JP3422312B2 - 半導体装置の実装方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置の実装
方法に関し、特に、パッケージング前の半導体チップを
プリント配線板などのような実装用基板に実装する際に
用いられる、圧接工法を採用したフリップチップ方式の
実装方法に関する。
方法に関し、特に、パッケージング前の半導体チップを
プリント配線板などのような実装用基板に実装する際に
用いられる、圧接工法を採用したフリップチップ方式の
実装方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回路が形成され未だパッケージングされ
ていない半導体チップ（ベアチップ）を、プリント配線
板などのような実装用基板にフリップチップボンディン
グする工法の一つに、圧接工法がある。この工法の特徴
は、ベアチップの表面に設けた外部との接続用電極（バ
ンプ）と実装用基板の表面に設けられた外部との接続用
電極（パッド）とを、チップと基板との間に予め充填し
ておいた未硬化の封止樹脂を挟んで機械的に接触させ、
加圧し、しかる後上記封止樹脂を硬化させ、その封止樹
脂が硬化するときの体積収縮により、バンプとパッドと
の接触圧、接触面積を増強し、補完して両者の間の電気
的導通を確保するところにあり、はんだや導電性樹脂な
どの接合材料を必要としない、ボンディングと同時にチ
ップのパッケージングが完成するなどの利点がある。
ていない半導体チップ（ベアチップ）を、プリント配線
板などのような実装用基板にフリップチップボンディン
グする工法の一つに、圧接工法がある。この工法の特徴
は、ベアチップの表面に設けた外部との接続用電極（バ
ンプ）と実装用基板の表面に設けられた外部との接続用
電極（パッド）とを、チップと基板との間に予め充填し
ておいた未硬化の封止樹脂を挟んで機械的に接触させ、
加圧し、しかる後上記封止樹脂を硬化させ、その封止樹
脂が硬化するときの体積収縮により、バンプとパッドと
の接触圧、接触面積を増強し、補完して両者の間の電気
的導通を確保するところにあり、はんだや導電性樹脂な
どの接合材料を必要としない、ボンディングと同時にチ
ップのパッケージングが完成するなどの利点がある。
【０００３】従来の方法により実装するときの実装構造
部分の断面を工程順に示す図６及び図７を参照して、こ
の実装方法に用いられるチップ１の一主面には、外部と
の接続用電極として、バンプ２が設けられている（図６
（ａ））。バンプ２は、チップ表面の図示しない電極上
にＡｕ線などを用いて形成されたものである。一方、実
装用の回路基板３の表面には、チップ側のバンプ２に対
応する位置に、外部との接続用電極であるパッド４が形
成されている（図６（ｂ））。チップ側のバンプ２は、
相手側である回路基板側のパッド４に食い込み易いよう
に、一般に、突起状の形状にしてある。
部分の断面を工程順に示す図６及び図７を参照して、こ
の実装方法に用いられるチップ１の一主面には、外部と
の接続用電極として、バンプ２が設けられている（図６
（ａ））。バンプ２は、チップ表面の図示しない電極上
にＡｕ線などを用いて形成されたものである。一方、実
装用の回路基板３の表面には、チップ側のバンプ２に対
応する位置に、外部との接続用電極であるパッド４が形
成されている（図６（ｂ））。チップ側のバンプ２は、
相手側である回路基板側のパッド４に食い込み易いよう
に、一般に、突起状の形状にしてある。
【０００４】圧接工法を採用したフリップチップ方式の
実装方法においては、先ず、回路基板３上のチップを搭
載すべき領域に、封止樹脂５を供給する（図６
（ｃ））。樹脂５は、例えばエポキシ樹脂のような熱硬
化性のものであり、回路基板のパッド４より内側の部分
に供給される。樹脂５の供給には、例えばスクリーン印
刷やディスペンサーによる滴下などが用いられる。スク
リーン印刷を用いる場合は、図６（ｃ）及び図５（ａ）
に示すように、チップ搭載領域８の中のパッド４の内側
全域に塗布する。ディスペンサーを用いるときは、図示
はしないが、チップ搭載領域の中央部分に滴下する。
実装方法においては、先ず、回路基板３上のチップを搭
載すべき領域に、封止樹脂５を供給する（図６
（ｃ））。樹脂５は、例えばエポキシ樹脂のような熱硬
化性のものであり、回路基板のパッド４より内側の部分
に供給される。樹脂５の供給には、例えばスクリーン印
刷やディスペンサーによる滴下などが用いられる。スク
リーン印刷を用いる場合は、図６（ｃ）及び図５（ａ）
