a substrate 2), and the joining is described above. The structure includes a first electrode pad (for example, LSI chip electrode pad 3) bonded to the first structure and a second electrode pad (for example, a substrate electrode pad 4) bonded to the second structure. The first electrode pad has a bump (for example, a solder pump 7) to be joined to the second electrode pad, and the first structure is a first structure at the time of joining to the second structure. The first structure is rotated with respect to the second structure with the center of the (for example, the center 28 of the LSI chip electrode pad) as the center of rotation, and the shape is stretched so that the joint structure goes outward. It is a joint structure that is joined up to. Further, the pitch of the first electrode pad and the pitch of the second electrode pad are the same, and the first electrode pad and the second electrode pad facing each other via the joint structure are mutually exclusive. It is displaced in parallel, and the deviation between the first electrode pad and the second electrode pad increases as the distance from the center of the first structure or the second structure increases. The deviation between the first electrode pad and the second electrode pad located at the farthest position from the center is within one of the first electrode pad, the second electrode, or the bonded structure. Is.

前記第1の電極パッドと前記第2の電極パッドの形状は、一部分が他の部分よりも曲率が小さい曲線、または直線であってもよい。 The shape of the first electrode pad and the second electrode pad may be a curved line or a straight line having a part having a smaller curvature than the other part.

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。 In addition, some or all of the above embodiments may be described as in the following appendix, but are not limited to the following.

(付記1)第1の電極部を有する第1の部品と、第2の電極部を有する第2の部品と、前記第1の電極部及び前記第2の電極部を接合する接合部材とを備え、前記接合部材は、前記第1の電極部及び前記第2の電極部を互いにずれた状態で接合し、前記第1の電極部の一部に、前記接合部材にかかる応力集中部に対応する位置に緩和部を有することを特徴とする接合構造。 (Appendix 1) A first component having a first electrode portion, a second component having a second electrode portion, and a joining member for joining the first electrode portion and the second electrode portion. The joining member is provided with the first electrode portion and the second electrode portion joined in a state of being displaced from each other, and a part of the first electrode portion corresponds to a stress concentration portion applied to the joining member. A joint structure characterized by having a relaxation portion at a position where the stress is formed.

(付記2)前記緩和部は、前記第1の電極部の他の部分と曲率半径が異なる第1の曲部である付記1記載の接合構造。 (Appendix 2) The joining structure according to Appendix 1, wherein the relaxation portion is a first curved portion having a radius of curvature different from that of the other portion of the first electrode portion.

(付記3)前記緩和部は、略直線形状である付記1記載の接合構造。 (Appendix 3) The relaxation portion has a substantially linear shape and has a joining structure according to the appendix 1.

(付記4)前記第1の電極部は、前記緩和部の形状よりも曲率半径の大きい第2の曲部を有する付記2または付記3記載の接合構造。 (Appendix 4) The joint structure according to Appendix 2 or Appendix 3, wherein the first electrode portion has a second curved portion having a radius of curvature larger than the shape of the relaxation portion.

(付記5)前記緩和部は前記第1の部品の中心側を向き、かつ、前記第2の曲部は前記第1の部品の外側を向くように設けられ、前記第2の電極部は、前記緩和部の形状および前記第2の曲部を有し、当該第2の曲部は前記第1の部品の中心側を向き、前記形状の緩和部は、前記第1の部品の外側を向くように設けられる付記4記載の接合構造。 (Appendix 5) The relaxation portion is provided so as to face the center side of the first component, the second curved portion faces the outside of the first component, and the second electrode portion faces the outside of the first component. It has the shape of the relaxation portion and the second curved portion, the second curved portion faces the center side of the first component, and the relaxation portion of the shape faces the outside of the first component. The joint structure according to Appendix 4, which is provided as described above.

(付記6)前記第1の部品または前記第2の部品の位置をずらすことにより、前記第1の電極部及び前記第2の電極部の位置をずらして接合させる付記1から付記5のうちのいずれか1つに記載の接合構造。 (Appendix 6) Of Appendix 1 to Appendix 5, the first electrode portion and the second electrode portion are joined by shifting the positions of the first component or the second component by shifting the positions of the first electrode portion and the second electrode portion. The bonding structure according to any one.

(付記7)前記第1の部品または前記第2の部品を回転させて接合することにより、前記第1の電極部と前記第2の電極部との位置をずらして接合させる付記6記載の接合構造。 (Supplementary Note 7) The joining according to Supplementary Note 6, wherein the first component or the second component is rotated and joined to shift the positions of the first electrode portion and the second electrode portion. Construction.

