JP3517701B2 - Ic実装方法 - Google Patents

Ic実装方法

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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/10Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/11Manufacturing methods
    • H01L2224/113Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector
    • H01L2224/1133Manufacturing methods by local deposition of the material of the bump connector in solid form
    • H01L2224/1134Stud bumping, i.e. using a wire-bonding apparatus

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ベアーIC
を回路基板上に実装してなるIC実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来におけるベアーICを基板上に実装
/固定する方法としては、大別して以下の2つの手法に
よって行われていた。
【0003】第1は、図6に示すように、基板上のベア
ーIC装着領域全体にペースト状もしくはフィルム状の
樹脂材料11を供給し、その上からバンプ13を形成し
たベアーICを装着設備により位置決めをして装着し、
熱などによる手段で樹脂を硬化し、実装を完了する方法
である。
【0004】第2は、図7に示すように、ベアーIC2
1上に形成されたバンプ22上に導電性接着剤などのペ
ースト材料23を転写し、これを基板上に位置決めして
装着したあと、熱などによりペースト材料23を硬化
し、ベアーIC21を基板に仮固定する。その後封止樹
脂24をベアーIC21の横から流し込み、ベアーIC
の下部を充填し最後に熱で硬化して実装を完了する方法
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】電子機器を取り扱うに
あたって、電子回路基板上での寄生素子が機器の性能を
劣化させたり、悪影響を及ぼす原因になる。寄生素子と
は、回路設計図面に存在しないが、実際の電子回路基板
上には存在する不要な回路素子である。例えば、基板材
料や封止樹脂に含まれる誘電物質からなる浮遊容量(コ
ンデンサ)成分、あるいは基板の配線パターンや、ベア
ーICとリードフレームを結ぶワイヤーなどに含まれる
コイル成分が主な寄生素子である。電子機器の高周波化
が進むにしたがって、上記の寄生素子をいかに取り除く
かが今後大きな課題となっている。
【0006】また、従来のベアーIC実装では、前述し
たように封止素子がベアーICの下面全体に存在してお
り、その封止樹脂の容量成分が寄生素子となって、ベア
ーICの性能を劣化させる原因となっている。したがっ
て、封止樹脂の誘電率を低くするための材料開発などが
進められているが、その値は通常3〜4であり、理想で
ある空気の誘電率1には未だ大きな隔たりがあり、現在
の課題となっている。
【0007】本発明は、このような問題点を解決し、寄
生素子を低減してデバイスの高周波特性を向上させたI
C実装方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、ICを基板上に熱硬化性の封止樹脂のみで
固定させる実装方法であって、前記ICを前記基板上に
実装する際に、前記基板における、前記ICの回路パタ
ーン領域を除いた領域でかつ前記IC表面上に形成され
たバンプと前記基板との接合部分近傍に熱硬化性の封止
樹脂を供給し、前記ICを前記基板上に装着した後、
重を加えて前記ICと前記基板の配線パターンとを接合
後、前記ICに荷重を加えながら加熱して前記封止樹脂
を硬化させることを特徴とする。このような構成によ
り、実装後のICの回路パターン領域の真下に封止樹脂
が存在せずしかもバンプの近傍の封止樹脂の領域を小さ
くすることができるため、樹脂による寄生容量が低減さ
れ、高周波特性が改善できるようになる。
【0009】
【0010】また本発明は、前記基板における前記IC
の縁部の領域に、熱硬化性の封止樹脂を供給することを
特徴とする。このような構成により、実装後のICの回
路パターン領域の真下およびバンプの近傍に封止樹脂が
存在しないため、樹脂による寄生容量が低減され、高周
波特性が改善できるようになる。
【0011】また本発明は、前記封止樹脂をフィルム状
もしくはペースト状の熱硬化性樹脂材料とし、前記基板
の所定位置に前記熱硬化性樹脂材料を供給し、前記
を装着して前記封止樹脂を硬化させることを特徴とす
