JP2002270647A - Semiconductor chip mounting board and manufacturing method therefor - Google Patents

Semiconductor chip mounting board and manufacturing method therefor

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Yasushi Tanaka
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor chip mounting board, having high reliability for electrical connection between the board and a semiconductor chip, such as an IC chip. SOLUTION: The board includes one or more projections, molded integrally with the board. A conductive layer is formed on the projections, and first bumps are thereby obtained. A semiconductor chip has terminals, protruding from the surface thereof as second bumps; the semiconductor chip is mounted on the board, so that the first bumps are brought into contact with the second bump; the specified contact pressure between the first bumps and the second bumps is maintained by a pressure-applying and maintaining means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板とICチップ
のような半導体チップとの間の電気接続において高い信
頼性を有する半導体チップ実装基板、およびその製造方
法に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor chip mounting substrate having high reliability in electrical connection between a substrate and a semiconductor chip such as an IC chip, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】基板にICのような半導体チップを表面
実装(フリップチップ実装)する従来の方法としては、
例えば、特開平10−199935号に記載されいてい
るワーク実装方法がある。この方法においては、導電性
突起であるバンプがICチップおよび基板上に形成さ
れ、ICチップのバンプを基板のバンプに押し当てるこ
とによりバンプを塑性変形させて、それによりICチッ
プと基板との間の電気接続を形成している。
2. Description of the Related Art Conventional methods for surface mounting (flip chip mounting) a semiconductor chip such as an IC on a substrate include:
For example, there is a work mounting method described in JP-A-10-199935. In this method, bumps, which are conductive protrusions, are formed on an IC chip and a substrate, and the bumps of the IC chip are pressed against the bumps of the substrate to plastically deform the bumps. To form an electrical connection.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法では、多数のバンプが基板上に形成されるので、バ
ンプの高さのバラツキが増加しやすい。そのような場合
において、基板のバンプをICチップのバンプに接合す
ると、バンプ同士の電気接続の各々に一定の接触圧を提
供することが困難になる。また、一定の高さを有する複
数のバンプを個々に基板上に形成することは、大幅な製
造時間の増加を招く。
However, in the above method, since a large number of bumps are formed on the substrate, variations in the height of the bumps are likely to increase. In such a case, when the bumps on the substrate are bonded to the bumps on the IC chip, it becomes difficult to provide a constant contact pressure to each of the electrical connections between the bumps. Further, individually forming a plurality of bumps having a certain height on a substrate causes a significant increase in manufacturing time.

【0004】さらに、ICチップの集積度が高くなるに
つれて、個々のICチップの全端子数が増加している。
これらの端子のすべてにおいて良好な電気接続を達成す
るには、基板のICチップ実装面の平坦度を厳しく管理
することが必要になる。しかし、現実には、成形後にお
ける基板の反りのため、高い平坦度を有する基板を安定
して供給することは困難であり、結果的に、IC実装基
板内における電気接続の信頼性が低下する恐れがある。
Further, as the degree of integration of IC chips increases, the total number of terminals of each IC chip increases.
To achieve good electrical connection at all of these terminals, it is necessary to strictly control the flatness of the IC chip mounting surface of the substrate. However, in reality, it is difficult to stably supply a substrate having high flatness due to the warpage of the substrate after molding, and as a result, the reliability of the electrical connection in the IC mounting substrate is reduced. There is fear.

【0005】一方、基板としてMID用樹脂基板を使用
する場合は、半導体チップの線膨張率(およそ4×10
-6/℃)は、基板の線膨張率(およそ20〜50×10
-6/℃)に比べ非常に小さい。線膨張率のそのような大
きな差のため、基板と半導体チップ間の界面には大きな
熱応力が発生する。この熱応力は、基板と半導体チップ
間の電気接続の信頼性をさらに低下させる原因になる。
On the other hand, when a resin substrate for MID is used as the substrate, the coefficient of linear expansion of the semiconductor chip (about 4 × 10
−6 / ° C.) is the coefficient of linear expansion of the substrate (about 20 to 50 × 10
-6 / ° C). Due to such a large difference in the coefficient of linear expansion, a large thermal stress is generated at the interface between the substrate and the semiconductor chip. This thermal stress causes the reliability of the electrical connection between the substrate and the semiconductor chip to be further reduced.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、基板と半導体チップとの間の電気接続の高い信
頼性を有する半導体チップ実装基板を提供することにあ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide high reliability of electrical connection between a substrate and a semiconductor chip. An object of the present invention is to provide a semiconductor chip mounting substrate.

【0007】すなわち、本発明の半導体チップ実装基板
は、少なくとも1つの突起が一体成形されてなる基板
と、突起上に導体層を形成して得られる第1バンプと、
第2バンプとして、その表面上に突出する端子を有する
半導体チップとを具備し、第1バンプが第2バンプに接
触するように半導体チップが基板に実装され、第1バン
プと第2バンプとの間の所定の接触圧が加圧保持手段に
よって提供されることを特徴とする。
That is, a semiconductor chip mounting board according to the present invention comprises: a board having at least one projection integrally formed; a first bump obtained by forming a conductor layer on the projection;
A semiconductor chip having terminals protruding on the surface thereof as a second bump, the semiconductor chip being mounted on a substrate such that the first bump contacts the second bump, and The predetermined contact pressure therebetween is provided by the pressure holding means.

【0008】本発明においては、複数の突起を基板と一
体成形する時、高さのバラツキの小さい第1バンプを基
板上に一度に提供することができる。これは、半導体チ
ップ実装基板の製造時間の大幅な短縮と歩留まりの改善
をもたらす。また、基板の半導体チップ実装表面の平坦
度があまり高くなく、基板材料と半導体チップ材料間の
線膨張率の差が比較的大きい場合であっても、第1バン
プと第2バンプとの間の所定の接触圧が圧力保持手段に
よって提供され、保持される。したがって、第1バンプ
と第2バンプとの間の電気接続における信頼性を常に確
保することができる。
According to the present invention, when a plurality of projections are integrally formed with the substrate, the first bumps having small variations in height can be provided on the substrate at one time. This leads to a significant reduction in the manufacturing time of the semiconductor chip mounting substrate and an improvement in the yield. Further, even when the flatness of the semiconductor chip mounting surface of the substrate is not so high and the difference in linear expansion coefficient between the substrate material and the semiconductor chip material is relatively large, the distance between the first bump and the second bump is small. A predetermined contact pressure is provided and held by the pressure holding means. Therefore, the reliability of the electrical connection between the first bump and the second bump can always be ensured.

【0009】加圧保持手段は、基板と半導体チップとの
間の空間に充填、硬化された樹脂材料であることが好ま
しい。
Preferably, the pressure holding means is a resin material filled and cured in a space between the substrate and the semiconductor chip.

【0010】また、加圧保持手段として、半導体チップ
の第2バンプと反対側に位置する表面に接触させるため
に利用される第1表面と、第1表面の周囲に延出する第
2表面とを有する加圧保持部材を使用することが好まし
い。この場合、基板は、半導体チップを内部に収容可能
な凹部を有する。第1バンプは、凹部の底面で基板と一
体に成形される。前記加圧保持部材の第2表面は、加圧
保持部材の第1表面が凹部内に載置された半導体チップ
を基板に向かって押すように基板に接合され、それによ
り第1バンプと第2バンプとの間に上記所定の接触圧が
提供される。
A first surface used as a pressure holding means for contacting a surface of the semiconductor chip opposite to the second bump, and a second surface extending around the first surface. It is preferable to use a pressure holding member having the following. In this case, the substrate has a recess capable of housing the semiconductor chip therein. The first bump is formed integrally with the substrate on the bottom surface of the concave portion. The second surface of the pressure holding member is joined to the substrate such that the first surface of the pressure holding member presses the semiconductor chip mounted in the recess toward the substrate, thereby forming the first bump and the second bump. The predetermined contact pressure is provided between the bump and the bump.

【0011】本発明の別の目的は、半導体チップ実装基
板の製造方法を提供することにある。すなわち、この方
法は、一体成形されてなる少なくとも1つの突起を有す
る基板を提供する工程と、突起上に導体層を形成して第
1バンプを得る工程と、第2バンプとして、その表面上
に突出する端子を有する半導体チップを提供する工程
と、第1バンプの弾性変形内であって、且つ第2バンプ
が塑性変形を起こす圧力で第2バンプを第1バンプに押
し当てて第1バンプを第2バンプに密着させる工程と、
密着状態の下で第1バンプと第2バンプとの間の所定の
接触圧を維持するために加圧保持手段を付加する工程と
を含むことを特徴とする。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor chip mounting board. That is, the method comprises the steps of providing a substrate having at least one projection formed integrally, forming a conductive layer on the projection to obtain a first bump, and forming a second bump on the surface of the projection. Providing a semiconductor chip having protruding terminals; and pressing the second bump against the first bump by a pressure within the elastic deformation of the first bump and causing the second bump to undergo plastic deformation. A step of adhering to the second bump;
Adding a pressure holding means to maintain a predetermined contact pressure between the first bump and the second bump under the close contact state.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施形態
に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定
されない。尚、本発明の技術思想の範囲内において種々
の変更が可能である。 (第1実施例)図1(a)および(b)に示すように、第1
実施例の半導体チップ実装基板は、複数の突起11が一
体成形されてなる基板1と、突起11上に導体層12を
形成して得られる第1バンプ10と、第2バンプ20と
して、その表面上に突出する端子22を有する半導体チ
ップ2とを有する。番号21は、半導体チップ2と端子
22との間に配置される電極である。例えば、基板1が
樹脂で形成される場合は、射出成形により基板を作製す
ることが好ましい。基板1がセラミック材料でなる場合
は、セラミック粉末とバインダーの混合物を用いて射出
成形を行い、得られた成形品を焼結することによって基
板を製造することができる。半導体チップ2は、第1バ
ンプ10が第2バンプ20に接触するように基板1に実
装される。本実施例では、第1バンプ10と第2バンプ
20との間の所定の接触圧が、基板と半導体チップとの
間の空間に充填、硬化された樹脂材料3cでなる加圧保
持手段によって提供される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on preferred embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments. Various changes can be made within the scope of the technical concept of the present invention. (First Embodiment) As shown in FIGS.
The semiconductor chip mounting board according to the embodiment includes a substrate 1 on which a plurality of protrusions 11 are integrally formed, a first bump 10 obtained by forming a conductor layer 12 on the protrusions 11, and a second bump 20 on the surface. And a semiconductor chip 2 having terminals 22 projecting upward. Numeral 21 is an electrode arranged between the semiconductor chip 2 and the terminal 22. For example, when the substrate 1 is formed of a resin, it is preferable to manufacture the substrate by injection molding. When the substrate 1 is made of a ceramic material, the substrate can be manufactured by performing injection molding using a mixture of a ceramic powder and a binder, and sintering the obtained molded product. The semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 1 such that the first bump 10 contacts the second bump 20. In the present embodiment, a predetermined contact pressure between the first bumps 10 and the second bumps 20 is provided by pressure holding means made of a resin material 3c filled and cured in a space between the substrate and the semiconductor chip. Is done.

