JP2000174177A - 半導体パッケージの製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＣＳＰ、ＢＧＡを生産する際にＩＣチップを
インターポーザー基板に生産性良くかつ高信頼性で接合
できる半導体パッケージの製造方法及び装置を提供す
る。 【解決手段】 第１の工程で短冊状又は連続的な媒体
に、バンプが電極に形成されたＩＣチップを貼り付け、
第２工程で媒体上のＩＣチップと基板を接合し、第３工
程で媒体から剥離するか又は媒体の一部と一緒に一体的
に打ち抜くか切り抜く。第３の工程で短冊状または連続
体で供給されるインターポーザー基板を、第２工程の媒
体上のＩＣチップと接合する工程を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路基板に実
装されるＣＳＰ(チップサイズパッケージ)、ＢＧＡなど
のＩＣチップをインターポーザー基板に搭載してなる半
導体パッケージの製造方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】今日、電子回路基板は、あらゆる製品に
使用されるようになり、日増しにその性能が向上してき
ており、ＩＣをこのような電子回路基板に接合するに
は、フラットパッケージのようなＩＣチップをリードフ
レーム上にダイボンディングし、ＩＣチップの電極とリ
ードフレームをワイヤボンドによりつなぎ、樹脂成形に
より封止してパッケージを形成した後に、クリームハン
ダを回路基板に印刷し、その上にフラットパッケージＩ
Ｃを搭載して、リフローするという工程により行うよう
にしていた。これらのＳＭＴ(表面実装技術:Surface M
ount Technology)といわれる工法では、工程が長く、
生産に時間を要し、回路基板を小型化するのが困難であ
った。例えばＩＣチップは、フラットパックに封止され
た状態では、ＩＣチップの約６〜１０倍程度の面積を必
要とする。そこで、近年、回路基板上で用いられる周波
数も高くなっており、また、携帯機器の増加から、回路
基板やフラットパネルディスプレイにＩＣチップをＱＦ
Ｐ等のパッケージではなく裸のまま搭載するフリップチ
ップ実装が行われるようになってきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＣチ
ップをそのまま、回路基板に搭載するには次のような問
題点がある。ウエハー状態のＩＣチップは半導体用微細
プローブを用いて簡単な検査が行われるが、一般的には
検査後のＩＣチップには一定数の不良品が混在してお
り、通常は組立すなわちリードフレームにダイボンディ
ングし、その後、ＩＣチップの電極とリードフレームが
金やアルミニウムのワイヤでワイヤーボンディングさ
れ、樹脂モールドされた後に本格的な機能検査が行われ
る。また、必要に応じて高温中で通電試験を行うバーン
インテストも実施される。この為、その外形がほぼＩＣ
チップと同等で、インターポーザー基板上に一旦実装す
ることでＩＣチップの機能を検査し、その性能を保証し
たＣＳＰ(Ｃhip Ｓize Ｐackage)、ＢＧＡ(Ｂall Ｇ
rid Ａrray)等が用いられるようになってきている。

【０００４】このＣＳＰ、ＢＧＡとよばれるパッケージ
には下記のようなものがある。従来の電子機器の回路基
板へＩＣチップを接合する第１の従来例の方法として、
特願平０３−１６４８４９号、特開平０８−２５０５２
９号公報等により開示されているように、ＩＣチップを
インターポーザーと呼ばれる樹脂基板上にダイボンディ
ングし、ワイヤーボンダーによりＩＣチップと基板が接
合される。これを樹脂によりモールドまたは、ポッティ
ングして樹脂封止することにより形成される。その後、
基板にＩＣチップが実装される面の反対側に金属ボール
を取り付けて完成する。

【０００５】また、第２の従来例としては、ポリイミド
フィルムをインターポーザー基板として用い、ポリイミ
ドフィルムのテープ上に形成された電極パターンを利用
してＩＣチップと接合する構造が特願平０３−２９１８
２２号、特開平０８−２５０５５３号公報に示されてい
る。上記ＣＳＰでは、裏面にランドまたはボールを１〜
０．５mmピッチで形成し、これをマザー基板との接合に
用いるようにしている。このため、０．５mm以下のＱＦ
Ｐではリードの脚曲がり、半田印刷での不良品が削減可
能である。

【０００６】このように、アセンブリを行い電子機器を
組み立てるユーザー側では、一般に、ベアＩＣを用いる
ことは上記理由から困難を伴う。そこで、ＩＣチップと
ほぼ同等のサイズと実装が容易なＣＳＰ、ＢＧＡを従来
のフラットパック並みのコストで供給することが望まれ
ている。従来のＣＳＰはＴＡＢ(TAPE AUTOMATED BONDIN
G)、ワイヤーボンド、フリップチップ実装を用いた３形
態に分類できるが、この中でフリップチップ実装を用い
たものが最も薄型化、小型化、軽量化が可能である。