に示すように、チップ搭載領域８の中のパッド４の内側
全域に塗布する。ディスペンサーを用いるときは、図示
はしないが、チップ搭載領域の中央部分に滴下する。
【０００５】次に、図６（ｄ）に示すように、チップ１
の裏面（バンプ２が形成されている面とは反対側の面）
をチップ加熱用のヒーター（図示せず）を備える吸着ヘ
ッド７で吸着すると共に、チップを加熱する。また、回
路基板３をその下面側に設置した図示しないヒータブロ
ックで所定の温度に加熱する。そして、図７（ａ）に示
すように、チップ１と回路基板３とを平行に保ちながら
チップを降下させ、チップ側のバンプ２と基板側のパッ
ド４とを接触させる。その後、図７（ｂ）に示すよう
に、チップ１を加圧すると共にチップ側から封止樹脂５
に熱を加え、樹脂５を予備的に硬化させる。なお、チッ
プ１は、樹脂５を硬化させるに足る熱を供給するため
に、樹脂５の硬化温度以上に熱する。回路基板側は、封
止樹脂５が硬化を起こさない程度の温度にとどめる。こ
れまでの工程で、チップ側のバンプ２と回路基板側のパ
ッド４とは、機械的接触を保った状態で仮固定される。
の裏面（バンプ２が形成されている面とは反対側の面）
をチップ加熱用のヒーター（図示せず）を備える吸着ヘ
ッド７で吸着すると共に、チップを加熱する。また、回
路基板３をその下面側に設置した図示しないヒータブロ
ックで所定の温度に加熱する。そして、図７（ａ）に示
すように、チップ１と回路基板３とを平行に保ちながら
チップを降下させ、チップ側のバンプ２と基板側のパッ
ド４とを接触させる。その後、図７（ｂ）に示すよう
に、チップ１を加圧すると共にチップ側から封止樹脂５
に熱を加え、樹脂５を予備的に硬化させる。なお、チッ
プ１は、樹脂５を硬化させるに足る熱を供給するため
に、樹脂５の硬化温度以上に熱する。回路基板側は、封
止樹脂５が硬化を起こさない程度の温度にとどめる。こ
れまでの工程で、チップ側のバンプ２と回路基板側のパ
ッド４とは、機械的接触を保った状態で仮固定される。
【０００６】最後に、チップ１が仮固定された回路基板
３をオーブンなどの加熱装置中で加熱して、封止樹脂５
を完全に硬化させる（図７（ｃ））。この硬化の際に、
樹脂５の体積が収縮してチップ１と回路基板３とを引き
つけるので、チップ側のバンプ２が回路基板側のパッド
４に食い込み、両者の間の接触圧、接触面積が増強され
て、接続が確実になる。またチップ１と回路基板３と
は、以後、完全に硬化した樹脂５によって拘束されるの
で、バンプ２とパッド４との接続状態は保持され、良好
な電気的接触が維持される。
３をオーブンなどの加熱装置中で加熱して、封止樹脂５
を完全に硬化させる（図７（ｃ））。この硬化の際に、
樹脂５の体積が収縮してチップ１と回路基板３とを引き
つけるので、チップ側のバンプ２が回路基板側のパッド
４に食い込み、両者の間の接触圧、接触面積が増強され
て、接続が確実になる。またチップ１と回路基板３と
は、以後、完全に硬化した樹脂５によって拘束されるの
で、バンプ２とパッド４との接続状態は保持され、良好
な電気的接触が維持される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の実装方
法においては、図７（ａ）に示すチップ搭載工程で、チ
ップ１と回路基板３とが平行な状態で、チップ１を封止
樹脂５に接触させる。その場合、回路基板３上に供給し
た封止樹脂５の表面に凹凸があると、チップ１が樹脂５
に接触する際に、樹脂の窪み９とチップ１との間に空気
が溜まりやすい。そのような空気を溜め込んだまま、次
の樹脂の予備硬化工程（図７（ｂ））や全硬化工程（図
７（ｃ））で樹脂５を硬化させてしまうと、溜まってい
た空気が樹脂を硬化させるときの熱で膨張し、これがチ
ップ１と回路基板３との間に空隙部（ボイド）１０を形
成する。このボイドは、チップ１と封止樹脂５との間の
密着力を低下させ、延いては封止樹脂５がチップ１と回
路基板３とを引きつける力、換言すればチップ側のバン
プ２が基板側のパッド４に食い込む力や、その食い込ん
だ状態を拘束する力を低下させて、結果として、チップ
１と回路基板３の間の接続の信頼性を低下させてしま
う。
法においては、図７（ａ）に示すチップ搭載工程で、チ
ップ１と回路基板３とが平行な状態で、チップ１を封止
樹脂５に接触させる。その場合、回路基板３上に供給し
た封止樹脂５の表面に凹凸があると、チップ１が樹脂５
に接触する際に、樹脂の窪み９とチップ１との間に空気
が溜まりやすい。そのような空気を溜め込んだまま、次
の樹脂の予備硬化工程（図７（ｂ））や全硬化工程（図
