CN1838383A - 半导体装置的制法、半导体装置的安装方法及安装结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种谋求提高半导体装置的生产率的半导体装置的制造方法。在保护膜(4)上，涂抹作为形成突起体(5)的感光性树脂的丙烯酸树脂来形成树脂层。在该树脂层上将具有开口部的掩模定位配置在规定的位置上，进而，通过在掩模上照射紫外线，使在开口部露出的树脂层的一部分曝光。通过紫外线固化树脂，形成上面为平面的圆柱形状突起体(5b)。接着，将紫外线(11)照射在突起体(5b)上，来加热突起体(5b)，使形成突起体(5b)的丙烯酸树脂熔解。由于在熔解的树脂上产生表面张力，所以平面的突起体(5b)的上面变形为光滑的曲面。因此，由突起体(5b)形成近似半球形状的突起体(5)。

Description

半导体装置的制法、半导体装置的安装方法及安装结构
技术领域
本发明涉及一种半导体装置的制造方法、半导体装置的安装方法及安装结构。
背景技术
以往，作为用于将驱动用IC安装到显示体装置基板上的连接方法，公知的是COG(Chip On Glass)连接。在该COG连接中，例如将作为电极的Au电镀凸起(以下简称为凸起)形成于驱动用IC上。然后，采用下述安装方法，即通过使用各向异性导电薄膜(ACF)和各向异性导电胶(ACP)之类的具有导电性的接合材料，将形成于驱动用IC的凸起与形成在显示体装置基板上的端子电极进行电连接，将驱动用IC安装在基板上。
然而，近年来，随着电极的细微化(电极间的窄间距化)进展，电极间的尺寸接近于包含在各向异性导电薄膜(ACF)等的导电微粒子的尺寸，其结果会产生因导电微粒子进入该电极间而引起短路的问题。
另一方面，如果为了避免上述的短路，而使用不包含导电微粒子的接合材料(例如非导电性胶(NCP))，将驱动用IC安装在基板上，则会降低驱动用IC的凸起和基板上的端子电极之间的接触机会，其结果会由于导通不良而具有连接可靠性降低之虞。
因此，为了避免该接触可靠性的降低，考虑来使用突起电极(日本国专利公开平1-13734号公报)。详细来说，是在将驱动用IC安装在基板上时，在由树脂形成的突起体上设置有从驱动用IC的电极延伸出的配线的突起电极，与在基板上形成的端子电极接触。此时，由于突起电极的前端部分贴压在端子电极上，所以会被压碾产生变形。因此，增大突起电极和端子电极相互接触的面积，能够稳定地确保驱动用IC的突起电极和基板上的电极端子之间的导通。因此，即使在使用不含导电微粒子的接合材料的情况下，也可以避免驱动用IC的凸起和基板上的端子电极之间的接触可靠性降低。
然而，在上述的突起电极中，通过利用紫外线等使形成突起体的感光性绝缘树脂曝光、固化，来进行突起体的形状控制。但是，如利用紫外线等曝光，使感光性绝缘树脂固化来进行突起体的形状控制，则会因为曝光灯的劣化使得曝光条件变化，从而难以进行形状的控制。由此，会产生半导体装置的生产率降低的问题。
而且，考虑到如果在形成上述突起电极的芯部的树脂中使用硅等弹性率低的树脂，则由于安装时的加压处理的条件，会使得形成突起电极芯部的树脂产生超过需要的大变形，从而导致突起电极的配线断线。在这种情况下，也会产生驱动用IC的突起电极和基板上的端子电极间的连接可靠性降低的问题。而且，为了提高接合材料生产率，存在采用提高固化温度、缩短固化时间的连接材料的趋势。因此，需要即使在高温安装的条件下，也能够可靠地确保连接的突起电极的构造。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种实现提高半导体装置的生产率的半导体装置的制造方法。
而且，本发明的目的在于，提供一种可以实现提高半导体装置的电极与安装基板上的电极之间的连接可靠性的半导体装置的安装方法及安装结构。
以本发明的半导体装置的制造方法制造半导体装置，所述半导体装置具有：电极、从上述电极突出并由树脂形成的凸部、和与上述电极电连接至上述凸部的上面的导电层。在这样的半导体装置的制造方法中，熔解上述树脂形成上述凸部。
根据本发明的半导体装置的制造方法，熔解形成凸部的树脂来形成凸部的形状。因此，通过曝光不能控制凸部的形状。即，由于不能根据紫外线等的曝光条件左右凸部的形状控制，所以能够谋求提高半导体装置的生产率。
