JP3525331B2 - 半導体チップの実装基板および半導体装置の実装方法 - Google Patents
半導体チップの実装基板および半導体装置の実装方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、突起電極（バン
プ）を有する裸の半導体素子（以下、半導体チップとい
う）の実装基板、および半導体チップを配線電極を有す
る回路基板上に装着する半導体装置の実装方法に関する
ものである。
プ）を有する裸の半導体素子（以下、半導体チップとい
う）の実装基板、および半導体チップを配線電極を有す
る回路基板上に装着する半導体装置の実装方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体チップ上のバンプ形成方法
として、ボールボンディング法による方法、及びその半
導体チップの回路基板への実装方法が米国特許第４６６
１１９２号明細書及び図面に示されている。この方法に
ついて、以下説明する。
として、ボールボンディング法による方法、及びその半
導体チップの回路基板への実装方法が米国特許第４６６
１１９２号明細書及び図面に示されている。この方法に
ついて、以下説明する。
【０００３】図１０（ａ）において、キャピラリー１５
の先端から出ているＡｕのワイヤ１６の先端に対し、放
電電極（トーチ）１７から数千ボルトの高電圧を印加す
る。これによってトーチ１７とワイヤ１６の先端に放電
電流が流れている間、ワイヤ１６は先端から高温とな
り、図１０（ｂ）に示したようにボール１８状になる。
の先端から出ているＡｕのワイヤ１６の先端に対し、放
電電極（トーチ）１７から数千ボルトの高電圧を印加す
る。これによってトーチ１７とワイヤ１６の先端に放電
電流が流れている間、ワイヤ１６は先端から高温とな
り、図１０（ｂ）に示したようにボール１８状になる。
【０００４】このワイヤ先端に形成されたボール１８を
キャピラリー１５によって、図１０（ｃ）に示したよう
に、半導体チップ１の電極パッド２上に固着し、バンプ
底部１９を形成した後、キャピラリー１５を上方へ引き
上げてワイヤ１６を少し引き出し、次いで、図１０
（ｄ）に示したように、そのワイヤをバンプ底部１９の
上方でルービング２０し、その端をバンプ底部１９へ固
着し、切断する。このようにしてバンプ３を形成する。
キャピラリー１５によって、図１０（ｃ）に示したよう
に、半導体チップ１の電極パッド２上に固着し、バンプ
底部１９を形成した後、キャピラリー１５を上方へ引き
上げてワイヤ１６を少し引き出し、次いで、図１０
（ｄ）に示したように、そのワイヤをバンプ底部１９の
上方でルービング２０し、その端をバンプ底部１９へ固
着し、切断する。このようにしてバンプ３を形成する。
【０００５】次に、図１１（ａ）に示したように、バン
プ３が必要数形成された半導体チップ１を吸着治具２１
に吸着し、平坦面を有するステージ２２に押し付け、バ
ンプ先端レベルを揃える。さらに、図１１（ｂ）に示し
たように、別のステージ２３上に形成した厚さ一定の導
電性接着剤層２４にバンプ３を接触させ、導電性接着剤
を転写させる。
プ３が必要数形成された半導体チップ１を吸着治具２１
に吸着し、平坦面を有するステージ２２に押し付け、バ
ンプ先端レベルを揃える。さらに、図１１（ｂ）に示し
たように、別のステージ２３上に形成した厚さ一定の導
電性接着剤層２４にバンプ３を接触させ、導電性接着剤
を転写させる。
【０００６】そして、図１１（ｃ）に示したように、転
写された導電性接着剤４を有するバンプ３を回路基板５
の配線電極６に位置合わせして接触させ、導電性接着剤
４を硬化させることにより、半導体チップ１と回路基板
５との電気的接続を行う。
写された導電性接着剤４を有するバンプ３を回路基板５
の配線電極６に位置合わせして接触させ、導電性接着剤
４を硬化させることにより、半導体チップ１と回路基板
５との電気的接続を行う。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の方法では、半導体チップ１と回路基板５と
の電気的接続をバンプ３上に形成した導電性接着剤４を
介して行うものであるため、その導電性接着剤を硬化さ
せる際、現在、１２０℃で２時間加熱しているが、温度
が高くなると、回路基板と半導体チップとの熱膨張係数
の差によって電極接合部に熱歪がかかり、その結果、ク
ラックが発生するという問題があった。
ような従来の方法では、半導体チップ１と回路基板５と
の電気的接続をバンプ３上に形成した導電性接着剤４を
介して行うものであるため、その導電性接着剤を硬化さ
せる際、現在、１２０℃で２時間加熱しているが、温度
が高くなると、回路基板と半導体チップとの熱膨張係数
の差によって電極接合部に熱歪がかかり、その結果、ク
ラックが発生するという問題があった。
【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るものであり、回路基板との電極接合部において、熱歪
