JP2002083839A - フリップチップ実装方法および半導体チップ - Google Patents
フリップチップ実装方法および半導体チップInfo
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- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 吸着ノズルと半導体チップ間の滑りを抑え
て、超音波接合の作業効率と接合品質を向上させる。 【解決手段】 半導体チップ２０を回路基板１０上に超
音波を使用して実装するフリップチップ実装方法におい
て、ベアチップ２１の裏面２４に滑動抑制手段が形成さ
れている半導体チップ２０の裏面を吸着ノズルで吸着
し、回路基板１０のパッド１１に対し半導体チップ２０
のバンプ２３を対向させて加圧しながら、吸着ノズル２
に超音波振動を与え、この振動によりパッド１１とバン
プ２３を摩擦させて超音波接合し、半導体チップを回路
基板に実装する。
て、超音波接合の作業効率と接合品質を向上させる。 【解決手段】 半導体チップ２０を回路基板１０上に超
音波を使用して実装するフリップチップ実装方法におい
て、ベアチップ２１の裏面２４に滑動抑制手段が形成さ
れている半導体チップ２０の裏面を吸着ノズルで吸着
し、回路基板１０のパッド１１に対し半導体チップ２０
のバンプ２３を対向させて加圧しながら、吸着ノズル２
に超音波振動を与え、この振動によりパッド１１とバン
プ２３を摩擦させて超音波接合し、半導体チップを回路
基板に実装する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体チップを実
装対象物に金属接合部どうしの摩擦接合を伴い実装する
フリップチップ実装方法と、これに用いる半導体チップ
に関するものであり、ベアＩＣチップなどの半導体チッ
プをセラミックや有機材料を使用した配線板やパッケー
ジ等（以下、総称して回路基板という。）に、超音波接
合によって実装し、半導体パッケージを製造する場合に
利用される。
装対象物に金属接合部どうしの摩擦接合を伴い実装する
フリップチップ実装方法と、これに用いる半導体チップ
に関するものであり、ベアＩＣチップなどの半導体チッ
プをセラミックや有機材料を使用した配線板やパッケー
ジ等（以下、総称して回路基板という。）に、超音波接
合によって実装し、半導体パッケージを製造する場合に
利用される。
【０００２】
【従来の技術】半導体チップ（ベアＩＣチップ）は、例
えば、半導体ウエハの上に回路パターンが薄膜技術を駆
使して形成されたもので、回路基板に実装して半導体パ
ッケージを製造するのに用いられる。この半導体チップ
は、回路パターンとともに形成された電極上にバンプが
設けられており、パッケージが施されないままバンプを
持った接合面をプリント配線などして形成された回路基
板のパッドを持った接合面に対向させて、パッドとバン
プ間の電気接合を図った状態で固定するいわゆる面実装
が行われる。
えば、半導体ウエハの上に回路パターンが薄膜技術を駆
使して形成されたもので、回路基板に実装して半導体パ
ッケージを製造するのに用いられる。この半導体チップ
は、回路パターンとともに形成された電極上にバンプが
設けられており、パッケージが施されないままバンプを
持った接合面をプリント配線などして形成された回路基
板のパッドを持った接合面に対向させて、パッドとバン
プ間の電気接合を図った状態で固定するいわゆる面実装
が行われる。
【０００３】このような実装は、半導体チップの電極の
上に金属製のバンプをワイヤボンディングなどによって
形成し、この半導体チップを吸着ノズルによって吸着、
保持して取り扱い、位置決めされた回路基板上のパッド
に対向させて載置し、前記バンプを回路基板のパッドに
押し当てた状態で、吸着ノズルの揺動できるように支持
された支持点と吸着面との間に超音波振動を与えて半導
体チップを振動させることにより、バンプおよびパッド
どうしを摩擦させて超音波接合することによってなされ
ている。
上に金属製のバンプをワイヤボンディングなどによって
形成し、この半導体チップを吸着ノズルによって吸着、
保持して取り扱い、位置決めされた回路基板上のパッド
に対向させて載置し、前記バンプを回路基板のパッドに
押し当てた状態で、吸着ノズルの揺動できるように支持
された支持点と吸着面との間に超音波振動を与えて半導
体チップを振動させることにより、バンプおよびパッド
どうしを摩擦させて超音波接合することによってなされ
ている。
【０００４】これにより、半導体チップなどの部品を金
属結合を伴う接合により、確実な電気接合と高い実装強
