JP4548096B2 - Fitting structure between semiconductor chip and substrate, semiconductor chip mounting method and electronic device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体チップと基板との嵌合構造に関するもので、より詳しくは、自己組織的な実装であっても、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能な半導体チップと基板との嵌合構造、半導体チップの実装方法、及び本発明に係る半導体チップと基板との嵌合構造を用いた電子装置に関する。   The present invention relates to a fitting structure between a semiconductor chip and a substrate. More specifically, the present invention relates to a semiconductor chip capable of controlling the direction in which a semiconductor chip is mounted on a substrate, even in a self-organized mounting. The present invention relates to a fitting structure with a substrate, a semiconductor chip mounting method, and an electronic device using the fitting structure between a semiconductor chip and a substrate according to the present invention.

現在の電子機器等においては、素子、半導体チップ、さらにはそれらをプラスチックのような絶縁体に埋め込んだ部品を基板上に多数配置することにより構成されたものが広く用いられている。例えば、発光ダイオードディスプレイ(LEDディスプレイ)のように単体のLEDパッケージを基板上に多数配置して画像表示装置とすることが行われている。   2. Description of the Related Art Current electronic devices and the like are widely used in which a large number of components, semiconductor chips, and parts in which they are embedded in an insulator such as plastic are arranged on a substrate. For example, many LED packages such as a light emitting diode display (LED display) are arranged on a substrate to form an image display device.

基板に半導体チップ等を配置する方法としては、フリップチップボンディング法が知られている。フリップチップボンディング法とは、引き出しリードを無くした半導体チップそのものを基板上に実装する方法である。しかしながら、この方法は、基板に実装された半導体チップが基盤上の突起となるため、半導体チップの実装位置に大きな間隔が必要であり、回路の微細化に限界がある。また、この方法は、一つ一つの半導体チップを個別に基板に実装するため、実装作業が極めて煩雑である。   As a method for arranging a semiconductor chip or the like on a substrate, a flip chip bonding method is known. The flip chip bonding method is a method in which a semiconductor chip itself without a lead is mounted on a substrate. However, in this method, since the semiconductor chip mounted on the substrate becomes a protrusion on the substrate, a large interval is required at the mounting position of the semiconductor chip, and there is a limit to miniaturization of the circuit. In addition, this method is very complicated since each semiconductor chip is individually mounted on a substrate.

回路の微細化を可能とし、基板上に半導体チップ等を迅速に配置する技術は従来までに多く提案されており、例えば、基板に凹部を形成し、その凹部に嵌合する部品を基板に実装する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この方法は、部品を含んだ流体を基板上に搬送し、凹部と部品とに備えた嵌合構造により、部品を基板に自己組織的に実装させる方法である。また、この方法によると、部品の形状を上下面のうち小さい方の面を基底とする截頭ピラミッド形状の6面体とし、部品が凹部にリフトオフし易い構成としている。   Many technologies have been proposed in the past to enable circuit miniaturization and to quickly arrange semiconductor chips on a substrate. For example, a recess is formed in a substrate, and components that fit into the recess are mounted on the substrate. A method has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, a fluid containing a component is conveyed onto the substrate, and the component is mounted on the substrate in a self-organized manner by a fitting structure provided in the recess and the component. Further, according to this method, the shape of the component is a truncated pyramid-shaped hexahedron with the smaller one of the upper and lower surfaces as a base, and the component is easily lifted off to the recess.

部品を基板に自己組織的に実装させる他の提案としては、素子の底部と、基板上の素子の実装位置とに磁性体膜を形成し、磁性体間の磁力を用いて、素子を基板に確実且つ精度良く実装する方法が提案されている(特許文献2参照)。また、この方法によると、素子と、基板に形成された凹部との嵌合構造を円柱、矩形柱、六角柱、楕円柱、多角柱とすることにより、素子を凹部に自己選択的に実装することが可能であるとしている。   Another proposal for mounting components on a board in a self-organized manner is to form a magnetic film on the bottom of the element and the mounting position of the element on the board, and use the magnetic force between the magnetic bodies to mount the element on the board. A method of mounting with certainty and accuracy has been proposed (see Patent Document 2). Further, according to this method, the element is mounted in the recess in a self-selective manner by using a cylindrical, rectangular, hexagonal, elliptical, or polygonal column as a fitting structure between the element and the recess formed in the substrate. It is said that it is possible.