在本发明的半导体装置的制造方法中，上述凸部的剖面形成为半圆状。根据该半导体装置的制造方法，通过充分熔解形成凸部的树脂，使得在熔解的树脂上产生表面张力，将凸部的剖面形成为半圆状。由此，因为不会由紫外线等的曝光条件左右凸部的形状控制，所以可以谋求切实地提高半导体装置的生产率。
在该半导体装置的制造方法中，上述树脂是感光性树脂。根据该半导体装置的制造方法，使用感光性树脂作为形成凸部的树脂。因此，在熔解树脂，进行凸部形状的控制之前，通过曝光处理，可以控制熔解前的树脂形状。因此，在形成更精细的凸部形状的基础上，可以谋求提高半导体装置的生产率。
在该半导体装置的制造方法中，采用了丙烯酸树脂作为上述树脂。根据该半导体装置的制造方法，形成凸部的树脂可以使用丙烯酸树脂。即，由于熔解丙烯酸树脂可以使其形成凸部的形状，所以不会因紫外线等曝光条件左右凸部的形状控制。因此，可以确实地提高半导体装置的生产率。
在该半导体装置的制造方法中，由辐射热的加热使上述树脂熔解。根据该半导体装置的制造方法，由于通过辐射热使上述树脂热加，所以能够高效熔解树脂。即，由于可局部加热树脂，所以能够容易地熔解树脂。因此，不会因紫外线等曝光条件左右凸部的形状控制，可以容易地提高半导体装置的生产率。
在该半导体装置的制造方法中，设有多个上述电极，以跨过相互邻接的上述多个电极的方式形成上述凸部，并在上述凸部上面对应各个上述电极覆盖上述导电层，来将上述各导电层与对应的上述电极电连接。
根据该半导体装置的制造方法，无需对应各电极而独立形成凸部，可以谋求缩短制造时间的同时，由于不会由紫外线等曝光条件左右凸部形状的控制，所以能够进一步提高半导体装置的生产率。
而且，本发明提供一种半导体装置的制造方法，其具有：在基板上形成电极的步骤、形成覆盖该电极的保护膜的步骤、在该保护膜上形成树脂制造的突起体的步骤、熔解该突起体来形成具有光滑曲面的凸部的步骤、和形成覆盖上述凸部并且与上述电极电连接的导电层的步骤。
而且，在该半导体装置的制造方法中，通过实施加热加压处理并利用接合材料将半导体装置安装到安装基板上。半导体装置具有：电极、由从上述电极突出的第1树脂形成的凸部、和与上述电极电连接并且覆盖上述凸部上面的导电层。接合材料由第2树脂形成。在这样的半导体装置的安装方法中，上述第1树脂的玻璃转移温度比上述第2树脂的固化温度高。
根据本发明的半导体装置的安装方法，由于形成接合材料的第2树脂的固化温度比形成凸部的第1树脂的玻璃转移温度低，所以可以在低于第1树脂的玻璃转移温度下，进行半导体装置安装时的加热加压处理。由此，形成凸部的第1树脂在将半导体装置安装到安装基板的温度下，可以保持高的弹性率。因此，可防止由第1树脂形成的凸部在安装时产生大于要求的变形，从而能够抑制导电层发生断线。即，可谋求提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
在该半导体装置的安装方法中，上述凸部的剖面形成半圆状形状。根据该半导体装置的安装方法，由于凸部的剖面形成为半圆状形状，所以通过安装时的加热加压处理，加压的负荷会集中在凸部的顶点部。由此，在安装的温度下，即使形成凸部的第1树脂的弹性率保持维高的状态，由于加压的负荷集中施加在凸部的顶点部，所以也可以使顶点部的树脂变形。因此，由于可以增大半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的相互接触面积，所以能够谋求更切实地提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
在该半导体装置的安装方法中，上述第1树脂的玻璃转移温度为270℃以上。根据该半导体装置的安装方法，由于形成凸部的第1树脂的玻璃转移温度为270℃以上，所以能够将形成接合材料的第2树脂的固化温度设为270℃以下。由此，可以使用固化温度为250℃以上的通用接合材料作为接合材料。因此，不会降低生产率，并可以谋求提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
在该半导体装置的安装方法中，使用了苯酚树脂或聚酰亚胺树脂作为上述第1树脂。根据该半导体装置的安装方法，由于使用了玻璃转移温度高的苯酚树脂或聚酰亚胺树脂作为形成凸部的第1树脂，所以即使在接合材料固化的温度下，第1树脂也可以维持高的弹性率。由此，可以防止安装时凸部产生大于需要的变形，从而能够抑制导电层发生断线。因此，可以谋求提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