度を満足して、しかも迅速に回路基板に実装することが
できる。この超音波法によるフリップチップ接続におい
て、超音波を印可する吸着ノズルと半導体チップ間の摩
擦係数が小さい場合には、吸着ノズルとチップ間に滑り
が生じ、超音波エネルギーが接合部分に安定して伝わら
ない。そこで、吸着ノズルの吸着面を所定の面粗度を持
った粗面にしておくことで、部品との間の滑りを抑えて
振動の伝達性をよくし、超音波接合の作業効率と接合品
質を向上することができる。
属結合を伴う接合により、確実な電気接合と高い実装強
度を満足して、しかも迅速に回路基板に実装することが
できる。この超音波法によるフリップチップ接続におい
て、超音波を印可する吸着ノズルと半導体チップ間の摩
擦係数が小さい場合には、吸着ノズルとチップ間に滑り
が生じ、超音波エネルギーが接合部分に安定して伝わら
ない。そこで、吸着ノズルの吸着面を所定の面粗度を持
った粗面にしておくことで、部品との間の滑りを抑えて
振動の伝達性をよくし、超音波接合の作業効率と接合品
質を向上することができる。
【０００５】ところで、吸着面を粗面化した吸着ノズル
で超音波接合を好適に行えるのは比較的短時間である。
これは吸着ノズルの吸着面が半導体チップとの超音波振
動状態での接触によって摩耗し、当初表面粗さ３μｍ〜
５μｍ程度の面粗度を持った吸着面の表面粗さが小さく
なり徐々に滑りやすくなることに起因している。この摩
耗には吸着ノズルと半導体チップ間の電気化学反応、あ
るいは吸着面と半導体チップとの間に噛み込んでいる異
物による傷つきなども関係している。接合部品がＳＡＷ
フィルタであるような場合はＬｉＴａＯ3 やＬｉＮｂＯ
3あるいは水晶が用いられていて固く吸着面が特に荒れ
やすい。吸着ノズルの吸着面と半導体チップ間に滑りが
あると、超音波の振動エネルギーがバンプに伝搬されず
滑りによる熱エネルギーに変換されてしまい、良好な超
音波接合を行うことができない。
で超音波接合を好適に行えるのは比較的短時間である。
これは吸着ノズルの吸着面が半導体チップとの超音波振
動状態での接触によって摩耗し、当初表面粗さ３μｍ〜
５μｍ程度の面粗度を持った吸着面の表面粗さが小さく
なり徐々に滑りやすくなることに起因している。この摩
耗には吸着ノズルと半導体チップ間の電気化学反応、あ
るいは吸着面と半導体チップとの間に噛み込んでいる異
物による傷つきなども関係している。接合部品がＳＡＷ
フィルタであるような場合はＬｉＴａＯ3 やＬｉＮｂＯ
3あるいは水晶が用いられていて固く吸着面が特に荒れ
やすい。吸着ノズルの吸着面と半導体チップ間に滑りが
あると、超音波の振動エネルギーがバンプに伝搬されず
滑りによる熱エネルギーに変換されてしまい、良好な超
音波接合を行うことができない。
【０００６】そこで、従来、例えばＳＵＳ４２０Ｊ２と
いった硬度の高いステンレス鋼を用い、しかも吸着面を
焼き入れ処理しているが、それでも、５００ケ程度の接
合回数で接合不良が生じ始めることがある。接合不良は
半導体チップが割れたり、接合時のシェア強度が得られ
ないと云った状態が生じる。そこで吸着面の表面粗さを
管理し表面が摩耗した段階、あるいはこれら接合不良の
発生によって超音波接合が好適に行えなくなったと判断
したとき、吸着ノズルを交換するようにしている。
いった硬度の高いステンレス鋼を用い、しかも吸着面を
焼き入れ処理しているが、それでも、５００ケ程度の接
合回数で接合不良が生じ始めることがある。接合不良は
半導体チップが割れたり、接合時のシェア強度が得られ
ないと云った状態が生じる。そこで吸着面の表面粗さを
管理し表面が摩耗した段階、あるいはこれら接合不良の
発生によって超音波接合が好適に行えなくなったと判断
したとき、吸着ノズルを交換するようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
吸着ノズルの交換を頻繁に行うのでは手間であるし、装
置の休止時間が長くなって生産性に影響する。また、研
磨による再生が頻繁になり吸着ノズルの寿命が短い。一
例を示すと、吸着ノズルは３０回の研磨で使用限界まで
短くなり月１本程度消費している。
吸着ノズルの交換を頻繁に行うのでは手間であるし、装
置の休止時間が長くなって生産性に影響する。また、研
磨による再生が頻繁になり吸着ノズルの寿命が短い。一
例を示すと、吸着ノズルは３０回の研磨で使用限界まで
短くなり月１本程度消費している。
【０００８】そこで、ステンレス鋼よりも耐摩耗性に優
れた材料でできた吸着ノズルを用いることが考えられ
る。しかし、これでは振動特性が悪く超音波接合が好適
に行えないという問題がある。
れた材料でできた吸着ノズルを用いることが考えられ
る。しかし、これでは振動特性が悪く超音波接合が好適