７（ｃ））で樹脂５を硬化させてしまうと、溜まってい
た空気が樹脂を硬化させるときの熱で膨張し、これがチ
ップ１と回路基板３との間に空隙部（ボイド）１０を形
成する。このボイドは、チップ１と封止樹脂５との間の
密着力を低下させ、延いては封止樹脂５がチップ１と回
路基板３とを引きつける力、換言すればチップ側のバン
プ２が基板側のパッド４に食い込む力や、その食い込ん
だ状態を拘束する力を低下させて、結果として、チップ
１と回路基板３の間の接続の信頼性を低下させてしま
う。
【０００８】そこで本発明は、ベアチップを実装用基板
に実装するための、圧接工法を採用したフリップチップ
方式の実装方法であって、チップと基板との間に充填さ
れた封止樹脂にボイドの発生のない、接続の信頼性に優
れた実装方法を提供することを目的とするものである。
に実装するための、圧接工法を採用したフリップチップ
方式の実装方法であって、チップと基板との間に充填さ
れた封止樹脂にボイドの発生のない、接続の信頼性に優
れた実装方法を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置の実
装方法は、バンプ電極を備えるベアチップをパッド電極
を備える実装用基板に実装するための、圧接工法を採用
したフリップチップ方式の半導体装置の実装方法におい
て、前記ベアチップを前記実装用基板のチップ搭載領域
に予め供給された封止用の樹脂に接触させる際、前記ベ
アチップの面と前記実装用基板の面との間に角度を持た
せた状態で、最初に前記ベアチップのバンプ電極形成面
内の一点又は一直線を前記樹脂に接触させた後、前記ベ
アチップの面と実装用基板の面とのなす角度を漸次減少
させて、ベアチップと樹脂との接触面積を漸増させて行
くことを特徴とする。
装方法は、バンプ電極を備えるベアチップをパッド電極
を備える実装用基板に実装するための、圧接工法を採用
したフリップチップ方式の半導体装置の実装方法におい
て、前記ベアチップを前記実装用基板のチップ搭載領域
に予め供給された封止用の樹脂に接触させる際、前記ベ
アチップの面と前記実装用基板の面との間に角度を持た
せた状態で、最初に前記ベアチップのバンプ電極形成面
内の一点又は一直線を前記樹脂に接触させた後、前記ベ
アチップの面と実装用基板の面とのなす角度を漸次減少
させて、ベアチップと樹脂との接触面積を漸増させて行
くことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。図１〜２は、本発明の第
１の実施の形態に係る方法による実装プロセスを、工程
順に示す断面図である。図１〜２を参照して、チップ１
の表面には、前述した従来の実装方法におけると同様
に、外部との接続用電極として、Ａｕ製で突起状のバン
プ２が設けられている（図１（ａ））。一方、実装用の
回路基板３の表面には、これも従来の実装方法における
と同様に、チップ側のバンプ２に対応する位置に、外部
との接続用電極であるアルミニウム製のパッド４が形成
されている（図１（ｂ））。本発明に使用する回路基板
３の基材の種類や配線材料は、特に限定されるものでは
ないが、本実施の形態では、ビルドアップ工法により製
造されたプリント配線板を用いた。
て、図面を参照して説明する。図１〜２は、本発明の第
１の実施の形態に係る方法による実装プロセスを、工程
順に示す断面図である。図１〜２を参照して、チップ１
の表面には、前述した従来の実装方法におけると同様
に、外部との接続用電極として、Ａｕ製で突起状のバン
プ２が設けられている（図１（ａ））。一方、実装用の
回路基板３の表面には、これも従来の実装方法における
と同様に、チップ側のバンプ２に対応する位置に、外部
との接続用電極であるアルミニウム製のパッド４が形成
されている（図１（ｂ））。本発明に使用する回路基板
３の基材の種類や配線材料は、特に限定されるものでは
ないが、本実施の形態では、ビルドアップ工法により製
造されたプリント配線板を用いた。
【００１１】次に、図１（ｃ）に示すように、上記の回
路基板（プリント配線板）３上のチップを搭載すべき領
域に、封止樹脂５を供給する。樹脂５はエポキシ系の熱
硬化性即硬化型樹脂であり、後述する理由により、樹脂
に添加するフィラーの量を調節して、硬化収縮量の方が
熱膨張量より大きくなるようにした樹脂を使用した。樹
脂５の供給にはスクリーン印刷を用い、図５（ａ）に平
面図を示すように、回路基板上のチップ搭載領域８の
中、パッド４より内側の領域全体に樹脂５を塗布した。
