JP2001223241A - 半導体実装構造 - Google Patents
半導体実装構造Info
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- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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- H01L2224/73201—Location after the connecting process on the same surface
- H01L2224/73203—Bump and layer connectors
- H01L2224/73204—Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】異方性導電樹脂材を利用したフリップチップタ
イプの半導体素子実装において異方性導電樹脂材の加熱
加圧時に樹脂が半導体装置下よりはみだしボンディング
ヘッドに付着したり、樹脂の流動状態が悪い為に、導通
不良の要因になっていた。 【解決手段】回路基板１の半導体装置１０直下の絶縁材
（Ａ）４の形状を半導体装置１０対角線方向に略Ｘ字形
に形成し、樹脂を対角線方向には早く、辺方向には遅
く、かつＸ字形の絶縁材９部に樹脂流動溝６を形成する
事により、対角線方向への案内溝になり、四隅にも異方
性導電樹脂材１３が流動する様に構成する。
イプの半導体素子実装において異方性導電樹脂材の加熱
加圧時に樹脂が半導体装置下よりはみだしボンディング
ヘッドに付着したり、樹脂の流動状態が悪い為に、導通
不良の要因になっていた。 【解決手段】回路基板１の半導体装置１０直下の絶縁材
（Ａ）４の形状を半導体装置１０対角線方向に略Ｘ字形
に形成し、樹脂を対角線方向には早く、辺方向には遅
く、かつＸ字形の絶縁材９部に樹脂流動溝６を形成する
事により、対角線方向への案内溝になり、四隅にも異方
性導電樹脂材１３が流動する様に構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は回路基板上に半導体
素子等のベアチップを搭載し、回路基板上に設けられた
端子電極と半導体素子等を電気的に接続しようとする半
導体実装において、熱硬化性樹脂中に微小な導電粒子を
点在させ、この導電粒子を先の電極間に挟持する事によ
り電気的導通を保持し、周囲に存在する熱硬化性樹脂を
半導体素子と回路基板間において強固に硬化し固着させ
て、電極間の導通を保持させる半導体実装構造におい
て、周囲に介在させる熱硬化性樹脂の半導体素子下にお
いて良好な固着状態を作る為の技術に関するものであ
る。
素子等のベアチップを搭載し、回路基板上に設けられた
端子電極と半導体素子等を電気的に接続しようとする半
導体実装において、熱硬化性樹脂中に微小な導電粒子を
点在させ、この導電粒子を先の電極間に挟持する事によ
り電気的導通を保持し、周囲に存在する熱硬化性樹脂を
半導体素子と回路基板間において強固に硬化し固着させ
て、電極間の導通を保持させる半導体実装構造におい
て、周囲に介在させる熱硬化性樹脂の半導体素子下にお
いて良好な固着状態を作る為の技術に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】まず、フリップチップタイプの半導体装
置実装工程について図７を用いて説明する。
置実装工程について図７を用いて説明する。
【０００３】（ａ）半導体装置１０の電極パッド上にワ
イヤボンディング実装技術によりワイヤ（例えば、金
等）を用いて突起電極１２が所定数形成される。
イヤボンディング実装技術によりワイヤ（例えば、金
等）を用いて突起電極１２が所定数形成される。
【０００４】（ｂ）続いて、搭載される半導体装置１０
の突起電極１２の数に応じて搭載用の端子電極２が形成
された回路基板１上に、導電粒子が適切に混在された熱
硬化性樹脂性の異方性導電樹脂材１３を半導体装置１０
に対応した回路基板１上に仮圧着する。
の突起電極１２の数に応じて搭載用の端子電極２が形成
された回路基板１上に、導電粒子が適切に混在された熱
硬化性樹脂性の異方性導電樹脂材１３を半導体装置１０
に対応した回路基板１上に仮圧着する。
【０００５】（ｃ）この回路基板１の上方にボンディグ
ヘッド（図示せず）で吸着された上記半導体装置１０が