【０００７】しかしながら、フリップチップ実装を用い
たＣＳＰでは生産性が低いという欠点を有している。す
なわち、フリップチップ実装にはＩＣチップのバンプに
導電性ペーストを転写、乾燥し、それをインターポーザ
ー基板に実装し、ＩＣチップとインターポーザー基板の
間に封止材を流し込むことで完成する。ところが、この
ような形態では導電性ペーストを転写乾燥した後のＩＣ
チップとインターポーザー基板の強度は殆ど無く、トレ
イなどを用いたバッチ処理となる。また、これら一連の
工程では十数時間の時間を要することになり、生産性が
悪いという欠点を抱えていた。そこで、本発明は、上記
従来の問題点に鑑みて、ＣＳＰ、ＢＧＡを生産する際に
ＩＣチップをインターポーザー基板に生産性良くかつ高
信頼性で接合できる半導体パッケージの製造方法及び装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下のように構成する。本発明の第１態様
によれば、短冊状又は連続的な媒体に、バンプが電極に
形成されたＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、上記
媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板を接合
する第２工程と、上記インターポーザー基板に接合され
た上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記
媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く
第３工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージ
の製造方法を提供する。

【０００９】本発明の第２態様によれば、短冊状又は連
続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、上
記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成する
第２工程と、短冊状または連続体で供給されるインター
ポーザー基板を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチッ
プと接合する第３の工程と、上記インターポーザー基板
に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または
上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第
４工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの
製造の実装方法を提供する。

【００１０】本発明の第３態様によれば、短冊状または
連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成す
る第２工程と、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、ま
たは、短冊状または連続体で供給されるインターポーザ
ー基板の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シート
または異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー
基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合
する第３工程と、上記インターポーザー基板に接合され
た上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の
一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程とを
備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装
方法を提供する。

【００１１】本発明の第４態様によれば、上記媒体は短
冊状または連続的な金属媒体である第２態様に記載の半
導体パッケージの製造の実装方法を提供する。

【００１２】本発明の第５態様によれば、短冊状または
連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布
するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける第
１の工程と、上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンデ
ィングする第２工程と、上記ＩＣチップ上の電極にバン
プを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバ
ンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付け
た上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化す
る第３工程と、短冊状または連続体で供給されるインタ
ーポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと
接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された
上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一
部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第４の工程とを備
えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方
法を提供する。

【００１３】本発明の第６態様によれば、上記第４工程
において、上記インターポーザー基板を上記第３工程後
の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記Ｉ
Ｃチップの表面または、短冊状または連続体で供給され
るインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若し
くはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記
インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチ
ップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポー
ザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体か
ら剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くま
たは切り抜く第５態様に記載の半導体パッケージの製造
の実装方法を提供する。

【００１４】本発明の第７態様によれば、短冊状又は連
続的な媒体に、バンプがＩＣチップの電極に形成された
上記ＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、上記媒体上の
上記ＩＣチップとインターポーザー基板を接合する接合
装置と、上記インターポーザー基板に接合された上記Ｉ
Ｃチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一
部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置
とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造装
置を提供する。

【００１５】本発明の第８態様によれば、短冊状又は連
続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、上記
媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するバ
ンプ形成装置と、短冊状または連続体で供給されるイン
ターポーザー基板を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣ
チップと接合する接合装置と、上記インターポーザー基
板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離また
は上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く
分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージ
の製造の実装装置を提供する。

【００１６】本発明の第９態様によれば、短冊状または
連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、上
記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成する
バンプ形成装置と、上記媒体上の上記ＩＣチップの表
面、または、短冊状または連続体で供給されるインター
ポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性
シートまたは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポ
ーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加
圧接合する装置と、上記インターポーザー基板に接合さ
れた上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体
の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実
装装置を提供する。

【００１７】本発明の第１０態様によれば、上記媒体は
短冊状または連続的な金属媒体である第８態様に記載の
半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。

【００１８】本発明の第１１態様によれば、短冊状また
は連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗
布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける
装置と、上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディン
グするダイボンディング装置と、上記ＩＣチップ上の電
極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチ
ップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で
貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシート
を硬化するバンプ形成装置と、短冊状または連続体で供
給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上
記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基
板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離また
は上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く接
合分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケー
ジの製造の実装装置を提供する。

【００１９】本発明の第１２態様によれば、上記接合分
離装置は、上記インターポーザー基板を上記第３工程後
の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記Ｉ
Ｃチップの表面または、短冊状または連続体で供給され
るインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若し
くはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記
インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチ
ップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポー
ザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体か
ら剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くま
たは切り抜く第１１に記載の半導体パッケージの製造の
実装装置を提供する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態にか
かる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例に
おけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図１から図
５を参照しながら説明する。