路基板（プリント配線板）３上のチップを搭載すべき領
域に、封止樹脂５を供給する。樹脂５はエポキシ系の熱
硬化性即硬化型樹脂であり、後述する理由により、樹脂
に添加するフィラーの量を調節して、硬化収縮量の方が
熱膨張量より大きくなるようにした樹脂を使用した。樹
脂５の供給にはスクリーン印刷を用い、図５（ａ）に平
面図を示すように、回路基板上のチップ搭載領域８の
中、パッド４より内側の領域全体に樹脂５を塗布した。
【００１２】次いで、チップ１の裏面を、チップ加熱用
のヒーター（図示せず）を備える吸着ヘッド７で吸着
し、チップ１を吸着ヘッド７で、また回路基板３をその
下面側に設置した図示しないヒータブロックで、それぞ
れ所定の温度に加熱した後、バンプ２とパッド４とを位
置合わせし、チップ１を降下させて、チップ１と回路基
板上の樹脂５を接触させる。その際、図１（ｄ）に示す
ように、チップ１を基板３に対して傾けて両者の面の間
に角度を持たせ、チップ１が、先ず、バンプ形成面内の
１つの直線で樹脂５に接触するようにする。
のヒーター（図示せず）を備える吸着ヘッド７で吸着
し、チップ１を吸着ヘッド７で、また回路基板３をその
下面側に設置した図示しないヒータブロックで、それぞ
れ所定の温度に加熱した後、バンプ２とパッド４とを位
置合わせし、チップ１を降下させて、チップ１と回路基
板上の樹脂５を接触させる。その際、図１（ｄ）に示す
ように、チップ１を基板３に対して傾けて両者の面の間
に角度を持たせ、チップ１が、先ず、バンプ形成面内の
１つの直線で樹脂５に接触するようにする。
【００１３】続いて、図２（ａ）に示すように、チップ
１の角度を平行に戻しながら封止樹脂５を前後左右に押
し広げる。そのために、吸着ヘッド７は、軸回転が可能
なアーム６にとりつけられて、チップ１と基板３とのな
す角度が自在に調整可能なようにされている。上記の操
作により、樹脂５の表面の窪みに溜まっていた空気は、
樹脂と共に次第に押し出されてゆき、チップ１が回路基
板３に対して平行に戻ったときには、樹脂５の表面の空
気溜りは解消されている。ここで、上述の回路基板３を
加熱する際の温度は特に限定されるものではないが、封
止樹脂の粘度が最も低下する温度が望ましい。熱硬化性
樹脂は、一般に、或る温度より低温側では温度の低下と
共に粘度が高くなり、一方、高温側では硬化の開始、進
行に伴って、温度の上昇と共に粘度が上昇する性質を持
っている。すなわち、樹脂５の粘度は、或る温度を極点
とする特性を示す。本実施の形態においては、封止樹脂
５のこの性質を利用して、基板３の加熱温度を樹脂５の
粘度が一番低くなる７０℃とした。また、チップ１を基
板３に搭載する際の加重は、チップ側の各バンプが回路
基板側の各パッドに接触したことを示す接触圧程度でよ
い。
１の角度を平行に戻しながら封止樹脂５を前後左右に押
し広げる。そのために、吸着ヘッド７は、軸回転が可能
なアーム６にとりつけられて、チップ１と基板３とのな
す角度が自在に調整可能なようにされている。上記の操
作により、樹脂５の表面の窪みに溜まっていた空気は、
樹脂と共に次第に押し出されてゆき、チップ１が回路基
板３に対して平行に戻ったときには、樹脂５の表面の空
気溜りは解消されている。ここで、上述の回路基板３を
加熱する際の温度は特に限定されるものではないが、封
止樹脂の粘度が最も低下する温度が望ましい。熱硬化性
樹脂は、一般に、或る温度より低温側では温度の低下と
共に粘度が高くなり、一方、高温側では硬化の開始、進
行に伴って、温度の上昇と共に粘度が上昇する性質を持
っている。すなわち、樹脂５の粘度は、或る温度を極点
とする特性を示す。本実施の形態においては、封止樹脂
５のこの性質を利用して、基板３の加熱温度を樹脂５の
粘度が一番低くなる７０℃とした。また、チップ１を基
板３に搭載する際の加重は、チップ側の各バンプが回路
基板側の各パッドに接触したことを示す接触圧程度でよ
い。
【００１４】上記の平行調整、空気の追出しが完了した
後、図２（ｃ）に示すように、チップ１を加圧すると共
にチップ側から樹脂に熱を伝えて、封止樹脂５を予備的
に硬化させる。このとき、加圧力は１バンプ当たり３０
ｇとした。また、加熱は、チップ１側を２７０℃、回路
基板３側を８０℃として、その温度を３０秒間保持する
条件で行った。
後、図２（ｃ）に示すように、チップ１を加圧すると共
にチップ側から樹脂に熱を伝えて、封止樹脂５を予備的
に硬化させる。このとき、加圧力は１バンプ当たり３０
ｇとした。また、加熱は、チップ１側を２７０℃、回路
基板３側を８０℃として、その温度を３０秒間保持する