移送される。
ヘッド（図示せず）で吸着された上記半導体装置１０が
移送される。
【０００６】（ｂ）そして、回路基板１の端子電極２と
半導体装置１０の突起電極１２とをアライメントし、ボ
ンディグヘッド（図示せず）により加圧、加熱して半導
体装置１０を回路基板１に電気的接合と固着実装とを同
時に行なうものである。この場合、ボンディグヘッド
（図示せず）には熱源が具備されており、加熱により異
方性導電樹脂材１３を熱硬化させて異方性導電樹脂材１
３中に混在された微小な導電粒子により電気的接合を確
実にしている。
半導体装置１０の突起電極１２とをアライメントし、ボ
ンディグヘッド（図示せず）により加圧、加熱して半導
体装置１０を回路基板１に電気的接合と固着実装とを同
時に行なうものである。この場合、ボンディグヘッド
（図示せず）には熱源が具備されており、加熱により異
方性導電樹脂材１３を熱硬化させて異方性導電樹脂材１
３中に混在された微小な導電粒子により電気的接合を確
実にしている。
【０００７】上記の様な半導体装置実装工程であるの
で、異方性導電樹脂材１３の熱硬化後の状態が突起電極
１２、端子電極２の周囲において確実にその導通を保持
するように工程の条件を設定しなければならない。その
実装方法は例えば特開平９−１６２２２９号公報に記載
されている様な方法がある。
で、異方性導電樹脂材１３の熱硬化後の状態が突起電極
１２、端子電極２の周囲において確実にその導通を保持
するように工程の条件を設定しなければならない。その
実装方法は例えば特開平９−１６２２２９号公報に記載
されている様な方法がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な半導体装置実装工程の異方性導電樹脂材の熱硬化工程
において熱硬化樹脂が半導体装置の突起電極、回路基板
の端子電極間に均一に介在されない欠点があった。又、
異方性導電樹脂材が熱硬化の工程中に半導体装置の外形
より、はみだし、それがボンディグヘッドに付着し、そ
の付着した樹脂が硬化し、次ぎの半導体装置実装工程中
に付着した樹脂を剥がさなければならない欠点もあっ
た。又、一方、異方性導電樹脂材が半導体装置の突起電
極、回路基板間の端子電極間で加熱、加圧されるので押
し出された異方性導電樹脂材によりできる空気溜りがそ
の間にあると微小な導電粒子周囲を十分に満たさなくな
り、その為に電気的導通を保持できなくなる欠点もあっ
た。又、この空気溜りは半導体装置、回路基板間のその
他の部分の固着も弱くする欠点もあった。
な半導体装置実装工程の異方性導電樹脂材の熱硬化工程
において熱硬化樹脂が半導体装置の突起電極、回路基板
の端子電極間に均一に介在されない欠点があった。又、
異方性導電樹脂材が熱硬化の工程中に半導体装置の外形
より、はみだし、それがボンディグヘッドに付着し、そ
の付着した樹脂が硬化し、次ぎの半導体装置実装工程中
に付着した樹脂を剥がさなければならない欠点もあっ
た。又、一方、異方性導電樹脂材が半導体装置の突起電
極、回路基板間の端子電極間で加熱、加圧されるので押
し出された異方性導電樹脂材によりできる空気溜りがそ
の間にあると微小な導電粒子周囲を十分に満たさなくな
り、その為に電気的導通を保持できなくなる欠点もあっ
た。又、この空気溜りは半導体装置、回路基板間のその
他の部分の固着も弱くする欠点もあった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は半導体
装置の突起電極、回路基板間の端子電極間に異方性導電
樹脂材を均一に介在させ、かつ半導体装置の外形よりの
はみだしをなくし、空気溜りが発生しない様にする。
装置の突起電極、回路基板間の端子電極間に異方性導電
樹脂材を均一に介在させ、かつ半導体装置の外形よりの
はみだしをなくし、空気溜りが発生しない様にする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施例の動作を説明する
前に従来例を図４〜図６により説明する。
前に従来例を図４〜図６により説明する。
【００１１】図４において１は回路基板でありその上に
は半導体装置６に設けられた端子電極２にワイヤボンデ
ィング法により設けられた突起電極１２と相対して設け
られ、異方性導電樹脂材１３に混在させられた微小な導
電粒子１４を介して異方性導電樹脂材１３を加熱加圧し
硬化させ電気的導通を保持する端子電極２、及び他の目