在该半导体装置的安装方法中，使用了环氧树脂作为上述第2树脂。根据该半导体装置的安装方法，由于使用了固化温度低的环氧树脂作为形成接合材料的第2树脂，所以，形成凸部的第1树脂的弹性率在安装时会降低，使得凸部不会产生大的变形，从而可以使接合材料固化。因此，可以谋求提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
在该半导体装置的安装方法中，设有多个上述电极，并以跨过相互邻接的上述多个电极的方式形成上述凸部，在上述凸部上面对应各个上述电极来覆盖上述导电层，使得上述各导电层与对应的上述电极电连接。
根据该半导体装置的安装方法，不需要相对各电极来独立形成凸部，从而可以谋求缩短制造时间，并且可以谋求提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
在该半导体装置的安装方法中，上述接合材料是非导电性接合材料。根据该半导体装置的安装方法，可以不使用包含导电微粒子的接合材料，而是使用低成本的非导电性接合材料，将半导体装置安装到安装基板上。因此，不会降低生产率，并可以将半导体装置的电极和安装基板的电极电连接，从而能够谋求提高连接可靠性。
而且，本发明提供一种将半导体装置安装到安装基板上的方法。该安装方法中，在具有电极的半导体装置中，由第1树脂形成从上述电极突出的凸部。形成与电极电连接并且覆盖凸部的导电层。准备以具有比第1树脂的玻璃转移温度低的固化温度的第2树脂形成的接合材料。在将接合材料配置在半导体装置和安装基板之间的状态下，对接合材料、半导体装置以及安装基板实施加热处理。
在该半导体装置的安装结构中，半导体装置通过实施加热加压处理并利用接合材料安装在安装基板上。半导体装置具有：电极、由从上述电极突出的第1树脂形成的凸部、与上述电极电连接并且覆盖上述凸部的上面的导电层。接合材料由第2树脂形成。在这样的半导体装置的安装结构中，上述第1树脂的玻璃转移温度比上述第2树脂的固化温度高。
根据本发明的半导体装置的安装结构，可以在第1树脂的玻璃转移温度以下进行安装时的加热加压处理。由此，形成凸部的第1树脂在将半导体安装到基板上时可以保持高的弹性率。即，可以防止由第1树脂形成的凸部在安装时产生大于需要的变形，从而能够抑制导电层发生断线。因此，可以谋求提高半导体装置的电极和安装基板上的电极之间的连接可靠性。
附图说明
图1(a)是本发明的一个实施方式的半导体装置的概略构成图。图1(b)是图1(a)的半导体装置的A-A线剖视图。图1(c)是图1(a)的半导体装置的B-B线剖视图。
图2(a)～图2(d)是用于说明图1的半导体装置的制造方法的剖视图。
图3(a)～图3(c)是用于继续说明图1的半导体装置的制造方法的剖视图。
图4(a)～图4(c)是用于继续说明图1的半导体装置的制造方法的剖视图。
图5是扩大了将图1(a)的半导体装置COG安装于配线基板上的部分的主要部分剖视图。
图6(a)及图6(b)是用于说明将图1的半导体装置安装到配线基板的剖视图。
图7是表示在图6(b)所示的安装方法的安装温度和加压条件下，导电层有无断线的说明图。
图8(a)是表示本发明的其他实例的半导体装置的俯视图。图8(b)是图8(a)的半导体装置的A-A剖视图。
图中：1-半导体装置；2-半导体基板；3-电极；4-保护膜；5-作为凸部的突起体；6-导电层；8-突起电极；9-掩模；10-紫外线；11-红外线；20-作为安装基板的配线基板；22-端子电极；25-接合材料。
具体实施方式
下面，按照附图说明将发明具体化的一个实施方式。
首先，对本发明的半导体装置1进行说明。图1(a)是液晶显示装置的半导体装置1的主要部分俯视图。而且，图1(b)是图1(a)中的A-A线剖视图，图1(c)是图1(a)中的B-B线剖视图。
如图1(a)～图1(c)所示，半导体装置1中，在半导体基板2上形成有多个电极3。各电极3是用于进行电气信号输入输出的电极，包括电极焊盘3a和与该电极焊盘3a连接的配线3b。在本实施方式中，多个电极3以规定的间距形成在半导体基板2的端缘附近，并且各电极3的材料为铝。