条件で行った。
【００１５】最後に、図２（ｄ）に示すように、封止樹
脂５を予備硬化させた回路基板及びチップをオーブンに
収納し、１５０℃で３時間加熱して、封止樹脂５を完全
に硬化させた。これにより、樹脂５が収縮してチップ１
と基板３とを引きつけ、バンプ２がパッド４に食い込ん
で、接触圧、接触面積が増強される。それと同時に、樹
脂５がその状態を拘束し、保持する構造が完成する。
脂５を予備硬化させた回路基板及びチップをオーブンに
収納し、１５０℃で３時間加熱して、封止樹脂５を完全
に硬化させた。これにより、樹脂５が収縮してチップ１
と基板３とを引きつけ、バンプ２がパッド４に食い込ん
で、接触圧、接触面積が増強される。それと同時に、樹
脂５がその状態を拘束し、保持する構造が完成する。
【００１６】ここで、本実施の形態では、封止樹脂５
に、硬化収縮量の方が熱膨張量より大きくなるようにし
た樹脂を用いた。これは、以下の理由による。すなわ
ち、本発明では、チップ側のバンプ２と回路基板側のパ
ッド４とは封止樹脂５の硬化に伴う体積収縮を利用し
て、当初はパッド４に接触する程度であったバンプ２
を、パッド４に食い込ませている。そこで、いま、実装
が完了した後の半導体装置に熱が加わった状態を考え
る。この場合、製造時に塗布した樹脂５の体積＜熱膨張
で増加した後の樹脂５の体積になると、つまり樹脂５の
硬化前の体積をＶ0 、硬化後の体積をＶ1 、熱膨張後の
体積をＶ2 として、樹脂５の硬化収縮量Ｖ1 −Ｖ0＜樹
脂５の熱膨張量Ｖ2 −Ｖ1 になると、樹脂５は、製造時
にバンプ２とパッド４とを接触させたとき（図２
（ｂ））以上の体積に膨張して、チップ１と基板３とを
引き離す方向に働くようになる。その結果、バンプ２と
パッド４とが離れ、電気的接続が損なわれてしまう。そ
こで、本実施の形態では、この現象による導通不良を防
ぐために、樹脂の硬化収縮量＞樹脂の熱膨張量となるよ
うにするのである。上記の関係を満足するか否かは、樹
脂５の硬化収縮率（Ｖ1 −Ｖ0 ）／Ｖ 0 と、体膨張率及
び実装後に加わる温度（温度差）とによって決るのであ
るが、所望の温度差を決めれば、樹脂に混入させるフィ
ラーの添加率を調整することで樹脂の硬化収縮率と体膨
張率とを調整することによって、上記の関係を満足させ
ることができる。
に、硬化収縮量の方が熱膨張量より大きくなるようにし
た樹脂を用いた。これは、以下の理由による。すなわ
ち、本発明では、チップ側のバンプ２と回路基板側のパ
ッド４とは封止樹脂５の硬化に伴う体積収縮を利用し
て、当初はパッド４に接触する程度であったバンプ２
を、パッド４に食い込ませている。そこで、いま、実装
が完了した後の半導体装置に熱が加わった状態を考え
る。この場合、製造時に塗布した樹脂５の体積＜熱膨張
で増加した後の樹脂５の体積になると、つまり樹脂５の
硬化前の体積をＶ0 、硬化後の体積をＶ1 、熱膨張後の
体積をＶ2 として、樹脂５の硬化収縮量Ｖ1 −Ｖ0＜樹
脂５の熱膨張量Ｖ2 −Ｖ1 になると、樹脂５は、製造時
にバンプ２とパッド４とを接触させたとき（図２
（ｂ））以上の体積に膨張して、チップ１と基板３とを
引き離す方向に働くようになる。その結果、バンプ２と
パッド４とが離れ、電気的接続が損なわれてしまう。そ
こで、本実施の形態では、この現象による導通不良を防
ぐために、樹脂の硬化収縮量＞樹脂の熱膨張量となるよ
うにするのである。上記の関係を満足するか否かは、樹
脂５の硬化収縮率（Ｖ1 −Ｖ0 ）／Ｖ 0 と、体膨張率及
び実装後に加わる温度（温度差）とによって決るのであ
るが、所望の温度差を決めれば、樹脂に混入させるフィ
ラーの添加率を調整することで樹脂の硬化収縮率と体膨
張率とを調整することによって、上記の関係を満足させ
ることができる。
【００１７】次に、本発明の第２の実施の形態につい
て、説明する。本実施の形態は、回路基板に対する封止
樹脂の供給に、ディスペンサーによる滴下を用いた例で
ある。図３〜４に、本実施の形態に係る方法による実装
プロセスを、工程順に示す。図３〜４を参照して、本実
施の形態では、第１の実施の形態におけると同じ構造の
チップ１及び回路基板３を用い、先ず、回路基板３にデ
ィスペンサーにより封止樹脂を滴下する。その場合、樹
脂５の供給は、図３（ｃ）及び図５（ｂ）に示すよう
に、回路基板３のチップ搭載領域８の或る一辺寄りで、
辺の中央の部位に行う。
て、説明する。本実施の形態は、回路基板に対する封止
樹脂の供給に、ディスペンサーによる滴下を用いた例で
ある。図３〜４に、本実施の形態に係る方法による実装
