JP2001237365A - 接続用端子の接合方法、半導体装置の製造方法および半導体装置 - Google Patents

接続用端子の接合方法、半導体装置の製造方法および半導体装置

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JP2001237365A JP2000046385A JP2000046385A JP2001237365A JP 2001237365 A JP2001237365 A JP 2001237365A JP 2000046385 A JP2000046385 A JP 2000046385A JP 2000046385 A JP2000046385 A JP 2000046385A JP 2001237365 A JP2001237365 A JP 2001237365A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続用端子の幅が狭くなっても確実に接続用
端子の導通を図ることのできる接続用端子の接合方法、
半導体装置の製造方法および半導体装置を提供する。 【解決手段】 第1接続用端子18が形成された第1半
導体チップ12にイオン化された金属片26を含む異方
性導電接着剤24を塗布する。そして第2半導体チップ
14を上方から接近させ第1半導体チップ12と第2半
導体チップ14との間に異方性導電接着剤24を介在さ
せた後に、第1接続用端子18と第2接続用端子22と
の間に電圧を印加する。このように接続用端子の間に電
圧を印加すると第1接続用端子18に金属片26は引き
寄せられ、接続用端子付近の金属片26の密度が高ま
る。その後、第1半導体チップと第2半導体チップとを
突き合わせれば、金属片26を挟み込んだ確実な接合を
行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、接続用端子の接合
方法、半導体装置の製造方法および半導体装置に係り、
特に付き合わされた端子間の電気的導通を図るようにし
た接続用端子の接合方法、半導体装置の製造方法および
半導体装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化に伴
って1つのパッケージ内に複数の半導体チップを配置し
てマルチチップパッケージとすることにより、半導体装
置の高機能化と小型化とが図られている。そしてこのよ
うなマルチチップパッケージ(以下、MCPと称す)に
は、複数の半導体チップを厚み方向に積層したものが知
られており、この形態では広い実装面積を必要としない
ことから(小型化に有利であることから)、開発が盛ん
に行われている。
【0003】ところで半導体装置の製造過程において
は、半導体チップ同士の接続を行う際には異方性導電接
着フィルムあるいは異方性導電接着剤を用いるのが一般
的になっている。
【0004】図4は、従来の半導体チップ同士の接続方
法を示す要部拡大図である。同図(1)に示すように従
来半導体チップ同士を接続する際には、まず一対の半導
体チップ1の表面に形成された接続用端子2の間に、異
方性導電接着剤3を充填させる。ここで異方性導電接着
剤3は、接着剤中に導電粒子4を含んだ形態となってお
り、当該導電粒子4は、微細な金属片あるいは当該金属
片と同様な大きさを有したプラスチック部材の破片に金
属メッキを施したものが用いられている。
【0005】そして同図(2)に示すように一対の半導
体チップ1を突き合わせると、接続用端子2の間に導電
粒子4が挟み込まれた形態となり、この状態で接着剤を
硬化させると両接続用端子2は導電粒子4を介して接合
され、電気的導通が図られる。なお導電粒子4が金属片
からなる場合には、同図(2)に示すように導電粒子4
が接続用端子2に食い込んだ形態となり、一方導電粒子
4の母材がプラスチック部材からなる場合には、導電粒
子4が接続用端子2によって潰された形態となる。
【0006】また上述した半導体チップの接合には、異
方性導電接着剤を用いることとしたが、一対の半導体チ
ップ1の間に異方性導電接着フィルムを挟み込み、当該
異方性導電接着フィルム上に点在する導電粒子にて両接
続用端子2の導通を図るようにしてもよい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述した半導体
チップの接続方法には、下記に示すような問題点があっ
た。
【0008】すなわち通常半導体チップの表面には接続
用端子が複数形成されているが、チップ本体の小型化に