によるクラックの発生を防止し、品質の高い接合を得る
ようにした半導体チップの実装基板、および半導体チッ
プを回路基板に実装するための半導体装置の実装方法を
提供することを目的とする。
るものであり、回路基板との電極接合部において、熱歪
によるクラックの発生を防止し、品質の高い接合を得る
ようにした半導体チップの実装基板、および半導体チッ
プを回路基板に実装するための半導体装置の実装方法を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る半導体チップの実装基板は、配線電極
を有する回路基板と、前記配線電極と電気的に接合する
突起電極を有する半導体チップと、前記半導体チップと
前記回路基板とを機械的に接合するシート状の熱硬化型
樹脂と、前記半導体チップと前記回路基板との隙間を封
止する熱硬化型樹脂とを備えた半導体チップの実装基板
において、前記回路基板における前記シート状の熱硬化
型樹脂が接着される部分に、導体ランドまたはレジスト
等の樹脂膜からなる専用の接着領域を設けたことを特徴
とする。また、本発明に係る半導体チップの実装基板
は、配線電極を有する回路基板に対し、回路形成面に突
起電極を設けた半導体チップを装着するに際し、前記配
線電極と突起電極を位置合わせして電気的に接続すると
ともに、前記半導体チップの周縁部を前記回路基板の対
向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着し、さら
に、前記シート状の熱硬化型樹脂で囲まれた部分の前記
半導体チップと前記回路基板との隙間に液状の熱硬化型
樹脂を注入し、硬化して封止される半導体チップの実装
基板であって、前記回路基板に、前記液状の熱硬化型樹
脂を前記半導体チップと前記回路基板との隙間に注入す
る孔を設けたことを特徴とする。
め、本発明に係る半導体チップの実装基板は、配線電極
を有する回路基板と、前記配線電極と電気的に接合する
突起電極を有する半導体チップと、前記半導体チップと
前記回路基板とを機械的に接合するシート状の熱硬化型
樹脂と、前記半導体チップと前記回路基板との隙間を封
止する熱硬化型樹脂とを備えた半導体チップの実装基板
において、前記回路基板における前記シート状の熱硬化
型樹脂が接着される部分に、導体ランドまたはレジスト
等の樹脂膜からなる専用の接着領域を設けたことを特徴
とする。また、本発明に係る半導体チップの実装基板
は、配線電極を有する回路基板に対し、回路形成面に突
起電極を設けた半導体チップを装着するに際し、前記配
線電極と突起電極を位置合わせして電気的に接続すると
ともに、前記半導体チップの周縁部を前記回路基板の対
向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着し、さら
に、前記シート状の熱硬化型樹脂で囲まれた部分の前記
半導体チップと前記回路基板との隙間に液状の熱硬化型
樹脂を注入し、硬化して封止される半導体チップの実装
基板であって、前記回路基板に、前記液状の熱硬化型樹
脂を前記半導体チップと前記回路基板との隙間に注入す
る孔を設けたことを特徴とする。
【００１０】また、本発明に係る半導体装置の実装方法
は、配線電極を有する回路基板に対し、回路形成面に突
起電極を設けた半導体チップを装着するに際し、前記配
線電極と突起電極を位置合わせして電気的に接続すると
ともに、前記半導体チップの略中央部分を前記回路基板
の対向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着し、さ
らに、接着したシート状の熱硬化型樹脂の周囲の前記半
導体チップと回路基板との隙間に液状の熱硬化型樹脂を
注入し、硬化して封止する半導体装置の実装方法におい
て、前記回路基板における前記シート状の熱硬化型樹脂
が接着される部分に、導体ランドまたはレジスト等の樹
脂膜からなる専用の接着領域を形成することを特徴とす
る。
は、配線電極を有する回路基板に対し、回路形成面に突
起電極を設けた半導体チップを装着するに際し、前記配
線電極と突起電極を位置合わせして電気的に接続すると
ともに、前記半導体チップの略中央部分を前記回路基板
の対向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着し、さ
らに、接着したシート状の熱硬化型樹脂の周囲の前記半
導体チップと回路基板との隙間に液状の熱硬化型樹脂を
注入し、硬化して封止する半導体装置の実装方法におい
て、前記回路基板における前記シート状の熱硬化型樹脂
が接着される部分に、導体ランドまたはレジスト等の樹
脂膜からなる専用の接着領域を形成することを特徴とす
る。
【００１１】また、本発明に係る半導体装置の実装方法
は、配線電極を有する回路基板に対し、回路形成面に突
起電極を設けた半導体チップを装着するに際し、前記配
線電極と突起電極を位置合わせして電気的に接続すると