【0013】第2バンプ20は、第1バンプ10よりも
高い塑性変形能を有することが好ましい。これは、第1
バンプの場合と比較して、第2バンプの塑性変形が起こ
りやすいという意味である。この第2バンプの塑性変形
によって、第1バンプを第2バンプに密接に接合させる
ことができる。また、第1バンプの高さに比較的大きい
バラツキがある場合でも、第1バンプと第2バンプとの
間のすべての電気接続に一定の接触圧を提供することが
できる。換言すれば、第1バンプの高さが平均高さより
も大きい場合は、より大きい第2バンプの塑性変形量が
第1バンプとの接合時に発生する。反対に、第1バンプ
の高さが平均高さよりも小さい場合は、より小さい第2
バンプの塑性変形量が第1バンプとの接合時に発生す
る。このように、第1バンプの高さのバラツキに応じて
第2バンプの塑性変形量が決まり、第2バンプの各々が
適切な高さに調節されるので、第1バンプと第2バンプ
間の電気接続の信頼性を確保することができる。
The second bump 20 preferably has a higher plastic deformability than the first bump 10. This is the first
This means that the plastic deformation of the second bump is more likely to occur than in the case of the bump. Due to the plastic deformation of the second bump, the first bump can be closely bonded to the second bump. In addition, even when the height of the first bump has a relatively large variation, a constant contact pressure can be provided to all the electrical connections between the first bump and the second bump. In other words, when the height of the first bump is larger than the average height, a larger amount of plastic deformation of the second bump occurs at the time of joining with the first bump. Conversely, if the height of the first bump is smaller than the average height, the smaller second
The amount of plastic deformation of the bump occurs at the time of bonding with the first bump. As described above, the amount of plastic deformation of the second bump is determined according to the variation in the height of the first bump, and each of the second bumps is adjusted to an appropriate height. The reliability of the electrical connection can be ensured.

【0014】第1バンプ10は、第2バンプ20より高
い弾性変形能を有することが好ましい。これは、第2バ
ンプ20の場合に比較して、第1バンプ10の塑性変形
が起こり難いことを意味する。基板と半導体チップ間の
線膨張率の差によって第1バンプと第2バンプとの間の
接合界面に発生する熱応力が第1バンプの弾性変形を引
き起こすために使われので、熱応力による基板と半導体
チップ間の電気接続信頼性の低下を防ぐことができる。
この観点から、第1バンプの材料、すなわち、基板材料
は、5GPa、特に10GPa以上の弾性率を有するこ
とが好ましい。
The first bump 10 preferably has a higher elastic deformability than the second bump 20. This means that plastic deformation of the first bump 10 is less likely to occur than in the case of the second bump 20. The thermal stress generated at the bonding interface between the first bump and the second bump due to the difference in the coefficient of linear expansion between the substrate and the semiconductor chip is used to cause elastic deformation of the first bump. It is possible to prevent a decrease in the reliability of the electrical connection between the semiconductor chips.
From this viewpoint, the material of the first bump, that is, the substrate material preferably has an elastic modulus of 5 GPa, particularly 10 GPa or more.

【0015】このように、高い弾性変形能を有する第1
バンプを高い塑性変形能を有する第2バンプに押し当て
てそれらの間の電気接続を形成し、第1バンプと第2バ
ンプとの間の所定の接触圧が圧力保持手段としての硬化
樹脂材料3cによって保持されるので、本発明の半導体
チップ実装基板は、長期間にわたって電気接続の高い信
頼性を提供することができる。
As described above, the first material having high elastic deformation capability can be used.
The bumps are pressed against the second bumps having high plastic deformability to form an electrical connection therebetween, and a predetermined contact pressure between the first bumps and the second bumps is applied to the cured resin material 3c as pressure holding means. Therefore, the semiconductor chip mounting board of the present invention can provide high reliability of electrical connection for a long period of time.

【0016】本発明において、"所定の接触圧"とは、第
1バンプと第2バンプとの間の電気接続の充分な信頼性
を確保するのに必要な圧力値を意味する。具体的には、
所定の接触圧を28〜170N/mm2、特に57〜1
10N/mm2の範囲内とすることが好ましい。一例と
して、第2バンプが金で形成され、第2バンプとそれに
対応する第1バンプとの間の接合後の接触面が約75μ
mの直径を有する略円形の場合、0.5N〜3N、特に
1N〜2Nの荷重を負荷することが、第1バンプの塑
性変形を招くことなく、第2バンプの良好な塑性変形を
得る上で好ましい。尚、荷重が3Nを越えると、第1バ
ンプが塑性変形する恐れがある。
In the present invention, the “predetermined contact pressure” means a pressure value required to ensure sufficient reliability of the electrical connection between the first bump and the second bump. In particular,
The predetermined contact pressure is 28 to 170 N / mm 2 , especially 57 to 1
It is preferable to be within the range of 10 N / mm 2 . As an example, the second bump is formed of gold, and the contact surface between the second bump and the corresponding first bump after bonding is about 75 μm.
In the case of a substantially circular shape having a diameter of m, applying a load of 0.5N to 3N, in particular, 1N to 2N can obtain good plastic deformation of the second bump without causing plastic deformation of the first bump. Is preferred. If the load exceeds 3N, the first bump may be plastically deformed.

【0017】圧力保持手段として使用される樹脂材料
は、基板の材料より大きい線膨張率を有することが好ま
しい。具体的には、樹脂材料と基板材料(第1バンプ用
突起11)との間の線膨張率における差は、5×10-6
/℃〜60×10-6/℃、特に10×10-6/℃〜40
×10-6/℃の範囲内であることが好ましい。線膨張率
における差が5×10-6/℃以下では、上記した所定の
接触圧が得られない恐れがある。一方、線膨張率におけ
る差が60×10-6/℃以上では、樹脂材料の硬化によ
り縦横斜めなどのあらゆる方向に生じる過剰な収縮のた
め、基板1もしくは半導体チップ2と硬化樹脂材料3c
との間に歪が生じ、接着強度が低下する恐れがある。
The resin material used as the pressure holding means preferably has a higher coefficient of linear expansion than the material of the substrate. Specifically, the difference in the coefficient of linear expansion between the resin material and the substrate material (the first bump projection 11) is 5 × 10 −6.
/ ° C. to 60 × 10 −6 / ° C., especially 10 × 10 −6 / ° C. to 40
It is preferable to be within the range of × 10 -6 / ° C. If the difference in the coefficient of linear expansion is 5 × 10 −6 / ° C. or less, the above-mentioned predetermined contact pressure may not be obtained. On the other hand, when the difference in the coefficient of linear expansion is 60 × 10 −6 / ° C. or more, excessive shrinkage occurs in all directions such as vertical and horizontal directions due to the curing of the resin material.
Between them and the adhesive strength may be reduced.

【0018】基板材料としては、例えば、ポリフタルア
ミド(PPA)、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテ
ルイミド、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン
を使用することができる。これら基板材料の各々の線膨
張率および弾性率を表1に示す。必要に応じて、これら
の基板材料は、無機繊維のようなフィラーを含有しても
良い。あるいは、アルミナのようなセラミックスを基板
材料に使用しても良い。基板と半導体チップの間の空間
に充填される樹脂材料の種類は特に限定されないが、線
膨張率の差が上記範囲を満足する樹脂材料の使用が好ま
しい。例えば、基板材料としてのポリフタルアミド(2
5×10-6/℃)と、樹脂材料としてのエポキシ樹脂(5
5×10-6/℃)との組み合わせが推奨される。
As the substrate material, for example, polyphthalamide (PPA), polyphenylene sulfide, polyetherimide, polyethernitrile, polyetherketone can be used. Table 1 shows the coefficient of linear expansion and the modulus of elasticity of each of these substrate materials. If desired, these substrate materials may contain fillers such as inorganic fibers. Alternatively, ceramics such as alumina may be used for the substrate material. The type of resin material filled in the space between the substrate and the semiconductor chip is not particularly limited, but it is preferable to use a resin material having a difference in linear expansion coefficient satisfying the above range. For example, polyphthalamide (2
5 × 10 −6 / ° C.) and an epoxy resin (5
5 × 10 −6 / ° C.) is recommended.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】導体層12に関しては、突起11上に5μ
mもしくはそれ以上、特に8〜20μmの厚みを有する
ニッケル膜を形成することが好ましい。このニッケル厚
膜は、第1バンプ10の耐塑性変形性を高めるのに効果
的である。さらに、導体層12は、突起上に直接形成さ
れる銅膜と、銅膜上のニッケル厚膜、およびニッケル厚
膜上の金被膜とで構成されることが好ましい。
With respect to the conductor layer 12, 5 μm
It is preferable to form a nickel film having a thickness of m or more, particularly 8 to 20 μm. This thick nickel film is effective for increasing the plastic deformation resistance of the first bump 10. Further, the conductor layer 12 is preferably composed of a copper film formed directly on the protrusion, a nickel thick film on the copper film, and a gold film on the nickel thick film.