また、嵌合構造に関するその他の提案としては、光素子が固着された部品と、光導波シートに形成された凹部との嵌合構造を円錐、角錐とする方法が提案されている(特許文献3参照)。この方法によると、部品の側面にハーフミラーを用いて反射、屈折面とすることで、どの方向からの光であっても、部品に固着された光素子に光を入力させることが可能であるとしている。   As another proposal related to the fitting structure, there has been proposed a method in which the fitting structure between the component to which the optical element is fixed and the recess formed in the optical waveguide sheet is a cone or a pyramid (Patent Document 3). reference). According to this method, by using a half mirror on the side surface of the component as a reflective and refracting surface, light from any direction can be input to the optical element fixed to the component. It is said.

以上のように、部品を基板に自己組織的に実装する場合において、実装歩留まりを向上させるためには、基板に形成された凹部の開口部を凹部の基底よりも大きくすることが有効である。また、部品がどの凹部に実装されるかという自己選択性を備えるには、部品と、凹部との嵌合構造を様々に変更することが有効である。
特開平9−120943号公報 特開2003−216052号公報 特開2003−57468号公報
As described above, when components are mounted on the substrate in a self-organized manner, it is effective to make the opening of the recess formed in the substrate larger than the base of the recess in order to improve the mounting yield. In order to provide self-selection as to which recess the component is to be mounted, it is effective to variously change the fitting structure between the component and the recess.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-120943 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-216052 JP 2003-57468 A

上述した従来技術においては、部品の実装歩留まりを低下させないために、基板に形成された凹部と、実装される部品との嵌合構造を、部品の上面方向から見て左右対称、および部品の側面方向から見て左右対称としていた。このような構造であると、部品の実装方向が一方向に定まらないため、部品がどの方向に実装されても機能するように部品の内部構造を工夫する必要があった。なお、基板に形成された凹部と、実装される部品との嵌合構造を、部品の上面方向から見て左右非対称とすれば、部品の実装方向を一方向に定めることが容易に可能となるが、そのようにした場合は、部品の実装歩留まりが著しく低下する。   In the above-described prior art, in order not to reduce the component mounting yield, the fitting structure between the recess formed on the substrate and the component to be mounted is symmetrical with respect to the top surface of the component, and the side surface of the component. It was symmetrical from the direction. With such a structure, the mounting direction of the component is not fixed in one direction, so it is necessary to devise the internal structure of the component so that the component functions regardless of the mounting direction. It should be noted that the mounting direction of the component can be easily determined in one direction if the fitting structure between the concave portion formed on the substrate and the component to be mounted is asymmetrical when viewed from the top surface direction of the component. However, in such a case, the component mounting yield is significantly reduced.

したがって、本発明は、所定の形状をした半導体チップを、半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板に自己組織的に実装させる場合において、半導体チップの実装歩留まりを低下させることなく、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能な半導体チップと基板との嵌合構造、半導体チップの実装方法、及び本発明に係る半導体チップと基板との嵌合構造を用いた電子装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention reduces the mounting yield of a semiconductor chip when a semiconductor chip having a predetermined shape is mounted on a substrate having recesses complementary to the shape of the semiconductor chip in a self-organized manner. The semiconductor chip-substrate fitting structure capable of controlling the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate, the semiconductor chip mounting method, and the semiconductor chip-substrate fitting structure according to the present invention are used. It is an object of the present invention to provide an electronic device.

上記課題を解決するために、本発明の半導体チップと基板との嵌合構造は、中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップと、該半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板とを有することを特徴とする。このような構造とすることで、半導体チップの実装歩留まりを低下させることなく、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。   In order to solve the above-described problems, the semiconductor chip-substrate fitting structure of the present invention includes an inverted conical semiconductor chip having an inclined central axis and a concave portion complementary to the shape of the semiconductor chip. And a substrate. With such a structure, it is possible to control the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate without reducing the mounting yield of the semiconductor chip.