的で設けられた配線パターン３、配線パターン３を保護
する絶縁材（Ａ）４、絶縁材（Ｂ）９、を有している。
この絶縁材（Ａ）４はほぼ正方形に構成され、半導体装
置６下において、その大きさが半導体装置６より若干小
さく、且つ、端子電極２を絶縁しない大きさで、配線パ
ターン３を絶縁するように、且つ、半導体装置６と、こ
の絶縁材（Ａ）４との間に異方性導電樹脂材１３が介在
できる様な間隔を保持する様に端子電極２、突起電極１
２、導電粒子１４の各々の寸法を決めている。
は半導体装置６に設けられた端子電極２にワイヤボンデ
ィング法により設けられた突起電極１２と相対して設け
られ、異方性導電樹脂材１３に混在させられた微小な導
電粒子１４を介して異方性導電樹脂材１３を加熱加圧し
硬化させ電気的導通を保持する端子電極２、及び他の目
的で設けられた配線パターン３、配線パターン３を保護
する絶縁材（Ａ）４、絶縁材（Ｂ）９、を有している。
この絶縁材（Ａ）４はほぼ正方形に構成され、半導体装
置６下において、その大きさが半導体装置６より若干小
さく、且つ、端子電極２を絶縁しない大きさで、配線パ
ターン３を絶縁するように、且つ、半導体装置６と、こ
の絶縁材（Ａ）４との間に異方性導電樹脂材１３が介在
できる様な間隔を保持する様に端子電極２、突起電極１
２、導電粒子１４の各々の寸法を決めている。
【００１２】この半導体実装工程については先に述べた
様に図７に示す様になっている。
様に図７に示す様になっている。
【００１３】図７の（ｄ）状態になった時に、図４〜図
６の従来例によると、半導体装置６、回路基板１間に介
在する異方性導電樹脂材１３はボンディングヘッド１５
により端子電極２、突起電極１２、導電粒子１４、によ
って決まる間隔まで加熱加圧され、変形させられ、突起
電極１２同志の間を半導体装置６下部より外にはみだす
が半導体装置６下の距離はその中心より辺方向までの距
離Ｌ１、対角線方向の距離Ｌ２、はＬ２＞Ｌ１であり、
Ｌ１方向により多くはみだし、Ｌ２方向へのはみだし量
はすくなくなる。
６の従来例によると、半導体装置６、回路基板１間に介
在する異方性導電樹脂材１３はボンディングヘッド１５
により端子電極２、突起電極１２、導電粒子１４、によ
って決まる間隔まで加熱加圧され、変形させられ、突起
電極１２同志の間を半導体装置６下部より外にはみだす
が半導体装置６下の距離はその中心より辺方向までの距
離Ｌ１、対角線方向の距離Ｌ２、はＬ２＞Ｌ１であり、
Ｌ１方向により多くはみだし、Ｌ２方向へのはみだし量
はすくなくなる。
【００１４】このためＬ１方向の異方性導電樹脂材１３
は半導体装置６より外にはみだし、絶縁材（Ｂ）９に止
められ樹脂溜り１６になり、その中に空気溜り１７を形
成する。又、対角線（Ｌ２）方向の異方性導電樹脂材１
３は距離Ｌ２が大きいため、半導体装置６下に留まる事
があり最悪の場合には異方性導電樹脂材１３が少なくな
り導電粒子１４は端子電極２、突起電極１２間に存在は
するが、その導通状態の保持が弱い状態で保持されるこ
とがある。
は半導体装置６より外にはみだし、絶縁材（Ｂ）９に止
められ樹脂溜り１６になり、その中に空気溜り１７を形
成する。又、対角線（Ｌ２）方向の異方性導電樹脂材１
３は距離Ｌ２が大きいため、半導体装置６下に留まる事
があり最悪の場合には異方性導電樹脂材１３が少なくな
り導電粒子１４は端子電極２、突起電極１２間に存在は
するが、その導通状態の保持が弱い状態で保持されるこ
とがある。
【００１５】この様な状態になると、樹脂溜り１６がそ
の断面方向において半導体装置６より上方に迫り出し加
熱加圧する為のボンディングヘッド１５に付着する。こ
うして付着した異方性導電樹脂材１３は硬化して、半導
体装置６を図７の工程によりプロセスする際に邪魔にな
り取り除き作業を要する事になる。
の断面方向において半導体装置６より上方に迫り出し加
熱加圧する為のボンディングヘッド１５に付着する。こ
うして付着した異方性導電樹脂材１３は硬化して、半導
体装置６を図７の工程によりプロセスする際に邪魔にな
り取り除き作業を要する事になる。
【００１６】この様な従来例の欠点に対応して、本発明
の実施例を図１〜図３により説明する。
の実施例を図１〜図３により説明する。
【００１７】半導体装置６に設けた複数の電極パッド部
１１にワイヤボンディング法により設けた突起電極１２
により異方性導電樹脂材１３中の導電粒子１４を介し
て、回路基板１に設けた端子電極２に相対させ加熱加圧