ともに、前記半導体チップの周縁部を前記回路基板の対
向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着し、さら
に、シート状の熱硬化型樹脂で囲まれた部分の前記半導
体チップと回路基板との隙間に、前記回路基板に設けた
孔から液状の熱硬化型樹脂を注入し、硬化して封止する
ことを特徴とする。
は、配線電極を有する回路基板に対し、回路形成面に突
起電極を設けた半導体チップを装着するに際し、前記配
線電極と突起電極を位置合わせして電気的に接続すると
ともに、前記半導体チップの周縁部を前記回路基板の対
向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着し、さら
に、シート状の熱硬化型樹脂で囲まれた部分の前記半導
体チップと回路基板との隙間に、前記回路基板に設けた
孔から液状の熱硬化型樹脂を注入し、硬化して封止する
ことを特徴とする。
【００１２】そして、配線電極と突起電極との電気的接
続は導電性接着剤により行い、その導電性接着剤とシー
ト状の熱硬化型樹脂を同時に加熱硬化することができ
る。
続は導電性接着剤により行い、その導電性接着剤とシー
ト状の熱硬化型樹脂を同時に加熱硬化することができ
る。
【００１３】上記構成によれば、シート状の熱硬化型樹
脂で半導体チップと回路基板が確実に固着されるので、
回路基板と半導体チップとの熱膨張係数の差による反り
の発生を抑制し、電極接合部のクラックの発生を防止す
ることができ、信頼性の高い半導体装置の実装が得られ
る。また、シート状の熱硬化型樹脂は、供給量が安定
し、かつ時間の経過で濡れ広がって電極部を汚すことが
ない。また、液状の熱硬化型樹脂による封止で、半導体
チップの耐湿および耐熱信頼性を向上することができ
る。
脂で半導体チップと回路基板が確実に固着されるので、
回路基板と半導体チップとの熱膨張係数の差による反り
の発生を抑制し、電極接合部のクラックの発生を防止す
ることができ、信頼性の高い半導体装置の実装が得られ
る。また、シート状の熱硬化型樹脂は、供給量が安定
し、かつ時間の経過で濡れ広がって電極部を汚すことが
ない。また、液状の熱硬化型樹脂による封止で、半導体
チップの耐湿および耐熱信頼性を向上することができ
る。
【００１４】なお、回路基板は、シート状の熱硬化型樹
脂が接着される部分に、導体ランドまたはレジスト等の
樹脂膜からなる専用の接着領域を設けてもよい。この専
用の接着領域は、回路基板の接着面を平坦にし、気泡の
巻き込みをなくして密着強度を上げ、したがって、気泡
の熱膨張がないので、耐熱信頼性をさらに高める。ま
た、専用の接着領域を複数の小領域で形成してもよい。
この場合、固着された半導体チップに対し、応力を分散
する作用がある。
脂が接着される部分に、導体ランドまたはレジスト等の
樹脂膜からなる専用の接着領域を設けてもよい。この専
用の接着領域は、回路基板の接着面を平坦にし、気泡の
巻き込みをなくして密着強度を上げ、したがって、気泡
の熱膨張がないので、耐熱信頼性をさらに高める。ま
た、専用の接着領域を複数の小領域で形成してもよい。
この場合、固着された半導体チップに対し、応力を分散
する作用がある。
【００１５】専用の接着領域を、菱形等の四角形や楕円
等の円形で形成すると、液状の熱硬化型樹脂を充填する
際、樹脂がスムーズに流れ、気泡の発生もなくなる。専
用の接着領域は、その専用領域全体が導体層または樹脂
膜で形成され、あるいはその外形のみが導体または樹脂
で縁取られていてもよい。
等の円形で形成すると、液状の熱硬化型樹脂を充填する
際、樹脂がスムーズに流れ、気泡の発生もなくなる。専
用の接着領域は、その専用領域全体が導体層または樹脂
膜で形成され、あるいはその外形のみが導体または樹脂
で縁取られていてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１における半導体チップを回路基板へ実装した状態
を示したものである。図１において、１は半導体チッ
プ、２は電極パッド、３は電極パッド２上に形成された
突起電極で、例えば、図１０で示した方法で形成され
る。４は導電性接着剤で、図１１に示したようにして突
起電極３に転写させたものである。５は回路基板、６は
回路基板５上に形成された配線電極、７は半導体チップ
１と回路基板５とを機械的に接着するシート状の熱硬化
型樹脂、８は、シート状の熱硬化型樹脂７および電極部
分を包み込むようにして、半導体チップ１と回路基板５
との隙間に注入し、硬化した液状の熱硬化型樹脂であ
る。半導体チップ１の回路形成面は液状の熱硬化型樹脂
８により封止されている。
形態１における半導体チップを回路基板へ実装した状態
を示したものである。図１において、１は半導体チッ
プ、２は電極パッド、３は電極パッド２上に形成された
突起電極で、例えば、図１０で示した方法で形成され
る。４は導電性接着剤で、図１１に示したようにして突
起電極３に転写させたものである。５は回路基板、６は