プロセスを、工程順に示す。図３〜４を参照して、本実
施の形態では、第１の実施の形態におけると同じ構造の
チップ１及び回路基板３を用い、先ず、回路基板３にデ
ィスペンサーにより封止樹脂を滴下する。その場合、樹
脂５の供給は、図３（ｃ）及び図５（ｂ）に示すよう
に、回路基板３のチップ搭載領域８の或る一辺寄りで、
辺の中央の部位に行う。
【００１８】続いて、図３（ｄ）に示すように、チップ
１を回路基板３に対して傾け角度を持たせた状態で、チ
ップ１の１辺を樹脂５に接触させる。次いで、図４
（ａ）に示すように、チップ１を回路基板３に対して平
行に戻しながら樹脂５を前後左右に押し広げ、それと同
時に、樹脂５の表面に溜まっている空気を樹脂とともに
押し出して行く。
１を回路基板３に対して傾け角度を持たせた状態で、チ
ップ１の１辺を樹脂５に接触させる。次いで、図４
（ａ）に示すように、チップ１を回路基板３に対して平
行に戻しながら樹脂５を前後左右に押し広げ、それと同
時に、樹脂５の表面に溜まっている空気を樹脂とともに
押し出して行く。
【００１９】以後、第１の実施の形態におけると同様
に、チップ１と回路基板３との平行調整、空気の追出し
を完了し（図４（ｂ））、チップ側から圧力と熱とを加
えて封止樹脂５を予備的に硬化させる（図４（ｃ））。
更に、オーブン中で封止樹脂５を完全に硬化させ（図４
（ｄ））、バンプ２をパッド４に食い込ませて、本実施
の形態に係る半導体装置を完成する。
に、チップ１と回路基板３との平行調整、空気の追出し
を完了し（図４（ｂ））、チップ側から圧力と熱とを加
えて封止樹脂５を予備的に硬化させる（図４（ｃ））。
更に、オーブン中で封止樹脂５を完全に硬化させ（図４
（ｄ））、バンプ２をパッド４に食い込ませて、本実施
の形態に係る半導体装置を完成する。
【００２０】尚、これまで述べた第１の実施の形態及び
第２の実施の形態において、チップ１を傾けて樹脂５に
接触させる際、第１の実施の形態にあっては、チップの
或る１辺の全長が最初に樹脂５に接触し、第２の実施の
形態にあっては、１辺の中央部分が最初に樹脂に接触す
ることになるが、本発明はこれに限られるものではな
い。本発明の作用原理は、チップ１の縁辺の部分から順
次樹脂５に接触するようにして、チップと樹脂との接触
面積を次第に増加させて行くことによって、樹脂の表面
に溜まった空気を追い出すことにあるので、チップの４
隅のうちのいずれか１つを最初に樹脂に接触させるよう
にしても、２つの実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。
第２の実施の形態において、チップ１を傾けて樹脂５に
接触させる際、第１の実施の形態にあっては、チップの
或る１辺の全長が最初に樹脂５に接触し、第２の実施の
形態にあっては、１辺の中央部分が最初に樹脂に接触す
ることになるが、本発明はこれに限られるものではな
い。本発明の作用原理は、チップ１の縁辺の部分から順
次樹脂５に接触するようにして、チップと樹脂との接触
面積を次第に増加させて行くことによって、樹脂の表面
に溜まった空気を追い出すことにあるので、チップの４
隅のうちのいずれか１つを最初に樹脂に接触させるよう
にしても、２つの実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ベアチップを実装用基板に実装するための、圧接工法を
採用したフリップチップ方式の実装方法であって、チッ
プと基板との間に充填された封止樹脂にボイドの発生の
ない、接続の信頼性に優れた実装方法を提供できる。
ベアチップを実装用基板に実装するための、圧接工法を
採用したフリップチップ方式の実装方法であって、チッ
プと基板との間に充填された封止樹脂にボイドの発生の
ない、接続の信頼性に優れた実装方法を提供できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる方法による
実装プロセスを、工程順に示す断面図である。
実装プロセスを、工程順に示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る方法による実
装プロセスを工程順に示す断面図であって、図１に続く
部分の図である。
装プロセスを工程順に示す断面図であって、図１に続く
部分の図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る方法による実
装プロセスを、工程順に示す断面図である。