に行えないという問題がある。
【０００９】本発明の目的は、吸着ノズルと半導体チッ
プ間の滑りを抑えて安定した振動の伝達を実現し、超音
波接合の作業効率と接合品質を向上することができるフ
リップチップ実装方法と、この実装方法を実現するため
の半導体チップを提供することにある。
プ間の滑りを抑えて安定した振動の伝達を実現し、超音
波接合の作業効率と接合品質を向上することができるフ
リップチップ実装方法と、この実装方法を実現するため
の半導体チップを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明のフリップチップ実装方法は、半導体
チップを回路基板上に超音波を使用して実装するフリッ
プチップ実装方法において、半導体チップ裏面に滑動抑
制手段が形成されている半導体チップ裏面を吸着ノズル
の吸着面で吸着し、回路基板に対し互いの金属接合部を
対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与
えてこの振動により金属接合部どうしを摩擦させて超音
波接合し半導体チップを回路基板に実装するものであ
る。
するため、本発明のフリップチップ実装方法は、半導体
チップを回路基板上に超音波を使用して実装するフリッ
プチップ実装方法において、半導体チップ裏面に滑動抑
制手段が形成されている半導体チップ裏面を吸着ノズル
の吸着面で吸着し、回路基板に対し互いの金属接合部を
対向させて加圧しながら、吸着ノズルに超音波振動を与
えてこの振動により金属接合部どうしを摩擦させて超音
波接合し半導体チップを回路基板に実装するものであ
る。
【００１１】このフリップチップ実装方法によれば、好
適な振動特性と、部品への好適な振動伝達特性とを発揮
して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成すること
ができ、しかも、吸着ノズルの寿命が長くなるととも
に、交換頻度を軽減し、半導体チップを実装する作業の
休止時間が短くなって生産性が向上する。
適な振動特性と、部品への好適な振動伝達特性とを発揮
して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成すること
ができ、しかも、吸着ノズルの寿命が長くなるととも
に、交換頻度を軽減し、半導体チップを実装する作業の
休止時間が短くなって生産性が向上する。
【００１２】本発明の前記フリップチップ実装方法に用
いられる半導体チップは、滑動抑制手段として半導体チ
ップ裏面が所定の面粗度を持つ粗面に形成されているこ
とを特徴としている。この粗面は、半導体チップのウエ
ハに直接設けられ、この場合の面粗度はＲａ０．５乃至
５．０μｍとするのが好適である。
いられる半導体チップは、滑動抑制手段として半導体チ
ップ裏面が所定の面粗度を持つ粗面に形成されているこ
とを特徴としている。この粗面は、半導体チップのウエ
ハに直接設けられ、この場合の面粗度はＲａ０．５乃至
５．０μｍとするのが好適である。
【００１３】また、前記滑動抑制手段は半導体チップの
裏面に塗布された有機系樹脂膜あるいは無機系フィラー
を混入した有機系樹脂膜で形成され、これらの場合の膜
厚は０．５乃至１０．０μｍとするのが好適である。こ
れらの半導体チップによれば、吸着ノズルと半導体チッ
プ間の滑りを抑えて安定した振動の伝達を実現して、超
音波接合の作業効率と接合品質が向上する。
裏面に塗布された有機系樹脂膜あるいは無機系フィラー
を混入した有機系樹脂膜で形成され、これらの場合の膜
厚は０．５乃至１０．０μｍとするのが好適である。こ
れらの半導体チップによれば、吸着ノズルと半導体チッ
プ間の滑りを抑えて安定した振動の伝達を実現して、超
音波接合の作業効率と接合品質が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１乃至図３を参照しながら説明する。
て、図１乃至図３を参照しながら説明する。
【００１５】図１において、１はボンディングステージ
であり、このステージ１上に載置された回路基板１０を
真空吸引などによって下方から吸着して保持する。また
このボンディングステージ１には、回路基板１０と半導
体チップ２０との間に充満される封止材３０を加熱し硬
化させるためのヒータを埋蔵するなどした加熱部（図示
せず）が設けられている。回路基板１０は、少なくとも
その表面にプリント配線などして形成された導体ランド
１１を備えており、このランド１１は通常金メッキ処理
が施されている。
であり、このステージ１上に載置された回路基板１０を
真空吸引などによって下方から吸着して保持する。また