後、異方性導電樹脂材１３を硬化させ、突起電極１２と
端子電極２間の導通を保持させた状態を示す。
１１にワイヤボンディング法により設けた突起電極１２
により異方性導電樹脂材１３中の導電粒子１４を介し
て、回路基板１に設けた端子電極２に相対させ加熱加圧
後、異方性導電樹脂材１３を硬化させ、突起電極１２と
端子電極２間の導通を保持させた状態を示す。
【００１８】回路基板１には他の目的で設けた配線パタ
ーン３、配線パターン３を保護する絶縁材（Ａ）４を有
している。かつ、絶縁材（Ａ）４は半導体装置６下にお
いて、その大きさが半導体装置６より若干小さくかつ、
端子電極２を絶縁しない様な大きさのほぼＸ字形に構成
されている。又、この絶縁材（Ａ）４は中央に樹脂溜り
用逃げ部５を有し、その対角線方向にほぼＸ字形に、こ
れに連続してＸ字方向に樹脂流動溝６を構成し、場合に
よって、その樹脂流動溝６の途中に他の樹脂流動溜り用
逃げ部７を設けてある。又、辺方向（Ｌ１方向）には樹
脂流動制御用逃げ部８を設けてある。
ーン３、配線パターン３を保護する絶縁材（Ａ）４を有
している。かつ、絶縁材（Ａ）４は半導体装置６下にお
いて、その大きさが半導体装置６より若干小さくかつ、
端子電極２を絶縁しない様な大きさのほぼＸ字形に構成
されている。又、この絶縁材（Ａ）４は中央に樹脂溜り
用逃げ部５を有し、その対角線方向にほぼＸ字形に、こ
れに連続してＸ字方向に樹脂流動溝６を構成し、場合に
よって、その樹脂流動溝６の途中に他の樹脂流動溜り用
逃げ部７を設けてある。又、辺方向（Ｌ１方向）には樹
脂流動制御用逃げ部８を設けてある。
【００１９】この様な構成であるので辺方向（Ｌ１方
向）の異方性導電樹脂材１３の流動は樹脂流動制御用逃
げ部８の形成する面積により流動を制御して、半導体装
置６より外に樹脂溜り１６ができない様にでき、かつ対
角線方向（Ｌ２方向）には流動方向を決めるように樹脂
流動溝６を設ける事により異方性導電樹脂材１３を流動
させ、場合によってはその途中に樹脂流動溜り用逃げ部
７によりその流動を制御する事により、対角線方向（Ｌ
２方向）の樹脂量を供給する事ができる。又、突起電極
１２が多くある時は樹脂流動の負荷になるので、樹脂流
動制御用逃げ部８面積を少なくし、かつ、樹脂溜り用逃
げ部５を大きくする事により半導体装置６外への樹脂は
みだし量を制御する。突起電極１２が少ない時はこの逆
の状態にする。即ち、樹脂流動制御用逃げ部８の面積を
大きく、樹脂溜り用逃げ部５を小さくする。こうする事
により突起電極１２、端子電極２間の良好な導通状態を
保持し、かつ樹脂溜り１６のボンディングヘッド１５へ
の付着もなくなる。又、樹脂溜り用逃げ部５及び樹脂流
動溜り用逃げ部７に溜まった樹脂により半導体装置６と
回路基板１との固着も確実にする。
向）の異方性導電樹脂材１３の流動は樹脂流動制御用逃
げ部８の形成する面積により流動を制御して、半導体装
置６より外に樹脂溜り１６ができない様にでき、かつ対
角線方向（Ｌ２方向）には流動方向を決めるように樹脂
流動溝６を設ける事により異方性導電樹脂材１３を流動
させ、場合によってはその途中に樹脂流動溜り用逃げ部
７によりその流動を制御する事により、対角線方向（Ｌ
２方向）の樹脂量を供給する事ができる。又、突起電極
１２が多くある時は樹脂流動の負荷になるので、樹脂流
動制御用逃げ部８面積を少なくし、かつ、樹脂溜り用逃
げ部５を大きくする事により半導体装置６外への樹脂は
みだし量を制御する。突起電極１２が少ない時はこの逆
の状態にする。即ち、樹脂流動制御用逃げ部８の面積を
大きく、樹脂溜り用逃げ部５を小さくする。こうする事
により突起電極１２、端子電極２間の良好な導通状態を
保持し、かつ樹脂溜り１６のボンディングヘッド１５へ
の付着もなくなる。又、樹脂溜り用逃げ部５及び樹脂流
動溜り用逃げ部７に溜まった樹脂により半導体装置６と
回路基板１との固着も確実にする。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明した様に本発明によれば異方
性導電樹脂材１３の樹脂を加熱加圧した時に適当な方向
性及び流動性を与えられ接合部の良好な導通状態を保持
する事ができると共にボンディングヘッド等への余分な
樹脂はみだしがなくなり保守管理も容易になる。
性導電樹脂材１３の樹脂を加熱加圧した時に適当な方向
性及び流動性を与えられ接合部の良好な導通状態を保持