る。また本発明は、前記フィルム状の熱硬化性樹脂材料
を、異方性導電フィルムもしくはその導電粒子を混入し
ないタイプのどちらかとし、前記基板上の所定の部分に
貼り付けることを特徴とする。また本発明は、前記ペー
スト状の熱硬化性樹脂材料を、異方性導電ペーストもし
くはその導電粒子を混入しないタイプのどちらかとし、
前記基板上の所定の部分に塗布することを特徴とする。
このような構成により、基板の所定位置に対する封止樹
脂の供給が容易にできるようになる。
【0012】また本発明は、前記樹脂材料の前記基板上
への供給位置が、装着される前記ICの角の部分である
ことを特徴とする。このような構成により、実装後のI
Cの回路パターン領域の真下に封止樹脂が存在せず、し
かも基板上の配線パターンおよびこの配線パターンとバ
ンプとの接合部分近傍における封止樹脂の占める領域が
低減されるため、樹脂による寄生容量が低減され、高周
波特性が改善できるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0014】図1は本発明の第1実施形態におけるベア
ーICの実装の流れを示す断面図であり、1はベアーI
C、2は基板、3はベアーIC1の表面電極に形成され
たバンプ、4は基板上の配線パターン、5は異方性導電
フィルムからなるフィルム封止樹脂である。
【0015】まず、基板2上に、異方性導電フィルムか
らなるフィルム封止樹脂5を貼り付ける。ここで、フィ
ルム封止樹脂5を貼り付ける位置は、配線パターン4に
おけるバンプ3との接合部分近傍でかつ配線パターン4
の外側とし、しかもベアーIC1が基板2に固定された
際にベアーIC1の回路パターンの部分の真下にフィル
ム封止樹脂5が存在しないように設定する。なお、異方
性導電フィルムは直径数μm程度の大きさの導電粒子が
互いに接触することなく分散しており、ベアーIC1と
基板2の電気的導通を助ける役割を果たす。
【0016】次に、フィルム封止樹脂5を貼り付けた基
板2上に、装着機で位置決めすることによりベアーIC
1を装着する。ここで、フィルム封止樹脂5は、例えば
ゼリーのような軟性を有するため、ベアーIC1に荷重
を加えることにより、バンプ3がフィルム樹脂5を周辺
に押し出しながら移動して、配線パターン4に接合する
ようになる。その後、ベアーIC1に1〜5kg程度の
荷重を加えながら約200℃で20秒間加熱することに
より、バンプ3と配線パターン4との電気的接合が保た
れたままフィルム封止樹脂5により固定される。
【0017】このように構成したことにより、フィルム
封止樹脂5は、ベアーIC1の回路パターン面の真下の
部分Aには存在せず、かつバンプ3,基板2上の配線パ
ターン4などの露出した電極表面にも接触していないの
で、フィルム封止樹脂5による電極間の寄生容量成分が
存在せず、高周波特性を向上させることができる。
【0018】図2は本発明の第2実施形態におけるベア
ーICの実装の流れを示す断面図である。この第2実施
形態は、図1に示す第1実施形態における異方性導電フ
ィルムからなるフィルム封止樹脂5の代わりに、ベアー
IC1をペースト状のペースト封止樹脂6によって固定
するものである。
【0019】まず、基板2上に、ペースト封止樹脂6を
塗布装置により供給する。ここで、ペースト封止樹脂6
を塗布する位置は、配線パターン4におけるバンプ3と
の接合部分近傍およびその外側とし、しかもベアーIC
1を装着したときにベアーIC1の回路パターンの部分
の真下にペースト封止樹脂6が位置しない部位に、設定
する。なお、ペースト封止樹脂6には導電粒子が分散し
ている異方性導電ペーストを用いても良いし、あるいは
樹脂成分のみで導電粒子を含まないものでも良い。
【0020】次に、ペースト封止樹脂6を貼り付けた基
板2上に、装着機で位置決めすることによりベアーIC
1を装着し、以下、第1実施形態と同様に、荷重を加え
ながら加熱することにより、ベアーIC1が基板2にペ
ースト封止樹脂6によって固定される。
【0021】このように構成したことにより、第2実施
形態と同様に、ペースト封止樹脂6による電極間の寄生
容量成分が存在せず、高周波特性を向上させることがで
きる。
【0022】図3は本発明の第3実施形態におけるベア
ーICの実装の流れを示す断面図である。この第2実施
形態は、図1に示す第1実施形態における異方性導電フ
ィルムからなるフィルム封止樹脂5の貼着位置を配線パ
ターン4上とし、しかもベアーIC1が基板2に固定さ
れた際にベアーIC1の回路パターンの部分の真下にフ
ィルム封止樹脂5が存在しないように設定したものであ
る。
【0023】このように構成したことにより、ベアーI
C1の回路パターンの部分の真下およびバンプ3の近傍
Bにフィルム封止樹脂5が存在しないので、一層高周波
特性を改善することができる。
【0024】図4は本発明の第4実施形態におけるベア
ーICの実装基板の構造を示す斜視図、図5は図4の平
面図である。この第4実施形態は、図1に示す第1実施