このボンディングステージ１には、回路基板１０と半導
体チップ２０との間に充満される封止材３０を加熱し硬
化させるためのヒータを埋蔵するなどした加熱部（図示
せず）が設けられている。回路基板１０は、少なくとも
その表面にプリント配線などして形成された導体ランド
１１を備えており、このランド１１は通常金メッキ処理
が施されている。
【００１６】２０は半導体チップであり、ベアチップ２
１の上に薄膜技術によって形成された電極２２に、金メ
ッキ処理あるいは金線を用いたワイヤボンディング技術
で形成した金属製のバンプ２３を備えており、回路基板
１０のランド１１にバンプ２３を対向させて載置され
る。
１の上に薄膜技術によって形成された電極２２に、金メ
ッキ処理あるいは金線を用いたワイヤボンディング技術
で形成した金属製のバンプ２３を備えており、回路基板
１０のランド１１にバンプ２３を対向させて載置され
る。
【００１７】このフリップチップ実装方法に用いられる
半導体チップ２０の詳細について、図２および図３を用
いて説明する。図３において図２と同一部分には同一参
照番号を付して詳細な説明を省略する。
半導体チップ２０の詳細について、図２および図３を用
いて説明する。図３において図２と同一部分には同一参
照番号を付して詳細な説明を省略する。
【００１８】図２において、まず、半導体チップ２０は
ウエハからダイシングやダイヤモンドスクライブにより
分割されるが、この分割される前のウエハ段階で、滑動
抑制手段としてウエハ裏面即ちベアチップ２１の裏面２
４を研磨により表面粗さがＲａ０．５〜５．０になるよ
うに仕上げる。フリップチップ実装のための金バンプ２
３は、裏面研磨を行う前にめっきによるかあるいは研磨
後にワイヤボンダを用いて直径７０〜８０μｍのボール
バンプを形成してもよい。この研磨方法は物理的な研磨
剤を用いた機械研磨であっても、液体または気体との化
学反応を利用した化学研磨であってもよい。さらに、均
一な研磨ではなく、レーザなどを用いて微小な穴または
傷を付ける方法を用いてもよい。
ウエハからダイシングやダイヤモンドスクライブにより
分割されるが、この分割される前のウエハ段階で、滑動
抑制手段としてウエハ裏面即ちベアチップ２１の裏面２
４を研磨により表面粗さがＲａ０．５〜５．０になるよ
うに仕上げる。フリップチップ実装のための金バンプ２
３は、裏面研磨を行う前にめっきによるかあるいは研磨
後にワイヤボンダを用いて直径７０〜８０μｍのボール
バンプを形成してもよい。この研磨方法は物理的な研磨
剤を用いた機械研磨であっても、液体または気体との化
学反応を利用した化学研磨であってもよい。さらに、均
一な研磨ではなく、レーザなどを用いて微小な穴または
傷を付ける方法を用いてもよい。
【００１９】なお、上記の説明ではウエハ裏面即ちベア
チップ２１の裏面２４を直接粗面化しているが、ベアチ
ップの裏面２４上にウエハと密着性のよいセラミック等
のコーティングを施し、このコーティング表面を粗面化
してもよい。
チップ２１の裏面２４を直接粗面化しているが、ベアチ
ップの裏面２４上にウエハと密着性のよいセラミック等
のコーティングを施し、このコーティング表面を粗面化
してもよい。
【００２０】次に、図３を用いて半導体チップ２０の他
の実施の形態について説明する。半導体チップ２０は個
片に分割される前のウエハ段階で、滑動抑制手段として
ウエハ裏面即ちベアチップ２１の裏面２４を有機系樹脂
膜２６で覆う。この有機系樹脂膜２６は、ポリイミド
系、エポキシ系またはこれ以外のウエハと密着性が良い
有機膜であってもよい。また、この有機系樹脂膜２６内
にガラス、セラミック等の無機系のフィラーを混入すれ
ば、有機系樹脂膜２６と吸着ノズル２との滑りをより抑
えることができると共に、樹脂膜２６全体のヤング率を
向上させることができ、超音波の伝搬性をも向上させる
ことができる。
の実施の形態について説明する。半導体チップ２０は個
片に分割される前のウエハ段階で、滑動抑制手段として
ウエハ裏面即ちベアチップ２１の裏面２４を有機系樹脂
膜２６で覆う。この有機系樹脂膜２６は、ポリイミド
系、エポキシ系またはこれ以外のウエハと密着性が良い
有機膜であってもよい。また、この有機系樹脂膜２６内
にガラス、セラミック等の無機系のフィラーを混入すれ
ば、有機系樹脂膜２６と吸着ノズル２との滑りをより抑
えることができると共に、樹脂膜２６全体のヤング率を
向上させることができ、超音波の伝搬性をも向上させる
ことができる。
【００２１】有機系樹脂膜２６の形成は、スピンコー
ト、印刷、スプレー法等を用いて有機系樹脂を塗布する
ことでなされる。この塗布膜の厚みが薄い場合には、吸
着ノズル２との摩擦により剥がれが生じ、また厚すぎる