而且，这些电极3被保护膜4覆盖。各电极3的一部分的电极焊盘3a以分别对应的方式，穿过在保护膜4上形成的开口部4a向外部露出。在本实施方式中，保护膜4由氧化硅的绝缘膜形成。
然后，如图1(a)～图1(c)所示，在形成于半导体基板2上的保护膜4的上面，作为凸部的近似半球状的多个突起体5分别形成在电极3上。突起体5的顶点部高于电极3的上面。这些突起体5以与电极3大致相同的间距被配置。在本实施方式中，突起体5由感光性树脂形成。在该感光性树脂中使用丙烯酸树脂。
进而，如图1(c)所示，在保护膜4上，以分别覆盖突起体5及电极3的组的方式，形成有多个导电层6。各导电层6穿过对应的开口部4a，与对应的电极3的电极焊盘3a电连接。这样，由突起体5和覆盖对应的突起体5的上面整体而形成的导电层6构成突起电极8。在本实施方式中，这些导电层6由金形成，与突起体5的底面尺寸(R)大致相等地被图案形成。如上所述，半导体装置1在半导体基板2上具有与电极3电连接的多个突起电极8。
接着，按照图2～图4，说明本发明的半导体装置1的制造方法。图2～图4是按顺序表示本发明的半导体装置1的制造方法的剖视图，即，是与图1(a)中的B-B线剖视图对应的剖视图。
首先，如图2(a)所示，利用铝在半导体基板2上的规定位置形成电极3。进而，以具有使电极3的电极焊盘3a露出的开口部4a的保护膜4来覆盖电极3(配线3b)。详细来说，首先在包含电极3的半导体基板2上成膜氧化硅层。接着，通过旋涂法、浸渍法、喷涂法等，在氧化硅层上形成未图示的抗蚀层。然后，使用形成为规定图案的掩模，在抗蚀层上实施曝光处理及显影处理(光刻处理)。之后，将这样图案形成为规定形状的抗蚀图案作为掩模，进行上述成膜的氧化硅层的蚀刻。通过该蚀刻处理，形成具有使电极3的电极焊盘3a露出的开口部4a的保护膜4。然后，在形成开口4a之后，使用剥离液等除去上述的抗蚀图案。
接着，如图2(b)所示，在保护膜4上涂抹用于形成突起体5的树脂，即作为能够成为正型抗蚀剂的感光性树脂的丙烯酸树脂，并通过预烘焙涂抹的丙烯酸树脂来形成树脂层5a。在本实施方式中，添加于丙烯酸树脂的光固化剂(紫外线固化剂)被调整为光固化(紫外线固化)后的丙烯酸树脂通过加温可再次熔解的程度的添加量。
然后，如图2(c)所示，在树脂层5a上将掩模9定位在规定位置进行配置。在本实施方式中，掩模9例如由形成铬等遮光膜的玻璃板构成，具有与应该形成的近似半球状的突起体5的平面形状对应的圆形的开口部9a。而且，掩模9的定位是以掩模9的开口部9a位于突起体5的形成处的方式来进行。
接着，由未图示的紫外线灯将紫外线10照射在掩模9上，使在开口部9a内露出的树脂层5a曝光。详细来说，根据树脂层5a的材质和厚度，来照射标准的曝光量的紫外线10，对在开口部9a内露出的树脂层5a的一部分进行紫外线固化。通过显影处理来显影并除去在开口部9a内露出的树脂层5a的一部分以外的未曝光部分(未进行紫外线固化的树脂层5a的部分)。其结果如图2(d)所示，由树脂层5a得到上面为平面的圆柱形状的突起体5b。
接着，如图3(a)所示，由未图示的红外线灯将红外线11照射在上述的突起体5b上，对突起体5b进行加热。详细来说，通过对由被紫外线固化的丙烯酸树脂构成的突起体5b照射红外线11，将该丙烯酸树脂加热至熔解。此时，该丙烯酸树脂由所添加的紫外线固化剂的作用被固化，另一方面，如上所述，通过调整了紫外线固化剂的添加量，使其不会达到高密度的交联状态。因此，形成突起体5b的丙烯酸树脂通过红外线11被加热熔解。由此，因为在熔解的丙烯酸树脂上产生表面张力，所以平面的突起体5b的上面形状变形为光滑的曲面。其结果是圆柱形状的突起体5b变为近似半球形状的突起体5(参照图3(b))。
然后，如图3(c)所示，在包含露出保护膜4的开口部4a的电极3的部分(电极焊盘3a)及突起体5的上面的半导体基板2的表面整体，利用喷溅法，通过成膜由金属构成的导电材料，来形成导电材料层6a。在本实施方式中，使用金作为导电材料，导电材料层6a与突起体5的底面尺寸R大致相等地被图案形成。
接着，在导电材料6a上的整个面通过旋涂法、浸渍法、喷涂法等涂抹抗蚀剂，来形成抗蚀剂膜。然后，使用与导电材料层6a的平面形状(平面图案)对应的掩模，对抗蚀层实施曝光处理及显影处理，图案形成规定的形状。由此，如图4(a)所示，形成与导电层6的图案形状对应的抗蚀图案15。
