JP2574369C - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体チップと基板上の接続電極との電気的接続に関するものであ
り、特に、導電性樹脂を用いたフェースダウンボンディング法に係る電気的接続
方法に関するものである。 従来の技術 従来、電子部品の接続端子と基板上の回路パターン端子との接続には半田付け
がよく利用されていたが、近年、例えばＩＣフラットパッケージ等の小型化と、
接続端子の増加により、接続端子間、いわゆるピッチ間隔が次第に狭くなり、従
来の半田付け技術で対処することが次第に困難になって来た。 そこで、最近では裸の半導体チップを基板上の接続電極に直付けして実装面積
の効率的使用を図ろうとする方法が考案されてきた。なかでも、半導体チップを
基板上に接続するに際し、半導体チップをフェースダウン（下向き）にして、あ
らかじめ端子電極上にメッキ等により形成したハンダからなる突起電極（バンプ
） を高温に加熱して融着する方法が、接続後の機械的強度が強く、接続の回数も１
回で済むことなどから有益な方法であるとされている。 以下図面を参照しながら、上述した従来のハンダバンプによる半導体チップの
接続方法の一例について説明する。 第２図は従来のハンダバンプによる半導体チップの接続方法の概略説明図であ
る。第２図において、８は半導体チップで、９は端子電極である。10はハンダか
らなる突起電極（バンプ）である。11は接続電極で、12は基板である。 以上のように構成されたハンダバンプによる半導体チップの接続方法について
、以下その概略について説明する。 まず、半導体チップ８の端子電極９にあらかじめハンダからなる突起電極（バ
ンプ）10を形成しておき、この半導体チップ８を下向きにして基板12の接続電極
11に位置合せを行う。その後、200〜300℃の高温に加熱してハンダを溶融し、融
着させることによって電気的接続を得るものである。 このような突起電極（バンプ）10は、まず半導体チップ８の端子電極９に、Ｃ
ｒ、Ｃｕ、Ａｕ等の金属薄膜を形成した後、メッキによりハンダを積層して形成
するものである。 発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような方法では、 (１) ハンダを溶融する際に高温に加熱する必要があり、熱応力の影響を受け易
い。 (２) ハンダによる接続のために基板側の接続電極がハンダ接続可能なものであ
る必要があり、汎用性に欠ける。 (３) 突起電極（バンプ）を形成するハンダが加熱溶融する際に流れ、ショート
が発生する危険がある。 (４) 基板への固定が突起電極（バンプ）部のみでなされているため接着強度が
弱く、接続の安定性に欠ける。 などといった課題を有していた。 本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする所は、半導
体チップと実装基板とを容易に、かつ、信頼性良く電気的接続を行う接続方法を 提供することである。 課題を解決するための手段 本発明は上記の課題を解決するため、導電性樹脂を用いた半導体チップのフェ
イスダウンによる基板への電気的接続において、半導体チップの端子電極部上に
突起電極を設ける工程と、この突起電極上に予め導電性樹脂層を形成する工程と
、基板上の所定の位置に前記半導体チップを載置して突起電極を前記導電性樹脂
層を介して前記基板の前記接続電極部と接続する工程と、硬化収縮性を有する絶
縁性樹脂を前記基板上の前記半導体チップ実装部近傍に塗布した後、前記基板を
傾けて保持し、前記絶縁性樹脂を前記半導体チップと前記基板との間のギャップ
に充填する工程と、前記導電性樹脂と前記絶縁性樹脂を同時に加熱硬化し、前記
絶縁性樹脂を収縮させる工程により半導体チップの基板に対する安定的な電気接
続を実現しようとするものである。 作用 本発明は上記した方法によって、絶縁性樹脂の硬化収縮で導電性樹脂による半
導体チップの端子電極と基板の接続電極との電気的接続の安定化を図ることがで
き、容易で信頼性の高い半導体チップの電気的な接続が可能となる。 実施例 以下、本発明の一実施例の半導体チップの接続方法について、図面を参照しな
がら説明する。 第１図(ａ)〜(ｄ)は本発明の一実施例における半導体チップの接続方法を示す
工程説明図である。第１図において、１は半導体チップ、２は端子電極である。
３は電気的接続を得るための熱硬化性の導電性樹脂である。４は接続電極であり