場合には、超音波エネルギーが膜内で減衰するため、概
ね０．５〜１０．０μｍの範囲に塗布する。なお必要で
あれば、有機系樹脂膜２６の密着性を高めるために、ベ
アチップ２１裏面の前処理としてクロムやチタン等の金
属膜を形成してもよいし、ベアチップ２１裏面を酸化あ
るいは窒化させて酸化膜や窒化膜を形成してもよい。な
お本実施の形態おいては、有機系樹脂膜２６を設ける以
外は図２に示した実施の形態と同様に構成される。
ト、印刷、スプレー法等を用いて有機系樹脂を塗布する
ことでなされる。この塗布膜の厚みが薄い場合には、吸
着ノズル２との摩擦により剥がれが生じ、また厚すぎる
場合には、超音波エネルギーが膜内で減衰するため、概
ね０．５〜１０．０μｍの範囲に塗布する。なお必要で
あれば、有機系樹脂膜２６の密着性を高めるために、ベ
アチップ２１裏面の前処理としてクロムやチタン等の金
属膜を形成してもよいし、ベアチップ２１裏面を酸化あ
るいは窒化させて酸化膜や窒化膜を形成してもよい。な
お本実施の形態おいては、有機系樹脂膜２６を設ける以
外は図２に示した実施の形態と同様に構成される。
【００２２】さて、図１において、２はダイシングされ
た個々の半導体チップ２０を吸着して取り扱うと共に、
パッド１１とバンプ２３の超音波接合を伴う実装のため
の吸着ノズルであって、この吸着ノズル２に超音波振動
を与える超音波振動手段３を備えており、半導体チップ
２０を加圧しながら超音波振動手段３を働かせて、それ
らバンプ２３およびパッド１１である金属接合部どうし
を超音波接合させる図示しない制御手段とを備えてい
る。
た個々の半導体チップ２０を吸着して取り扱うと共に、
パッド１１とバンプ２３の超音波接合を伴う実装のため
の吸着ノズルであって、この吸着ノズル２に超音波振動
を与える超音波振動手段３を備えており、半導体チップ
２０を加圧しながら超音波振動手段３を働かせて、それ
らバンプ２３およびパッド１１である金属接合部どうし
を超音波接合させる図示しない制御手段とを備えてい
る。
【００２３】この状態で１バンプ当り３０〜１５０ｇ程
度の加圧力で加圧しながら、超音波振動手段２４を１バ
ンプ当り５〜１００ｍＷ程度またはそれ以上の出力で働
かせると、この振動により金属接合部たるバンプ２３お
よびパッド１１どうしが摩擦されて接合し、半導体チッ
プ２０が回路基板１０に実装される。このとき、半導体
チップ２０のチップ２１裏面が所定の面粗度を持つ粗面
２５に形成されあるいは有機系樹脂膜２６で被覆されて
いることにより、吸着ノズル２の滑動を抑制し好適な振
動特性と、回路基板１０への好適な振動伝達特性とを発
揮して、超音波接合を短時間で高品質に達成することが
できる。また吸着ノズル２の寿命が長くなるとともに、
従来のごとき再生処理の手間がなくなり、半導体チップ
２０を実装する作業の休止時間が短くなって生産性が向
上する。
度の加圧力で加圧しながら、超音波振動手段２４を１バ
ンプ当り５〜１００ｍＷ程度またはそれ以上の出力で働
かせると、この振動により金属接合部たるバンプ２３お
よびパッド１１どうしが摩擦されて接合し、半導体チッ
プ２０が回路基板１０に実装される。このとき、半導体
チップ２０のチップ２１裏面が所定の面粗度を持つ粗面
２５に形成されあるいは有機系樹脂膜２６で被覆されて
いることにより、吸着ノズル２の滑動を抑制し好適な振
動特性と、回路基板１０への好適な振動伝達特性とを発
揮して、超音波接合を短時間で高品質に達成することが
できる。また吸着ノズル２の寿命が長くなるとともに、
従来のごとき再生処理の手間がなくなり、半導体チップ
２０を実装する作業の休止時間が短くなって生産性が向
上する。
【００２４】さらに、上記のようなフリップチップ実装
方法において、裏面が粗面化された半導体チップ２０を
実装する場合は、超音波接合のために吸着ノズル２に与
える超音波振動を、チップ２１の裏面２４を粗面にする
研磨方向、つまり研磨によるすじ状の研磨痕ができる方
向と交差する向きで与える。これにより、チップ裏面２
４が研磨されたときのすじ状の研磨痕と交差する方向に
超音波振動されて半導体チップ２０との引っ掛かり性が
高くなるので、部品への振動伝達特性が向上する。この
意味で研磨に方向性がある時は、振動方向はこの研磨方
向に直交する方向であるのがより好適である。
方法において、裏面が粗面化された半導体チップ２０を
実装する場合は、超音波接合のために吸着ノズル２に与
える超音波振動を、チップ２１の裏面２４を粗面にする
研磨方向、つまり研磨によるすじ状の研磨痕ができる方
向と交差する向きで与える。これにより、チップ裏面２
４が研磨されたときのすじ状の研磨痕と交差する方向に
超音波振動されて半導体チップ２０との引っ掛かり性が