回路基板５上に形成された配線電極、７は半導体チップ
１と回路基板５とを機械的に接着するシート状の熱硬化
型樹脂、８は、シート状の熱硬化型樹脂７および電極部
分を包み込むようにして、半導体チップ１と回路基板５
との隙間に注入し、硬化した液状の熱硬化型樹脂であ
る。半導体チップ１の回路形成面は液状の熱硬化型樹脂
８により封止されている。
【００１８】次に、本実施の形態１における半導体装置
の実装方法について説明する。まず、突起電極３に導電
性接着剤４を付着させた半導体チップ１を用意する。次
に、図２（ａ）に示したように、回路基板５の半導体チ
ップ装着領域の略中央部にシート状の熱硬化型樹脂７を
仮接着する。または図２（ｂ）に示したように、このシ
ート状の熱硬化型樹脂７を、半導体チップ１の中央部に
仮接着してもよい。
の実装方法について説明する。まず、突起電極３に導電
性接着剤４を付着させた半導体チップ１を用意する。次
に、図２（ａ）に示したように、回路基板５の半導体チ
ップ装着領域の略中央部にシート状の熱硬化型樹脂７を
仮接着する。または図２（ｂ）に示したように、このシ
ート状の熱硬化型樹脂７を、半導体チップ１の中央部に
仮接着してもよい。
【００１９】次いで、図２（ｃ）に示したように、半導
体チップ１の導電性接着剤４が転写された突起電極３を
回路基板５の配線電極６に位置合わせして接触させ、熱
及び圧力を同時に加えて電極部の導電性接着剤４とシー
ト状の熱硬化型樹脂７とを同時に硬化し、電気的接続と
ともに、機械的固着を達成する。
体チップ１の導電性接着剤４が転写された突起電極３を
回路基板５の配線電極６に位置合わせして接触させ、熱
及び圧力を同時に加えて電極部の導電性接着剤４とシー
ト状の熱硬化型樹脂７とを同時に硬化し、電気的接続と
ともに、機械的固着を達成する。
【００２０】さらに、図２（ｄ）に示したように、接合
後の半導体チップ１と回路基板５との間のシート状の熱
硬化型樹脂７の周辺に、樹脂注入機２５を使用して液状
の熱硬化型樹脂８を注入し、熱を加えて硬化させる。
後の半導体チップ１と回路基板５との間のシート状の熱
硬化型樹脂７の周辺に、樹脂注入機２５を使用して液状
の熱硬化型樹脂８を注入し、熱を加えて硬化させる。
【００２１】このような本実施の形態１における半導体
装置の実装方法によれば、電極接合部の導電性接着剤４
とシート状の熱硬化型樹脂７とを同時かつ短時間（１８
０℃、１２０秒）で硬化することができるとともに、突
起電極３の数が少ない半導体チップ１の接合において
も、シート状の熱硬化型樹脂７で回路基板５と半導体チ
ップ１とを強い機械的強度で接着することができ、回路
基板５の反り等に対しても、信頼性の高い電極接合が得
られ、さらに、液状の熱硬化型樹脂８を充填することに
よって半導体チップ１の回路形成面を十分にシールする
ことができるので、半導体装置としての信頼性を向上す
ることができる。また、半導体チップ１を回路基板５に
接着する熱硬化型樹脂７として、シート状の樹脂を使用
するので、供給量が安定し、かつ時間的経過で濡れ広が
って回路基板５上の配線電極６を汚すこともない。絶縁
性の熱硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂やシリコー
ン系樹脂が使用できる。
装置の実装方法によれば、電極接合部の導電性接着剤４
とシート状の熱硬化型樹脂７とを同時かつ短時間（１８
０℃、１２０秒）で硬化することができるとともに、突
起電極３の数が少ない半導体チップ１の接合において
も、シート状の熱硬化型樹脂７で回路基板５と半導体チ
ップ１とを強い機械的強度で接着することができ、回路
基板５の反り等に対しても、信頼性の高い電極接合が得
られ、さらに、液状の熱硬化型樹脂８を充填することに
よって半導体チップ１の回路形成面を十分にシールする
ことができるので、半導体装置としての信頼性を向上す
ることができる。また、半導体チップ１を回路基板５に
接着する熱硬化型樹脂７として、シート状の樹脂を使用
するので、供給量が安定し、かつ時間的経過で濡れ広が
って回路基板５上の配線電極６を汚すこともない。絶縁
性の熱硬化型樹脂としては、エポキシ系樹脂やシリコー
ン系樹脂が使用できる。
【００２２】回路基板５は、シート状の熱硬化型樹脂７
が接着される部分に、図３に示したように、予め導体ラ
ンドまたはレジスト等の樹脂膜からなる専用の接着領域
１０を設けてもよい。この専用の接着領域１０は、回路
基板５上の接着面を平坦にしてシート状の熱硬化型樹脂
７の密着性を高めることができ、例えば、図４に示した
ような配線１１がある場合の配線間の凹部に気泡を巻き
込む可能性がなくなり、熱印加時の気泡の膨張で密着強
度が低下するような信頼性の低下はない。
が接着される部分に、図３に示したように、予め導体ラ
ンドまたはレジスト等の樹脂膜からなる専用の接着領域
１０を設けてもよい。この専用の接着領域１０は、回路
基板５上の接着面を平坦にしてシート状の熱硬化型樹脂