【0021】第1バンプと第2バンプとの間の密着性を
さらに改善するため、第1バンプおよび第2バンプの一
方が錫または錫合金から選択される材料の表層を有し、
他方が金層を有することが好ましい。この場合は、第1
バンプと第2バンプとの間の界面に錫と金の固相拡散層
が形成される。例えば、この固相拡散層は、加圧下、1
50〜200℃の温度で生成することができる。
In order to further improve the adhesion between the first bump and the second bump, one of the first bump and the second bump has a surface layer of a material selected from tin or a tin alloy,
It is preferred that the other has a gold layer. In this case, the first
A solid phase diffusion layer of tin and gold is formed at the interface between the bump and the second bump. For example, this solid-phase diffusion layer
It can be produced at a temperature of 50-200C.

【0022】また、第1バンプ10の少なくとも上面の
表面粗さ(Ra)を、0.1〜3μmの範囲内とすること
が好ましい。アンカー効果による密着性の改善を達成で
きる。第1バンプの上面と側面が上記範囲の表面粗さを
有する場合は、基板1と硬化樹脂材料3cとの間の密着
性をさらに改善することができる。
The surface roughness (Ra) of at least the upper surface of the first bump 10 is preferably in the range of 0.1 to 3 μm. An improvement in adhesion due to the anchor effect can be achieved. When the upper surface and the side surface of the first bump have the surface roughness in the above range, the adhesion between the substrate 1 and the cured resin material 3c can be further improved.

【0023】第1バンプ10の形状に関しては、第1バ
ンプが平坦上面を有する先細り形状であって、図1(a)
に示すように、第1バンプの高さ(H)を第1バンプの底
面の実質的に同じ面積を有する円の直径(D)によって除
した値が、0.5もしくはそれ以上、より好ましくは
0.7もしくはそれ以上、特に1もしくはそれ以上であ
ることが好ましい。例えば、第1バンプ10が円錐台形
である場合、円錐台形の高さを円錐台形の底面の直径で
除した値を上記範囲内とすることが好ましい。また、第
1バンプが3角錐台のような角錐台形である場合、角錐
台形の高さを角錐台形の底面とほぼ等しい面積の円の直
径で除した値を上記範囲内とすることが好ましい。円錐
台形や角錐台形は、円錐や角錐からそれらの上部を底面
に平行に切断することによって得られるものである。
With respect to the shape of the first bump 10, the first bump has a tapered shape having a flat upper surface, and is formed as shown in FIG.
As shown in the figure, the value obtained by dividing the height (H) of the first bump by the diameter (D) of a circle having substantially the same area on the bottom surface of the first bump is 0.5 or more, more preferably It is preferably 0.7 or more, especially 1 or more. For example, when the first bump 10 has a truncated cone shape, it is preferable that a value obtained by dividing the height of the truncated cone by the diameter of the bottom surface of the truncated cone is within the above range. When the first bump has a truncated pyramid shape such as a truncated pyramid, it is preferable that the value obtained by dividing the height of the truncated pyramid by the diameter of a circle having an area substantially equal to the bottom surface of the truncated pyramid is within the above range. Truncated cones and truncated pyramids are obtained by cutting the top of a cone or pyramid parallel to the bottom surface.

【0024】第2バンプ20の形状に関しては、第2バ
ンプが円錐のような先細り形状を有することが好まし
い。第2バンプを第1バンプ10に対して押圧する際、
その押圧方向に垂直なあらゆる方向において第2バンプ
20を均一に塑性変形させることができる。もちろん、
第1バンプ10と同様に、平坦上面を有する先細り形状
で第2バンプ20を形成しても良い。また、第2バンプ
20の径および接合後の塑性変形した第2バンプ20d
の径は、第1バンプ10の平坦上部の径より小さいこと
が好ましい。例えば、隣接するバンプ間のピッチが20
0μm以上である場合、第1バンプ10の底面および平
坦上部の径をそれぞれ約125μmおよび約100μm
とし、第1バンプの高さを約90μmとし、接合後の変
形した第2バンプ20dの径および高さをそれぞれ約7
5μmおよび約30μmとすることが推奨される。
As for the shape of the second bump 20, it is preferable that the second bump has a tapered shape like a cone. When pressing the second bump against the first bump 10,
The second bumps 20 can be uniformly plastically deformed in any direction perpendicular to the pressing direction. of course,
Similarly to the first bump 10, the second bump 20 may be formed in a tapered shape having a flat upper surface. The diameter of the second bump 20 and the plastically deformed second bump 20d after bonding
Is preferably smaller than the diameter of the flat upper part of the first bump 10. For example, if the pitch between adjacent bumps is 20
In the case of 0 μm or more, the diameter of the bottom surface and the flat upper portion of the first bump 10 is about 125 μm and about 100 μm
The height of the first bump is about 90 μm, and the diameter and height of the deformed second bump 20d after bonding are about 7 μm each.
5 μm and about 30 μm are recommended.

【0025】一方、高密度実装するため、隣接するバン
プ間のピッチを75μm以下とする場合は、第1バンプ
10の底面径および平坦上部の径をそれぞれ約30μm
および約20μmとし、第1バンプ10の高さを40μ
mもしくはそれ以上とし、接合後の変形した第2バンプ
20dの高さを20μmもしくはそれ以上とすることが
好ましい。また、さらなる高密度実装を実施するため、
隣接するバンプ間のピッチを50μm以下とする場合
は、第1バンプ10の底面径および平坦上部の径をそれ
ぞれ約20μmおよび約15μmとし、第1バンプ10
の高さを20μmもしくはそれ以上の高さとし、接合後
の変形した第2バンプ20dの高さを10μmもしくは
それ以上とすることが好ましい。尚、第1バンプ10を
第2バンプ20と接合する時、第2バンプの塑性変形が
生じるので、接合後の第2バンプの高さは、接合前の第
2バンプの高さよりも約10〜15μm程度小さくな
る。
On the other hand, when the pitch between adjacent bumps is 75 μm or less for high-density mounting, the diameter of the bottom surface of the first bump 10 and the diameter of the flat upper portion are each about 30 μm.
And about 20 μm, and the height of the first bump 10 is 40 μm.
m or more, and the height of the deformed second bump 20d after bonding is preferably 20 μm or more. Also, to implement even higher density mounting,
When the pitch between adjacent bumps is 50 μm or less, the bottom diameter of the first bump 10 and the diameter of the flat upper part are set to about 20 μm and about 15 μm, respectively.
Is preferably 20 μm or more, and the height of the deformed second bump 20 d after bonding is preferably 10 μm or more. When the first bump 10 is joined to the second bump 20, plastic deformation of the second bump occurs. Therefore, the height of the second bump after joining is about 10 to less than the height of the second bump before joining. It becomes smaller by about 15 μm.

【0026】半導体チップ2の第2バンプ20に関して
は、第2バンプをはんだ材料製とすることが好ましい。
この場合は、比較的小さな圧力下で第1バンプを第2バ
ンプに押し当てることにより第2バンプを塑性変形させ
ることができる。また、第1バンプ10の導体層12お
よび第2バンプを、金で形成することも好ましい。この
場合は、隣接する第2バンプ20間および隣接する第1
バンプ間10の狭ピッチ(<100μm)の条件下で半導
体チップ2を基板1に実装することができる。このよう
な高密度実装は、はんだ接合では困難である。
As for the second bump 20 of the semiconductor chip 2, it is preferable that the second bump is made of a solder material.
In this case, the second bump can be plastically deformed by pressing the first bump against the second bump under a relatively small pressure. It is also preferable that the conductor layer 12 and the second bump of the first bump 10 be formed of gold. In this case, between the adjacent second bumps 20 and between the adjacent first bumps 20.
The semiconductor chip 2 can be mounted on the substrate 1 under the condition of a narrow pitch (<100 μm) between the bumps 10. Such high-density mounting is difficult with solder bonding.

【0027】本発明の上記した半導体チップ実装基板
は、以下の方法によって製造することができる。すなわ
ち、第1バンプ10が第2バンプ20に接触するように
基板1上に載置された半導体チップ2と、半導体チップ
と基板との間の空間に充填される樹脂材料3とで構成さ
れる中間組立品をまず作製する。例えば、図1(a)に示
すように、樹脂材料3を第1バンプ10を有する基板1
の上面に供給し、次いで、第1バンプ10が第2バンプ
20に接触するように基板1上に半導体チップ2を配置
すれば、中間組立品を得ることができる。あるいは、基
板1上に半導体チップ2を載置した後、基板と半導体チ
ップとの間の空間に樹脂材料3を充填しても良い。
The above-described semiconductor chip mounting board of the present invention can be manufactured by the following method. That is, the semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 1 such that the first bump 10 contacts the second bump 20, and the resin material 3 is filled in the space between the semiconductor chip and the substrate. First, an intermediate assembly is manufactured. For example, as shown in FIG. 1A, a resin material 3 is coated on a substrate 1 having first bumps 10.
When the semiconductor chip 2 is arranged on the substrate 1 such that the first bumps 10 are in contact with the second bumps 20, an intermediate assembly can be obtained. Alternatively, after the semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 1, the space between the substrate and the semiconductor chip may be filled with the resin material 3.