前記半導体チップの上面、および該上面と平行な断面は真円であるとすることができる。このようにすることで、半導体チップを凹部に取付ける際に、半導体チップを最も円滑に回転させることが可能となる。   The upper surface of the semiconductor chip and a cross section parallel to the upper surface may be a perfect circle. By doing in this way, when attaching a semiconductor chip to a crevice, it becomes possible to rotate a semiconductor chip most smoothly.

また、上記構成において、前記半導体チップは、発光素子であるとすることができる。このようにすることで、発光素子の実装方向を考慮した画像表示装置の組み立てが可能となる。   In the above structure, the semiconductor chip may be a light emitting element. By doing so, it is possible to assemble the image display device in consideration of the mounting direction of the light emitting element.

また、上記課題を解決するために、本発明の半導体チップと基板との嵌合構造は、中心軸が傾斜した逆錐台形の半導体チップと、該半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板とを有することを特徴とする。このような構造とすることで、半導体チップの実装歩留まりを低下させることなく、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。   In order to solve the above problems, the semiconductor chip-substrate fitting structure of the present invention includes an inverted frustum-shaped semiconductor chip having an inclined central axis and a concave portion complementary to the shape of the semiconductor chip. And a formed substrate. With such a structure, it is possible to control the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate without reducing the mounting yield of the semiconductor chip.

また、上記課題を解決するために、本発明の半導体チップの実装方法は、中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップを、該半導体チップに対して相補的な凹部が形成された基板に実装させるための半導体チップ実装方法であって、前記半導体チップが分散された所定の液体を前記基板の上部に搬送する工程と、回転を伴わせながら前記半導体チップを前記凹部に沈降させる工程とを有することを特徴とする。このような実装方法とすることで、半導体チップを自己組織的に実装させる場合であっても、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。   In order to solve the above problems, a semiconductor chip mounting method according to the present invention includes mounting an inverted conical semiconductor chip having an inclined central axis on a substrate in which a concave portion complementary to the semiconductor chip is formed. A method for mounting a semiconductor chip, comprising: transporting a predetermined liquid in which the semiconductor chip is dispersed to an upper portion of the substrate; and sinking the semiconductor chip into the recess while rotating. It is characterized by that. By adopting such a mounting method, it is possible to control the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate even when the semiconductor chip is mounted in a self-organized manner.

また、上記実装方法において、前記半導体チップの沈降が完了するまでの間、前記基板に物理的外力を加える工程を有するとすることができる。このようにすることによって、前記半導体チップの回転を促進させることが可能となる。   The mounting method may include a step of applying a physical external force to the substrate until the semiconductor chip is completely settled. By doing so, it becomes possible to promote the rotation of the semiconductor chip.

また、上記課題を解決するために、本発明の電子装置は、中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップと、該半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板とを有することを特徴とする。このような構造とすることで、半導体チップを自己組織的に基板に実装した電子装置であっても、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。   In order to solve the above problems, an electronic device of the present invention includes an inverted conical semiconductor chip whose central axis is inclined, and a substrate in which a concave portion complementary to the shape of the semiconductor chip is formed. It is characterized by that. With such a structure, even in an electronic device in which a semiconductor chip is mounted on a substrate in a self-organizing manner, the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate can be controlled.

本発明の半導体チップと基板との嵌合構造によると、基板に実装される半導体チップと、基板に形成された凹部との嵌合構造を、中心軸が傾斜した逆錐状とすることで、半導体チップの実装歩留まりを低下させることなく、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。また、半導体チップを発光素子とすれば、発光素子の実装方向を考慮した画像表示装置の組み立てが可能となる。   According to the fitting structure between the semiconductor chip and the substrate of the present invention, the fitting structure between the semiconductor chip mounted on the substrate and the recess formed in the substrate is formed into an inverted conical shape with an inclined central axis. The direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate can be controlled without reducing the mounting yield of the semiconductor chip. Further, if the semiconductor chip is a light emitting element, it is possible to assemble the image display device in consideration of the mounting direction of the light emitting element.