进而，通过蚀刻除去未由抗蚀图案15覆盖的导电材料层6a的部分。由此，如图4(b)所示，以包含开口部4a来覆盖保护膜4上以及突起体5的上面整体的方式，形成与电极3电连接的导电层6。然后如图4(c)所示，使用剥离液等，除去抗蚀图案15。其结果为由突起体5和覆盖突起体5的上面整体而形成的导电层6形成突起电极8。通过以上的做法，可不被紫外线10等曝光条件左右、得到形成有近似半球形状的突起体5的半导体装置1。
上述实施方式有以下优点。
(1)在本实施方式中，通过使丙烯酸树脂熔解形成了突起体5。即，通过使丙烯酸树脂熔解，在该熔解的丙烯酸树脂上产生表面张力，从而形成剖面呈半圆状的近似半球形状的突起体5。因此，由于不会被紫外线10的曝光条件左右突起体5的形状控制，所以，可以谋求提高半导体装置1的生产率。
(2)在本实施方式中，使用作为感光树脂的丙烯酸树脂形成了突起体5。即，通过紫外线曝光使丙烯酸树脂进行紫外线固化，从而形成了上面为平面的圆柱形状突起体5b。因此，通过熔解突起体5b，可容易地形成近似半球形状的突起体5。
(3)根据本实施方式，通过红外线11进行加热并熔解丙烯酸树脂。由于在熔解的丙烯酸树脂上产生表面张力，所以形成近似半球形状的突起体5。因此，由于不被紫外线10的曝光条件左右而形成了突起体5，所以能够切实地谋求提高半导体装置1的生产率。
接着，根据图5～图7，说明在作为安装基板的配线基板20上COG安装上述构成的半导体装置1的方法及安装结构。
在上述说明中，通过作为感光性绝缘树脂的丙烯酸树脂形成了突起体5。由感光性绝缘树脂形成突起体5的情况，与由导电树脂形成的情况相比可抑制成本来形成突起体5。
但是，不限于丙烯酸树脂，也可由苯酚树脂、聚酰亚胺树脂、或环氧树脂等形成突起体5。下面，对由苯酚树脂形成突起体5的情况进行说明。苯酚树脂相当于玻璃转移温度在300℃附近的第1树脂。
图5是扩大了在将上述半导体装置1COG安装到作为安装基板的配线基板20上的部分的剖视图。如图5所示，在配线基板20上形成有端子电极22，在端子电极22的上面连接有突起电极8。端子电极22与形成在半导体装置1上的突起电极8的配置对应而形成。详细来说，作为将半导体装置1的突起电极8与配线基板20的端子电极22连接的方法，采用NCP(Non Conductive Paste)方式。因此，通过在中间夹有作为NCP的接合材料25，并在配线基板20上安装半导体装置1，突起电极8和端子电极22维持相互电连接的状态被固定。
接着，根据图6(a)～图6(b)，对于将半导体装置1安装到配线基板20上的方法进行说明。
如图6(a)所示，在配线基板20上涂抹用于将半导体装置1安装到配线基板20上的接合材料25。在本实施方式中，接合材料25使用固化温度在270℃附近的环氧树脂。如图6(b)所示，将半导体装置1的突起电极8相对配线基板20的端子电极22进行定位，通过倒装式接合来加热加压半导体基板2和配线基板20。由此，半导体装置1在中间夹有接合材料25、如图5所示，安装在配线基板20上。
图7是在安装温度为210℃或270℃时，将加压条件设为5kgf/cm2(0.49MPa)或10kgf/cm2(0.98MPa)来对半导体基板2和配线20进行加热加压的情况下，表示包含于突起电极8的导电层6有无断线的图。在本实施方式中，作为构成突起体5的树脂，与上述的安装温度及加压条件对应，分别使用玻璃转移温度在220℃附近的丙烯酸树脂和玻璃转移温度在300℃附近的苯酚树脂。
在形成突起体5的树脂使用玻璃转移温度为220℃的树脂(丙烯酸树脂)时，即使安装温度为210℃，也会因为在玻璃转移温度附近而使得弹性率开始降低。由此，不仅是安装温度为270℃的情况，即使当安装温度为210℃，以10kgf/cm2对半导体装置1进行加压时，突起体5的树脂也会产生大的变形。其结果，包含于突起电极8的导电层6不跟随突起体5的大变形从而发生断线。因此，必须以5kgf/cm2的低载荷将半导体装置1安装到配线基板20上。
另一方面，如本实施方式所示，在形成突起体5的树脂使用玻璃转移温度为270℃以上的树脂(苯酚树脂)时，即使以同样安装条件即安装温度为210℃和270℃的情况，维持突起体5也维持高的弹性率。因此，突起体5的树脂不会发生大的变形，从而导电层6不发生断线。