【0028】次に、第2バンプ20が、第1バンプ10
の弾性変形領域内であって、且つ第2バンプの塑性変形
を引き起こす圧力下で、第1バンプに押し当てられるよ
うに最適な荷重が中間組立品に負荷し、第1バンプを第
2バンプに密着させる。この密着状態において、中間組
立品内の樹脂材料3を硬化させる。図1(b)の矢印によ
って示されるように、樹脂材料3の硬化による収縮は、
半導体チップ実装基板内の第1バンプ10と第2バンプ
20との間の所定の接触圧を保持する。
Next, the second bump 20 is
An optimal load is applied to the intermediate assembly such that the first bump is pressed against the first bump under a pressure which causes plastic deformation of the second bump within the elastic deformation region of the second bump. Adhere. In this close contact state, the resin material 3 in the intermediate assembly is cured. As shown by the arrow in FIG. 1B, the shrinkage due to the curing of the resin material 3 is:
A predetermined contact pressure between the first bump 10 and the second bump 20 in the semiconductor chip mounting board is maintained.

【0029】あるいは、本発明の半導体チップ実装基板
を以下の方法により製造しても良い。すなわち、基板1
上に半導体チップ2を載置した後、第2バンプ20を第
1バンプ10に押し当てながら、はんだ接合により第1
バンプを第2バンプに接合する。次いで、基板と半導体
チップの間の空間に樹脂材料3を充填し、硬化させる。
はんだの供給は、第1バンプと対応する第2バンプの少
なくとも一方にクリ−ムはんだをディスペンダーで塗布
することにより行える。また、第1バンプおよび/もし
くは第2バンプの上面のみをはんだ浴に浸漬しても良
い。さらに、第1バンプおよび/もしくは第2バンプの
上面に従来のメッキ技術によりはんだ被膜を形成しても
良い。
Alternatively, the semiconductor chip mounting board of the present invention may be manufactured by the following method. That is, the substrate 1
After the semiconductor chip 2 is mounted thereon, the first bump 10 is pressed by soldering while pressing the second bump 20 against the first bump 10.
The bump is bonded to the second bump. Then, the space between the substrate and the semiconductor chip is filled with the resin material 3 and cured.
The solder can be supplied by applying a cream solder to at least one of the second bumps corresponding to the first bumps with a dispenser. Further, only the upper surface of the first bump and / or the second bump may be immersed in the solder bath. Further, a solder coating may be formed on the upper surface of the first bump and / or the second bump by a conventional plating technique.

【0030】樹脂材料が熱硬化性樹脂である場合、中間
組立品中の熱硬化性樹脂材料を上記密着状態の下で加熱
硬化させ、次いで硬化させた樹脂材料3cを常温に冷却
する。熱硬化性樹脂は、基板より大きい線膨張率を有す
ることが特に好ましい。また、硬化樹脂の冷却による収
縮量が、基板材料(=第1バンプ)の冷却による収縮量よ
り大きい時は、第1バンプと第2バンプとの間の所定の
接触圧が増大し、電気接続の信頼性がさらに向上する。
When the resin material is a thermosetting resin, the thermosetting resin material in the intermediate assembly is heat-cured under the above-mentioned close contact state, and then the cured resin material 3c is cooled to room temperature. It is particularly preferable that the thermosetting resin has a higher linear expansion coefficient than the substrate. When the amount of contraction due to the cooling of the cured resin is larger than the amount of contraction due to the cooling of the substrate material (= first bump), the predetermined contact pressure between the first bump and the second bump increases, and the electrical connection increases. Reliability is further improved.

【0031】第2バンプ20がはんだ材料で形成され、
樹脂材料3が熱硬化性樹脂である場合は、中間組立品中
の樹脂材料をはんだ材料の融点以下の昇温下で硬化さ
せ、次いで中間組立品をはんだ材料の融点もしくはそれ
以上の温度に加熱して第1バンプ10と第2バンプ20
との間をはんだ付けすることが好ましい。はんだ材料で
なる第2バンプ20は、メッキや溶融はんだの滴下など
により形成することができる。また、第2バンプをはん
だワイヤスタッドバンプとしても良い。例えば、樹脂材
料3の硬化温度が120〜150℃の範囲内であり、は
んだ材料の溶融温度が約183℃である場合、中間組立
品は、加圧下、約160℃の温度で加熱硬化される。こ
の時、第1バンプ10と第2バンプ20の間にある樹脂
材料3が除去され、第1バンプが第2バンプに直接接触
する。その後、中間組立品を183℃以上に加熱して、
第2バンプ20のはんだ材料を溶融させ、第1バンプと
第2バンプとの間をはんだ接合する。
The second bump 20 is formed of a solder material,
When the resin material 3 is a thermosetting resin, the resin material in the intermediate assembly is cured at a temperature lower than the melting point of the solder material, and then the intermediate assembly is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder material. And the first bump 10 and the second bump 20
Is preferably soldered. The second bump 20 made of a solder material can be formed by plating or dropping molten solder. Further, the second bump may be a solder wire stud bump. For example, if the curing temperature of the resin material 3 is in the range of 120 to 150 ° C. and the melting temperature of the solder material is about 183 ° C., the intermediate assembly is heat-cured under pressure at a temperature of about 160 ° C. . At this time, the resin material 3 between the first bump 10 and the second bump 20 is removed, and the first bump directly contacts the second bump. Then, heat the intermediate assembly to 183 ° C or higher,
The solder material of the second bump 20 is melted, and the first bump and the second bump are joined by soldering.

【0032】上記したはんだ接合の各々において、フラ
ックスの使用を避けるため、はんだ接合を真空中もしく
は不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。あるい
は、はんだ接合に先立って、酸化物被膜を除去するため
のプラズマ処理を第1および第2バンプの表面に施すこ
とも好ましい。
In each of the above-mentioned solder joints, it is preferable to perform the solder joints in a vacuum or in an inert gas atmosphere in order to avoid the use of flux. Alternatively, it is also preferable to perform a plasma treatment for removing the oxide film on the surfaces of the first and second bumps before the solder bonding.

【0033】また、第1バンプ10と第2バンプ20と
の間の電気接続を導電性ペーストを使用して形成しても
良い。この場合は、はんだ接合に比べて、120〜15
0℃の低温で電気接続を形成することができるので、半
導体チップ2の熱損傷の発生を防ぐことができる。
The electrical connection between the first bump 10 and the second bump 20 may be formed by using a conductive paste. In this case, compared to soldering, 120 to 15
Since the electrical connection can be formed at a low temperature of 0 ° C., the occurrence of thermal damage to the semiconductor chip 2 can be prevented.

【0034】さらに、第1バンプ10と第2バンプ20
との間の接合強度を高めるため、超音波接合により第2
バンプを第1バンプに接合することが好ましい。特に、
中間組立品内の樹脂材料3を加熱硬化しながら、超音波
接合を実施することが好ましい。尚、第1バンプ10の
導体層12および第2バンプ20が金で形成される場
合、超音波接合により形成される第1バンプと第2バン
プとの間の電気接続は、特に高い信頼性を発揮する。
Further, the first bump 10 and the second bump 20
Ultrasonic bonding to increase the bonding strength between
Preferably, the bump is joined to the first bump. In particular,
It is preferable to perform ultrasonic bonding while heating and curing the resin material 3 in the intermediate assembly. When the conductive layer 12 and the second bump 20 of the first bump 10 are formed of gold, the electrical connection between the first bump and the second bump formed by ultrasonic bonding has particularly high reliability. Demonstrate.

【0035】樹脂材料3を供給するため、基板1と半導
体チップ2の間に樹脂シートを配置しても良い。この樹
脂シートとしては、例えば、内部に導電性粒子が分散さ
れている異方性導電フィルム(ACF)を使用することが
好ましい。この場合は、第1バンプと第2バンプの間に
樹脂材料が残留しても、第1バンプ10と第2バンプ2
0の間の電気接続が導電性粒子の存在によって確保され
る。また、中間組立品からの樹脂材料の漏れを防げると
いう長所もある。
In order to supply the resin material 3, a resin sheet may be arranged between the substrate 1 and the semiconductor chip 2. As the resin sheet, for example, it is preferable to use an anisotropic conductive film (ACF) in which conductive particles are dispersed. In this case, even if the resin material remains between the first bump and the second bump, the first bump 10 and the second bump 2
An electrical connection between zero is ensured by the presence of the conductive particles. Another advantage is that leakage of the resin material from the intermediate assembly can be prevented.

【0036】上記実施例の第1変更例として、図2(a)
および(b)に示すように、基板1は、第1バンプ10の
上面に半導体チップ2の第2バンプ20を受け入れるた
めの窪み13を有することが好ましい。第2バンプ20
を第1バンプ10に接合する時、第2バンプが窪み13
に捕獲されるので、高い位置決め精度で半導体チップ2
を基板1に実装することができる。また、第2バンプ2
0の塑性変形が窪み13内で起こり、変形した第2バン
プ20dが窪み13の内表面にフィットするので、第1
バンプと第2バンプとの接触面積が増加する。これは、
バンプ間の電気接続信頼性のさらなる向上をもたらす。
As a first modification of the above embodiment, FIG.
As shown in (b) and (b), the substrate 1 preferably has a depression 13 on the upper surface of the first bump 10 for receiving the second bump 20 of the semiconductor chip 2. Second bump 20
When bonding the first bump 10 to the first bump 10, the second bump
The semiconductor chip 2 with high positioning accuracy.
Can be mounted on the substrate 1. Also, the second bump 2
0 plastic deformation occurs in the depression 13 and the deformed second bump 20d fits the inner surface of the depression 13, so that the first
The contact area between the bump and the second bump increases. this is,
This further improves the reliability of the electrical connection between the bumps.