７の密着性を高めることができ、例えば、図４に示した
ような配線１１がある場合の配線間の凹部に気泡を巻き
込む可能性がなくなり、熱印加時の気泡の膨張で密着強
度が低下するような信頼性の低下はない。
【００２３】専用の接着領域１０は、図５に示したよう
に、菱形にし、液状の熱硬化型樹脂を注入、充填する
際、樹脂が半導体チップ１と回路基板５の隙間を毛細管
現象で接着領域の長い方向にスムーズに浸入していくよ
うにすれば、シート状の熱硬化型樹脂７の後部によどみ
や気泡の発生がなくなる。専用の接着領域１０の形状と
しては、外に図７（ａ）〜（ｈ）で示したような各種の
ものが考えられる。また、専用の接着領域１０は、図７
（ｉ）のように、その専用領域全体が導体層または樹脂
膜で形成されてもよいし、あるいは図７（ｊ）のよう
に、その外形のみが導体または樹脂で縁取られていても
よい。
に、菱形にし、液状の熱硬化型樹脂を注入、充填する
際、樹脂が半導体チップ１と回路基板５の隙間を毛細管
現象で接着領域の長い方向にスムーズに浸入していくよ
うにすれば、シート状の熱硬化型樹脂７の後部によどみ
や気泡の発生がなくなる。専用の接着領域１０の形状と
しては、外に図７（ａ）〜（ｈ）で示したような各種の
ものが考えられる。また、専用の接着領域１０は、図７
（ｉ）のように、その専用領域全体が導体層または樹脂
膜で形成されてもよいし、あるいは図７（ｊ）のよう
に、その外形のみが導体または樹脂で縁取られていても
よい。
【００２４】さらに、図６に示したように、専用の接着
領域１０を複数の小領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃのよう
に形成してもよい。この場合は、シート状の熱硬化型樹
脂７もこれに対応して複数部分７ａ，７ｂ，７ｃに分割
する。このようにすると、固着後の半導体チップ１に対
し、応力を分散させることができる。
領域１０を複数の小領域１０ａ，１０ｂ，１０ｃのよう
に形成してもよい。この場合は、シート状の熱硬化型樹
脂７もこれに対応して複数部分７ａ，７ｂ，７ｃに分割
する。このようにすると、固着後の半導体チップ１に対
し、応力を分散させることができる。
【００２５】（実施の形態２）図８は、本発明の実施の
形態２における半導体チップを回路基板へ実装した状態
を示したものである。図８において、図１と同一名称部
分には同一符号を付してある。ここで、実施の形態１と
異なるところは、半導体チップ１の周縁部と、回路基板
５の対向する部分とをシート状の熱硬化型樹脂７で接着
し、さらに、シート状の熱硬化型樹脂７で囲まれた部分
の半導体チップ１と回路基板５との隙間に、回路基板５
に設けた孔９から液状の熱硬化型樹脂８を注入し、硬化
して封止する点である。
形態２における半導体チップを回路基板へ実装した状態
を示したものである。図８において、図１と同一名称部
分には同一符号を付してある。ここで、実施の形態１と
異なるところは、半導体チップ１の周縁部と、回路基板
５の対向する部分とをシート状の熱硬化型樹脂７で接着
し、さらに、シート状の熱硬化型樹脂７で囲まれた部分
の半導体チップ１と回路基板５との隙間に、回路基板５
に設けた孔９から液状の熱硬化型樹脂８を注入し、硬化
して封止する点である。
【００２６】次に、本実施の形態２における半導体装置
の実装方法について説明する。まず、突起電極３に導電
性接着剤４を付着させた半導体チップ１を用意する。次
に、図９（ａ）に示したように、回路基板５の、半導体
チップ１の周縁部が対向する部分に、シート状の熱硬化
型樹脂７を仮接着する。
の実装方法について説明する。まず、突起電極３に導電
性接着剤４を付着させた半導体チップ１を用意する。次
に、図９（ａ）に示したように、回路基板５の、半導体
チップ１の周縁部が対向する部分に、シート状の熱硬化
型樹脂７を仮接着する。
【００２７】次いで、図９（ｂ）に示したように、半導
体チップ１の導電性接着剤４が転写された突起電極３を
回路基板５の配線電極６に位置合わせして接触させ、熱
及び圧力を同時に加えて電極部の導電性接着剤４とシー
ト状の熱硬化型樹脂７とを同時に硬化し、電気的接続と
ともに、機械的固着を達成する。
体チップ１の導電性接着剤４が転写された突起電極３を
回路基板５の配線電極６に位置合わせして接触させ、熱
及び圧力を同時に加えて電極部の導電性接着剤４とシー
ト状の熱硬化型樹脂７とを同時に硬化し、電気的接続と
ともに、機械的固着を達成する。
【００２８】さらに、接着後のシート状の熱硬化型樹脂
７で囲まれた部分の半導体チップ１と回路基板５との隙
間に、回路基板５に設けた孔９から樹脂注入機２５を使
用して液状の熱硬化型樹脂８を注入し、熱を加えて硬化
させる。
７で囲まれた部分の半導体チップ１と回路基板５との隙
間に、回路基板５に設けた孔９から樹脂注入機２５を使
用して液状の熱硬化型樹脂８を注入し、熱を加えて硬化
させる。
【００２９】このような本実施の形態２における半導体
装置の実装方法によれば、実施の形態１と同様に、電極