详细来说，将安装温度设定为270℃，并相对电极端子22对突起电极8进行定位，通过倒装式接合来加热加压半导体基板2和配线基板20。此时，由于形成突起体5的苯酚树脂其玻璃转移温度为300℃左右，所以苯酚树脂的弹性率不会降低而维持高弹性率的状态。因此，相对通过倒装式接合进行加压，在作为NCP的接合材料25固化的时候，即，即使安装温度变为270℃时，由苯酚树脂构成的突起体5也不会产生大于需要的变形。也就是说，由于对形成为近似半球状的突起体5的顶点部附近施加压力而使得载荷集中，所以仅有顶点部附近的苯酚树脂变形。因此，导电层6不发生断线，从而可确保半导体装置1的突起电极8和配线基板20的端子电极22之间的电连接。因此，在即使安装温度为210℃和270℃中的任意一个，且加压条件为5kgf/cm2及10kgf/cm2中任意一个的情况下，也可照样维持形成突起体5的苯酚树脂的弹性率高的状态，使突起体5不发生大的变形。即，由于突起电极8的形状无大的变化，所以构成突起电极8的导电层6不会断线。
通过使由环氧树脂构成的接合材料25固化，来固定并保持上述突起电极8和端子电极22之间的连接状态。通过上述的工序，可以保持半导体装置1的突起电极8和配线基板20的端子电极22之间的连接可靠性，同时可以将半导体装置1安装到配线基板20上。
上述实施方式还具有以下优点。
(11)在本实施方式中，使用玻璃转移温度比接合材料25的固化温度高的树脂形成了突起体5。也就是说，构成接合材料25的树脂使用固化温度为250℃的环氧树脂，形成突起体5的树脂使用玻璃转移温度为300℃附近的苯酚树脂。
由此，可将半导体装置1安装时的设定温设为形成突起体5的苯酚树脂的玻璃转移温度(300℃附近)以下的270℃。即，通过将安装温度设为270℃，在安装时可将突起体5的弹性率维持为高的弹性率，来将半导体装置1安装到配线基板20上。因此，在安装时突起体5不产生大于需要的变形，可以抑制包含于突起电极8的导电层6的断线。因此，可谋求提高半导体装置1的突起电极8和配线基板20的端子电极22之间的连接可靠性。
(12)根据本实施方式，突起体5的形状呈近似半球状。由此，通过半导体装置1安装时的加热加压，会使得压力集中施加在突起体5的顶点部附近。即，即使构成突起体5的树脂整体在半导体装置1安装时维持高的弹性率，载荷也会集中施加在突起体5的顶点部附近，从而可以仅使突起体5的顶点部附近的树脂变形。因此，由于可以使突起电极8和端子电极22之间的接触面积增加，所以能够更加切实地谋求提高半导体装置1的突起电极8和配线基板20的端子电极22之间的连接可靠性。
(13)根据本实施方式，形成突起体5的树脂使用了苯酚树脂。由于苯酚树脂的玻璃转移温度在300℃附近，所以即使在由固化温度为270℃左右的环氧树脂构成的接合材料25固化的温度下，形成突起体5的苯酚树脂也可以维持高的弹性率。即，可以防止在安装时突起体5发生大于需要的变形，从而可以抑制构成突起电极8的导电层6发生断线。因此，能够谋求提高半导体装置1的突起电极8和配线基板20的端子电极22之间的连接可靠性。
(14)根据本实施方式，接合材料25是由环氧树脂构成的NCP(NonConductive Paste)。由此，不使用包含导电微粒子的接合材料25，而使用价格低廉的非导电性接合材料的接合材料25，可以将半导体装置1可靠安装到配线基板20上。因此，不会降低生产率，并可以使半导体装置1的突起电极8和配线基板20的端子电极22电连接，从而能够谋求提高连接的可靠性。
另外，本实施方式也可以进行如下变更。
在上述实施方式的图5～图7中，使用玻璃转移温度为300℃的苯酚树脂作为形成突起体5的树脂。但是，形成突起体5的树脂，只要是玻璃转移温度为270℃以上也可以使用其它树脂。在该情况下，结合材料25也可以使用固化温度为250℃以上的生产率好的接合材料25。因此，不会使生产率降低，并可以谋求提高半导体装置1的突起电极8和配线基板20上的端子电极22之间的连接可靠性。
在上述实施方式的图5～图7中，形成突起体5的树脂使用了苯酚树脂。将其替代，也可以使用玻璃转移温度高的聚酰亚胺树脂作为形成突起体5的树脂。由此，形成突起体5的树脂在安装时也可以维持高的弹性率。即，可以防止在安装时突起体5产生大于需要的变形，从而能够抑制导电层6发生断线。因此，可以谋求提高半导体装置1的突起电极8和配线基板20上的端子电极22之间的连接可靠性。
