JP2780499B2 - 半導体装置の実装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体の実装方式であ
るＣＯＢ実装に関するものである。
るＣＯＢ実装に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】 近年、半導体素子は益々
大型化、多ピン化、狭ピッチ化の傾向にあり、これらの
半導体素子を以下に高密度に実装するかが最重要課題と
なっている。この高密度化を図る方法のひとつとしてＣ
ＯＢ実装方式がある。
大型化、多ピン化、狭ピッチ化の傾向にあり、これらの
半導体素子を以下に高密度に実装するかが最重要課題と
なっている。この高密度化を図る方法のひとつとしてＣ
ＯＢ実装方式がある。
【０００３】従来のＣＯＢ実装方式としては、例えばマ
イクロバンプボンディング方式（ＭＢＢ実装）がある。
従来のＭＢＢ実装方式を図３、図４とともに説明する。
イクロバンプボンディング方式（ＭＢＢ実装）がある。
従来のＭＢＢ実装方式を図３、図４とともに説明する。
【０００４】まず接続後の断面を図３（ａ）に示す。Ｍ
ＢＢ実装方式はＬＳＩ電極30に金属突起31（以下バンプ
と呼ぶ。）を有したＬＳＩチップ32、回路基板33、光硬
化性絶縁樹脂35の３つの要素から構成される。ＬＳＩチ
ップ32は、光硬化性絶縁樹脂35によりフェースダウンで
回路基板33に固定され、ＬＳＩチップ32のバンプ31と回
路基板の電極34は光硬化性絶縁樹脂35の収縮力により、
圧接接合される。図３（ｂ）に接続原理を示す。ＬＳＩ
チップ32と回路基板33間のギャップｈは、バンプ31の厚
みで規制されるが、この状態で光硬化性絶縁樹脂35を硬
化すると、Δｈの収縮量をもった状態で収縮力Ｗが作用
する。また、ＬＳＩチップ32と光硬化性絶縁樹脂35およ
び回路基板33と光硬化性絶縁樹脂35間は各々の密着力
α、βが作用しているためバンプ31と回路基板の電極34
同士は圧接・接続される。
ＢＢ実装方式はＬＳＩ電極30に金属突起31（以下バンプ
と呼ぶ。）を有したＬＳＩチップ32、回路基板33、光硬
化性絶縁樹脂35の３つの要素から構成される。ＬＳＩチ
ップ32は、光硬化性絶縁樹脂35によりフェースダウンで
回路基板33に固定され、ＬＳＩチップ32のバンプ31と回
路基板の電極34は光硬化性絶縁樹脂35の収縮力により、
圧接接合される。図３（ｂ）に接続原理を示す。ＬＳＩ
チップ32と回路基板33間のギャップｈは、バンプ31の厚
みで規制されるが、この状態で光硬化性絶縁樹脂35を硬
化すると、Δｈの収縮量をもった状態で収縮力Ｗが作用
する。また、ＬＳＩチップ32と光硬化性絶縁樹脂35およ
び回路基板33と光硬化性絶縁樹脂35間は各々の密着力
α、βが作用しているためバンプ31と回路基板の電極34
同士は圧接・接続される。
【０００５】図４はＭＢＢ実装方式のプロセスを示す。
まず回路基板33上もしくはＬＳＩチップ32側に光硬化性
絶縁樹脂35をディスペンサなどで滴下する（ａ）。つい
で、ＬＳＩチップ32のバンプ31と回路基板の電極34とを
位置合わせする（ｂ）。この位置合わせは、回路基板33
がガラス板であればガラス板側から行い、不透明基板で
あれば２個のカメラでＬＳＩチップ32面と回路基板33面
の両方のパターンを認識させ合体させる。位置合わせが
終わると、ＬＳＩチップ32を加圧する（ｃ）。この加圧
により光硬化性絶縁樹脂35はＬＳＩチップ32のバンプ31
と回路基板の電極34の間から排出され、バンプ31と回路
基板の電極34は電気的に接触する。次に紫外光ＵＶ光を
照射して光硬化性絶縁樹脂35を硬化させる（ｄ）。この
とき基板33がガラス等の透明なものであれば（ｅ）のご
とく裏面からＵＶ光を照射してもよい。硬化が終了して
から加圧治具36を取り去るとＬＳＩチップ32と回路基板
の電極34との接続が完了する（ｆ）。このように、ＬＳ
Ｉチップ32の回路基板33への実装が完了する。
まず回路基板33上もしくはＬＳＩチップ32側に光硬化性
絶縁樹脂35をディスペンサなどで滴下する（ａ）。つい
で、ＬＳＩチップ32のバンプ31と回路基板の電極34とを
位置合わせする（ｂ）。この位置合わせは、回路基板33
がガラス板であればガラス板側から行い、不透明基板で
あれば２個のカメラでＬＳＩチップ32面と回路基板33面
の両方のパターンを認識させ合体させる。位置合わせが
終わると、ＬＳＩチップ32を加圧する（ｃ）。この加圧
により光硬化性絶縁樹脂35はＬＳＩチップ32のバンプ31