、５は基板である。６はディスペンサーであり、７は熱硬化性の絶縁性樹脂であ
る。 以上のように構成された半導体チップの接続方法について、以下図面を用いて
その動作を説明する。 まず、半導体チップ１の端子電極２部にあらかじめ熱硬化性の導電性樹脂３を
形成しておく。このとき導電性樹脂３は端子電極２上に直接形成してもよいし、
端子電極２にあらかじめ形成した突起電極（バンプ）上に形成してもよい。 そして、第１図(ａ)に示す様に、この半導体チップ１を下向きにして基板５の 接続電極４に位置合せを行い、基板５上に半導体チップ１を載置した後、加熱し
導電性樹脂３を硬化させることによって、第１図(ｂ)に示す様に、半導体チップ
１の端子電極２と基板５の接続電極４が電気的に接続される。 つぎに、第１図(ｃ)に示す様に、ディスペンサー６によって絶縁性樹脂７を塗
布した後、基板５を傾けて保持すると、第１図(ｄ)に示す様に、絶縁性樹脂７が
半導体チップ１と基板５の間のギャップに充填できる。この状態で加熱して絶縁
性樹脂７の硬化を行う。 また、導電性樹脂３と絶縁性樹脂７の熱硬化の条件が等しい場合には、熱硬化
を一括して同時に行ってもよい。 このとき、絶縁性樹脂７は硬化反応が進むにつれて硬化収縮するため、半導体
チップ１の端子電極２と基板５の接続電極４の間で電気的接続を行う導電性樹脂
３における密着性が増し接続の安定性が向上できる。 また、導電性樹脂３および絶縁性樹脂７の加熱硬化は、ハンダによる接続に比
べて低温で行うため、熱応力による影響を軽減することができ、かつ、絶縁性接
着剤７によっても半導体チップ１の固定を行っているために極めて安定な接続が
得られる。 さらに、半導体チップ１の端子電極２と基板５の接続電極５の電気的接続は導
電性樹脂３による接着状態で行うため、基板５の接続電極４の材質は配線材料で
あればいかなるものでもよい。 以上のようにして、半導体チップ１と基板５を極めて安定に、かつ、汎用性の
ある方法で接続が可能となる。 また、導電性樹脂３の材質は、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミ
ド系樹脂、フェノール系樹脂等にＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ等の微粉末を含んだも
ので、良好な導電性があって、かつ、熱硬化性の導電性樹脂であればいかなるも
のでもよい。 同様に、絶縁性樹脂７の材質も、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイ
ミド系樹脂、フェノール系樹脂等、熱硬化による硬化収縮性があって、かつ、熱
硬化性の絶縁性樹脂であればいかなるものでもよい。 発明の効果 以上に説明したように、本発明の半導体チップの接続方法によれば、絶縁性樹
脂の硬化収縮によって半導体チップと基板間の電気的接続部の安定性が増すため
に、容易で信頼性の高い電気的接続が可能となり、極めて実用価値が高い。

【図面の簡単な説明】 第１図(ａ)〜(ｄ)は本発明の一実施例における半導体チップの接続方法を示す
工程説明図、第２図は従来の半導体チップの接続方法を示す概略説明図である。 １，８……半導体チップ、２，９……端子電極、３……導電性樹脂、 ４，11……接続電極、５，12……基板、10……突起電極（バンプ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】（１） 半導体チップを基板上の接続電極部へ実装する方法であって、前記半導
   体チップの端子電極部上に突起電極を設ける工程と、前記突起電極上に予め導電
   性樹脂層を形成する工程と、前記突起電極を前記導電性樹脂層を介して前記基板
   の前記接続電極部と接続する工程と、硬化収縮性を有する絶縁性樹脂を前記基板
   上の前記半導体チップ実装部近傍に塗布した後、前記基板を傾けて保持し、前記
   絶縁性樹脂を前記半導体チップと前記基板との間のギャップに充填する工程と、
   前記導電性樹脂と前記絶縁性樹脂を同時に硬化し、前記絶縁性樹脂を収縮させる
   工程とからなることを特徴とする半導体チップの実装方法。（２） 絶縁性樹脂を収縮させる工程が、熱硬化性の絶縁性樹脂を加熱により硬
   化収縮させて行う工程であることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの実
   装方法。