【0037】上記実施例の第2変更例として、図3(a)
および(b)に示すように、半導体チップ2を基板1に実
装する時、第1バンプ10と第2バンプ20の間に過剰
な接触圧の発生を防止する高さの第2突起14をストッ
パーとして有することが好ましい。この場合は、基板1
と半導体チップ2との間に一定距離を確保し、第2バン
プ20の過剰な塑性変形を防いで製造歩留まりを上げる
ことができる。
As a second modification of the above embodiment, FIG.
As shown in FIGS. 3B and 3B, when the semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 1, the second protrusion 14 having a height for preventing the generation of an excessive contact pressure between the first bump 10 and the second bump 20 is formed as a stopper. It is preferred to have as. In this case, the substrate 1
A certain distance is secured between the second bump 20 and the semiconductor chip 2, and excessive plastic deformation of the second bump 20 can be prevented, thereby increasing the production yield.

【0038】上記実施例の第3変更例として、図4に示
すように、第1バンプ10の側面の一部は、上記突起1
1の側面の一部が露出する導体層未形成表面11aでな
ることが好ましい。この導体層未形成表面11aの形成
により、第2バンプ20が第1バンプ10に押し当てら
れる時、第1バンプが弾性変形しやすくなる。
As a third modification of the above embodiment, as shown in FIG. 4, a part of the side surface of the first bump 10 is
It is preferable to form the conductor layer-unformed surface 11a where a part of the side surface is exposed. Due to the formation of the conductor layer non-formed surface 11a, when the second bump 20 is pressed against the first bump 10, the first bump is easily elastically deformed.

【0039】上記実施例の第4変更例として、図5(a)
および(b)に示すように、基板1は、隣接する突起11
の間に樹脂材料3が充填される凹部15を有することが
好ましい。凹部15を設けることにより半導体チップ2
と基板1との間にさらに多くの樹脂材料3を充填でき
る。この結果、凹部15内における樹脂材料3の硬化に
よるトータル収縮量が増加するので、第1バンプ10と
第2バンプ20間にさらに高い接触圧を提供することが
できる。このように、凹部15の形成は、第1バンプと
第2バンプ間の電気接続のさらなる信頼性の向上に有効
である。尚、凹部15の深さは、20μm以上、特に3
0μm以上であることが好ましい。凹部の深さは、図5
(a)に示されるように、隣接する第1バンプの内側と外
側での基板上面の高さの差として定義される。
As a fourth modification of the above embodiment, FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4B, the substrate 1 is
It is preferable to have a recess 15 between which the resin material 3 is filled. By providing the concave portion 15, the semiconductor chip 2
More resin material 3 can be filled between the substrate and the substrate 1. As a result, the total shrinkage due to the curing of the resin material 3 in the concave portion 15 increases, so that a higher contact pressure between the first bump 10 and the second bump 20 can be provided. Thus, the formation of the concave portion 15 is effective for further improving the reliability of the electrical connection between the first bump and the second bump. Incidentally, the depth of the concave portion 15 is 20 μm or more, especially 3 μm.
It is preferably 0 μm or more. The depth of the recess is shown in FIG.
As shown in (a), it is defined as the difference between the height of the upper surface of the substrate between the inside and outside of the adjacent first bump.

【0040】上記実施例の第5変更例として、図6(a)
および(b)に示すように、第2バンプ20は、塑性変形
能に優れる金属材料で形成される緩衝部材16を介して
第1バンプ10に押し当てられることが好ましい。金属
材料としては、金、アルミニウム、はんだ材料を使用す
ることが好ましい。例えば、緩衝部材16として、金ス
タッドバンプ、アルミニウムスタッドバンプあるいはは
んだスタッドバンプを第1バンプ10上に形成しても良
い。第2バンプ20が第1バンプ10上の緩衝部材16
に押し当てられる時、第2バンプと緩衝部材の両方が塑
性変形するので、図6(b)に示すように、変形した第2
バンプ20dと緩衝部材16dの間に密接な接触を得る
ことができる。また、緩衝部材16の使用は、第1バン
プ10の高さのバラツキが比較的大きい場合に第1バン
プと第2バンプ間の電気接続の信頼性を確保するのに有
効である。尚、緩衝部材16の厚みは、20μm以上で
あることが好ましい。
FIG. 6A shows a fifth modification of the above embodiment.
As shown in (b) and (b), it is preferable that the second bump 20 be pressed against the first bump 10 via the buffer member 16 formed of a metal material having excellent plastic deformability. As the metal material, it is preferable to use gold, aluminum, and a solder material. For example, a gold stud bump, an aluminum stud bump, or a solder stud bump may be formed on the first bump 10 as the buffer member 16. The second bump 20 is formed on the buffer member 16 on the first bump 10.
6B, both the second bump and the cushioning member are plastically deformed. Therefore, as shown in FIG.
Close contact between the bump 20d and the cushioning member 16d can be obtained. The use of the cushioning member 16 is effective in ensuring the reliability of the electrical connection between the first bump and the second bump when the height variation of the first bump 10 is relatively large. Note that the thickness of the buffer member 16 is preferably 20 μm or more.

【0041】(第2実施例)図7(a)および(b)に示す
ように、第2実施例の半導体チップ実装基板は、複数の
突起11が一体成形されてなる基板1と、突起11上に
導体層12を形成して得られる第1バンプ10と、第2
バンプ20として、その表面上に突出する端子22を有
する半導体チップ2とで主に構成される。基板1は、半
導体チップ2を内部に収容可能な凹部17を有し、突起
11は凹部の底面で基板に一体に形成される。番号21
は、半導体チップ2と端子22との間に配置される電極
である。半導体チップ2は、第1バンプ10が第2バン
プ20に接触するように基板1に実装される、本実施例
では、第1バンプ10と第2バンプ20との間の所定の
接触圧が、半導体チップ2の後面に押し当てられる加圧
保持部材4によって保持される。
(Second Embodiment) As shown in FIGS. 7A and 7B, the semiconductor chip mounting board of the second embodiment comprises a substrate 1 on which a plurality of projections 11 are integrally formed, A first bump 10 obtained by forming a conductor layer 12 thereon;
The bump 20 mainly includes the semiconductor chip 2 having the terminal 22 protruding on the surface thereof. The substrate 1 has a concave portion 17 capable of accommodating the semiconductor chip 2 therein, and the projection 11 is formed integrally with the substrate on the bottom surface of the concave portion. Number 21
Is an electrode arranged between the semiconductor chip 2 and the terminal 22. The semiconductor chip 2 is mounted on the substrate 1 such that the first bump 10 contacts the second bump 20. In this embodiment, the predetermined contact pressure between the first bump 10 and the second bump 20 is: The semiconductor chip 2 is held by a pressure holding member 4 pressed against the rear surface.

【0042】加圧保持部材4は、半導体チップ2の後面
に接触させるための第1表面41と、第1表面の周囲に
延出する第2表面42とを有する。本実施例の加圧保持
部材4は、第1表面41と第2表面42との間に段差が
あり、第1表面41が基板の凹部17内部に向かって突
出するように加圧保持部材4の第2表面42が基板1に
接合される。その結果、凹部17内に載置された半導体
チップ2の第2バンプ20が、加圧保持部材の第1表面
41によって基板1の第1バンプ10に押し当てられ、
バンプ間に所定の接触圧が保持される。
The pressure holding member 4 has a first surface 41 for making contact with the rear surface of the semiconductor chip 2 and a second surface 42 extending around the first surface. The pressure holding member 4 of this embodiment has a step between the first surface 41 and the second surface 42, and the first surface 41 projects toward the inside of the concave portion 17 of the substrate. Is bonded to the substrate 1. As a result, the second bump 20 of the semiconductor chip 2 placed in the concave portion 17 is pressed against the first bump 10 of the substrate 1 by the first surface 41 of the pressure holding member,
A predetermined contact pressure is maintained between the bumps.

【0043】圧力保持部材4は、ばね用材料で形成する
ことが好ましい。半導体チップ2への機械的ダメージを
低減することができる。また、圧力保持部材4は、接合
材43により基板1に接合される。接合材43の硬化に
よって生じる収縮力は、第1バンプ10と第2バンプ2
0との間の接触圧を高めるのに有効である。
The pressure holding member 4 is preferably formed of a spring material. Mechanical damage to the semiconductor chip 2 can be reduced. Further, the pressure holding member 4 is joined to the substrate 1 by the joining material 43. The contraction force generated by the hardening of the bonding material 43 causes the first bump 10 and the second bump 2
It is effective to increase the contact pressure between zero.