と回路基板の電極34の間から排出され、バンプ31と回路
基板の電極34は電気的に接触する。次に紫外光ＵＶ光を
照射して光硬化性絶縁樹脂35を硬化させる（ｄ）。この
とき基板33がガラス等の透明なものであれば（ｅ）のご
とく裏面からＵＶ光を照射してもよい。硬化が終了して
から加圧治具36を取り去るとＬＳＩチップ32と回路基板
の電極34との接続が完了する（ｆ）。このように、ＬＳ
Ｉチップ32の回路基板33への実装が完了する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来例に
おいては以下のような問題点がある。
おいては以下のような問題点がある。
【０００７】回路基板33とＬＳＩチップ32とを加圧接続
するとき加圧治具36と回路基板33、ＬＳＩチップ32との
間の平行度を保つのが難しくバンプ31と回路基板の電極
34との間に接続不良が起こりやすい。また、光硬化性樹
脂35がＬＳＩチップ32やまわりの雰囲気の温度上昇によ
り熱膨張し、そのためにバンプ31が回路基板の電極34か
ら離れ接続不良を起こすという問題点を有していた。
するとき加圧治具36と回路基板33、ＬＳＩチップ32との
間の平行度を保つのが難しくバンプ31と回路基板の電極
34との間に接続不良が起こりやすい。また、光硬化性樹
脂35がＬＳＩチップ32やまわりの雰囲気の温度上昇によ
り熱膨張し、そのためにバンプ31が回路基板の電極34か
ら離れ接続不良を起こすという問題点を有していた。
【０００８】本発明は上記問題点に鑑み、バンプと回路
基板の電極とを接続不良無く接続する方法を提供するも
のである。
基板の電極とを接続不良無く接続する方法を提供するも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、絶縁基板上に
半導体素子の電極に対応した位置に電極配線を形成し、
前記基板の電極配線部に光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、
前記光硬化性絶縁樹脂上に前記電極配線以外の部分に熱
収縮性樹脂を載せ、前記熱収縮性樹脂上に更に光硬化性
樹脂を塗布した後、前記電極配線に対応した電極部に金
属突起を有する半導体導体素子の金属突起と前記電極配
線を位置合わせし、前記光硬化性樹脂を硬化させ前記基
板と半導体素子を接合した後、前記半導体素子を接合し
た基板を熱処理し、前記熱収縮性樹脂を収縮させ、前記
熱収縮性樹脂の収縮力により前記半導体素子の金属突起
と前記基板の電極配線をしっかりと接触させる方法を提
供する。前記熱収縮性樹脂には熱収縮性フィルムを用い
るのが望ましい。
半導体素子の電極に対応した位置に電極配線を形成し、
前記基板の電極配線部に光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、
前記光硬化性絶縁樹脂上に前記電極配線以外の部分に熱
収縮性樹脂を載せ、前記熱収縮性樹脂上に更に光硬化性
樹脂を塗布した後、前記電極配線に対応した電極部に金
属突起を有する半導体導体素子の金属突起と前記電極配
線を位置合わせし、前記光硬化性樹脂を硬化させ前記基
板と半導体素子を接合した後、前記半導体素子を接合し
た基板を熱処理し、前記熱収縮性樹脂を収縮させ、前記
熱収縮性樹脂の収縮力により前記半導体素子の金属突起
と前記基板の電極配線をしっかりと接触させる方法を提
供する。前記熱収縮性樹脂には熱収縮性フィルムを用い
るのが望ましい。
【００１０】
【作用】本発明のごとく、絶縁性光硬化性樹脂の間に熱
収縮性フィルムを入れ、熱収縮性フィルムの収縮力によ
って電極配線とバンプを接触させることにより、電極配
線とバンプとを接続不良無く容易に接続することができ
る。
収縮性フィルムを入れ、熱収縮性フィルムの収縮力によ
って電極配線とバンプを接触させることにより、電極配
線とバンプとを接続不良無く容易に接続することができ
る。
【００１１】
【実施例】以下本発明の一実施例にかかる方法を図１、
図２とともに説明する。
図２とともに説明する。
【００１２】まず接続後の断面を図１（ａ）に示す。本
発明は、ＬＳＩ電極１にバンプ２を有したＬＳＩチップ
３、回路基板４、光硬化性等の絶縁樹脂６および熱収縮
性フィルム７の４つの要素から構成される。バンプ２
は、例えばＡｕを用い、回路基板の電極５は例えはＴｉ
−Ｐｄ−Ａｕの３層膜を用いる。ＬＳＩチップ３は、光
硬化性絶縁樹脂６によりフェースダウンで回路基板４に