また、本発明の半導体チップと基板との嵌合構造によると、基板に実装される半導体チップと、基板に形成された凹部との嵌合構造を、中心軸が傾斜した逆錐台形とすることで、半導体チップの実装歩留まりを低下させることなく、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。   In addition, according to the fitting structure between the semiconductor chip and the substrate of the present invention, the fitting structure between the semiconductor chip mounted on the substrate and the recess formed in the substrate is an inverted frustum shape whose central axis is inclined. Thus, it is possible to control the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate without reducing the mounting yield of the semiconductor chip.

また、本発明の半導体チップの実装方法によると、半導体チップを自己組織的に実装させる場合であっても、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。また、半導体チップの実装が完了するまでの間、基板に物理的外力を加えることで、半導体チップの回転を促進させることが可能となる。   Further, according to the semiconductor chip mounting method of the present invention, the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate can be controlled even when the semiconductor chip is mounted in a self-organized manner. Further, it is possible to promote the rotation of the semiconductor chip by applying a physical external force to the substrate until the mounting of the semiconductor chip is completed.

また、本発明の電子装置によると、基板に実装される半導体チップと、基板に形成された凹部との嵌合構造を、中心軸が傾斜した逆錐状とすることで、半導体チップを自己組織的に基板に実装した電子装置であっても、半導体チップが基板に実装される方向を制御することが可能となる。   Also, according to the electronic device of the present invention, the semiconductor chip is self-organized by making the fitting structure of the semiconductor chip mounted on the substrate and the recess formed on the substrate into an inverted cone shape with the central axis inclined. Even in an electronic device that is mounted on a substrate, the direction in which the semiconductor chip is mounted on the substrate can be controlled.

以下、本発明を適用した実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。   Hereinafter, embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following description, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

図1は、本発明の実施の形態における、半導体チップと基板との嵌合構造を示す概略説明図である。本実施形態が示す嵌合構造は、中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップ10と、半導体チップ10に対して相補的な凹部30が形成された基板40との嵌合構造である。   FIG. 1 is a schematic explanatory view showing a fitting structure between a semiconductor chip and a substrate in the embodiment of the present invention. The fitting structure shown in the present embodiment is a fitting structure between an inverted conical semiconductor chip 10 whose central axis is inclined and a substrate 40 in which a concave portion 30 complementary to the semiconductor chip 10 is formed.

図2に、半導体チップ10の斜視図を示す。半導体チップ10は、回路面11と、チップ円錐側面12と、チップ円錐頂点13とを備える逆錐状に形成された半導体チップである。このように、半導体チップ10を逆錐状とすることにより、半導体チップ10の実装歩留まりを比較的高くすることが可能となっている。   FIG. 2 is a perspective view of the semiconductor chip 10. The semiconductor chip 10 is a semiconductor chip formed in an inverted cone shape having a circuit surface 11, a chip cone side surface 12, and a chip cone vertex 13. As described above, the mounting yield of the semiconductor chip 10 can be made relatively high by making the semiconductor chip 10 into an inverted conical shape.

図3に、半導体チップ10の上面図を示す。回路面11は、基板に実装された際に、基板の回路面と同一平面内となる面であり、本実施形態においては真円である。回路面11を真円とすれば、回路面11と平行な断面の形状が全て真円となるとともに、半導体チップ10を凹部30に取付ける際に、半導体チップ10を最も円滑に回転させることが可能となる。なお、回路面11を使用の条件に応じて楕円もしくは多角形としても良い。   FIG. 3 shows a top view of the semiconductor chip 10. The circuit surface 11 is a surface that is in the same plane as the circuit surface of the substrate when mounted on the substrate, and is a perfect circle in the present embodiment. If the circuit surface 11 is a perfect circle, the shape of the cross section parallel to the circuit surface 11 becomes a perfect circle, and the semiconductor chip 10 can be rotated most smoothly when the semiconductor chip 10 is attached to the recess 30. It becomes. The circuit surface 11 may be an ellipse or a polygon depending on the conditions of use.