(付記8)前記第1の部品または前記第2の部品の一方の部品の中心を回転軸として、他方の部品に対して回転させた状態で前記第1の電極部と前記第2の電極部との間が前記接合部材で接合され、前記第1の電極部の前記緩和部は、当該第1の電極部の一部分が他の部分よりも曲率が小さい第一の曲線または第一の直線と、第二の曲線との組み合わせで形成され、前記第1の電極部は、前記第1の部品の中心に向かう前記第二の直線に対する前記第一の曲線の接線または前記第一の直線が、当該第1の部品の回転方向と同方向に所定の角度で配置される付記1から付記7のうちのいずれか1つに記載の接合構造。 (Appendix 8) The first electrode portion and the second electrode portion in a state of being rotated with respect to the other component with the center of one component of the first component or the second component as a rotation axis. The relaxation portion of the first electrode portion is joined to the first curved line or the first straight line in which a part of the first electrode portion has a smaller curvature than the other portion. , The first electrode portion is formed by a tangent line of the first curve or the first straight line to the second straight line toward the center of the first component. The joining structure according to any one of Supplementary note 1 to Supplementary note 7, which is arranged at a predetermined angle in the same direction as the rotation direction of the first component.

(付記9)前記緩和部は、前記第1の電極部の他の部分と逆の曲率の曲線で形成される付記1記載の接合構造。 (Supplementary note 9) The joint structure according to Supplementary note 1, wherein the relaxation portion is formed by a curve having a curvature opposite to that of the other portion of the first electrode portion.

(付記10)前記第1の部品の前記第1の電極部と、前記第2の部品の前記第2の電極部とは、相対する位置に設けられる付記1から付記9のうちのいずれか1つに記載の接合構造。 (Appendix 10) The first electrode portion of the first component and the second electrode portion of the second component are provided at opposite positions, and any one of Supplementary note 1 to Supplementary note 9 is provided. The joint structure described in 1.

(付記11)付記1から付記10のいずれか1つに記載された接合構造を有する実装構造体。 (Appendix 11) A mounting structure having a bonding structure according to any one of Supplementary note 1 to Supplementary note 10.

(付記12)相対する位置に配置された、第1の部品の第1の電極部と第2の部品の第2の電極部とを、接合部材を用いて接合し、前記接合の際、前記接合部材にかかる応力集中部に対応する位置に緩和部を有する前記第1の電極部と前記第2の電極部とを、前記第1の部品または前記第2の部品を回転させて接合することを特徴とする接合方法。 (Appendix 12) The first electrode portion of the first component and the second electrode portion of the second component, which are arranged at opposite positions, are joined by using a joining member. The first electrode portion having a relaxation portion at a position corresponding to the stress concentration portion applied to the joining member and the second electrode portion are joined by rotating the first component or the second component. A joining method characterized by.

1 LSIチップ
2 基板
3,5,8 LSIチップ電極パッド
4,6,9 基板電極パッド
7 はんだバンプ
10,11,12,13,14,20 接合構造
21 LSIチップの中心
22 バンプ中心
23 LSIパッド対象辺
24 基板パッド対象辺
25 LSIチップの中心方向
26 対角線
27 LSIチップの外周
28 LSIチップ電極パッドの中心
29 基板電極パッドの中心
30 接線
32 LSIチップ電極パッド
42 基板電極パッド
51 真空吸着治具
70,80 部品
71,81 電極部
72,73 バンプ
82 緩和部
91 接合部材
100,200 実装構造体
1 LSI chip 2 Board 3,5,8 LSI chip electrode pad 4,6,9 Board electrode pad 7 Solder bump 10,11,12,13,14,20 Bonding structure 21 LSI chip center 22 Bump center 23 LSI pad target Side 24 Board pad target side 25 LSI chip center direction 26 Diagonal line 27 LSI chip outer circumference 28 LSI chip electrode pad center 29 Board electrode pad center 30 tangent line 32 LSI chip electrode pad 42 Board electrode pad 51 Vacuum suction jig 70, 80 Parts 71,81 Electrode 72,73 Bump 82 Relaxation 91 Joining member 100,200 Mounting structure

Claims (8)