【００２１】図１において(１)に示す第１の工程で短冊
状または連続的な媒体２に、電極１ａを有し吸着部材３
に吸着保持されたＩＣチップ１を貼り付ける。上記媒体
２の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）やポリイミドをベースとして糊付加工したもの、ス
テンレス鋼、銅、鉄、アルミニウムなどの金属ベースに
糊付加工したものなどが使用される。一実施例として
は、例えば、２５〜３８μｍのＰＥＴ若しくはポリイミ
ドに、１１μｍ若しくは２０μｍの厚さの糊を付けたも
のが使用される。上記媒体２としては、可撓性を有して
リールに巻きつけて取り扱えること、薄く、熱伝導の妨
げにならないこと、高温（例えば１５０℃）でも接着力
を保持することができることといった機能を有するもの
である。上記粘着層を有する媒体２を形成する方法とし
ては、ベースに糊付け加工して形成する方法の代わり
に、ベースにペーストをディスペンスして形成する方
法、シート状の糊フィルムをベースに貼り付けて形成す
る方法などがある。このようにして、媒体２の表面に粘
着層を形成しておけば、ＩＣチップ１の貼り付けはより
容易となる。なお、図１の（１）において、３ａは吸着
部材３の吸引通路、３ｂはＩＣチップ１と媒体２との密
着を良くするために、ＩＣチップ１を加熱する内蔵加熱
ヒータである。この内蔵加熱ヒータ３ｂは無くすことも
できる。

【００２２】次いで、図１の（２）の第２工程におい
て、媒体２上のＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ（突
起電極）１bを形成する。すなわち、内蔵ヒータ４ｃに
より所定温度まで加熱されたステージ４ｂ上に載置され
たＩＣチップ１において、ＩＣチップ１のＡｌ（アルミ
ニウム）パッド電極１aにワイヤボンディング装置４に
より図５のごとき動作によりバンプ１ｂを形成する。あ
るいは、ワイヤ４ａをワイヤボンディング装置４のキャ
ピラリ４ｂでクランプして、上方に引き上げることによ
り、金ワイヤ４ａを引きちぎり、図７のようなバンプ形
状としてもよい。

【００２３】なお、上記した第１工程及び第２工程の代
わりに、第１工程において、図１の右側の大きな括弧内
に示すように、バンプ１ｂがＩＣチップ１の電極１ａに
予め形成されたＩＣチップ１を、吸着部材３により媒体
２上に貼り付けるようにして、第２工程を不要としても
よい。

【００２４】次いで、図２の（３）に示す第３工程で、
媒体２上のＩＣチップ１の表面にに熱硬化性シート５を
貼り付ける。熱硬化性シート５の代わりに、熱硬化性接
着剤を塗布したり、または異方性導電膜を貼り付けるよ
うにしてもよい。熱硬化性シート５及び熱硬化性接着剤
の最低限必要な条件としては、ＩＣ１とインターポーザ
ーを強固に接合することである。この第３工程では、熱
硬化性樹脂シート５にスリット５ｃを入れてから貼付け
ツール６で熱圧着したのち、図８に示すように、カッタ
ー１２０でほぼＩＣチップ１の大きさにカットし、内蔵
ヒータ６ａにより８０〜１２０℃に熱せられた、貼付け
ツール６により５〜１０kgf／cm²程度の圧力で、熱硬化
性樹脂シート５をＩＣチップ１に貼り付ける。この後、
熱硬化性樹脂シート５のセパレータ（剥離シート）５a
を剥がすことにより第３工程が完了する。熱硬化性樹脂
シート５を貼り付ける代わりに熱硬化性接着剤を塗布す
る場合には、ＩＣチップ１上に、熱硬化性接着剤をほぼ
ＩＣチップ１の大きさに塗布する。また、熱硬化性シー
ト５に代えてほぼＩＣチップ１の大きさにカットした異
方性導電膜を用いて熱硬化性シート５と同様に熱圧着し
て貼り付けるようにしてもよい。この場合、異方性導電
膜に含まれる導電粒子として、ニッケル粒子の表面に金
メッキを施したものを用いると、接続抵抗値を低下せし
めることができ、尚好適である。

【００２５】次いで、図２の（４）に示す第４工程で短
冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７
を、第２工程の媒体２上のＩＣチップ１と加熱、加圧接
合する。この第４工程を詳細に説明すると、上記第２工
程でバンプ１ｂが形成されたＩＣチップ１を、内蔵ヒー
タ８ｄにより熱せられたステージ８ｃ上に載置し、この
載置されたＩＣチップ１に対して、内蔵ヒータ８ａによ
り熱せられた接合ツール８に吸着されたインターポーザ
ー基板７を、インターポーザー基板７の電極７ａがＩＣ
チップ１の電極１ａに対応するようにアライメントし、
接合ツール８によりインターポーザー基板７をＩＣチッ
プ１に対して押圧する。このとき、ＩＣチップ１の電極
１ａ上のバンプ１ｂはインターポーザー基板７の電極７
ａ上でバンプ１ｂの頭部が図９のごとく変形しながら押
しつけられていく。このとき印加する荷重は、バンプ１
ｂの外径により変わるが、２段になっているバンプ１ｂ
の上段側のバンプ頭部が必ず変形する程度の荷重を加え
ることが必要である。この荷重は最低でも２０(gf)を必
要とする。最大では、１００(gf)を越えることもある。