図4に、半導体チップ10の側面図を示す。円錐の頂点であるチップ円錐頂点13と、回路面11の中心である回路面中心点14とを結んだチップ円錐中心線15は、回路面11となす角が90度以外である。このように、チップ円錐中心線15の回路面11となす角を90度以外とすることで、半導体チップ10の実装方向を制御することが可能となっている。また、チップ円錐側面12は、半導体チップ10が基板40に実装される際に、凹部30の内壁と接する面である。   FIG. 4 shows a side view of the semiconductor chip 10. The tip cone center line 15 that connects the tip cone vertex 13 that is the vertex of the cone and the circuit surface center point 14 that is the center of the circuit surface 11 has an angle other than 90 degrees with the circuit surface 11. Thus, the mounting direction of the semiconductor chip 10 can be controlled by making the angle between the chip cone center line 15 and the circuit surface 11 other than 90 degrees. The chip conical side surface 12 is a surface in contact with the inner wall of the recess 30 when the semiconductor chip 10 is mounted on the substrate 40.

基板40は、半導体チップ10の形状に対して相補的な凹部30が形成された基板であり、半導体チップ10が凹部30に取付けられることにより、所定の機能を備える電子装置となる基板である。   The substrate 40 is a substrate in which a concave portion 30 complementary to the shape of the semiconductor chip 10 is formed, and the semiconductor chip 10 is attached to the concave portion 30 to be an electronic device having a predetermined function.

以下に、半導体チップ10を基板40に自己組織的に実装するための方法を説明する。   Hereinafter, a method for mounting the semiconductor chip 10 on the substrate 40 in a self-organizing manner will be described.

まず最初に、半導体チップ10が高濃度で分散している所定の流体を基板40の実装面上に搬送して、半導体チップ10を凹部30に沈降させる。なお、半導体チップ10を分散させる流体は、水もしくはアルコール水溶液を用いることができるが、半導体チップ10と基板40との電気的接続を阻害せず且つ半導体チップ10の凹部30への沈降を円滑に行えるものであれば、その他のものであっても良い。   First, a predetermined fluid in which the semiconductor chip 10 is dispersed at a high concentration is conveyed onto the mounting surface of the substrate 40, and the semiconductor chip 10 is settled in the recess 30. The fluid for dispersing the semiconductor chip 10 may be water or an aqueous alcohol solution, but it does not hinder the electrical connection between the semiconductor chip 10 and the substrate 40 and smoothly settles into the recess 30 of the semiconductor chip 10. Others may be used as long as they can be performed.

半導体チップ10が凹部30の上部に位置した際の、チップ円錐頂点位置20と凹部円錐頂点位置31との位置関係は、例えば、図7に示すように、およそ180度ずれているとする。なお、チップ円錐頂点位置20はチップ円錐頂点13の回路面11への射影であり、凹部円錐頂点位置31は凹部30が形成する円錐の頂点である。   Assume that the positional relationship between the tip cone apex position 20 and the recess cone apex position 31 when the semiconductor chip 10 is positioned above the recess 30 is shifted by approximately 180 degrees as shown in FIG. 7, for example. The tip cone vertex position 20 is a projection of the tip cone vertex 13 onto the circuit surface 11, and the recessed cone vertex position 31 is the vertex of the cone formed by the recessed portion 30.

半導体チップ10が凹部30に入り込んだ後、図5に示すように、チップ円錐側面12と凹部30の内壁との接触により、半導体チップ10は回転しながら沈降する。この際、基板40に振動等の物理的外力を加えれば、半導体チップ10の回転を促進させることが可能となる。図5を半導体チップ10の上側から見た様子を図8に示す。半導体チップ10は、チップ円錐頂点位置20と凹部円錐頂点位置31とが一致する方向に回転している。   After the semiconductor chip 10 enters the recess 30, the semiconductor chip 10 settles while rotating due to the contact between the chip conical side surface 12 and the inner wall of the recess 30 as shown in FIG. 5. At this time, if a physical external force such as vibration is applied to the substrate 40, the rotation of the semiconductor chip 10 can be promoted. FIG. 8 shows a state where FIG. 5 is viewed from the upper side of the semiconductor chip 10. The semiconductor chip 10 rotates in a direction in which the tip cone vertex position 20 and the concave cone vertex position 31 coincide.