第1の電極部を有する第1の部品と、
第2の電極部を有する第2の部品と、
前記第1の電極部及び前記第2の電極部を接合する接合部材とを備え、
前記接合部材は、前記第1の電極部及び前記第2の電極部を互いにずれた状態で接合し、
前記第1の電極部の一部に、前記接合部材にかかる応力集中部に対応する位置に第1の緩和部を有し、
前記第1の部品または前記第2の部品の一方である一の部品の中心を回転軸として、他方の部品に対して回転させた状態で前記第1の電極部と前記第2の電極部との間が前記接合部材で接合され、
前記第1の電極部は、当該第1の電極部の一部分が他の部分よりも曲率が小さい第一の曲線または第一の直線からなる前記第1の緩和部と、当該第一の曲線または第一の直線よりも曲率が大きい前記他の部分に対応する第二の曲線との組み合わせで形成され、
前記第1の電極部は、前記第1の部品を前記第2の部品に対して前記回転させた方向と同方向に回転して接合される
ことを特徴とする接合構造。
The first component having the first electrode portion and
A second component having a second electrode portion and
A joining member for joining the first electrode portion and the second electrode portion is provided.
The joining member joins the first electrode portion and the second electrode portion in a state of being displaced from each other.
A part of the first electrode portion has a first relaxation portion at a position corresponding to the stress concentration portion applied to the joint member.
The first electrode portion and the second electrode portion are rotated with respect to the other component with the center of one component, which is one of the first component or the second component, as a rotation axis. The space between them is joined by the joining member.
The first electrode portion includes the first relaxation portion composed of a first curve or a first straight line in which a part of the first electrode portion has a smaller curvature than the other portions, and the first curve or the first electrode portion. Formed in combination with a second curve corresponding to the other portion having a greater curvature than the first straight line
The first electrode portion is a joining structure characterized in that the first component is rotated and joined to the second component in the same direction as the rotation.
前記第1の電極部は、前記第1の緩和部の形状よりも曲率の大きい第二の曲線を有する
請求項1記載の接合構造。
The first electrode portion has a second curve having a curvature larger than the shape of the first relaxation portion.
The joining structure according to claim 1 .
前記第1の緩和部は前記第1の部品の中心側を向き、かつ、前記第二の曲線は前記第1の部品の外側を向くように設けられ、
前記第2の電極部の一部に、第2の緩和部を有し、当該第2の緩和部は、前記第2の電極部の他の部分と曲率半径が異なる第1の曲部であり、当該第2の電極部は、前記第2の緩和部の形状よりも曲率の大きい第2の曲部を有し、
当該第2の曲部は前記第2の部品の中心側を向き、前記第1の曲部は、前記第2の部品の外側を向くように設けられる
請求項2記載の接合構造。
The first relaxation portion is provided so as to face the center side of the first component, and the second curve faces the outside of the first component.
A second relaxation portion is provided in a part of the second electrode portion, and the second relaxation portion is a first curved portion having a radius of curvature different from that of the other portion of the second electrode portion. The second electrode portion has a second curved portion having a curvature larger than the shape of the second relaxation portion.
The second curved portion is provided so as to face the center side of the second component, and the first curved portion faces the outside of the second component.
The joining structure according to claim 2 .
前記第1の電極部は、前記第1の部品の頂点から中心に向かう第二の直線に対する前記第一の曲線の接線または前記第一の直線の成す角度を、当該第1の部品を前記第2の部品に対して前記回転させた方向と同方向に当該回転に応じた角度だけ変化させるように回転して接合される
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項に記載の接合構造。
The first electrode portion is the tangent line of the first curve or the angle formed by the first straight line with respect to the second straight line from the apex to the center of the first component, and the first component is the first component. The joining according to any one of claims 1 to 3 , wherein the parts 2 are rotated and joined in the same direction as the rotation direction so as to change by an angle corresponding to the rotation. Construction.
前記第1の緩和部は、前記第二の曲線と逆の曲率の曲線で形成される
請求項1記載の接合構造。
The joining structure according to claim 1, wherein the first relaxation portion is formed by a curve having a curvature opposite to that of the second curve .
前記第1の部品の前記第1の電極部と、前記第2の部品の前記第2の電極部とは、相対する位置に設けられる
請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載の接合構造。
The first electrode portion of the first component and the second electrode portion of the second component are provided at opposite positions according to any one of claims 1 to 5 . The described joint structure.
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載された接合構造を有する実装構造体。 The mounting structure having the bonding structure according to any one of claims 1 to 6 . 相対する位置に配置された、第1の部品の第1の電極部と第2の部品の第2の電極部とを、接合部材を用いて接合し、
前記接合の際、前記接合部材にかかる応力集中部に対応する位置に緩和部を有する前記第1の電極部と前記第2の電極部とを、前記第1の部品または前記第2の部品の一方である一の部品の中心を回転軸として、他方の部品に対して回転させた状態で前記第1の電極部と前記第2の電極部との間を前記接合部材で接合し、
前記第1の電極部は、当該第1の電極部の一部分が他の部分よりも曲率が小さい第一の曲線または第一の直線からなる前記緩和部と、当該第一の曲線または第一の直線よりも曲率が大きい前記他の部分に対応する第二の曲線との組み合わせで形成され、
前記第1の電極部を、前記第1の部品を前記第2の部品に対して前記回転させた方向と同方向に回転して接合する
ことを特徴とする接合方法。
The first electrode portion of the first component and the second electrode portion of the second component, which are arranged at opposite positions, are joined by using a joining member.
At the time of the joining, the first electrode portion having the relaxation portion at the position corresponding to the stress concentration portion applied to the joining member and the second electrode portion are separated from each other by the first component or the second component. The first electrode portion and the second electrode portion are joined by the joining member in a state of being rotated with respect to the other component with the center of one component as the rotation axis.
The first electrode portion includes the relaxation portion in which a part of the first electrode portion is composed of a first curve or a first straight line having a smaller curvature than the other portions, and the first curve or the first. Formed in combination with a second curve corresponding to the other portion having a greater curvature than a straight line,
A joining method comprising joining the first electrode portion by rotating the first component in the same direction as the rotation of the first component with respect to the second component.
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