【0044】第2実施例の第1変更例として、図8に示
すように、加圧保持部材4を基板1に接合しても良い。
すなわち、加圧保持部材4は、第1表面41に導電膜4
5を有するとともに、この導電膜と電気接続を有し、第
2表面42上に形成される第1金属膜46とを有する。
基板1は凹部17周囲の上面に第2金属膜18を有す
る。したがって、加圧保持部材4は、第1および第2金
属層の間の界面に生成される合金層により基板1に接合
される。導電膜45および第2金属膜18は、金で形成
されることが好ましい。また、比較的低温で合金層を形
成するために、第1金属膜46は、錫被膜もしくは錫含
有被膜とすることが好ましい。第1金属膜46を第2金
属膜18に接合する時、その界面に金−錫合金膜を形成
することができる。この場合、圧力保持部材4と半導体
チップ2との間の電気導通が導電膜45の形成によって
確保されるので、ノイズの発生を低減することができ
る。導電膜45を有する加圧保持部材4は、電磁シール
ドとしても機能する。凹部17の内部が気密封止される
ように加圧保持部材4を基板1に接合する場合は、凹部
17内部での結露の発生を防止することができる。
As a first modification of the second embodiment, the pressure holding member 4 may be joined to the substrate 1 as shown in FIG.
That is, the pressure holding member 4 is provided on the first surface 41 by the conductive film 4.
5 and a first metal film 46 formed on the second surface 42, having an electrical connection with the conductive film.
The substrate 1 has a second metal film 18 on the upper surface around the recess 17. Therefore, the pressure holding member 4 is joined to the substrate 1 by the alloy layer generated at the interface between the first and second metal layers. The conductive film 45 and the second metal film 18 are preferably formed of gold. In order to form an alloy layer at a relatively low temperature, the first metal film 46 is preferably a tin film or a tin-containing film. When joining the first metal film 46 to the second metal film 18, a gold-tin alloy film can be formed at the interface. In this case, the electrical conduction between the pressure holding member 4 and the semiconductor chip 2 is ensured by the formation of the conductive film 45, so that the occurrence of noise can be reduced. The pressure holding member 4 having the conductive film 45 also functions as an electromagnetic shield. When the pressure holding member 4 is joined to the substrate 1 so that the inside of the recess 17 is hermetically sealed, it is possible to prevent the occurrence of dew condensation inside the recess 17.

【0045】第2実施例の第2変更例として、図9に示
すように、半導体チップがLEDのような光学素子でな
る場合は、加圧保持部材4の第1表面41に開口47を
設けることが好ましい。この開口47を介して基板1の
凹部17内に載置された光学素子2と外部との間の光の
伝送が可能になる。あるいは、加圧保持部材4に透光性
材料で形成される窓部(図示せず)を設けても良い。この
窓部を介して凹部17内に載置された光学素子2と外部
との間の光の伝送が可能になる。
As a second modification of the second embodiment, as shown in FIG. 9, when the semiconductor chip is an optical element such as an LED, an opening 47 is provided in the first surface 41 of the pressure holding member 4. Is preferred. Light can be transmitted between the optical element 2 placed in the concave portion 17 of the substrate 1 and the outside through the opening 47. Alternatively, a window (not shown) formed of a translucent material may be provided in the pressure holding member 4. Light can be transmitted between the optical element 2 placed in the recess 17 and the outside via the window.

【0046】(第3実施例)図10(a)〜(c)および図
11に示すように、本実施例では、第2実施例のものと
実質的に同じ構造を有する半導体実装基板の少なくとも
一部が樹脂材料で形成される第2基板100の内部に封
入されている。第2基板100の上面には、実施例1で
述べたのと同じ方法によって2つの半導体チップ2が実
装される。このように、本実施例は、複数の半導体チッ
プ2が基板1上および基板内部に3次元に実装されてな
るマルチチップモジュールを提供する。第2基板100
内部に実装された半導体チップに関しては、第2基板1
00の樹脂材料の硬化による収縮によって加圧保持部材
4を介して第1バンプ10と第2バンプ20との間の接
触圧をさらに高めることができる。
(Third Embodiment) As shown in FIGS. 10A to 10C and FIG. 11, in this embodiment, at least a semiconductor mounting substrate having a structure substantially the same as that of the second embodiment is used. A part is sealed inside the second substrate 100 formed of a resin material. Two semiconductor chips 2 are mounted on the upper surface of the second substrate 100 by the same method as described in the first embodiment. As described above, the present embodiment provides a multichip module in which a plurality of semiconductor chips 2 are three-dimensionally mounted on the substrate 1 and inside the substrate. Second substrate 100
For the semiconductor chip mounted inside, the second substrate 1
The contact pressure between the first bump 10 and the second bump 20 via the pressure holding member 4 can be further increased by the contraction caused by the hardening of the resin material of No. 00.

【0047】このマルチチップモジュールは、例えば、
以下の方法により製造することができる。まず、図10
(a)に示すように、上面の一部が水平方向に延長されて
いることを除いて第2実施例の基板と実質的に同じ構造
の第1基板1が作製される。凹部17の底面において基
板1と一体に形成された突起11上には、第1バンプ1
0を得るために導電層12が形成される。また、凹部1
7周囲の第1基板の上面には導電パターン19が形成さ
れる。
This multi-chip module is, for example,
It can be manufactured by the following method. First, FIG.
As shown in (a), a first substrate 1 having substantially the same structure as the substrate of the second embodiment is manufactured except that a part of the upper surface is extended in the horizontal direction. The first bump 1 is provided on the protrusion 11 formed integrally with the substrate 1 on the bottom surface of the concave portion 17.
A conductive layer 12 is formed to obtain 0. Also, recess 1
A conductive pattern 19 is formed on the upper surface of the first substrate around 7.

【0048】次に、図10(b)に示すように、第1バン
プ10が第2バンプ20と接触するように、半導体チッ
プ2が凹部17内に配置される。その後、加圧保持部材
の第1表面41が半導体チップ2を第1基板1に向かっ
て押すように、加圧保持部材4が接合材43によって第
1基板1に接合され、それにより第1バンプ10と第2
バンプ20との間に所定の接触圧が保持される。
Next, as shown in FIG. 10B, the semiconductor chip 2 is arranged in the concave portion 17 so that the first bump 10 contacts the second bump 20. Thereafter, the pressure holding member 4 is bonded to the first substrate 1 by the bonding material 43 so that the first surface 41 of the pressure holding member presses the semiconductor chip 2 toward the first substrate 1, thereby forming the first bump 10th and 2nd
A predetermined contact pressure is maintained between the bump 20 and the bump 20.

【0049】次に、図10(c)に示すように、射出成形
により第1基板1上に第2基板100を形成して、第1
基板の少なくとも一部を第2基板の内部に封入する。本
実施例では、延長された上面の導電パターン19の一部
が露出するように第2基板100が成形されている。第
2基板100の樹脂材料の硬化により生じる収縮によっ
て第1バンプ10と第2バンプ20との間の接触圧が加
圧保持部材4を介して増加するので、バンプ間の電気接
続の信頼性を更に高めることができる。本実施例では、
第2基板100の第1バンプ110のある導電層120
が第2基板の側面の一部に沿って延長され、第1基板1
上の導電パターン19と電気接続されている。
Next, as shown in FIG. 10C, a second substrate 100 is formed on the first substrate 1 by injection molding.
At least a part of the substrate is sealed inside the second substrate. In the present embodiment, the second substrate 100 is formed such that a part of the conductive pattern 19 on the extended upper surface is exposed. The contact pressure between the first bump 10 and the second bump 20 increases via the pressure holding member 4 due to shrinkage caused by the curing of the resin material of the second substrate 100, so that the reliability of the electrical connection between the bumps is reduced. Can be even higher. In this embodiment,
Conductive layer 120 with first bump 110 on second substrate 100
Are extended along a part of the side surface of the second substrate, and the first substrate 1
It is electrically connected to the upper conductive pattern 19.

【0050】次いで、第1実施例と同じ方法に基づいて
別の半導体チップ2を第2基板100の上面に実装する
ことにより、図11に示すように、複数個の本発明の加
圧保持手段を有する半導体チップ実装基板にて構成され
るマルチチップモジュールを得ることができる。
Then, another semiconductor chip 2 is mounted on the upper surface of the second substrate 100 based on the same method as that of the first embodiment, and as shown in FIG. A multi-chip module constituted by a semiconductor chip mounting substrate having the following can be obtained.

【0051】第3実施例の変更例として、半導体チップ
2がLEDのような光学素子である場合、図12に示す
ように、加圧保持部材4に透光性材料で形成される窓部
49を設けるとともに、第2基板100に開口130を
設ければ、この窓部49および開口130を介して第1
基板1の凹部17内に載置された光学素子2と外部との
間の光の伝送が可能になる。
As a modified example of the third embodiment, when the semiconductor chip 2 is an optical element such as an LED, as shown in FIG. And an opening 130 provided in the second substrate 100, the first
Light can be transmitted between the optical element 2 placed in the concave portion 17 of the substrate 1 and the outside.

【0052】[0052]

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、基板
の第1バンプと半導体チップの第2バンプとの間の所定
の接触圧が加圧保持手段によって安定に保持されるの
で、第1バンプと第2バンプとの間の電気接続において
高い信頼性を有する半導体チップ実装基板を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the predetermined contact pressure between the first bump of the substrate and the second bump of the semiconductor chip is stably held by the pressure holding means. A semiconductor chip mounting substrate having high reliability in electrical connection between the first bump and the second bump can be provided.

【0053】すなわち、加圧保持手段が基板材料よりも
線膨張率の大きい樹脂材料でなる時は、基板と半導体チ
ップの間の空間に充填された樹脂材料の硬化による収縮
が第1バンプと第2バンプとの間の接触圧を保持して、
バンプ間の電気接続の高い信頼性を長期にわたって確保
する。
In other words, when the pressure holding means is made of a resin material having a higher linear expansion coefficient than the substrate material, the contraction due to the hardening of the resin material filled in the space between the substrate and the semiconductor chip is caused by the first bump and the first bump. While maintaining the contact pressure between the two bumps,
High reliability of electrical connection between bumps is ensured for a long time.

【0054】一方、半導体チップに樹脂材料を接触させ
たくない場合は、樹脂材料の代りに加圧保持部材を使用
することが好ましい。この場合、基板の凹部に配置され
た半導体チップの第2バンプは、基板の第1バンプに加
圧保持部材によって押し当てられる。さらに、加圧保持
部材を基板に接合するために使用された接着剤の硬化に
よる収縮が、第1バンプと第2バンプとの間の接触圧を
さらに高める。このように、第1バンプと第2バンプと
の間の電気接続の高い信頼性が加圧保持部材の使用によ
っても達成される。
On the other hand, when the resin material is not desired to be brought into contact with the semiconductor chip, it is preferable to use a pressure holding member instead of the resin material. In this case, the second bump of the semiconductor chip arranged in the concave portion of the substrate is pressed against the first bump of the substrate by the pressure holding member. Further, the shrinkage due to the curing of the adhesive used for joining the pressure holding member to the substrate further increases the contact pressure between the first bump and the second bump. Thus, high reliability of the electrical connection between the first bump and the second bump is also achieved by using the pressure holding member.