接合部の導電性接着剤４とシート状の熱硬化型樹脂７と
を同時かつ短時間で硬化することができるとともに、突
起電極３の数が少ない半導体チップ１の接合において
も、シート状の熱硬化型樹脂７で回路基板５と半導体チ
ップ１とを強い機械的強度で接着することができ、回路
基板５の反り等に対しても、信頼性の高い電極整合が得
られ、さらに、液状の熱硬化型樹脂８を充填することに
よって半導体チップ１の回路形成面を十分にシールする
ことができるので、半導体装置としての信頼性を向上す
ることができる。また、半導体チップ１を回路基板５に
接着する熱硬化型樹脂７として、シート状の樹脂を使用
するので、供給量が安定し、かつ時間的経過で濡れ広が
って回路基板５上の配線電極６を汚すこともない。上述
したように本実施の形態によれば、回路基板の配線電極
と半導体チップの突起電極とを電気的に接続する際、半
導体チップの一部と回路基板との間を、まず、取り扱い
易いシート状の熱硬化型樹脂を用いて接着して機械的に
固着した後、その固着部の周囲あるいは固着部に囲まれ
た半導体チップと回路基板との隙間に液状の熱硬化型樹
脂を充填して硬化するので、電極部の接合強度を高め、
基板（熱膨張係数７０ｐｐｍ／℃）と半導体チップ（熱
膨張係数３ｐｐｍ／℃）の熱膨張係数差による電極接合
部への熱歪み（応力）に対して、品質の高い接合を得る
ことができる。さらに半導体チップの回路形成面を液状
の熱硬化型樹脂で封止し、外部と遮断するので、半導体
チップの信頼性を高めることができる。
装置の実装方法によれば、実施の形態１と同様に、電極
接合部の導電性接着剤４とシート状の熱硬化型樹脂７と
を同時かつ短時間で硬化することができるとともに、突
起電極３の数が少ない半導体チップ１の接合において
も、シート状の熱硬化型樹脂７で回路基板５と半導体チ
ップ１とを強い機械的強度で接着することができ、回路
基板５の反り等に対しても、信頼性の高い電極整合が得
られ、さらに、液状の熱硬化型樹脂８を充填することに
よって半導体チップ１の回路形成面を十分にシールする
ことができるので、半導体装置としての信頼性を向上す
ることができる。また、半導体チップ１を回路基板５に
接着する熱硬化型樹脂７として、シート状の樹脂を使用
するので、供給量が安定し、かつ時間的経過で濡れ広が
って回路基板５上の配線電極６を汚すこともない。上述
したように本実施の形態によれば、回路基板の配線電極
と半導体チップの突起電極とを電気的に接続する際、半
導体チップの一部と回路基板との間を、まず、取り扱い
易いシート状の熱硬化型樹脂を用いて接着して機械的に
固着した後、その固着部の周囲あるいは固着部に囲まれ
た半導体チップと回路基板との隙間に液状の熱硬化型樹
脂を充填して硬化するので、電極部の接合強度を高め、
基板（熱膨張係数７０ｐｐｍ／℃）と半導体チップ（熱
膨張係数３ｐｐｍ／℃）の熱膨張係数差による電極接合
部への熱歪み（応力）に対して、品質の高い接合を得る
ことができる。さらに半導体チップの回路形成面を液状
の熱硬化型樹脂で封止し、外部と遮断するので、半導体
チップの信頼性を高めることができる。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路基板の配線電極と半導体チップの突起電極とを電気
的に接続する際、半導体チップの一部と回路基板との間
を、取り扱い易いシート状の熱硬化型樹脂を用いて接着
して機械的に固着し、その固着部の周囲あるいは固着部
に囲まれた半導体チップと回路基板との隙間を熱硬化型
樹脂により封止するので、電極部の接合強度を高め、基
板と半導体チップの熱膨張係数差による電極接合部への
熱歪み（応力）に対して、品質の高い接合を得ることが
できる。さらに半導体チップの回路形成面を熱硬化型樹
脂で封止し、外部と遮断するので、半導体チップの信頼
性を高めることができるという効果を奏する。
回路基板の配線電極と半導体チップの突起電極とを電気
的に接続する際、半導体チップの一部と回路基板との間
を、取り扱い易いシート状の熱硬化型樹脂を用いて接着
して機械的に固着し、その固着部の周囲あるいは固着部
に囲まれた半導体チップと回路基板との隙間を熱硬化型
樹脂により封止するので、電極部の接合強度を高め、基
板と半導体チップの熱膨張係数差による電極接合部への
熱歪み（応力）に対して、品質の高い接合を得ることが
できる。さらに半導体チップの回路形成面を熱硬化型樹
脂で封止し、外部と遮断するので、半導体チップの信頼
性を高めることができるという効果を奏する。
【図１】本発明の実施の形態１における半導体チップを
回路基板へ実装した状態を示す断面図
回路基板へ実装した状態を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における実装方法の工程
断面図
断面図
【図３】専用の接着領域を設けた場合を示す図
【図４】専用の接着領域を設けない場合の問題点を示す
図
図
【図５】専用の接着領域の形状を菱形とした場合を示す