固定され、ＬＳＩチップ３のバンプ２と回路基板の電極
５は光硬化性絶縁樹脂６の収縮力により、接触させられ
る。この後、全体を熱処理する事により熱収縮性フィル
ム７の収縮力によりＬＳＩチップ３のバンプ２と回路基
板の電極５は更にしっかりと接触させられる。このとき
熱硬化性フィルム７は回路基板の電極５やバンプ２の位
置まで広がらない量とする。図１（ｂ）に接続原理を示
す。ＬＳＩチップ３と回路基板４間のギャップｈは、バ
ンプ２の厚みで規制されるが、この状態で光硬化性絶縁
樹脂６を硬化すると、Δｈ1の収縮量をもった状態で収
縮力Ｗ1が作用する。また、ＬＳＩチップ３と光硬化性
絶縁樹脂６および回路基板４と光硬化性絶縁樹脂６間は
各々の密着力α、βが作用しているためバンプ２と回路
基板の電極５同士は圧接・接触させられる。次に熱処理
を行うことにより熱収縮性フィルム７が収縮し、更に△
ｈ2の収縮量をもった状態で収縮力Ｗ2が作用し、バンプ
２と回路基板の電極５同士を強く圧接する。この時、収
縮量△ｈ2のおよび収縮力Ｗ2は、光硬化性絶縁樹脂６の
熱膨張力−△ｈ3および膨張量−Ｗ3よりも大きなものを
用いる。
発明は、ＬＳＩ電極１にバンプ２を有したＬＳＩチップ
３、回路基板４、光硬化性等の絶縁樹脂６および熱収縮
性フィルム７の４つの要素から構成される。バンプ２
は、例えばＡｕを用い、回路基板の電極５は例えはＴｉ
−Ｐｄ−Ａｕの３層膜を用いる。ＬＳＩチップ３は、光
硬化性絶縁樹脂６によりフェースダウンで回路基板４に
固定され、ＬＳＩチップ３のバンプ２と回路基板の電極
５は光硬化性絶縁樹脂６の収縮力により、接触させられ
る。この後、全体を熱処理する事により熱収縮性フィル
ム７の収縮力によりＬＳＩチップ３のバンプ２と回路基
板の電極５は更にしっかりと接触させられる。このとき
熱硬化性フィルム７は回路基板の電極５やバンプ２の位
置まで広がらない量とする。図１（ｂ）に接続原理を示
す。ＬＳＩチップ３と回路基板４間のギャップｈは、バ
ンプ２の厚みで規制されるが、この状態で光硬化性絶縁
樹脂６を硬化すると、Δｈ1の収縮量をもった状態で収
縮力Ｗ1が作用する。また、ＬＳＩチップ３と光硬化性
絶縁樹脂６および回路基板４と光硬化性絶縁樹脂６間は
各々の密着力α、βが作用しているためバンプ２と回路
基板の電極５同士は圧接・接触させられる。次に熱処理
を行うことにより熱収縮性フィルム７が収縮し、更に△
ｈ2の収縮量をもった状態で収縮力Ｗ2が作用し、バンプ
２と回路基板の電極５同士を強く圧接する。この時、収
縮量△ｈ2のおよび収縮力Ｗ2は、光硬化性絶縁樹脂６の
熱膨張力−△ｈ3および膨張量−Ｗ3よりも大きなものを
用いる。
【００１３】図２は本発明における実装方式のプロセス
を示す。まず回路基板４に光硬化性絶縁樹脂６をディス
ペンサなどで滴下する（ａ）。ついで、熱収縮性フィル
ム７を回路基板４上の光硬化性樹脂６の上に載せ、さら
に、熱収縮性フィルム７上に光硬化性絶縁樹脂６を滴下
する。このとき熱収縮性フィルム７はバンプ２や回路基
板の電極５を覆わない量とする（ｂ）。ついで、ＬＳＩ
チップ３のバンプ２と回路基板の電極５とを位置合わせ
する（ｃ）。この位置合わせは、回路基板４がガラス板
であればガラス板側から行い、不透明基板であれば２個
のカメラでＬＳＩチップ３面と回路基板４面の両方のパ
ターンを認識させ合体させる。位置合わせが終わると、
ＬＳＩチップ３を加圧する。この加圧によりバンプ２と
回路基板の電極５は電気的にほぼ接触する。次に光硬化
性絶縁樹脂６を例えば（ｄ）のごとくＵＶ光を照射して
硬化させる。なお、基板４が透明の場合は、（ｅ）のご
とく裏面からＵＶ光を照射してもよい。硬化が終了して
から加圧治具８を取り去るとＬＳＩチップ３と回路基板
４との接続が完了する。このあとＬＳＩチップ３の接合
された回路基板４を熱処理し熱収縮性フィルム７を収縮
させ、さらにしっかりとＬＳＩチップ３のバンプ２と回
路基板の電極５とを接触させ、ＬＳＩチップ３の回路基
板４への実装が完了する（ｆ）。
を示す。まず回路基板４に光硬化性絶縁樹脂６をディス
ペンサなどで滴下する（ａ）。ついで、熱収縮性フィル
ム７を回路基板４上の光硬化性樹脂６の上に載せ、さら
に、熱収縮性フィルム７上に光硬化性絶縁樹脂６を滴下
する。このとき熱収縮性フィルム７はバンプ２や回路基
板の電極５を覆わない量とする（ｂ）。ついで、ＬＳＩ
チップ３のバンプ２と回路基板の電極５とを位置合わせ
する（ｃ）。この位置合わせは、回路基板４がガラス板
であればガラス板側から行い、不透明基板であれば２個
