JP2000332054A - Icチップの実装方法 - Google Patents

Icチップの実装方法

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JP2000332054A
JP2000332054A JP13886699A JP13886699A JP2000332054A JP 2000332054 A JP2000332054 A JP 2000332054A JP 13886699 A JP13886699 A JP 13886699A JP 13886699 A JP13886699 A JP 13886699A JP 2000332054 A JP2000332054 A JP 2000332054A
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JP
Japan
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chip
substrate
adhesive
bonding
conductive paste
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JP13886699A
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Akira Yamauchi
朗 山内
Yoshiyuki Arai
義之 新井
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Toray Engineering Co Ltd
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Toray Engineering Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/15Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
    • H01L2224/16Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
    • H01L2224/161Disposition
    • H01L2224/16151Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/16221Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/16225Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

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  • Wire Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICチップのフェイスダウン実装に際し、基
板にICチップを仮接合した後、本接合するまでの間に
おいて、接合ずれの発生を防止し得てハンドリングを容
易化し得ると共に、本接合後におけるアンダーフィルを
迅速に行うことができるようにする。 【解決手段】 基板5又はICチップ1に仮付け用接着
剤7を塗布した後、基板5にICチップ1を仮接合し、
次いで、ICチップ1のバンプ3に塗布されている導電
ペースト4を加熱硬化させて本接合し、更に、アンダー
フィルを行う。なお、仮付け用接着剤7は、導電ペース
ト4よりも速硬化するものが用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ICチップの実装
方法、更に詳しくは、ICチップをフェイスダウンの形
で直接、基板に実装する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ICチップの実装方法に関し、I
Cチップをフェイスダウンの形で直接、液晶基板等の回
路基板(以下、単に基板という。)に実装する所謂、フ
ェイスダウン実装方法が公知である。
【0003】例えば、特開平5−21520号公報にお
いては、バンプに熱硬化性の導電ペーストを転写したI
Cチップの前記バンプを基板の電極と位置合して仮接合
し、次いで、前記導電ぺーストを加熱硬化させて本接合
した後、前記基板と前記ICチップとの間に形成されて
いる微小の間隙に封止用樹脂液を充填する実装方法が開
示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この実装方
法は、導電ぺーストを加熱硬化させて本接合するに際
し、導電ペーストの特性からして長時間の加熱(例え
ば、100℃で3時間の加熱)が必要とされる為に、そ
れ用の加熱炉を設置しなければならなく、かつ、これに
起因して、ICチップが不安定な状態に接合(仮接合)
されている基板を仮接合位置から前記加熱炉へ移送しな
ければならないので、その際におけるハンドリングが煩
わしいと共にICチップの接合ずれが発生し易いといっ
た欠点を有していた。
【0005】また、本接合後において、基板とICチッ
プとの間に形成されている微小の間隙全体或るいは全面
に封止用樹脂液を充填する所謂、アンダーフィルを行っ
ているが、これは、封止用樹脂液の毛細管現象のみに依
存しており、従って、それに要する時間が比較的長くな
るといった欠点も有していた。
【0006】本発明は、このような欠点に鑑み、それら
を解消すべく鋭意検討の結果、仮接合に先立ってICチ
ップ及び基板のどちらか一方に、ICチップのバンプに
塗布されている導電ペーストよりも速硬化する仮付け用
接着剤を予め塗布し、そして、この仮付け用接着剤を仮
接合時において短時間で硬化せしめるようにすることに
より、仮接合後においては、導電ペーストが未硬化のま
まのICチップが振動等を受けても接合ずれが発生する
ことがないので、ICチップが仮接合せしめられている
基板のハンドリングの容易化を図ることができると共
に、本接合後のアンダーフィルに際して高粘性の封止用
樹脂液の充填量を減らすことができるので、アンダーフ
ィルの迅速化を図ることができることを見出し、加え
て、上述のICチップとは異なり、熱硬化性の導電ペー
ストからなるポリマーバンプを形成したICチップを実
装する場合においても、同様に有効であることを見出
し、この点に基づいて本発明を完成し得たものである。
【0007】
【課題を解決する為の手段】すなわち、本発明に係るI
Cチップの実装方法の一つは、請求項1に記載するよう
に、バンプに熱硬化性の導電ペーストを塗布したICチ
ップの前記バンプを基板の電極と位置合わして仮接合
し、次いで、前記導電ぺーストを加熱硬化させて本接合
した後、アンダーフィルを行うICチップの実装方法に
おいて、前記仮接合に先立って前記ICチップ及び前記
基板のどちらか一方に前記導電ペーストよりも速硬化す
る仮付け用接着剤を予め塗布し、かつ、前記仮付け用接
着剤を前記仮接合において硬化せしめることを特徴とす
るものである。
【0008】また、本発明に係るICチップの実装方法
の他の一つは、請求項2に記載するように、熱硬化性の
導電ペーストからなるポリマーバンプを形成したICチ
ップの前記ポリマーバンプを基板の電極と位置合わして