在上述实施方式中，将掩模9的开口部9a的形状设置为与近似半球状的突起体5的平面形状对应的圆形。将其替代，则开口部9a的形状无需特别限定，例如也可以是四方形。其结果，由紫外线10的曝光处理形成长方体状的突起体5b。在该情况下，也可以通过熔解突起体5b，并利用表面张力来形成具有半圆状剖面形状的突起体5。
在上述实施方式中，通过在掩模9上照射紫外线10，可以使在开口部9a内露出的树脂层5a的一部分紫外线交联来形成突起体5b。将其替代，还可以通过在掩模9上照射电子射线，使在开口部9a内露出的树脂层5a的一部分电子射线交联来形成突起体5b。
在上述实施方式中，由紫外线11熔解突起体5b形成了近似半球形状的突起体5。将其替代，也可由基于激光等其它手段通过辐射热来加热突起体5b。尤其是由于激光可以进行局部加热，所以能够容易地加热并熔解突起体5b。因此，可以进一步谋求提高半导体装置1的生产率。
在上述实施方式中，与形成在半导体基板2上的各个电极3对应而形成了突起体5。将其替代，也可以如图8所示，以跨越多个电极3的方式形成突起体5，并在该突起体5的上面形成对应各个电极3的导电层6，使得成为一组的电极3和导电层6相互电连接。由此，无需在多个电极3上分别形成突起体5，可谋求进一步缩短半导体装置1的制造时间即提高生产率。还可以谋求提高半导体装置1的突起电极8和配线基板20上的端子电极22之间的连接可靠性。
在上述实施方式中，保护膜4由氧化硅形成。将其替代，也可以由氮化硅、聚酰亚胺树脂等形成保护膜4。
在上述实施方式中，没有限定保护膜4的膜厚，例如形成为1μm左右即可。
在上述实施方式中，以矩形形状图案形成了导电层6。将其替代，无需特别限定导电层6的形状，例如也可以图案形成为正方形形状。
在本实施方式中，导电层6由金形成。将其替代，也可以使用例如铜、镍、钛、铝等其它金属形成导电层6。

Claims (16)

1、一种半导体装置的制造方法，所述半导体装置(1)具有：
电极(3)、
从所述电极(3)突出并由树脂形成的凸部(5)、和
与所述电极(3)电连接且到达所述凸部(5)的上面的导电层(6)，
所述凸部(5)是使所述树脂熔解而形成的。
2、根据权利要求1所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述凸部(5)的剖面形成为半圆状的形状。
3、根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述树脂(5)是感光性树脂。
4、根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，所述树脂(5)使用丙烯酸树脂。
5、根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，通过辐射热的加热使所述树脂(5)熔解。
6、根据权利要求1或2所述的半导体装置的制造方法，其特征在于，设有多个所述电极(3)，并以跨过相互邻接的所述多个电极(3)的方式形成所述凸部(5)，在所述凸部(5)的上面对应各个所述电极(3)形成所述导电层(6)，所述各导电层(6)和对应的所述电极(3)电连接。
7、一种半导体装置的制造方法，具有：
在基板(2)上形成电极(3)的步骤，
形成覆盖该电极(3)的保护膜(4)的步骤，
在该保护膜(4)上形成树脂制的突起体(5b)的步骤，
熔解该突起体(5b)来形成具有光滑曲面的凸部(5)的步骤，
形成覆盖所述凸部(5)并且与所述电极(3)电连接的导电层(6)的步骤。
8、一种半导体装置的安装方法，通过施以加热加压处理并利用接合材料(25)将半导体装置(1)安装到安装基板(20)上，所述半导体装置(1)具有：电极(3)、从所述电极(3)突出并由第1树脂形成的凸部(5)、与所述电极(3)电连接并且覆盖所述凸部(5)的上面的导电层(6)，所述接合材料(25)由第2树脂形成，
所述第1树脂(5)的玻璃转移温度比所述第2树脂(25)的固化温度高。
9、根据权利要求8所述的半导体装置的安装方法，其特征在于，所述凸部(5)的剖面形成为半圆状的形状。
10、根据权利要求8所述的半导体装置的安装方法，其特征在于，所述第1树脂(5)的玻璃转移温度为270℃以上。
11、根据权利要求8～10中任意一项所述的半导体装置的安装方法，其特征在于，所述第1树脂(5)使用苯酚树脂或聚酰亚胺树脂。
12、根据权利要求8～10中任意一项所述的半导体装置的安装方法，其特征在于，所述第2树脂(25)使用环氧树脂。