【００２６】このとき、インターポーザー基板７として
は、アラミド不織布積層エポキシ基板、セラミック多層
基板、ガラス布積層エポキシ基板(ガラエポ基板)や、ガ
ラス布積層ポリイミド樹脂基板、若しくは、ポリイミド
基板上に所望の回路が形成された基板などが用いられ
る。これらの基板は、熱履歴や、裁断、加工により、反
りやうねりを生じており、必ずしも完全な平面ではな
い。そこで、第５工程において、平行度を所定の精度範
囲内にそれぞれ管理された接合ツール８とステージ８ｃ
とで、熱と荷重をインターポーザー基板７に直接または
ＩＣチップ１を介してインターポーザー基板７に間接的
にかつ局所的に印加することにより、その部分のインタ
ーポーザー基板７の反りが矯正される。また、ＩＣチッ
プ１は、アクティブ面の中心を凸として反っているが、
これをインターポーザー基板７との接合時に２０gf以上
の強い荷重で加圧することで、インターポーザー基板７
とＩＣチップ１の両方の反りやうねりを矯正することが
できる。

【００２７】こうして、インターポーザー基板７の反り
が矯正された状態で、１４０〜２３０℃の熱がＩＣチッ
プ１とインターポーザー基板７の間の熱硬化性樹脂シー
ト５若しくは熱硬化性樹脂接着剤に数秒〜２０秒程度印
加されて、この熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性
樹脂接着剤が硬化されて硬化層５０となる。この後、接
合ツール８が上昇し、ＩＣチップ１と熱硬化性樹脂シー
ト５若しくは熱硬化性樹脂接着剤の温度は、急激に低下
することにより熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性
樹脂接着剤は流動性を失い硬化層５０となり、ＩＣチッ
プ１は、インターポーザー基板７に硬化層５０により固
定される。また、ＩＣチップ側すなわちステージ８ｃを
加熱しておくと、接合ヘッドすなわちインターポーザー
基板７を吸着する接合ツール８の温度を低下することが
できる。

【００２８】図２の（５）に示す第５工程では、媒体２
から剥離する、または一体的に打ち抜く、若しくは切り
抜く工程がある。この第５工程では、例えば、打ち抜き
金型９ａ，９ｂにより、インターポーザー基板７に接合
された上記ＩＣチップ１を媒体２から媒体２の一部とと
もに剪断により打ち抜いたり、レーザーをＩＣチップ１
の外形に沿って照射して媒体２を切り抜くことにより、
インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１
を媒体２の一部とともに媒体２から切り取る。または、
カッティングソウによってカットしても良い。また、イ
ンターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を
載せた媒体２を、図１０に示すようなローラ１３０の回
りに回動させるときに、媒体２は弾性があるためローら
１３０に追随して回動する一方、ＩＣチップ１は媒体２
のような弾性は無いため１３０に追随して回動すること
ができず、媒体２からＩＣチップ１が剥がれることを利
用して、ＩＣチップ１を媒体２から剥離するようにして
もよい。

【００２９】なお、第３工程においてＩＣチップ１の表
面に熱硬化性シート５などを貼り付ける又は熱硬化性接
着剤を塗布する代わりに、図２の（４）に示す第４工程
で供給されるインターポーザー基板７の電極７ａに、熱
硬化性シート５を貼り付け、又は熱硬化性接着剤を塗布
し、又は、異方性導電膜を貼り付けるようにしてもよ
い。すなわち、上記第１実施形態の変形例として、図２
の（５）のようにインターポーザー基板７を一枚ずつ接
合ツール８で供給するのではなく、図３に示すごとくイ
ンターポーザー基板７を連続的に供給することでより生
産性を向上することが可能である。具体的には、図３中
のＡに示すようにリードフレームなどの連続体からなる
インターポーザー基板７には、第３工程において、熱硬
化性樹脂シート５が貼付けツール６により圧着されて貼
り付けられる。これが第４工程に送られ、上記第４工程
の説明と同様にＩＣチップ１とインターポーザー基板７
が接合ツール８により圧着される。これが第５工程に向
けて媒体２と平行して搬送される。

【００３０】上記第１実施形態によれば、ＣＳＰ、ＢＧ
Ａを形成するのに多くの工程を要していた従来の工程、
例えば、ＩＣのハンドリング、ダイスピック、トレイ詰
め、バンプ形成、トレイ収納、接合、トレイからＩＣ取
り出し、実装工程とといった種々の工程を大幅に短縮
し、生産性良く製造することが可能となる。また、ＩＣ
チップ１を従来は１ケずつ搬送する場合に比べて、媒体
２を用いてＩＣチップ１を連続的に供給することができ
ることにより、搬送ロス時間を大幅に低減することがで
きる。すなわち、ＩＣチップ上のバンプ形成、ＩＣチッ
プとインターポーザー基板との接合、打ち抜きなどをイ
ンラインで搬送ロスが無く、効率的に生産性よく接合す
ることができる。

【００３１】また、ＩＣチップ１とインターポーザー基
板７を接合するのに従来要した工程の多く、例えば、ス
ダッドバンプボンディングにおいては、Ａｇペースト転
写、加熱による導電性接着剤の硬化、封止樹脂の塗布、
封止樹脂の硬化工程、を無くすることができ、生産性が
非常に良くなる。また、接合材料として導電粒子の無い
熱硬化性シート５や熱硬化性接着剤を用いた場合には、
従来例で示した方法に比べ安価なＩＣパッケージを提供
することができる。