伴い接続用端子の幅も狭くなってきている。このため接
続用端子の幅内に位置する導電粒子の数が減少する場合
があり、接合部における抵抗値の増大または導通不良な
どの不具合が生じるおそれがあった。
【0009】そしてこの問題を解決するために異方性導
電性接着剤中の導電粒子の数を増やす手段も考えられる
が、前記導電粒子の増加によって接続用端子以外の場所
で短絡が生じるおそれがある。また接着剤中の導電粒子
の濃度は均一でないことから、導電粒子の数を増やして
も、確実に導通が図れるものではなかった。
【0010】本発明は上記従来の問題点に着目し、接続
用端子の幅が狭くなっても確実に接続用端子の導通を図
ることのできる接続用端子の接合方法、半導体装置の製
造方法および半導体装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、異方性導電接
着剤を接合対象物に塗布した後、前記異方性導電接着剤
中の導電粒子を接続用端子の近傍に寄せ集めれば、接続
用端子間の確実な導通を図ることが出来るという知見に
基づいてなされたものである。
【0012】すなわち請求項1に係る接続用端子の接合
方法は、イオン化された導電粒子を含んだ接着剤を第1
接続用端子が形成された表面に塗布し、当該接着剤が介
在するよう前記第2接続用端子を前記第1接続用端子に
接近させた後、前記第1接続用端子と前記第2接続用端
子との間に電圧を印加することで前記導電粒子を接続用
端子付近に引き寄せ、当該接続用端子付近の前記導電粒
子の密度を高めた後、前記第1接続用端子と前記第2接
続用端子との突合せ接合を行うことを特徴としている。
請求項1に記載の接続用端子の接合方法によれば、接続
用端子の間に充填されるよう接着剤を塗布した後、両接
続用端子の間に電圧を印加すれば導電粒子と反対側の電
位を有する接続用端子側に導電粒子が接着剤中を移動す
る。そして接着剤中の導電粒子が接続用端子の周囲で
密、それ以外の範囲で疎になった後に接続用端子同士を
突き合わせれば、当該接続用端子電極の間に導電粒子は
介在することとなり、確実に電気的導通を図ることがで
きる。
【0013】また請求項2に記載の半導体装置の製造方
法は、第1接続用端子が形成された第1半導体チップに
イオン化された導電粒子を含む接着剤を塗布した後、第
2接続用端子が形成された第2半導体チップを接近させ
前記第1半導体チップと前記第2半導体チップとの間に
前記接着剤を介在させた後に、前記第1接続用端子と前
記第2接続用端子との間に電圧を印加することで前記導
電粒子を接続用端子付近に引き寄せ、当該接続用端子付
近の前記導電粒子の密度を高めた後、前記第1半導体チ
ップと前記第2半導体チップとを突合せ、前記第1接続
用端子と前記第2接続用端子との接合を行うことを特徴
としている。請求項2に記載の半導体装置の製造方法に
よれば、第1半導体チップと第2半導体チップとの間に
充填されるよう接着剤を塗布した後、両接続用端子の間
に電圧を印加すれば導電粒子と反対側の電位を有する接
続用端子側に導電粒子が接着剤中を移動する。そして接
着剤中の導電粒子が接続用端子の周囲で密、それ以外の
範囲で疎になった後に接続用端子同士を突き合わせれ
ば、当該接続用端子の間に導電粒子が介在することとな
り、電気的導通が確実な半導体装置を製造することがで
きる。
【0014】そして請求項3に記載の半導体装置は、請
求項2に記載の接続用端子の接合方法によって製造され
たことを特徴としている。請求項3に記載の半導体装置
によれば、接続用端子の間には多量の導電粒子が存在し
ているため、導通の確実性と配線抵抗値の低減を図るこ
とができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に本発明に係る接続用端子の
接合方法、半導体装置の製造方法および半導体装置の具
体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0016】図1は、本実施の形態に係る半導体装置の
構造を示す説明図である。同図に示すように本実施の形
態に係る半導体装置10は、第1半導体チップ12と第
2半導体チップ14とから構成されており、これら半導
体チップの表面に形成された接続用端子同士を突き合わ
せることで電気的導通を図るようにしている。
【0017】すなわち第1半導体チップ12の表面16
には複数(同図においては2つ)の第1接続用端子18
が形成されており、また第2半導体チップ14において
は、第1半導体チップ12と同様、その表面20に第2
接続用端子22が第1接続用端子18と突き合わせ可能