図
図
【図６】専用の接着領域を複数の小領域に形成した場合
を示す図
を示す図
【図７】専用の接着領域の他の各種形状例を示す図
【図８】本発明の実施の形態２における半導体チップを
回路基板へ実装した状態を示す断面図
回路基板へ実装した状態を示す断面図
【図９】本発明の実施の形態２における実装方法の工程
断面図
断面図
【図１０】従来の半導体チップ上のバンプ形成法を示す
図
図
【図１１】従来のバンプを有する半導体チップを回路基
板へ実装する工程断面図
板へ実装する工程断面図
１ 半導体チップ
２ 電極パッド
３ 突起電極（バンプ）
４ 導電性接着剤
５ 回路基板
６ 配線電極
７ シート状の熱硬化型樹脂
８ 液状の熱硬化型樹脂
９ 孔
１０ 専用の接着領域
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平10−74799（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−120976（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−139129（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−326211（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−54550（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−213745（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−144733（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−41404（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−46313（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−132331（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−250543（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/60
H01L 23/29
H01L 23/31
H01L 21/56
Claims (17)
- 【請求項１】 配線電極を有する回路基板と、前記配線
電極と電気的に接合する突起電極を有する半導体チップ
と、前記半導体チップと前記回路基板とを機械的に接合
するシート状の熱硬化型樹脂と、前記半導体チップと前
記回路基板との隙間を封止する熱硬化型樹脂とを備えた
半導体チップの実装基板において、前記回路基板におけ
る前記シート状の熱硬化型樹脂が接着される部分に、導
体ランドまたはレジスト等の樹脂膜からなる専用の接着
領域を設けたことを特徴とする半導体チップの実装基
板。 - 【請求項２】 配線電極を有する回路基板に対し、回路
形成面に突起電極を設けた半導体チップを装着するに際
し、前記配線電極と突起電極を位置合わせして電気的に
接続するとともに、前記半導体チップの周縁部を前記回
路基板の対向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接着
し、さらに、前記シート状の熱硬化型樹脂で囲まれた部
分の前記半導体チップと前記回路基板との隙間に液状の
熱硬化型樹脂を注入し、硬化して封止される半導体チッ
プの実装基板であって、前記回路基板に、前記液状の熱
硬化型樹脂を前記半導体チップと前記回路基板との隙間
に注入する孔を設けたことを特徴とする半導体チップの
実装基板。 - 【請求項３】 前記配線電極と前記突起電極とを導電性
接着剤により電気的に接続したことを特徴とする請求項
１または２記載の半導体チップの実装基板。 - 【請求項４】 前記導体ランドまたはレジスト等の樹脂
膜からなる専用の接着領域を、複数の小領域から形成し
たことを特徴とする請求項１記載の半導体チップの実装
基板。 - 【請求項５】 前記専用の接着領域を、菱形等の四角形
としたことを特徴とする請求項１または４記載の半導体
チップの実装基板。 - 【請求項６】 前記専用の接着領域を、楕円等の円形と
したことを特徴とする請求項１または４記載の半導体チ
ップの実装基板。 - 【請求項７】 前記専用の接着領域における領域全体
を、導体層または樹脂膜により形成したことを特徴とす
る請求項１，４〜６のいずれか１項記載の半導体チップ
の実装基板。 - 【請求項８】 前記専用の接着領域における外形のみ
を、導体または樹脂により縁取りしたことを特徴とする
請求項１，４〜６のいずれか１項記載の半導体チップの
実装基板。 - 【請求項９】 配線電極を有する回路基板に対し、回路
形成面に突起電極を設けた半導体チップを装着するに際