のカメラでＬＳＩチップ３面と回路基板４面の両方のパ
ターンを認識させ合体させる。位置合わせが終わると、
ＬＳＩチップ３を加圧する。この加圧によりバンプ２と
回路基板の電極５は電気的にほぼ接触する。次に光硬化
性絶縁樹脂６を例えば（ｄ）のごとくＵＶ光を照射して
硬化させる。なお、基板４が透明の場合は、（ｅ）のご
とく裏面からＵＶ光を照射してもよい。硬化が終了して
から加圧治具８を取り去るとＬＳＩチップ３と回路基板
４との接続が完了する。このあとＬＳＩチップ３の接合
された回路基板４を熱処理し熱収縮性フィルム７を収縮
させ、さらにしっかりとＬＳＩチップ３のバンプ２と回
路基板の電極５とを接触させ、ＬＳＩチップ３の回路基
板４への実装が完了する（ｆ）。
【００１４】その効果について従来例との比較を（表
１）に示す。
１）に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】以上の方法により、加圧治具７とＬＳＩチ
ップ３、および回路基板４との平行度の不十分さによる
バンプ２と回路基板の電極５との接続不良、および光硬
化性樹脂６がＬＳＩチップ３やまわりの雰囲気の温度上
昇により熱膨張し、そのためにバンプ31が回路基板の電
極34から離れ接続不良を起こすという問題を著しく減少
させることができる。
ップ３、および回路基板４との平行度の不十分さによる
バンプ２と回路基板の電極５との接続不良、および光硬
化性樹脂６がＬＳＩチップ３やまわりの雰囲気の温度上
昇により熱膨張し、そのためにバンプ31が回路基板の電
極34から離れ接続不良を起こすという問題を著しく減少
させることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように本発明は、絶縁基板上に半
導体素子の電極に対応した位置に電極配線を形成し、前
記基板の電極配線部に光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、前
記光硬化性絶縁樹脂上に前記電極配線以外の部分に熱収
縮性フィルムを載せ、前記熱収縮性フィルム上に更に光
硬化性樹脂を塗布した後、前記電極配線に対応した電極
部に金属突起を有する半導体導体素子の金属突起と前記
電極配線を位置合わせし、前記光硬化性樹脂を硬化させ
前記基板と半導体素子を接合した後、前記半導体素子を
接合した基板を熱処理し、前記熱収縮性フィルムを収縮
させ、前記熱収縮性フィルムの収縮力により前記半導体
素子の金属突起と前記基板の電極配線をしっかりと接触
させる方法を用いることにより、回路基板とＬＳＩチッ
プとを加圧接続するときの加圧治具と回路基板、ＬＳＩ
チップとの間の平行度の不十分さによるバンプと回路基
板の電極との間に接続不良や、光硬化性絶縁樹脂がＬＳ
Ｉチップやまわりの雰囲気の温度上昇により熱膨張し、
そのためにバンプが回路基板の電極から離れ接続不良を
起こすという問題点を著しく減少させることができ、半
導体装置の実装に十分寄与するものである。
導体素子の電極に対応した位置に電極配線を形成し、前
記基板の電極配線部に光硬化性絶縁樹脂をを塗布し、前
記光硬化性絶縁樹脂上に前記電極配線以外の部分に熱収
縮性フィルムを載せ、前記熱収縮性フィルム上に更に光
硬化性樹脂を塗布した後、前記電極配線に対応した電極
部に金属突起を有する半導体導体素子の金属突起と前記
電極配線を位置合わせし、前記光硬化性樹脂を硬化させ
前記基板と半導体素子を接合した後、前記半導体素子を
接合した基板を熱処理し、前記熱収縮性フィルムを収縮
させ、前記熱収縮性フィルムの収縮力により前記半導体
素子の金属突起と前記基板の電極配線をしっかりと接触
させる方法を用いることにより、回路基板とＬＳＩチッ
プとを加圧接続するときの加圧治具と回路基板、ＬＳＩ
チップとの間の平行度の不十分さによるバンプと回路基
板の電極との間に接続不良や、光硬化性絶縁樹脂がＬＳ
Ｉチップやまわりの雰囲気の温度上昇により熱膨張し、
そのためにバンプが回路基板の電極から離れ接続不良を
起こすという問題点を著しく減少させることができ、半
導体装置の実装に十分寄与するものである。
【図１】本発明の一実施例における半導体素子を基板に
実装したときの断面図、および接続原理図である。
実装したときの断面図、および接続原理図である。
【図２】同実施例における実装方式のプロセス工程断面
図である。
図である。
【図３】従来例において半導体素子を実装したときの断
面図、および接続原理図である。