【0055】特に、LEDのような光学素子を含む複数
の半導体チップを基板上および基板内に3次元に実装さ
れる場合は、樹脂材料と加圧保持部材の最適な組み合わ
せの採択により、各半導体チップと基板との間の電気接
続の高い信頼性を有するマルチチップモジュールを提供
することができる。
In particular, when a plurality of semiconductor chips including an optical element such as an LED are mounted three-dimensionally on and within a substrate, each semiconductor chip is selected by adopting an optimal combination of a resin material and a pressure holding member. A multi-chip module having high reliability of electrical connection between a chip and a substrate can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】(a)および(b)は、本発明の第1実施例にかか
る半導体実装基板の製造方法を示す概略断面図である。
FIGS. 1A and 1B are schematic sectional views showing a method for manufacturing a semiconductor mounting board according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)および(b)は、第1実施例の第1変更例を
示す概略断面図である。
FIGS. 2A and 2B are schematic cross-sectional views showing a first modification of the first embodiment.

【図3】(a)および(b)は、第1実施例の第2変更例を
示す概略断面図である。
FIGS. 3A and 3B are schematic cross-sectional views showing a second modification of the first embodiment.

【図4】第1実施例の第3変更例を示す部分斜視図であ
る。
FIG. 4 is a partial perspective view showing a third modification of the first embodiment.

【図5】(a)および(b)は、第1実施例の第4変更例を
示す概略断面図である。
FIGS. 5A and 5B are schematic cross-sectional views showing a fourth modification of the first embodiment.

【図6】(a)および(b)は、第1実施例の第5変更例を
示す概略断面図である。
FIGS. 6A and 6B are schematic cross-sectional views showing a fifth modification of the first embodiment.

【図7】(a)および(b)は、本発明の第2実施例にかか
る半導体実装基板の製造方法を示す概略断面図である。
FIGS. 7A and 7B are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor mounting substrate according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2実施例の第1変更例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 8 is a schematic sectional view showing a first modification of the second embodiment.

【図9】第2実施例の第2変更例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 9 is a schematic sectional view showing a second modification of the second embodiment.

【図10】(a)〜(c)は、本発明の第3実施例にかかる
半導体実装基板の製造方法を示す概略断面図である。
FIGS. 10A to 10C are schematic cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a semiconductor mounting board according to a third embodiment of the present invention.

【図11】第3実施例の半導体実装基板を示す概略断面
図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view showing a semiconductor mounting board of a third embodiment.

【図12】第3実施例の変更例を示す概略断面図であ
る。
FIG. 12 is a schematic sectional view showing a modification of the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 半導体チップ 3 樹脂材料 3c 硬化した樹脂 10 第1バンプ 11 突起 12 導電層 20 第2バンプ 20d 塑性変形した第2バンプ 21 電極 22 端子 Reference Signs List 1 substrate 2 semiconductor chip 3 resin material 3c cured resin 10 first bump 11 protrusion 12 conductive layer 20 second bump 20d plastically deformed second bump 21 electrode 22 terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐名川 佳治 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 木田 忍 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 高見 茂成 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 葛原 一功 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 田中 恭史 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 Fターム(参考) 5F041 AA43 DA03 DA41 5F044 KK17 KK18 KK19 LL11 LL15 QQ03  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Keiji Sanakawa 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. (72) Inventor Shigenari Takami 1048, Kadoma, Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Works Co., Ltd. (72) Inventor Kazunori Kuzuhara 1048, Odaka, Kazuma, Kadoma City, Osaka Pref. Yasushi Tanaka 1048 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works Co., Ltd. F-term (reference) 5F041 AA43 DA03 DA41 5F044 KK17 KK18 KK19 LL11 LL15 QQ03