半導体チップ10の回転を伴う沈降が進行すると、図6に示すように、半導体チップ10は凹部30に完全に収納され、半導体チップ10の基板40への実装が完了する。図6を半導体チップ10の上側から見た様子を図9に示す。チップ円錐位置20と凹部円錐頂点位置31とが一致し、半導体チップ10が方向性を伴って基板40に実装されたことが分かる。   When the sedimentation accompanying the rotation of the semiconductor chip 10 proceeds, the semiconductor chip 10 is completely accommodated in the recess 30 as shown in FIG. 6, and the mounting of the semiconductor chip 10 on the substrate 40 is completed. FIG. 9 shows a state in which FIG. 6 is viewed from the upper side of the semiconductor chip 10. It can be seen that the chip cone position 20 and the concave cone apex position 31 coincide, and the semiconductor chip 10 is mounted on the substrate 40 with directivity.

以上のように、中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップ10を所定の流体中に分散して、半導体チップ10の形状に対して相補的な凹部30に回転させながら沈降させることにより、自己組織的な実装であっても、半導体チップ10が基板40に実装される方向を制御することが可能となる。したがって、半導体チップ10を自己組織的に基板40に実装した電子装置であっても、半導体チップ10が基板40に実装される方向を制御することが可能となる。   As described above, the inverted conical semiconductor chip 10 whose central axis is inclined is dispersed in a predetermined fluid and settled while rotating into the recess 30 complementary to the shape of the semiconductor chip 10, so that Even in the systematic mounting, the direction in which the semiconductor chip 10 is mounted on the substrate 40 can be controlled. Therefore, even in an electronic device in which the semiconductor chip 10 is mounted on the substrate 40 in a self-organizing manner, the direction in which the semiconductor chip 10 is mounted on the substrate 40 can be controlled.

以上、本発明の実施の形態を説明した。なお本発明は、以上の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において各構成要素を適宜変更可能である。   The embodiment of the present invention has been described above. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and each component can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.

例えば、半導体チップ10と基板40との嵌合構造は、図1に示したような鋭利な頂点を備える逆錐状でなくとも良く、頂点が丸みを備えたものであっても良い。また、半導体チップ10を発光素子とすれば、発光素子の実装方向を考慮した画像表示装置の組み立てが可能となる。また、本発明に係る半導体チップと基板との嵌合構造は、図10に示すような半導体チップと基板とを用いた嵌合構造であっても良い。   For example, the fitting structure between the semiconductor chip 10 and the substrate 40 does not have to be an inverted cone shape having a sharp apex as shown in FIG. 1, and may have a round apex. If the semiconductor chip 10 is a light emitting element, an image display apparatus can be assembled in consideration of the mounting direction of the light emitting element. Further, the fitting structure between the semiconductor chip and the substrate according to the present invention may be a fitting structure using the semiconductor chip and the substrate as shown in FIG.

図10に、本実施形態における別の嵌合構造の概略説明図を示す。本実施例が示す嵌合構造は、中心軸が傾斜した逆錐台形の半導体チップ50と、半導体チップ50に対して相補的な凹部70が形成された基板60との嵌合構造である。   In FIG. 10, the schematic explanatory drawing of another fitting structure in this embodiment is shown. The fitting structure shown in the present embodiment is a fitting structure between an inverted frustum-shaped semiconductor chip 50 whose central axis is inclined and a substrate 60 in which a recess 70 complementary to the semiconductor chip 50 is formed.

図11に、半導体チップ50の斜視図を示す。半導体チップ50は、回路面54と、チップ側面52と、チップ底面56とを備える逆錐台形に形成された半導体チップである。このように、半導体チップ50を逆錐台形とすることで、半導体チップ50の実装歩留まりを比較的高くすることが可能となっている。   FIG. 11 is a perspective view of the semiconductor chip 50. The semiconductor chip 50 is a semiconductor chip formed in an inverted frustum shape including a circuit surface 54, a chip side surface 52, and a chip bottom surface 56. Thus, the mounting yield of the semiconductor chip 50 can be made relatively high by making the semiconductor chip 50 into an inverted frustum shape.