面図、および接続原理図である。
【図４】従来例における実装方式のプロセス工程断面図
である。
である。
１ ＬＳＩ電極 ２ バンプ ３ ＬＳＩチップ ４ 回路基板 ５ 回路基板の電極 ６ 光硬化性絶縁樹脂 ７ 熱収縮性フィルム ８ 加圧治具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−75381（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−135763（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−110949（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−59827（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−8734（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−21444（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01L 21/60 311 H01L 23/29 H01L 23/31
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁基板上に半導体素子の電極に対応し
た位置に電極配線を形成し、前記基板の電極配線部に光
硬化性絶縁樹脂をを塗布し、前記光硬化性絶縁樹脂上に
前記電極配線以外の部分に熱収縮性樹脂を載せ、前記熱
収縮性樹脂上に更に光硬化性樹脂を塗布した後、前記電
極配線に対応した電極部に金属突起を有する半導体導体
素子の金属突起と前記電極配線を位置合わせし、前記光
硬化性樹脂を硬化させ前記基板と半導体素子を接合した
後、前記半導体素子を接合した基板を熱処理し、前記熱
収縮性樹脂を収縮させ、前記熱収縮性樹脂の収縮力によ
り前記半導体素子の金属突起と前記基板の電極配線とを
電気的に接触させることを特徴とする半導体装置の半導
体装置の実装方法。 - 【請求項２】 熱収縮性樹脂が熱収縮性フィルムである
ことを特徴とする請求項１記載の半導体装置の実装方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1518991A JP2780499B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体装置の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1518991A JP2780499B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体装置の実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254343A JPH04254343A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2780499B2 true JP2780499B2 (ja) | 1998-07-30 |
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ID=11881901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1518991A Expired - Fee Related JP2780499B2 (ja) | 1991-02-06 | 1991-02-06 | 半導体装置の実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2780499B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
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-
1991
- 1991-02-06 JP JP1518991A patent/JP2780499B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH04254343A (ja) | 1992-09-09 |
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