なように前記第1接続用端子18と等しいピッチで形成
されている。
【0018】また第1半導体チップ12と第2半導体チ
ップ14との接合には、接着剤となる異方性導電接着剤
24が用いられている。ここで異方性導電接着剤24と
は、接着剤中に導電粒子となる微細な金属片26を多数
含ませた形態のものであり、この金属片26を第1接続
用端子18と第2接続用端子22とで挟み込むことで両
端子間の導通を図るとともに、接着剤の硬化により両チ
ップの接合を行えるようにしている。そして本実施の形
態では、これら接続用端子の付近に金属片26が多く存
在しており、第1接続用端子18と第2接続用端子22
とに挟まれる金属片26も多い。一方前記接続用端子の
付近以外においては前記金属片26は少ない形態となっ
ている。このように接続用端子の近傍とその範囲外のと
ころで金属片26の密度に差を持たせるようにすれば、
接続用端子の突き合わせの際に当該接続用端子の間に多
くの金属片26が挟まれることになり、第1接続用端子
18と第2接続用端子22との電気的導通を確実にする
ことができるとともに、第1接続用端子18と第2接続
用端子22との間の抵抗値を下げることができるので半
導体装置10の発熱および消費電力の低減などを達成す
ることができる。
【0019】このように構成された半導体装置10の製
造手順を以下に説明する。
【0020】図2および図3は、図1における要部Aの
工程経緯を示した工程説明図である。図2(1)に示す
ように、まず第1半導体チップ12を台座(図示せず)
に設置し、第1半導体チップ12の表面16および第1
接続用端子18を上面側にする。次いで同図(2)に示
すように第1半導体チップ12の上方からディスペンサ
28を降下させ、当該ディスペンサ28によって第1半
導体チップ12の表面16に異方性導電接着剤24を塗
布する。なお塗布直後の異方性導電接着剤24中には金
属片26がほぼ均一に分散された状態となっているとと
もに、前記金属片26にはあらかじめイオン化処理が施
されている。
【0021】このように異方性導電接着剤24を第1半
導体チップ12の表面16に塗布した後は、前記第1半
導体チップ12の上方から第1接続用端子18と第2接
続用端子22とを対面させるように第2接続用端子14
を降下させる。そして第2半導体チップ14の表面20
に異方性導電接着剤24を密着させ、第1半導体チップ
12と第2半導体チップ14との間に異方性導電接着剤
24だけを介在させるようにする。この状態を同図
(3)に示す。なおこの状態においても金属片26は異
方性導電接着剤24中でほぼ均一に分散されている。
【0022】そして図3(1)に示すように第1半導体
チップ12と第2半導体チップ14との間に異方性導電
接着剤24だけを介在させた後は、第1接続用端子18
と第2接続用端子22との間に電圧を印加可能にする。
なお同図(1)における配線30は、電気メッキ用のリ
ード配線(図示せず)を用いるようにしてもよく、この
場合では配線30とリード配線だけとの接続だけで複数
の接続用端子に電圧を印加させることが可能になる。ま
た配線30を半導体チップの個々の接続用端子に直に接
続してもよく、この場合には個々の接続用端子毎に電圧
を印加することが可能になり、電気的接続を要しない接
続用端子などには本処理を適用しないなどの選択的運用
が可能になる。
【0023】このように第1半導体チップ12と第2半
導体チップ14との間に電圧を印加し始めると、同図
(2)に示すようにイオン化がなされた金属片26は、
当該金属片26と逆の電位を有した接続用端子側に引き
寄せられる(同図(2)においては第1接続用端子1
8)。なお第1半導体チップ12と第2半導体チップ1
4との間に印加する電圧および印加時間は、金属片26
の大きさや数量、あるいは異方性接着剤24の粘度等を
考慮してあらかじめ設定しておけばよい。
【0024】そして接続用端子間に電圧を印加させ、あ
らかじめ設定した時間が経過した後は、第1接続用端子
18に金属片26が付着したり、前記第1接続用端子1
8の近傍における金属片26の密度が高くなっているの
で、その時点で電圧を印加するのを停止させ、その後、
同図(3)に示すように、第2半導体チップ14を降下
させ、第1接続用端子18と第2接続用端子22とを突
き合わせる。このように両接続用端子を突き合わせれ
ば、前記第1接続用端子18には金属片26が付着して
いるので、多量の金属片26を両接続用端子で挟み込み
ことになり、第1半導体チップ12と第2半導体チップ
14との電気的接続を確実に行うことができる。