【００３２】さらに、バンプをメッキで形成する方法
(従来例３)では、専用のバンプ形成プロセスを半導体メ
ーカー側で備える必要があり、限定されたメーカーでし
かバンプの形成ができなかった。ところが、第１実施形
態の方法によれば、ワイヤボンディング装置４により、
汎用のワイヤボンディング用のＩＣチップ１を用いるこ
とができ、ＩＣチップ１の入手が容易である。

【００３３】また、従来の方法によれば、接続抵抗は、
バンプと回路基板の電極の間に存在する導電粒子の数に
依存していたが、第１実施形態ではバンプ１ｂをレベリ
ングせずにインターポーザー基板７の電極７ａに従来例
１、２よりも強い荷重で押しつけて接合するため、介在
する粒子数に接続抵抗値が依存せず、安定して接続抵抗
値が得られる。

【００３４】また、バンプ１ｂのレベリングをインター
ポーザー基板７の接合と同時に行うので、レベリング工
程が不要であるばかりでなく、接合時にインターポーザ
ー基板７の反りやうねりを変形させて矯正しながら接合
するので、この反りやうねりを軽減させることができ
る。例えば、従来例１では、１０μm／ＩＣ、従来例２
では、２μm／ＩＣ、従来例３でも、１μm／ＩＣ(バン
プ高さバラツキ±１μm以下)というような、高精度の基
板が必要であり、実際上は、ＬＣＤに代表されるガラス
基板や、セラミック基板が用いられている。ところが、
本実施形態によれば、反りを伴うインターポーザー基板
７をも用いることができ、より低廉で、汎用性のあるＩ
Ｃチップ１の製造方法を提供することができる。また、
従来で必要とした導電性接着剤でＩＣチップと回路基板
を接合した後にＩＣチップの下に封止樹脂(アンダーフ
ィルコート)を行う必要がなく工程を短縮することがで
きる。

【００３５】また、ＩＣチップ１とインターポーザー基
板７の接合において、特願平８−３５０７３３と同様
の、または、異方性導電膜を用いた接合方法を利用する
ことで、より効率的なＣＳＰの生産が可能となる。さら
に、第１実施形態の上記変形例として、連続体のインタ
ーポーザー基板７を用いることにより、基板の供給をト
レーなどの治具を用いることなく容易に供給でき、製造
設備を安価にすることができる。また、上記したこれら
の工程を実現する為に、短冊状または連続的な媒体２に
は、樹脂シートに粘着物質を形成したものを用いると、
ＩＣチップ１の貼り付けはより容易となり、尚一層好適
である。

【００３６】次に、本発明の第２実施形態にかかる半導
体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣ
ＳＰの製造方法及びその製造装置を図４により説明す
る。第２実施形態の第１の工程では、短冊状または連続
的な金属媒体２cに、エポキシ樹脂等を含むダイボンデ
ィングペースト１０をディスペンサ１００により塗布す
る。ダイボンディングペースト１０をディスペンサ１０
０により塗布する代わりに、エポキシ樹脂を含むシート
を貼り付けるようにしてもよい。金属媒体２ｃとして
は、可撓性を有すること、及び、酸化しにくいこと（メ
ッキすることなどにより達成可能。）が必要である。第
２工程では、媒体２ｃ上にＩＣチップ１を、ダイボンデ
ィングペースト１０又はエポキシ樹脂を含むシートを介
して、ダイボンディングするとともに、加熱ステージ１
１または、熱風噴射装置１１ｂによりダイボンディング
ペースト１０又はエポキシ樹脂を含むシートを加熱して
硬化する。第３工程では、第１実施形態の第２工程と同
様に、ＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ１ｂを形成す
る。このとき、ＩＣチップ１にバンプ１ｂを形成する際
の加熱により、第１工程で塗布したダイボンディングペ
ースト１０又は貼り付けたエポキシ樹脂を含むシートを
硬化するようにすれば、上記第２工程を省略することが
できる。第４の工程では、第１実施形態の第３工程と同
様に、媒体２ｃ上のＩＣチップ１の表面または、第５工
程で供給されるインターポーザー基板７に熱硬化性シー
ト５又は接着剤、または異方性導電膜を貼り付ける。第
５工程では、第１実施形態の第４工程と同様に、短冊状
または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、
第３工程後のＩＣチップ１と加熱、加圧して接合する。
その後、第６工程において、第１実施形態の第５工程と
同様に、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣ
チップ１を、金属媒体２ｃと一体的に打ち抜くまたは切
り抜く。

【００３７】上記第２実施形態によれば、搬送媒体とし
て金属媒体２ｃを用いれば、そのまま打ち抜くことによ
り金属媒体２ｃの切り取られた部分がＩＣチップ１の放
熱部材として機能し、ＩＣチップ１の放熱性を大幅に高
めることができる。すなわち、搬送媒体２として金属媒
体２ｃを用い、それをＩＣチップ１の放熱板とすること
で、製造工程での搬送媒体とＩＣチップ１の放熱板とし
ての２つの役割を同時に果たすことが可能で、ＩＣチッ
プ１の放熱性を向上させることができるとともに生産性
が良くコストダウンを図ることができる。よって、ＩＣ
チップをＣＳＰ化した場合において消費電力が大きい場
合には、従来では、ＩＣチップの裏面側にマザー基板へ
の実装後に放熱板を取り付ける必要があったが、本実施
形態ではその必要はない。また、金属媒体２ｃによりＩ
Ｃチップ１が補強されるため、ＩＣチップ１の割れ、欠
けを防止し、より強固な構造とすることができる。ま
た、ダイボンディングペースト１０に代えてエポキシ樹
脂を含むシートを貼り付けるようにすれば、バンプ形成
工程でこれを硬化することにより、新たな硬化工程が不
要となる。なお、上記第２実施形態においても上記第１
実施形態と同様な作用効果を奏することができる。