高くなるので、部品への振動伝達特性が向上する。この
意味で研磨に方向性がある時は、振動方向はこの研磨方
向に直交する方向であるのがより好適である。
【００２５】前述のごとく予めディスペンサによって供
給されている封止材３０は、半導体チップ２０を回路基
板１０に実装する際の半導体チップ２０が回路基板１０
に近づく過程で、双方の接合面で圧迫して双方間に拡充
させ充満させておき、このボンディングと並行してボン
ディングステージ１の加熱部にて加熱して、回路基板１
０と半導体チップ２０との間に充満された封止材３０を
硬化させる。
給されている封止材３０は、半導体チップ２０を回路基
板１０に実装する際の半導体チップ２０が回路基板１０
に近づく過程で、双方の接合面で圧迫して双方間に拡充
させ充満させておき、このボンディングと並行してボン
ディングステージ１の加熱部にて加熱して、回路基板１
０と半導体チップ２０との間に充満された封止材３０を
硬化させる。
【００２６】このフリップチップ実装方法の一実施例と
して、小型、軽量かつ薄形化を図るために温度調整回路
が内蔵されている２ｍｍ角程度の温度補償型水晶発振器
（ＴＣＸＯ）である半導体チップ２０を回路基板１０に
実装する場合について説明する。このフリップチップ実
装では、半導体チップ２０のチップ裏面２４をジェット
スクラブ研磨機にて表面粗さをＲａ３μｍに仕上げた。
その後ワイヤボンダを用いてチップ２１表面の電極２２
上に直径８０μｍの金バンプ２３を形成した。この半導
体チップ２０を、超音波を１バンプ当り３０ｍＷで１バ
ンプ当り１００ｇの加圧力とともに回路基板１０のパッ
ド１１に押し付けて超音波接合を行った。その結果、電
気的接続、実装強度ともに良好な接続が得られた。
して、小型、軽量かつ薄形化を図るために温度調整回路
が内蔵されている２ｍｍ角程度の温度補償型水晶発振器
（ＴＣＸＯ）である半導体チップ２０を回路基板１０に
実装する場合について説明する。このフリップチップ実
装では、半導体チップ２０のチップ裏面２４をジェット
スクラブ研磨機にて表面粗さをＲａ３μｍに仕上げた。
その後ワイヤボンダを用いてチップ２１表面の電極２２
上に直径８０μｍの金バンプ２３を形成した。この半導
体チップ２０を、超音波を１バンプ当り３０ｍＷで１バ
ンプ当り１００ｇの加圧力とともに回路基板１０のパッ
ド１１に押し付けて超音波接合を行った。その結果、電
気的接続、実装強度ともに良好な接続が得られた。
【００２７】なお、図１乃至図３に示す実施の形態にお
ける半導体チップ２０の電極２２上のバンプ２３に代え
て、あるいは別に回路基板１０のランド１１にバンプを
形成してもよく、半導体チップ２０などの部品や回路基
板１０などの実装対象物の電気的接続部の少なくとも一
方にバンプを用いると、半導体チップ２０などの部品と
回路基板１０などの実装対象物との局部的な金属接合部
どうしでの超音波接合が確実かつ容易に達成できる。も
っとも、本発明はこれに限られることはなく、他の電子
部品や電子部品以外の種々な部品を種々な金属部分の超
音波接合を伴って、回路基板や回路基板以外の板状物、
他の形態のものを含む種々な実装対象物に各種に部品実
装する全ての場合に適用できる。
ける半導体チップ２０の電極２２上のバンプ２３に代え
て、あるいは別に回路基板１０のランド１１にバンプを
形成してもよく、半導体チップ２０などの部品や回路基
板１０などの実装対象物の電気的接続部の少なくとも一
方にバンプを用いると、半導体チップ２０などの部品と
回路基板１０などの実装対象物との局部的な金属接合部
どうしでの超音波接合が確実かつ容易に達成できる。も
っとも、本発明はこれに限られることはなく、他の電子
部品や電子部品以外の種々な部品を種々な金属部分の超
音波接合を伴って、回路基板や回路基板以外の板状物、
他の形態のものを含む種々な実装対象物に各種に部品実
装する全ての場合に適用できる。
【００２８】
【発明の効果】本発明のフリップチップ実装方法によれ
ば、半導体チップ裏面に滑動抑制手段が形成されている
半導体チップ裏面を吸着ノズルの吸着面で吸着し、回路
基板に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しなが
ら、吸着ノズルに超音波振動を与えてこの振動により金
属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し半導体チップ
を回路基板に実装するので、吸着ノズルの滑動が抑制さ
れて好適な振動特性と、部品への好適な振動伝達特性と
を発揮して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成す