し、前記配線電極と突起電極を位置合わせして電気的に
接続するとともに、前記半導体チップの略中央部分を前
記回路基板の対向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で
接着し、さらに、接着したシート状の熱硬化型樹脂の周
囲の前記半導体チップと回路基板との隙間に液状の熱硬
化型樹脂を注入し、硬化して封止する半導体装置の実装
方法において、前記回路基板における前記シート状の熱
硬化型樹脂が接着される部分に、導体ランドまたはレジ
スト等の樹脂膜からなる専用の接着領域を形成すること
を特徴とする半導体装置の実装方法。 - 【請求項１０】 配線電極を有する回路基板に対し、回
路形成面に突起電極を設けた半導体チップを装着するに
際し、前記配線電極と突起電極を位置合わせして電気的
に接続するとともに、前記半導体チップの周縁部を前記
回路基板の対向する部分にシート状の熱硬化型樹脂で接
着し、さらに、前記シート状の熱硬化型樹脂で囲まれた
部分の前記半導体チップと回路基板との隙間に、前記回
路基板に設けた孔から液状の熱硬化型樹脂を注入し、硬
化して封止することを特徴とする半導体装置の実装方
法。 - 【請求項１１】 前記配線電極と前記突起電極との電気
的接続を導電性接着剤により行うことを特徴とする請求
項９または１０記載の半導体装置の実装方法。 - 【請求項１２】 前記導電性接着剤と前記シート状の熱
硬化型樹脂を同時に加熱硬化することを特徴とする請求
項１１記載の半導体装置の実装方法。 - 【請求項１３】 前記導体ランドまたはレジスト等の樹
脂膜からなる専用の接着領域は、複数の小領域から形成
されていることを特徴とする請求項９記載の半導体装置
の実装方法。 - 【請求項１４】 前記専用の接着領域は、菱形等の四角
形であることを特徴とする請求項９または１３記載の半
導体装置の実装方法。 - 【請求項１５】 前記専用の接着領域は、楕円等の円形
であることを特徴とする請求項９または１３記載の半導
体装置の実装方法。 - 【請求項１６】 前記専用の接着領域は、その専用領域
全体が導体層または樹脂膜で形成されていることを特徴
とする請求項９，１３〜１５のいずれか１項記載の半導
体装置の実装方法。 - 【請求項１７】 前記専用の接着領域は、その外形のみ
が導体または樹脂で縁取られていることを特徴とする請
求項９，１３〜１５のいずれか１項記載の半導体装置の
実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17489898A JP3525331B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 半導体チップの実装基板および半導体装置の実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17489898A JP3525331B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 半導体チップの実装基板および半導体装置の実装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000012616A JP2000012616A (ja) | 2000-01-14 |
| JP3525331B2 true JP3525331B2 (ja) | 2004-05-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17489898A Expired - Fee Related JP3525331B2 (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 半導体チップの実装基板および半導体装置の実装方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP4511266B2 (ja) * | 2004-07-05 | 2010-07-28 | パナソニック株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2006253277A (ja) * | 2005-03-09 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | モジュール用半導体素子と、これを用いたモジュールおよび、前記モジュールの製造方法 |
| JP6479577B2 (ja) | 2015-05-29 | 2019-03-06 | 東芝メモリ株式会社 | 半導体装置 |
-
1998
- 1998-06-22 JP JP17489898A patent/JP3525331B2/ja not_active Expired - Fee Related
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