仮接合し、次いで、前記ポリマーバンプを加熱硬化させ
て本接合した後、アンダーフィルを行うICチップの実
装方法において、前記仮接合に先立って前記ICチップ
及び前記基板のどちらか一方に前記ポリマーバンプより
も速硬化する仮付け用接着剤を予め塗布し、かつ、前記
仮付け用接着剤を前記仮接合時において硬化せしめるこ
とを特徴とするものである。
【0009】なお、両方法において、仮付け用接着剤
に、ICチップの仮接合高さを規制する絶縁スペーサを
混入するのが好ましく、また、仮付け用接着剤は、光硬
化性接着剤若しくは熱硬化性接着剤のいずれであっても
よい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1において、ICチップ1の電
極2上に形成されているバンプ3(例えば、Auバン
プ)に熱硬化性の導電ペースト4が塗布されている。な
お、導電ペースト4の塗布は、転写等、適当な方法によ
って行うことができる。
【0011】また、図2において、基板5(回路基板)
の電極6が形成されていない中央部に、速硬化型の熱硬
化性仮付け用接着剤7が塗布されている。なお、この仮
付け用接着剤7の塗布も、スクリーン印刷やその他の適
当な方法によって行うことができる。
【0012】以下、両者を仮接合する工程について説明
すると、基板5は、図3において、ボンディングステー
ジ8にセットされ、かつ、これに対してICチップ1が
精密に位置合わせせしめられて圧接、すなわち、ICチ
ップ1を真空吸着保持しているヒートツール9を降下さ
せてICチップ1のバンプ3を基板5の電極6に圧接す
ると共にそれと略同時にヒートツール9で仮付け用接着
剤7を加熱する。
【0013】すると、速硬化性の仮付け用接着剤7が短
時間で加熱硬化されるので、これによってICチップ1
の基板5への仮付けが完了するが、ICチップ1のバン
プ3に塗布されている導電ペースト4は、仮付け用接着
剤7よりも遅硬化性の為、そのような短時間では未硬化
のままに保たれる。
【0014】そして、一定時間が経過し、基板5に対す
るICチップ1の仮付けを終えると、ヒートツール9が
ICチップ1の吸着保持を解除すると共に上方の待機位
置へ移動される。
【0015】一方、ICチップ1が仮付けせしめられた
基板5は、図示されていないハンドリング装置によって
把持されてボンディングステージ8上から図示されてい
ないトレー内に移送せしめられ、次いで、その所定個数
が収容された前記トレーが加熱炉(図示されていない)
へ送られる。
【0016】その際、仮付け用接着剤7によってICチ
ップ1が基板5に仮付けされているので、基板5のハン
ドリングに際し、バンプ3に塗布されている導電ペース
トが未硬化のままのICチップ1が振動等を受けても接
合ずれが発生することがない。
【0017】そして、引き続いて、前記加熱炉において
導電ぺースト4が加熱硬化されてICチップ1のバンプ
3と基板5の電極6とが本接合せしめられる。なお、そ
の際、例えば、100℃で3時間の加熱を行えばよい。
【0018】更に、かかる本接合を終えた後、他の箇所
で基板5とICチップ1との間に形成されている微小の
間隙(例えば、30μm〜80μm)全体に封止用樹脂
液を充填する所謂、アンダーフィルが行われる。
【0019】このアンダーフィルは、いかなる方法で行
ってもよく、封止用樹脂液を真空吸引方法によって充填
したり或いはノズルから噴出して充填したり等、適宜に
所定方法を選択することができる。
【0020】なお、その際、高粘性の封止用樹脂液が充
填され難い前記間隙の中央部には、仮付け用接着剤7が
既に塗布されているので、アンダーフィルは、残る周縁
部だけを行えばよく、従って、かかる封止用樹脂液の充
填量を減らすことができるので、それだけ迅速にアンダ
ーフィルを行うことができる。また、封止用樹脂液の充
填を、接合部(又は前記間隙)の全周方向から一挙に封
止用樹脂液を流し込まないで、その一方向を除く他の方
向から流し込むように行うことにより、それ中に気泡が
残留しないようにすることができる。
【0021】以上、バンプ3(例えば、Auバンプ)に
熱硬化性の導電ペースト4が塗布されたICチップ1の
実装形態について述べたが、本発明においては、ICチ
ップは、熱硬化性の導電ペースト4からなるポリマーバ
ンプ、すなわち、例えば、特表平5−503191号公
報において開示されているように、メタルマスクを用い
て電極2上に熱硬化性の導電ペースト4を印刷してなる
バンプを形成したものであってもよく、このようなIC
チップについても、前者と略同様に実装することができ
る。
【0022】すなわち、ICチップのポリマーバンプ
を、その中央部に速硬化型の熱硬化性仮付け用接着剤7
が塗布された基板5(回路基板)の電極6と位置合わし
て仮接合すると共に仮付け用接着剤7を加熱硬化し、次
いで、前記ポリマーバンプを加熱硬化させて本接合した
後、アンダーフィルを行うように実装することができ
る。
【0023】なお、本発明において、基板(回路基板)
は、透明基板(例えば、ガラス基板)、非透明基板のい
ずれであってもよい。また、ICチップのバンプに塗布
される導電ペーストよりも速硬化する仮付け用接着剤
は、非透明基板の場合においては、熱硬化性接着剤が用
いられると共にこれを、基板にICチップを圧接してい
るヒートツールで加熱して硬化させるが、透明基板の場
合においては、光硬化性接着剤、例えば、紫外線照射に
よって硬化し得るものが用いられると共に、かかる紫外
線を透明基板の下方に設置されている紫外線照射装置か
ら照射すればよい。
【0024】更に、仮付け用接着剤の塗布は、スクリー
ン印刷等、いかなる方法で行ってもよく、かつ、それ
を、基板又はICチップのいずれか一方に塗布すればよ
い。なお、仮付け用接着剤に、ICチップの仮接合高さ
を規制する絶縁性スペーサ、例えば、所定径の絶縁性パ
ーティクルを混入してもよい。
【0025】
【発明の効果】上述のように、本発明によると、バンプ
に熱硬化性の導電ペーストを塗布したICチップの前記
バンプを基板の電極と位置合わして仮接合し、次いで、
前記導電ぺーストを加熱硬化させて本接合した後、アン
ダーフィルを行う場合において、仮接合後においては、
バンプに塗布されている導電ペーストが未硬化のままの
ICチップが振動等を受けても接合ずれが発生すること
がないので、ICチップが仮接合せしめられている基板
のハンドリングの容易化を図ることができると共に、本
接合後のアンダーフィルに際して高粘性の封止用樹脂液
の充填量を減らすことができるので、アンダーフィルの
迅速化を図ることができる。
【0026】また、熱硬化性の導電ペーストからなるポ
リマーバンプを形成したICチップの前記ポリマーバン
プを基板の電極と位置合わして仮接合し、次いで、前記
パリマーバンプを加熱硬化させて本接合した後、アンダ
ーフィルを行う場合においても同様の効果を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ICチップの正面図である。
【図2】基板の正面図である。
【図3】基板に対するICチップの仮接合態様を示す正
面図である。
【符号の説明】
1:ICチップ 3:バンプ 4:導電ペースト 5:基板 6:電極 7:仮付け用接着剤 8:ボンディングステージ 9:ヒートツール