ることができ、しかも、吸着ノズルの寿命が長くなると
ともに、交換頻度を軽減し、半導体チップを実装する作
業の休止時間が短くなって生産性が向上する。
ば、半導体チップ裏面に滑動抑制手段が形成されている
半導体チップ裏面を吸着ノズルの吸着面で吸着し、回路
基板に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しなが
ら、吸着ノズルに超音波振動を与えてこの振動により金
属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し半導体チップ
を回路基板に実装するので、吸着ノズルの滑動が抑制さ
れて好適な振動特性と、部品への好適な振動伝達特性と
を発揮して、前記超音波接合を短時間で高品質に達成す
ることができ、しかも、吸着ノズルの寿命が長くなると
ともに、交換頻度を軽減し、半導体チップを実装する作
業の休止時間が短くなって生産性が向上する。
【００２９】また、本発明の前記フリップチップ実装方
法に用いられる半導体チップは、半導体チップ裏面に滑
動抑制手段が形成されているので、吸着ノズルと半導体
チップ間の滑りを抑えて安定した振動の伝達を実現し
て、超音波接合の作業効率と接合品質が向上する。
法に用いられる半導体チップは、半導体チップ裏面に滑
動抑制手段が形成されているので、吸着ノズルと半導体
チップ間の滑りを抑えて安定した振動の伝達を実現し
て、超音波接合の作業効率と接合品質が向上する。
【図１】 本発明になるフィリップチップ実装方法を説
明するための実装状態を示す一部裁断側面図である。
明するための実装状態を示す一部裁断側面図である。
【図２】 本発明になる半導体チップの一実施形態を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】 本発明になる半導体チップの他の実施形態を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【符号の説明】 １ ボンディングステージ ２ 吸着ノズル ３ 超音波振動手段 １０ 回路基板 １１ パッド ２０ 半導体チップ ２１ ベアチップ ２２ 電極 ２３ バンプ ２４ 裏面 ２５ 粗化面 ２６ 有機系樹脂膜 ３０ 接着剤
Claims (7)
- 【請求項１】 半導体チップを回路基板上に超音波を使
用して実装するフリップチップ実装方法において、前記
半導体チップ裏面に滑動抑制手段が形成されている半導
体チップ裏面を吸着ノズルの吸着面で吸着し、前記回路
基板に対し互いの金属接合部を対向させて加圧しながら
前記吸着ノズルに超音波振動を与え、この振動により金
属接合部どうしを摩擦させて超音波接合し半導体チップ
を回路基板に実装することを特徴とするフリップチップ
実装方法。 - 【請求項２】 前記フリップチップ実装方法に用いられ
る半導体チップであって、半導体チップ裏面が所定の面
粗度を持つ粗面に形成されていることを特徴とする半導
体チップ。 - 【請求項３】 前記粗面が半導体チップのウエハに直接
設けられていることを特徴とする請求項２記載の半導体
チップ。 - 【請求項４】 前記面粗度がＲａ０．５乃至５．０μｍ
であることを特徴とする請求項２または請求項３記載の
半導体チップ。 - 【請求項５】 前記フリップチップ実装方法に用いられ
る半導体チップであって、半導体チップ裏面に有機系樹
脂膜が形成されていることを特徴とする半導体チップ。 - 【請求項６】 前記有機系樹脂膜に無機系フィラーを混
入したことを特徴とする請求項５記載の半導体チップ。 - 【請求項７】 前記有機系樹脂膜の膜厚が０．５乃至１
０．０μｍであることを特徴とする請求項５または請求
項６記載の半導体チップ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337015A JP2002083839A (ja) | 2000-06-30 | 2000-11-06 | フリップチップ実装方法および半導体チップ |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000198246 | 2000-06-30 | ||
| JP2000-198246 | 2000-06-30 | ||
| JP2000337015A JP2002083839A (ja) | 2000-06-30 | 2000-11-06 | フリップチップ実装方法および半導体チップ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002083839A true JP2002083839A (ja) | 2002-03-22 |