装プロセスを、工程順に示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る方法による実
装プロセスを工程順に示す断面図であって、図３に続く
部分の図である。
装プロセスを工程順に示す断面図であって、図３に続く
部分の図である。
【図５】第１の実施の形態及び第２の実施の形態におい
て、封止樹脂を供給する部位を示す図である。
て、封止樹脂を供給する部位を示す図である。
【図６】従来の方法による実装プロセスを、工程順に示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】従来の方法による実装プロセスを工程順に示す
断面図であって、図６に続く部分の図である。
断面図であって、図６に続く部分の図である。
１ チップ
２ バンプ
３ 回路基板
４ パッド
５ 封止樹脂
６ アーム
７ 吸着ヘッド
８ チップ搭載領域
９ 樹脂の窪み
１０ ボイド
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平３−233944（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−181447（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−125724（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−306951（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−89914（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−162743（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−298208（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60
H01L 21/52
Claims (7)
- 【請求項１】 バンプ電極を備えるベアチップをパッド
電極を備える実装用基板に実装するための、圧接工法を
採用したフリップチップ方式の半導体装置の実装方法に
おいて、 前記ベアチップを前記実装用基板のチップ搭載領域に予
め供給された封止用の樹脂に接触させる際、前記ベアチ
ップの面と前記実装用基板の面との間に角度を持たせた
状態で、最初に前記ベアチップのバンプ電極形成面内
の、チップに平行な一直線を前記樹脂に接触させた後、
前記ベアチップの面と実装用基板の面とのなす角度を漸
次減少させて、ベアチップと樹脂との接触面積を漸増さ
せて行くことを特徴とする半導体装置の実装方法。 - 【請求項２】 バンプ電極を備えるベアチップをパッド
電極を備える実装用基板に実装するための、圧接工法を
採用したフリップチップ方式の半導体装置の実装方法で
あって、前記実装用基板のチップ搭載領域に予め熱硬化
性の樹脂を供給する第１の工程と、前記ベアチップのバ
ンプ電極形成側の面と前記樹脂とを接触させる第２の工
程と、前記ベアチップのバンプ電極と前記実装用基板の
パッド電極とを接触させる第３の工程と、前記ベアチッ
プに圧力を加えると共に前記樹脂に熱を加えて前記樹脂
を予備的に硬化させる第４の工程と、前記樹脂を全硬化
させる第５の工程とを備える半導体装置の実装方法にお
いて、前記第１の工程では、前記樹脂を前記実装用基板のチッ
プ搭載領域に面状に塗布し、 前記第２の工程では、前記ベアチップのバンプ電極形成
面と前記実装用基板のパッド電極形成面との間に角度を
持たせ、最初に前記ベアチップのバンプ電極形成面内
の、チップの辺に平行な一直線を前記樹脂に接触させた
後、前記ベアチップのバンプ電極形成面と実装用基板の
パッド形成面とのなす角度を漸次減少させて、ベアチッ
プと樹脂との接触面積を漸増させて行くことを特徴とす
る半導体装置の実装方法。 - 【請求項３】 前記第１の工程における樹脂の塗布にス
クリーン印刷工法を用いることを特徴とする、請求項２
に記載の半導体装置の実装方法。 - 【請求項４】 バンプ電極を備えるベアチップをパッド
電極を備える実装用基板に実装するための、圧接工法を
採用したフリップチップ方式の半導体装置の実装方法で
あって、前記実装用基板のチップ搭載領域に予め熱硬化
性の樹脂を供給する第１の工程と、前記ベアチップのバ
ンプ電極形成側の面と前記樹脂とを接触させる第２の工
程と、前記ベアチップのバンプ電極と前記実装用基板の
パッド電極とを接触させる第３の工程と、前記ベアチッ