図12に、半導体チップ50の上面図を示す。回路面51は、基板に実装された際に、基板の回路面と同一平面内となる面であり、本実施例においては真円である。回路面51を真円とすれば、回路面51と平行な断面の形状が全て真円となるとともに、半導体チップ50を凹部70に取付ける際に、半導体チップ50を最も円滑に回転させることが可能となる。なお、回路面51を使用の条件に応じて楕円もしくは多角形としても良い。   FIG. 12 shows a top view of the semiconductor chip 50. The circuit surface 51 is a surface that is in the same plane as the circuit surface of the substrate when mounted on the substrate, and is a perfect circle in this embodiment. If the circuit surface 51 is a perfect circle, the shape of the cross section parallel to the circuit surface 51 becomes a perfect circle, and the semiconductor chip 50 can be rotated most smoothly when the semiconductor chip 50 is attached to the recess 70. It becomes. The circuit surface 51 may be an ellipse or a polygon depending on the conditions of use.

図13に、半導体チップ50の側面図を示す。チップ底面56の中心であるチップ底面中心点53と、回路面51の中心である回路面中心点54とを結んだチップ中心線55は、回路面51となす角が90度以外である。また、チップ側面52は、半導体チップ50が基板60に実装される際に、凹部70の内壁と接する面である。また、チップ底面56は、半導体チップ50が基板60に実装された際に、凹部70の底面と接する面であり、本実施例においては回路面51と同様に真円である。   FIG. 13 shows a side view of the semiconductor chip 50. The chip center line 55 connecting the chip bottom surface center point 53 that is the center of the chip bottom surface 56 and the circuit surface center point 54 that is the center of the circuit surface 51 has an angle other than 90 degrees with the circuit surface 51. The chip side surface 52 is a surface in contact with the inner wall of the recess 70 when the semiconductor chip 50 is mounted on the substrate 60. The chip bottom surface 56 is a surface in contact with the bottom surface of the recess 70 when the semiconductor chip 50 is mounted on the substrate 60, and is a perfect circle like the circuit surface 51 in this embodiment.

基板60は、半導体チップ50の形状に対して相補的な凹部61が形成された回路基板であり、半導体チップ50が凹部70に実装されることにより、所定の機能を備える電子回路装置となるものである。   The substrate 60 is a circuit board in which a concave portion 61 complementary to the shape of the semiconductor chip 50 is formed. By mounting the semiconductor chip 50 in the concave portion 70, an electronic circuit device having a predetermined function is obtained. It is.

以上のように、半導体チップ50と基板60との嵌合構造を中心軸が傾斜した逆錐台形とした場合も、上述の逆錐状の場合と同様に、半導体チップ50の実装歩留まりを低下させることなく、半導体チップ50が基板60に実装される方向を制御することが可能である。
As described above, even when the fitting structure between the semiconductor chip 50 and the substrate 60 is an inverted frustum shape whose central axis is inclined, the mounting yield of the semiconductor chip 50 is reduced as in the case of the above-mentioned inverted cone shape. The direction in which the semiconductor chip 50 is mounted on the substrate 60 can be controlled without any problem.

本発明の実施の形態を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における半導体チップの斜視図である。1 is a perspective view of a semiconductor chip in an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における半導体チップの上面図である。It is a top view of the semiconductor chip in the embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態における半導体チップの側面図である。It is a side view of the semiconductor chip in an embodiment of the invention. 半導体チップが基板に実装される様子を示した概略説明図である。It is the schematic explanatory drawing which showed a mode that the semiconductor chip was mounted in a board | substrate. 半導体チップが基板に実装された様子を示した図5から続く概略説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram continuing from FIG. 5 showing a state in which a semiconductor chip is mounted on a substrate. 半導体チップが基板に実装される様子を示した図6から続く概略説明図である。FIG. 7 is a schematic explanatory diagram continuing from FIG. 6 illustrating a state in which a semiconductor chip is mounted on a substrate. 図5の上面図である。FIG. 6 is a top view of FIG. 5. 図6の上面図である。FIG. 7 is a top view of FIG. 6. 本実施形態の別の嵌合構造を示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows another fitting structure of this embodiment. 逆錐台形の半導体チップの斜視図である。It is a perspective view of an inverted frustum-shaped semiconductor chip. 逆錐台形の半導体チップの上面図であるIt is a top view of an inverted frustum-shaped semiconductor chip 逆錐台形の半導体チップの側面図である。It is a side view of an inverted frustum-shaped semiconductor chip.