Family
ID=26595096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000337015A Pending JP2002083839A (ja) | 2000-06-30 | 2000-11-06 | フリップチップ実装方法および半導体チップ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002083839A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322770A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品装着装置および電子部品装着方法 |
| JP2006229113A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Casio Comput Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US7367108B2 (en) | 2005-12-20 | 2008-05-06 | Fujitsu Limited | Method of bonding flying leads |
| US7390688B2 (en) | 2005-02-21 | 2008-06-24 | Casio Computer Co.,Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7582553B2 (en) | 2005-12-20 | 2009-09-01 | Fujitsu Limited | Method of bonding flying leads |
| JP2013038270A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Fujitsu Ltd | 電子装置及びその製造方法 |
| JP2014207405A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-30 | 凸版印刷株式会社 | Ｉｃチップ及びｉｃチップの実装方法 |
-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000337015A patent/JP2002083839A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005322770A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子部品装着装置および電子部品装着方法 |
| JP2006229113A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Casio Comput Co Ltd | 半導体装置およびその製造方法 |
| US7390688B2 (en) | 2005-02-21 | 2008-06-24 | Casio Computer Co.,Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method thereof |
| US7367108B2 (en) | 2005-12-20 | 2008-05-06 | Fujitsu Limited | Method of bonding flying leads |
| US7582553B2 (en) | 2005-12-20 | 2009-09-01 | Fujitsu Limited | Method of bonding flying leads |
| JP2013038270A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-21 | Fujitsu Ltd | 電子装置及びその製造方法 |
| JP2014207405A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-30 | 凸版印刷株式会社 | Ｉｃチップ及びｉｃチップの実装方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040115 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041117 |
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