プに圧力を加えると共に前記樹脂に熱を加えて前記樹脂
を予備的に硬化させる第４の工程と、前記樹脂を全硬化
させる第５の工程とを備える半導体装置の実装方法にお
いて、前記第１の工程では、前記樹脂を、前記実装用基板のチ
ップ搭載領域の一辺寄りでその一辺の中央の部位に滴下
し 、 前記第２の工程では、前記ベアチップのバンプ電極形成
面と前記実装用基板のパッド電極形成面との間に角度を
持たせ、最初に前記ベアチップのバンプ電極形成面内
の、チップの一辺に平行な一直線の中央部分を前記樹脂
に接触させた後、前記ベアチップのバンプ電極形成面と
実装用基板のパッド形成面とのなす角度を漸次減少させ
て、ベアチップと樹脂との接触面積を漸増させて行くこ
とを特徴とする半導体装置の実装方法。 - 【請求項５】 前記第１の工程における樹脂の供給にデ
ィスペンサーによる滴下工法を用いることを特徴とす
る、請求項４に記載の半導体装置の実装方法。 - 【請求項６】 実装完了後の樹脂に加えられる予め定め
た範囲内の温度による体積膨張量が、前記第５の工程に
おける樹脂の硬化による体積収縮量よりも小さくなるよ
うに調整した樹脂を用いることを特徴とする、請求項２
乃至５のいずれか１項に記載の半導体装置の実装方法。 - 【請求項７】 前記第２の工程及び前記第３の工程で
は、前記実装用基板を、前記樹脂の粘度が最低になる温
度に加熱することを特徴とする、請求項２乃至６のいず
れか１項に記載の半導体装置の実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091652A JP3422312B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 半導体装置の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000091652A JP3422312B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 半導体装置の実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001284399A JP2001284399A (ja) | 2001-10-12 |
| JP3422312B2 true JP3422312B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18607093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000091652A Expired - Fee Related JP3422312B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 半導体装置の実装方法 |
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| JP (1) | JP3422312B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| DE10203112B4 (de) * | 2002-01-25 | 2005-03-10 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zur Verbesserung der Qualität von Lötverbindungen |
| JP4907962B2 (ja) * | 2005-11-22 | 2012-04-04 | 日本電波工業株式会社 | 表面実装用水晶発振器 |
| JP4983181B2 (ja) * | 2006-09-26 | 2012-07-25 | 富士通株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
| JP4846633B2 (ja) * | 2007-03-20 | 2011-12-28 | 富士通株式会社 | 部品内蔵基板の製造方法 |
-
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- 2000-03-29 JP JP2000091652A patent/JP3422312B2/ja not_active Expired - Fee Related
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