する事ができると共にボンディングヘッド等への余分な
樹脂はみだしがなくなり保守管理も容易になる。
【図１】本発明に係る実装状態を示す一実施例を示す概
略平面図。
略平面図。
【図２】図１のほぼ中央部を断面した概略断面図。
【図３】図１の要部を断面した概略断面図。
【図４】従来例に係る実装状態を示す概略平面図。
【図５】図４のほぼ中央部を断面した概略断面図。
【図６】図４の要部を断面した概略断面図。
【図７】実装工程を示す概略断面図。
【符号の説明】１ …回路基板、２…端子電極、３…配線パターン、４…
絶縁材（Ａ）、５…樹脂溜り用逃げ部、６…樹脂流動
溝、７…樹脂流動溜り用逃げ部、８…樹脂流動制御部逃
げ部、９…絶縁材（Ｂ）、１０…半導体装置、１１…電
極パッド部、１２…突起電極、１３…異方性導電樹脂
材、１４…導電粒子、１５…ボンディングヘッド、１６
…樹脂溜り、１７…空気溜り。
絶縁材（Ａ）、５…樹脂溜り用逃げ部、６…樹脂流動
溝、７…樹脂流動溜り用逃げ部、８…樹脂流動制御部逃
げ部、９…絶縁材（Ｂ）、１０…半導体装置、１１…電
極パッド部、１２…突起電極、１３…異方性導電樹脂
材、１４…導電粒子、１５…ボンディングヘッド、１６
…樹脂溜り、１７…空気溜り。
Claims (4)
- 【請求項１】 回路基板と該回路基板上に設けられた端
子電極及び配線パターンと、該端子電極に電気的に接続
される突起電極を有する半導体装置と、この電気的接続
を保持するための固着手段を有する半導体装置の実装方
法において、端子電極と突起電極の導通を確保する為の
異方性導電樹脂材の流動性を制御する手段を該回路基板
の半導体装置の当該する回路基板の部分に設ける事を特
徴とする半導体実装構造。 - 【請求項２】 上記請求項１において異方性導電樹脂材
の流動性を制御するために回路基板上の半導体装置直下
の部分に配線パターンを絶縁するための絶縁材を介在さ
せ、かつ、これを半導体装置の対角線方向に設けること
を特徴とする半導体実装構造。 - 【請求項３】 上記請求項２において配線パターン用絶
縁材を対角線方向に設けた交点に異方性導電樹脂材の溜
り部を構成し、且つ、この部分に連続させて対角線方向
に異方性導電樹脂材を流動させる樹脂流動溝を設け、流
動の状況により、その途中に樹脂流動溜り用逃げ部を構
成した事を特徴とする半導体実装構造。 - 【請求項４】 上記請求項３において、半導体装置の辺
方向には絶縁材の一部を切りかく事により異方性導電樹
脂材の半導体装置の辺方向の流動を制御する樹脂流動制
御部逃げ部を構成した事を特徴とする半導体実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000034298A JP2001223241A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | 半導体実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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| Publication Number | Publication Date |
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| JP2001223241A true JP2001223241A (ja) | 2001-08-17 |
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ID=18558660
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000034298A Pending JP2001223241A (ja) | 2000-02-07 | 2000-02-07 | 半導体実装構造 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2001223241A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-02-07 JP JP2000034298A patent/JP2001223241A/ja active Pending
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