13、根据权利要求8～10中任意一项所述的半导体装置的安装方法，其特征在于，设有多个所述电极(3)，并以跨过相互邻接的所述多个电极(3)的方式形成所述凸部(5)，在所述凸部(5)上面对应各个所述电极(3)形成所述导电层(6)，所述各导电层(6)和对应的所述电极(3)电连接。
14、根据权利要求8～10中任意一项所述的半导体装置的安装方法，其特征在于，所述接合材料(25)是非导电性接合材料。
15、一种半导体装置的安装方法，将半导体装置(1)安装到安装基板(20)上，该方法具有：
在具有电极(3)的半导体装置(1)上，由第1树脂形成并从所述电极(3)突出的凸部(5)的步骤；
形成与所述电极(3)电连接并所述覆盖凸部(5)的导电层(6)的步骤；
准备具有比所述第1树脂(5)的玻璃转移温度低的固化温度且由第2树脂形成的接合材料(25)的步骤；
在将所述接合材料(25)配置在所述半导体装置(1)和所述安装基板(20)之间的状态下，对所述接合材料(25)、所述半导体装置(1)以及所述安装基板(20)实施加热加压处理的步骤。
16、一种半导体装置的安装结构，通过实施加热加压处理并利用接合材料(25)将半导体装置(1)安装到安装基板(20)上，所述半导体装置(1)具有：电极(3)、从所述电极(3)突出且由第1树脂形成的凸部(5)、和与所述电极(3)电连接并且覆盖所述凸部(5)的上面的导电层(6)，所述接合材料(25)由第2树脂形成，
所述第1树脂(5)的玻璃转移温度比所述第2树脂(25)的固化温度高。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102314974A (zh) * 2010-06-29 2012-01-11 富士胶片株式会社 导电薄膜的制造方法以及发光器件
CN101859743B (zh) * 2005-01-25 2012-06-13 精工爱普生株式会社 器件安装结构、器件安装方法、液滴喷头、连接器及半导体装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101562143B (zh) * 2005-03-23 2011-10-05 精工爱普生株式会社 半导体装置的制法、半导体装置的安装方法及安装结构
JP6916525B2 (ja) * 2018-02-06 2021-08-11 株式会社ブイ・テクノロジー Ｌｅｄディスプレイの製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5359768A (en) * 1992-07-30 1994-11-01 Intel Corporation Method for mounting very small integrated circuit package on PCB
US5783465A (en) * 1997-04-03 1998-07-21 Lucent Technologies Inc. Compliant bump technology
DE10014300A1 (de) * 2000-03-23 2001-10-04 Infineon Technologies Ag Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
CN101562143B (zh) * 2005-03-23 2011-10-05 精工爱普生株式会社 半导体装置的制法、半导体装置的安装方法及安装结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101859743B (zh) * 2005-01-25 2012-06-13 精工爱普生株式会社 器件安装结构、器件安装方法、液滴喷头、连接器及半导体装置
CN102314974A (zh) * 2010-06-29 2012-01-11 富士胶片株式会社 导电薄膜的制造方法以及发光器件
CN102314974B (zh) * 2010-06-29 2015-05-13 富士胶片株式会社 导电薄膜的制造方法以及发光器件

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