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの突起が一体成形されて
なる基板と、前記突起上に導体層を形成して得られる第
1バンプと、第2バンプとして、その表面上に突出する
端子を有する半導体チップとを具備し、前記半導体チッ
プを、第1バンプが第2バンプに接触するように前記基
板に実装してなる半導体チップ実装基板であって、第1
バンプと第2バンプとの間に所定の接触圧を提供する加
圧保持手段を含むことを特徴とする半導体チップ実装基
板。
1. A semiconductor having at least one protrusion integrally formed thereon, a first bump obtained by forming a conductor layer on the protrusion, and a terminal as a second bump protruding on the surface. A semiconductor chip mounting substrate, comprising: a semiconductor chip mounted on the substrate such that the first bump contacts the second bump.
A semiconductor chip mounting substrate, comprising: pressure holding means for providing a predetermined contact pressure between a bump and a second bump.
【請求項2】 上記加圧保持手段は、上記基板と半導体
チップとの間の空間に充填、硬化された樹脂材料である
ことを特徴とする請求項1に記載の半導体チップ実装基
板。
2. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein the pressure holding means is a resin material filled and cured in a space between the substrate and the semiconductor chip.
【請求項3】 上記樹脂材料は、前記基板の材料より大
きい線膨張率を有することを特徴とする請求項2に記載
の半導体チップ実装基板。
3. The semiconductor chip mounting board according to claim 2, wherein the resin material has a higher linear expansion coefficient than a material of the board.
【請求項4】 上記樹脂材料と上記基板の材料との間の
線膨張率における差は、5×10-6/℃〜60×10-6
/℃の範囲内であることを特徴とする請求項3に記載の
半導体チップ実装基板。
4. The difference in the coefficient of linear expansion between the resin material and the material of the substrate is 5 × 10 −6 / ° C. to 60 × 10 −6.
4. The semiconductor chip mounting board according to claim 3, wherein the temperature is within the range of / ° C.
【請求項5】 上記第1バンプの少なくとも上面の表面
粗さ(Ra)は、0.1〜3μmの範囲内であることを特
徴とする請求項1乃至4に記載の半導体チップ実装基
板。
5. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein a surface roughness (Ra) of at least an upper surface of the first bump is in a range of 0.1 to 3 μm.
【請求項6】 上記第1バンプの側面の一部は、上記突
起の側面の一部が露出する導体層未形成表面でなること
を特徴とする請求項1乃至5に記載の半導体チップ実装
基板。
6. The semiconductor chip mounting substrate according to claim 1, wherein a part of the side surface of the first bump is a surface on which a part of the side surface of the protrusion is not formed and on which the conductor layer is not formed. .
【請求項7】 上記基板は、半導体チップが基板に実装
される時、第1バンプと第2バンプの間の過剰な接触圧
の発生を防止する高さの第2突起をストッパーとして有
することを特徴とする請求項1乃至6に記載の半導体チ
ップ実装基板。
7. The substrate has a second protrusion having a height that prevents an excessive contact pressure between the first bump and the second bump when the semiconductor chip is mounted on the substrate, as a stopper. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein:
【請求項8】 上記基板は、第1バンプの上面に半導体
チップの第2バンプを受け入れるための窪みを有するこ
とを特徴とする請求項1乃至7に記載の半導体チップ実
装基板。
8. The semiconductor chip mounting substrate according to claim 1, wherein the substrate has a depression on an upper surface of the first bump for receiving a second bump of the semiconductor chip.
【請求項9】 上記第1バンプおよび第2バンプの一方
は、錫または錫合金から選択される金属材料の表層を有
し、他方は金層を有し、しかるに半導体チップ実装基板
は第1バンプと第2バンプとの間の界面に形成される錫
と金の固相拡散層を有することを特徴とする請求項1乃
至8に記載の半導体チップ実装基板。
9. One of the first bump and the second bump has a surface layer of a metal material selected from tin or a tin alloy, and the other has a gold layer. 9. The semiconductor chip mounting substrate according to claim 1, further comprising a solid-state diffusion layer of tin and gold formed at an interface between the first bump and the second bump. 9.
【請求項10】 上記基板の材料は、5GPa以上の弾
性率を有することを特徴とする請求項1乃至9に記載の
半導体チップ実装基板。
10. The semiconductor chip mounting substrate according to claim 1, wherein the material of the substrate has an elastic modulus of 5 GPa or more.
【請求項11】 上記導体層は、5μmもしくはそれ以
上の厚みを有するニッケル層を含むことを特徴とする請
求項1乃至10に記載の半導体チップ実装基板。
11. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein the conductor layer includes a nickel layer having a thickness of 5 μm or more.
【請求項12】 上記少なくとも一つの突起は複数の突
起でなり、上記基板は、隣接する突起の間に上記樹脂材
料が充填される凹部を有することを特徴とする請求項2
乃至4に記載の半導体チップ実装基板。
12. The substrate according to claim 2, wherein the at least one protrusion comprises a plurality of protrusions, and the substrate has a recess between adjacent protrusions, the recess being filled with the resin material.
5. The semiconductor chip mounting substrate according to any one of items 1 to 4.
【請求項13】 上記第1バンプは、高い塑性変形能を
有する金属材料でなる緩衝部材を介して第2バンプに押
し当てられることを特徴とする請求項1乃至12に記載
の半導体チップ実装基板。
13. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein the first bump is pressed against the second bump via a buffer member made of a metal material having a high plastic deformation ability. .
【請求項14】 上記第1バンプは、平坦上面を有する
先細り形状であり、第1バンプの高さを第1バンプの底
面と実質的に同じ面積を有する円の直径で除した値が
0.5もしくはそれ以上であることを特徴とする請求項
1乃至13に記載の半導体チップ実装基板。
14. The first bump has a tapered shape having a flat upper surface, and a value obtained by dividing the height of the first bump by the diameter of a circle having substantially the same area as the bottom surface of the first bump is 0.1. 14. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein the number is 5 or more.
【請求項15】 上記基板は、半導体チップを内部に収
容可能な凹部を有し、上記第1バンプは凹部の底面で基
板と一体に成形され、上記加圧保持手段は、半導体チッ
プの第2バンプと反対側に位置する表面に接触させるた
めに利用される第1表面と、第1表面の周囲に延出する
第2表面とを有する加圧保持部材であり、しかるに、前
記加圧保持部材の第1表面が上記凹部内に載置された半
導体チップを基板に向かって押すように前記加圧保持部
材の第2表面が基板に接合され、それにより第1バンプ
と第2バンプとの間に上記所定の接触圧を提供すること
を特徴とする請求項1に記載の半導体チップ実装基板。
15. The substrate has a concave portion capable of accommodating a semiconductor chip therein, the first bump is formed integrally with the substrate at a bottom surface of the concave portion, and the pressure holding means is provided on a second surface of the semiconductor chip. A pressure holding member having a first surface used to contact a surface located on the side opposite to the bump, and a second surface extending around the first surface. The second surface of the pressure holding member is bonded to the substrate such that the first surface of the first member presses the semiconductor chip placed in the concave portion toward the substrate, thereby forming a gap between the first bump and the second bump. The semiconductor chip mounting board according to claim 1, wherein the predetermined contact pressure is provided to the semiconductor chip mounting board.
【請求項16】 上記加圧保持部材は、少なくとも上記
第1表面に導電膜を有するとともに、前記導電膜と電気
接続をなすように上記第2表面上に形成される第1金属
膜を有し、上記基板は凹部周囲の上面に第2金属膜を有
し、しかるに上記加圧保持部材は、前記第1金属膜と第
2金属膜の間の界面に生成される合金層を介して基板に
接合されることを特徴とする請求項15に記載の半導体
チップ実装基板。
16. The pressure holding member has a conductive film on at least the first surface and a first metal film formed on the second surface so as to make electrical connection with the conductive film. The substrate has a second metal film on the upper surface around the recess, and the pressure holding member is connected to the substrate via an alloy layer generated at an interface between the first metal film and the second metal film. The semiconductor chip mounting board according to claim 15, wherein the semiconductor chip mounting board is joined.
【請求項17】 上記凹部の内部が気密封止されるよう
に、加圧保持部材が基板に接合されることを特徴とする
請求項15もしくは16に記載の半導体チップ実装基
板。
17. The semiconductor chip mounting board according to claim 15, wherein the pressure holding member is joined to the board so that the inside of the recess is hermetically sealed.
【請求項18】 上記半導体チップは光学素子であり、
上記加圧保持部材は第1表面に開口を有し、前記開口を
介して上記凹部内に載置された光学素子と半導体チップ
実装基板の外部との間の光の伝送が可能になることを特
徴とする請求項15もしくは16に記載の半導体チップ
実装基板。
18. The semiconductor chip is an optical element,
The pressure holding member has an opening in the first surface, and light can be transmitted between the optical element mounted in the recess and the outside of the semiconductor chip mounting substrate through the opening. The semiconductor chip mounting board according to claim 15 or 16, wherein:
【請求項19】 上記半導体チップは光学素子であり、
上記加圧保持部材は透光性材料で形成される窓部を有
し、前記窓部を介して上記基板の凹部内に載置された光
学素子と半導体チップ実装基板の外部との間の光の伝送
が可能になることを特徴とする請求項15乃至17に記
載の半導体チップ実装基板。
19. The semiconductor chip is an optical element,
The pressure holding member has a window formed of a translucent material, and the light between the optical element mounted in the recess of the substrate and the outside of the semiconductor chip mounting substrate via the window. 18. The semiconductor chip mounting board according to claim 15, wherein the semiconductor chip mounting board is capable of transmitting data.
【請求項20】 上記半導体実装基板の少なくとも一部
が、樹脂材料でなる第2基板の内部に封入され、前記樹
脂材料の硬化により生じる収縮が、上記加圧保持部材を
介して第1バンプと第2バンプとの間の接触圧を高める
ことを特徴とする請求項15に記載の半導体チップ実装
基板。
20. At least a part of the semiconductor mounting substrate is sealed in a second substrate made of a resin material, and shrinkage caused by curing of the resin material is caused to contract with the first bump via the pressure holding member. 16. The semiconductor chip mounting board according to claim 15, wherein a contact pressure between the second bump and the second bump is increased.
【請求項21】 上記半導体チップは光学素子であり、
上記加圧保持部材は透光性材料で形成される窓部を有
し、上記第2基板は開口を有し、しかるに、上記凹部内
に載置された光学素子と半導体チップ実装基板の外部と
の間の光の伝送が、前記窓部および開口を介して可能に
なることを特徴とする請求項20に記載の半導体チップ
実装基板。
21. The semiconductor chip is an optical element,
The pressure holding member has a window formed of a translucent material, the second substrate has an opening, and accordingly, the optical element mounted in the recess and the outside of the semiconductor chip mounting substrate. 21. The semiconductor chip mounting substrate according to claim 20, wherein transmission of light during the period is enabled through the window and the opening.
【請求項22】 一体成形されてなる少なくとも1つの
突起を有する基板を提供する工程と、前記突起上に導体
層を形成して第1バンプを得る工程と、第2バンプとし
て、その表面上に突出する端子を有する半導体チップを
提供する工程と、第1バンプの弾性変形内であって、且
つ第2バンプが塑性変形を起こす圧力で第2バンプを第
1バンプに押し当てて第1バンプを第2バンプに密着さ
せる工程と、前記密着状態の下で第1バンプと第2バン
プとの間の所定の接触圧を維持するために加圧保持手段
を付加する工程とを含むことを特徴とする半導体チップ
実装基板の製造方法。
22. A step of providing a substrate having at least one projection formed integrally, a step of forming a conductor layer on the projection to obtain a first bump, and forming a second bump on a surface of the projection. Providing a semiconductor chip having protruding terminals; and pressing the second bump against the first bump by a pressure within the elastic deformation of the first bump and causing the second bump to undergo plastic deformation. Contacting the second bump with the second bump; and adding a pressure holding means for maintaining a predetermined contact pressure between the first bump and the second bump under the close contact state. Of manufacturing a semiconductor chip mounting substrate.
【請求項23】 第1バンプが第2バンプに接触するよ
うに上記基板上に載置された上記半導体チップと、前記
加圧保持手段として半導体チップと基板との間の空間に
充填される熱硬化性樹脂材料とで構成される中間組立品
を作製した後、第1バンプの弾性変形内であって、且つ
第2バンプの塑性変形を起こす圧力で第2バンプを第1
バンプに押し当てて第1バンプを第2バンプに密着さ
せ、次いで、前記密着状態の下で前記中間組立品中の前
記樹脂材料を加熱硬化させて第1バンプと第2バンプと
の間の所定の接触圧を維持することを特徴とする請求項
22に記載の半導体チップ実装基板の製造方法。
23. The semiconductor chip mounted on the substrate so that the first bump contacts the second bump, and heat applied to the space between the semiconductor chip and the substrate as the pressure holding means. After fabricating an intermediate assembly composed of a curable resin material, the second bump is first pressed within the elastic deformation of the first bump and under a pressure that causes plastic deformation of the second bump.
The first bumps are pressed against the bumps to bring the first bumps into close contact with the second bumps, and then the resin material in the intermediate assembly is heat-cured under the close contact state so that a predetermined distance between the first bumps and the second bumps is obtained. The method for manufacturing a semiconductor chip mounting board according to claim 22, wherein the contact pressure is maintained.
【請求項24】 上記樹脂材料は、上記基板の材料より
大きい線膨張率を有し、しかるに前記中間組立品中の前
記樹脂材料を加熱硬化させ、次いで硬化した樹脂材料の
冷却によって生じる収縮が第1バンプと第2バンプとの
間の所定の接触圧をさらに高めることを特徴とする請求
項23に記載の半導体チップ実装基板の製造方法。
24. The resin material has a greater coefficient of linear expansion than the material of the substrate, so that the resin material in the intermediate assembly is cured by heating, and then the shrinkage caused by cooling of the cured resin material is reduced. 24. The method according to claim 23, wherein a predetermined contact pressure between the first bump and the second bump is further increased.
【請求項25】 上記第2バンプは、はんだ材料で形成
され、しかるに上記中間組立品中の樹脂材料をはんだ材
料の融点以下の昇温下で硬化させ、次いで上記中間組立
品をはんだ材料の融点もしくはそれ以上の温度に加熱し
て第1バンプと第2バンプとの間をはんだ付けすること
を特徴とする請求項23もしくは24に記載の半導体チ
ップ実装基板の製造方法。
25. The second bump is formed of a solder material, and the resin material in the intermediate assembly is cured at a temperature equal to or lower than the melting point of the solder material. 25. The method for manufacturing a semiconductor chip mounting board according to claim 23, wherein the first and second bumps are soldered by heating to a temperature higher than that.
【請求項26】 第1バンプと第2バンプとの間に超音
波接合するために上記中間組立体に超音波を印加しなが
ら、上記中間組立品内の樹脂材料を加熱硬化させること
を特徴とする請求項23もしくは24に記載の半導体チ
ップ実装基板の製造方法。
26. A resin material in the intermediate assembly is heated and cured while applying ultrasonic waves to the intermediate assembly for ultrasonic bonding between the first bump and the second bump. The method for manufacturing a semiconductor chip mounting substrate according to claim 23 or 24.
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