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バンプに熱硬化性の導電ぺーストを塗布
    したICチップの前記バンプを基板の電極と位置合わし
    て仮接合し、次いで、前記導電ぺーストを加熱硬化させ
    て本接合した後、アンダーフィルを行うICチップの実
    装方法において、前記仮接合に先立って前記ICチップ
    及び前記基板のどちらか一方に前記導電ペーストよりも
    速硬化する仮付け用接着剤を予め塗布し、かつ、前記仮
    付け用接着剤を前記仮接合時において硬化せしめること
    を特徴とするICチップの実装方法。
  2. 【請求項2】 熱硬化性の導電ペーストからなるポリマ
    ーバンプを形成したICチップの前記ポリマーバンプを
    基板の電極と位置合わして仮接合し、次いで、前記ポリ
    マーバンプを加熱硬化させて本接合した後、アンダーフ
    ィルを行うICチップの実装方法において、前記仮接合
    に先立って前記ICチップ及び前記基板のどちらか一方
    に前記ポリマーバンプよりも速硬化する仮付け用接着剤
    を予め塗布し、かつ、前記仮付け用接着剤を前記仮接合
    時において硬化せしめることを特徴とするICチップの
    実装方法。
  3. 【請求項3】 ICチップの仮接合高さを規制する絶縁
    性スペーサを仮付け用接着剤に混入したことを特徴とす
    る請求項1又は2に記載のICチップの実装方法。
  4. 【請求項4】 仮付け用接着剤が光硬化性接着剤若しく
    は熱硬化性接着剤であることを特徴とする請求項1,2
    又は3に記載のICチップの実装方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008244277A (ja) * 2007-03-28 2008-10-09 Nec Corp 半導体装置及びその製造方法
WO2021131081A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01 ボンドテック株式会社 接合方法、被接合物および接合装置

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JP7319724B2 (ja) 2019-12-27 2023-08-02 ボンドテック株式会社 接合方法および接合装置

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