【００３８】次に、本発明の第３実施形態にかかる半導
体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣ
ＳＰの製造方法及びその製造装置を図５により説明す
る。第３実施形態の第１の工程では、短冊状または連続
的な金属媒体２cに、エポキシ樹脂を含む接着シート６
０を剥離シート６０ａから剥離して、内蔵ヒーター１１
１bにより加熱されたツール１１１aにより貼り付ける、
第２工程で金属媒体２ｃ上に接着シート６０を介してＩ
Ｃチップ１をダイボンディングする。第３工程にて、第
１実施形態の第２工程と同様に、ＩＣチップ１上の電極
１ａにバンプ１ｂを形成する。このときにＩＣチップ１
にバンプ１ｂを形成する際の加熱により第１工程で貼り
付けたエポキシ樹脂を含むシート６０を硬化する。第４
の工程で、第１実施形態の第３工程と同様に、金属媒体
２ｃ上のＩＣチップ１の表面または、第５工程で供給さ
れるインターポーザー基板７に熱硬化性シート５又は接
着剤、または異方性導電膜を貼り付ける。第５工程にお
いて、第１実施形態の第４工程と同様に、短冊状または
連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第３工
程後のＩＣチップ１と加熱、加圧して接合する。第６工
程では、第１実施形態の第５工程と同様に、インターポ
ーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を、金属媒
体２ｃと一体的に打ち抜くまたは切り抜く。

【００３９】この第３実施形態によれば、金属媒体２ｃ
を用いる方法において、エポキシ樹脂によりＩＣチップ
１を金属媒体２ｃに貼り付けることにより、金属媒体２
ｃであっても確実にＩＣチップ１を保持させることがで
きる。なお、上記第３実施形態においても上記第１実施
形態と同様な作用効果を奏することができる。また、上
記第１から第３実施形態の中で、図６の（ｂ）に示すよ
うに媒体２，２ｃに搬送用の送り穴２dを開けたり、図
６の（ｃ）のごとく金属枠２eを用いてこれに媒体２を
貼り付けてもよい。このように、媒体２の周囲に金属枠
２ｅをはめたり、搬送用スプレッケット穴２ｄを開ける
と、媒体２の搬送をより容易に行うことができ、より生
産性を向上させることができる。

【００４０】図６の（ｄ）及び（ｅ）は、金属枠２ｅ
を、搬送用スプレッケット穴２ｄにかかるように媒体２
を貼りつける状態を示している。すなわち、図６の
（ｄ）では、媒体２自体に搬送用スプレッケット穴２ｄ
を設けておき、その搬送用スプレッケット穴２ｄ近傍に
金属枠２ｅを貼り付けている。これに対して、図６の
（ｅ）では、媒体２自体ではなく、金属枠２ｅに搬送用
スプレッケット穴２ｄを設けておき、その金属枠２ｅを
媒体２の端部に位置するように貼り付けている。

【００４１】また、本発明の上記各実施形態にかかる半
導体パッケージの製造方法を実施するための製造装置の
一例におけるＣＳＰの製造装置としては、上記各工程に
対応する機能を有し、ＩＣチップ１の媒体２，２ｃへの
マウント装置又は貼付装置、ワイヤーボンディングを応
用したＩＣチップ１へのバンプ形成装置、熱硬化性接着
剤又は熱硬化性シート又は異方性導電膜を貼付装置、イ
ンターポーザー基板７をＩＣチップ１と位置合わせし、
マウントする装置、前記ＩＣチップ１とインターポーザ
ー基板７を熱圧着する装置、媒体２，２ｃから接合され
たＩＣチップ１とインターポーザー基板７を剥離または
切り抜く分離装置などを備える。

【００４２】

【発明の効果】本発明によれば、ＣＳＰ、ＢＧＡを形成
するのに多くの工程を要していた従来の工程を大幅に短
縮し、生産性良く製造することが可能となる。また、Ｉ
Ｃチップを従来は１ケずつ搬送する場合に比べて、媒体
を用いてＩＣチップを連続的に供給することができるこ
とにより搬送ロス時間を大幅に低減することができる。
すなわち、ＩＣチップ上のバンプ形成、ＩＣチップとイ
ンターポーザー基板との接合、打ち抜きなどをインライ
ンで搬送ロスが無く、効率的に生産性よく接合すること
ができる。