【0025】なお本実施の形態では、接続用端子に直に
配線30を接続し、接続用端子自体に電圧を印加するこ
ととしたが、この形態に限定されることもなく、例えば
半導体チップの裏面(接続用端子が形成される反対面
側)に配線30を接続するようにしてもよい。また本実
施の形態では、接合対象を半導体チップとしたが、その
ほかにも上記手段を用いることのできるものであれば、
接続用端子の接合方法として適用できることはいうまで
もない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、イ
オン化された導電粒子を含んだ接着剤を第1接続用端子
が形成された表面に塗布し、当該接着剤が介在するよう
前記第2接続用端子を前記第1接続用端子に接近させた
後、前記第1接続用端子と前記第2接続用端子との間に
電圧を印加することで前記導電粒子を接続用端子付近に
引き寄せ、当該接続用端子付近の前記導電粒子の密度を
高めた後、前記第1接続用端子と前記第2接続用端子と
の突合せ接合を行うこととしたり、あるいは第1接続用
端子が形成された第1半導体チップにイオン化された導
電粒子を含む接着剤を塗布した後、第2接続用端子が形
成された第2半導体チップを接近させ前記第1半導体チ
ップと前記第2半導体チップとの間に前記接着剤を介在
させた後に、前記第1接続用端子と前記第2接続用端子
との間に電圧を印加することで前記導電粒子を接続用端
子付近に引き寄せ、当該接続用端子付近の前記導電粒子
の密度を高めた後、前記第1半導体チップと前記第2半
導体チップとを突合せ、前記第1接続用端子と前記第2
接続用端子との接合を行うこととしたので、接続用端子
の幅が狭くなっても確実に接続用端子の導通を図ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る半導体装置の構造を示す説
明図である。
【図2】図1における要部Aの工程経緯を示した工程説
明図である。
【図3】図1における要部Aの工程経緯を示した工程説
明図である。
【図4】従来の半導体チップ同士の接続方法を示す要部
拡大図である。
【符号の説明】
1………半導体チップ 2………接続用端子 3………異方性導電接着剤 4………導電粒子 10………半導体装置 12………第1半導体チップ 14………第2半導体チップ 16………表面 18………第1接続用端子 20………表面 22………第2接続用端子 24………異方性導電接着剤 26………金属片 28………ディスペンサ 30………配線
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01R 43/00 H05K 3/32

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオン化された導電粒子を含んだ接着剤
    を第1接続用端子が形成された表面に塗布し、当該接着
    剤が介在するよう前記第2接続用端子を前記第1接続用
    端子に接近させた後、前記第1接続用端子と前記第2接
    続用端子との間に電圧を印加することで前記導電粒子を
    接続用端子付近に引き寄せ、当該接続用端子付近の前記
    導電粒子の密度を高めた後、前記第1接続用端子と前記
    第2接続用端子との突合せ接合を行うことを特徴とする
    接続用端子の接合方法。
  2. 【請求項2】 第1接続用端子が形成された第1半導体
    チップにイオン化された導電粒子を含む接着剤を塗布し
    た後、第2接続用端子が形成された第2半導体チップを
    接近させ前記第1半導体チップと前記第2半導体チップ
    との間に前記接着剤を介在させた後に、前記第1接続用
    端子と前記第2接続用端子との間に電圧を印加すること
    で前記導電粒子を接続用端子付近に引き寄せ、当該接続
    用端子付近の前記導電粒子の密度を高めた後、前記第1
    半導体チップと前記第2半導体チップとを突合せ、前記
    第1接続用端子と前記第2接続用端子との接合を行うこ
    とを特徴とする半導体装置の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の半導体装置の製造方法
    によって製造されたことを特徴とする半導体装置。
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Cited By (4)

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