符号の説明Explanation of symbols

10...半導体チップ
11...回路面
12...チップ円錐側面
13...チップ円錐頂点
14...回転面中心点
15...チップ円錐中心線
20...チップ円錐頂点位置
30...凹部
31...凹部円錐頂点位置
40...基板
50...半導体チップ
51...回路面
52...チップ側面
53...チップ底面中心点
54...回路面中心点
55...チップ中心線
56...チップ底面
60...基板
70...凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor chip 11 ... Circuit surface 12 ... Chip cone side surface 13 ... Chip cone vertex 14 ... Rotation surface center point 15 ... Chip cone centerline 20 ... Chip cone vertex position 30 ... Concave 31 ... Conical vertex position of concave part 40 ... Substrate 50 ... Semiconductor chip 51 ... Circuit surface 52 ... Chip side surface 53 ... Chip bottom surface center point 54 ... Circuit surface Center point 55 ... Chip center line 56 ... Chip bottom surface 60 ... Substrate 70 ... Concavity

Claims (7)

中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップと、
該半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板と
を有することを特徴とする半導体チップと基板との嵌合構造。
An inverted conical semiconductor chip with an inclined central axis;
A fitting structure of a semiconductor chip and a substrate, comprising: a substrate having a recess formed complementary to the shape of the semiconductor chip.
前記半導体チップの上面、および該上面と平行な断面は真円であることを特徴とする請求項1記載の半導体チップと基板との嵌合構造。   2. The semiconductor chip and substrate fitting structure according to claim 1, wherein the upper surface of the semiconductor chip and a cross section parallel to the upper surface are perfect circles. 前記半導体チップは、発光素子であることを特徴とする請求項1記載の半導体チップと基板との嵌合構造。   2. The fitting structure between a semiconductor chip and a substrate according to claim 1, wherein the semiconductor chip is a light emitting element. 中心軸が傾斜した逆錐台形の半導体チップと、
該半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板と
を有することを特徴とする半導体チップと基板との嵌合構造。
An inverted frustum-shaped semiconductor chip with an inclined central axis;
A fitting structure of a semiconductor chip and a substrate, comprising: a substrate having a recess formed complementary to the shape of the semiconductor chip.
中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップを、該半導体チップに対して相補的な凹部が形成された基板に実装させるための半導体チップ実装方法であって、
前記半導体チップが分散された所定の液体を前記基板の上部に搬送する工程と、
回転を伴わせながら前記半導体チップを前記凹部に沈降させる工程と
を有することを特徴とする半導体チップの実装方法。
A semiconductor chip mounting method for mounting an inverted conical semiconductor chip having an inclined central axis on a substrate in which a concave portion complementary to the semiconductor chip is formed,
Transporting a predetermined liquid in which the semiconductor chips are dispersed to the top of the substrate;
And a step of sinking the semiconductor chip into the recess while rotating.
前記半導体チップの沈降が完了するまでの間、前記基板に物理的外力を加える工程を有することを特徴とする請求項5記載の半導体チップ実装方法。   6. The semiconductor chip mounting method according to claim 5, further comprising a step of applying a physical external force to the substrate until the settling of the semiconductor chip is completed. 中心軸が傾斜した逆錐状の半導体チップと、
該半導体チップの形状に対して相補的な凹部が形成された基板と
を有することを特徴とする電子装置。
An inverted conical semiconductor chip with an inclined central axis;
An electronic device comprising: a substrate having a concave portion complementary to the shape of the semiconductor chip.
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