【００４３】また、ＩＣチップとインターポーザー基板
を接合するのに従来要した工程の多くを無くすることが
でき、生産性が非常に良くなる。また、接合材料として
導電粒子の無い熱硬化性シートや熱硬化性接着剤を用い
た場合には、従来例で示した方法に比べ安価なＩＣパッ
ケージを提供することができる。さらに、バンプをメッ
キで形成する方法(従来例３)では、専用のバンプ形成プ
ロセスを半導体メーカー側で備える必要があり、限定さ
れたメーカーでしかバンプの形成ができなかった。とこ
ろが、本発明の方法によれば、ワイヤボンディング装置
により、汎用のワイヤボンディング用のＩＣチップを用
いることができ、ＩＣチップの入手が容易である。

【００４４】従来の方法によれば、接続抵抗は、バンプ
と回路基板の電極の間に存在する導電粒子の数に依存し
ていたが、本発明ではバンプをレベリングせずにインタ
ーポーザー基板の電極に従来例１、２よりも強い荷重で
押しつけて接合するため、介在する粒子数に接続抵抗値
が依存せず、安定して接続抵抗値が得られる。また、バ
ンプのレベリングをインターポーザー基板の接合と同時
に行うので、レベリング工程が不要であるばかりでな
く、接合時にインターポーザー基板の反りやうねりを変
形させて矯正しながら接合するので、この反りやうねり
軽減させることができる。例えば、従来例１では、１０
μm／ＩＣ、従来例２では、２μm／ＩＣ、従来例３で
も、１μm／ＩＣ(バンプ高さバラツキ±１μm以下)とい
うような、高精度の基板が必要であり、実際上は、ＬＣ
Ｄに代表されるガラス基板や、セラミック基板が用いら
れている。ところが、本発明の方法によれば、上記実施
形態で説明したごとく、反りを伴うインターポーザー基
板を用いることができ、より低廉で、汎用性のあるＩＣ
チップの接合方法を提供することができる。

【００４５】また、従来で必要とした導電性接着剤でＩ
Ｃチップと回路基板を接合した後にＩＣチップのしたに
封止樹脂(アンダーフィルコート)を行う必要がなく工程
を短縮することができる。また、連続体のインターポー
ザー基板を用いることにより基板の供給をトレーなどの
治具を用いることなく容易に供給でき製造設備を安価に
することができる。また、ダイボンディングペーストに
代えてエポキシ樹脂を含むシートを貼り付け、バンプ形
成工程でこれを硬化することにより、新たな硬化工程が
不要となる。

【００４６】また、搬送媒体として金属媒体を用いれ
ば、そのまま打ち抜くことにより金属媒体の切り取られ
た部分がＩＣチップの放熱部材として機能し、ＩＣチッ
プの放熱性をが大幅に高めることができる。すなわち、
搬送媒体として金属媒体を用い、それをＩＣチップの放
熱板とすることで、製造工程での搬送媒体とＩＣチップ
の放熱板としての２つの役割を同時に果たすことが可能
で、ＩＣチップの放熱性を向上させることができるとと
もに生産性が良くコストダウンを図ることができる。よ
って、ＩＣチップをＣＳＰ化した場合において消費電力
が大きい場合には、従来では、ＩＣチップの裏面側にマ
ザー基板への実装後に放熱板を取り付ける必要があった
が、本発明ではその必要はない。また、金属媒体により
ＩＣチップが補強されるため、ＩＣチップの割れ、欠け
を防止し、より強固な構造とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （１），（２）は、本発明の第１実施形態に
かかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例
におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、
インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す
概略一部断面図である。

【図２】 （３）から（５）は、本発明の第１実施形態
におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置においてイ
ンターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概
略一部断面図である。

【図３】 本発明の第１実施形態の変形例における、イ
ンターポーザー基板への熱硬化性樹脂シートの供給及び
インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す
概略一部断面図である。

【図４】 本発明の第２実施形態にかかる半導体パッケ
ージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製
造方法及びその製造装置において、インターポーザー基
板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図であ
る。

【図５】 本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケ
ージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製
造方法及びその製造装置において、インターポーザー基
板とのＩＣチップの接合方法を示す断面図である。

【図６】 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発
明の上記第１から３実施形態で使用する媒体の各種形態
を示す概略斜視図、（ｄ），（ｅ）は、それぞれ、本発
明の上記第１から３実施形態で使用する媒体の各種形態
を示す概略断面図である。

【図７】 本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケ
ージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製
造方法及びその製造装置において、ワイヤをワイヤボン
ディング装置のキャピラリでクランプして、上方に引き
上げることにより、金ワイヤが引きちぎられて形成され
たバンプ形状を示す図である。

【図８】 図２の（３）に示す第３工程で、熱硬化性樹
脂シートにスリットを入れてから貼付けツールで熱圧着
したのち、カッターでほぼＩＣチップの大きさにカット
する状態を示す説明図である。

【図９】 （Ａ），（Ｂ）は図２の第４工程において、
ＩＣチップの電極上のバンプがインターポーザー基板の
電極上でバンプの頭部が変形しながら押しつけられてい
く前後の状態を示す説明図である。