形態における異方性導電フィルムからなるフィルム封止
樹脂5の貼着位置を、基板2においてベアーIC1の4
隅が位置する部位とし、しかもベアーIC1が基板2に
固定された際にベアーIC1の回路パターンの部分の真
下にフィルム封止樹脂5が存在しないように設定したも
のである。
【0025】このように構成したことにより、ベアーI
C1の回路パターンの部分の真下,バンプ3の近傍およ
び配線パターン4上にフィルム封止樹脂5が存在しない
ので、一層高周波特性を改善することができる。
【0026】以上、説明した第1,3および4実施形態
を用いて高周波デバイスであるFET(フィールドエフ
ェクトトランジスタ)のサンプルをフリップ実装で作製
し、特性を評価した結果を表1に示す。なお、高周波特
性評価として、1GHzにおける利得を測定した。
【0027】
【表1】
【0028】表1から明らかなように、従来構成に比較
して、第1実施形態の構成では1dB、第3実施形態の
構成では2dB、第4実施形態の構成では5dB利得水
準が改善できている。このことは樹脂材料による寄生素
子が低減できたことを示している。
【0029】なお、第3,第4実施形態におけるフィル
ム封止樹脂5の代わりに、第2実施形態のようにペース
ト状のペースト封止樹脂6を用いても良いことは言うま
でもない。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように構成された本発明に
よれば、Cの回路パターンの直下に樹脂材料を充填せ
ず、Cの周辺部分に供給して基板に固定することによ
り、寄生素子が低減できデバイスの高周波特性が改善で
きるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態におけるベアーICの実
装の流れを示す断面図
【図2】本発明の第2実施形態におけるベアーICの実
装の流れを示す断面図
【図3】本発明の第3実施形態におけるベアーICの実
装の流れを示す断面図
【図4】本発明の第4実施形態におけるベアーICの実
装基板の構造を示す斜視図
【図5】図4の平面図
【図6】従来のベアーICの実装の流れを示す断面図
【図7】従来のベアーICの他の実装の流れを示す断面
【符号の説明】
1 ベアーIC 2 基板 3 バンプ 4 配線パターン 5 フィルム封止樹脂 6 ペースト封止樹脂
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−99214(JP,A) 特開 平6−232205(JP,A) 特開 平5−259222(JP,A) 特開 平1−238148(JP,A) 特開 平6−177205(JP,A) 特開 平9−64095(JP,A) 特開 平3−30349(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/60 311

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ICを基板上に熱硬化性の封止樹脂のみ
    で固定させる実装方法であって、前記ICを前記基板上
    に実装する際に、前記基板における、前記ICの回路パ
    ターン領域を除いた領域でかつ前記IC表面上に形成さ
    れたバンプと前記基板との接合部分近傍に熱硬化性の封
    止樹脂を供給し、前記ICを前記基板上に装着した後、
    荷重を加えて前記ICと前記基板の配線パターンとを接
    合後、前記ICに荷重を加えながら加熱して前記封止樹
    脂を硬化させることを特徴とするIC実装方法。
  2. 【請求項2】 前記基板における前記ICの縁部の領域
    に、熱硬化性の封止樹脂を供給することを特徴とする請
    求項1記載のIC実装方法。
  3. 【請求項3】 前記封止樹脂をフィルム状もしくはペー
    スト状の熱硬化性樹脂材料とし、前記基板の所定位置に
    前記熱硬化性樹脂材料を供給し、前記ICを装着して前
    記封止樹脂を硬化させることを特徴とする請求項1また
    は2記載のIC実装方法。
  4. 【請求項4】 前記フィルム状の熱硬化性樹脂材料を、
    異方性導電フィルムもしくはその導電粒子を混入しない
    タイプのどちらかとし、前記基板上の所定の部分に貼り
    付けることを特徴とする請求項3記載のIC実装方法。
  5. 【請求項5】 前記ペースト状の熱硬化性樹脂材料を、
    異方性導電ペーストもしくはその導電粒子を混入しない
    タイプのどちらかとし、前記基板上の所定の部分に塗布
    することを特徴とする請求項3記載のIC実装方法。
  6. 【請求項6】 前記樹脂材料の前記基板上への供給位置
    を、装着される前記ICの角の部分のみとすることを特
    徴とする請求項1,4または5記載のIC実装方法。
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