【図１０】 ＩＣチップ１を媒体２から剥離する装置の
説明図である。

【符号の説明】

１…ＩＣチップ、１a…Ａｌ（アルミニウム）パッド電
極、１b…バンプ、２…媒体、２c…金属媒体、２ｄ…搬
送用の送り穴、２ｅ…金属枠、３…吸着部材、３a…吸
引通路、４…ワイヤボンディング装置、４a…金ワイ
ヤ、４b…キャピラリ、５…熱硬化性シート、５a…セパ
レータ（剥離シート）、６…貼付けツール、６a…内蔵
ヒータ、７…インターポーザー基板、７a…電極、８…
接合ツール、８ａ…内蔵ヒータ、８ｃ…ステージ、８ｄ
…内蔵ヒータ、９ａ，９ｂ…打ち抜き金型、１０…ダイ
ボンディングペースト、１１…加熱ステージ、１１ｂ…
熱風噴射装置、５０…硬化層、６０…接着シート、１０
０…ディスペンサ、１１１ａ…加熱ツール、１１１ｂ…
内蔵ヒーター。

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 短冊状又は連続的な媒体（２）に、バン
   プ(１ｂ)が電極（１ａ）に形成されたＩＣチップ（１）
   を貼り付ける第１の工程と、 上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板
   （７）を接合する第２工程と、 上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒
   に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第３工程とを備え
   ることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。
2. 【請求項２】 短冊状又は連続的な媒体（２）にＩＣチ
   ップ（１）を貼り付ける第１の工程と、 上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ
   (１ｂ)を形成する第２工程と、 短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板
   （７）を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接
   合する第３の工程と、 上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打
   ち抜く若しくは切り抜く第４工程とを備えることを特徴
   とする半導体パッケージの製造の実装方法。
3. 【請求項３】 短冊状または連続的な媒体（２）にＩＣ
   チップ（１）を貼り付ける第１の工程と、 上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ
   (１ｂ)を形成する第２工程と、 上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状ま
   たは連続体で供給されるインターポーザー基板（７）の
   電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シート（５）ま
   たは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基
   板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合す
   る第３工程と、 上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打
   ち抜く若しくは切り抜く第４工程とを備えることを特徴
   とする半導体パッケージの製造の実装方法。
4. 【請求項４】 上記媒体は短冊状または連続的な金属媒
   体（２ｃ）である請求項２に記載の半導体パッケージの
   製造の実装方法。
5. 【請求項５】 短冊状または連続的な金属媒体に、エポ
   キシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂
   を含むシートを貼り付ける第１の工程と、 上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングする第
   ２工程と、 上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、
   このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱
   により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含
   む接着剤またはシートを硬化する第３工程と、 短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板
   を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、
   上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打
   ち抜くまたは切り抜く第４の工程とを備えることを特徴
   とする半導体パッケージの製造の実装方法。
6. 【請求項６】 上記第４工程において、上記インターポ
   ーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合す
   る前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短
   冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の
   電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導
   電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、
   上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合
   したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記
   ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体
   の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く請求項５に記
   載の半導体パッケージの製造の実装方法。
7. 【請求項７】 短冊状又は連続的な媒体（２）に、バン
   プ(１ｂ)がＩＣチップ（１）の電極（１ａ）に形成され
   た上記ＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、上記媒体上
   の上記ＩＣチップとインターポーザー基板（７）を接合
   する接合装置と、 上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒
   に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置とを備え
   ることを特徴とする半導体パッケージの製造装置。
8. 【請求項８】 短冊状又は連続的な媒体（２）にＩＣチ
   ップ（１）を貼り付ける貼付装置と、 上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ
   (１ｂ)を形成するバンプ形成装置と、 短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板
   （７）を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接
   合する接合装置と、 上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打
   ち抜く若しくは切り抜く分離装置とを備えることを特徴
   とする半導体パッケージの製造の実装装置。
9. 【請求項９】 短冊状または連続的な媒体（２）にＩＣ
   チップ（１）を貼り付ける貼付装置と、 上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ
   (１ｂ)を形成するバンプ形成装置と、 上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状ま
   たは連続体で供給されるインターポーザー基板（７）の
   電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シート（５）ま
   たは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基
   板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合す
   る装置と、 上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
   を上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打
   ち抜く若しくは切り抜く分離装置とを備えることを特徴
   とする半導体パッケージの製造の実装装置。
10. 【請求項１０】 上記媒体は短冊状または連続的な金属
    媒体（２ｃ）である請求項８に記載の半導体パッケージ
    の製造の実装方法。
11. 【請求項１１】 短冊状または連続的な金属媒体に、エ
    ポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹
    脂を含むシートを貼り付ける装置と、 上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングするダ
    イボンディング装置と、 上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、
    このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱
    により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含
    む接着剤またはシートを硬化するバンプ形成装置と、 短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板
    を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、
    上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップ
    を上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打
    ち抜くまたは切り抜く接合分離装置とを備えることを特
    徴とする半導体パッケージの製造の実装装置。
12. 【請求項１２】 上記接合分離装置は、上記インターポ
    ーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合す
    る前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短
    冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の
    電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導
    電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、
    上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合
    したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記
    ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体
    の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く請求項１１に
    記載の半導体パッケージの製造の実装装置。