JP3594502B2 - 半導体パッケージの製造方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板に実装されるＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、ＢＧＡなどのＩＣチップをインターポーザー基板に搭載してなる半導体パッケージの製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、電子回路基板は、あらゆる製品に使用されるようになり、日増しにその性能が向上してきており、ＩＣをこのような電子回路基板に接合するには、フラットパッケージのようなＩＣチップをリードフレーム上にダイボンディングし、ＩＣチップの電極とリードフレームをワイヤボンドによりつなぎ、樹脂成形により封止してパッケージを形成した後に、クリームハンダを回路基板に印刷し、その上にフラットパッケージＩＣを搭載して、リフローするという工程により行うようにしていた。
これらのＳＭＴ（表面実装技術：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）といわれる工法では、工程が長く、生産に時間を要し、回路基板を小型化するのが困難であった。例えばＩＣチップは、フラットパックに封止された状態では、ＩＣチップの約６〜１０倍程度の面積を必要とする。
そこで、近年、回路基板上で用いられる周波数も高くなっており、また、携帯機器の増加から、回路基板やフラットパネルディスプレイにＩＣチップをＱＦＰ等のパッケージではなく裸のまま搭載するフリップチップ実装が行われるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣチップをそのまま、回路基板に搭載するには次のような問題点がある。ウエハー状態のＩＣチップは半導体用微細プローブを用いて簡単な検査が行われるが、一般的には検査後のＩＣチップには一定数の不良品が混在しており、通常は組立すなわちリードフレームにダイボンディングし、その後、ＩＣチップの電極とリードフレームが金やアルミニウムのワイヤでワイヤーボンディングされ、樹脂モールドされた後に本格的な機能検査が行われる。また、必要に応じて高温中で通電試験を行うバーンインテストも実施される。この為、その外形がほぼＩＣチップと同等で、インターポーザー基板上に一旦実装することでＩＣチップの機能を検査し、その性能を保証したＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等が用いられるようになってきている。
【０００４】
このＣＳＰ、ＢＧＡとよばれるパッケージには下記のようなものがある。従来の電子機器の回路基板へＩＣチップを接合する第１の従来例の方法として、特願平０３−１６４８４９号、特開平０８−２５０５２９号公報等により開示されているように、ＩＣチップをインターポーザーと呼ばれる樹脂基板上にダイボンディングし、ワイヤーボンダーによりＩＣチップと基板が接合される。これを樹脂によりモールドまたは、ポッティングして樹脂封止することにより形成される。その後、基板にＩＣチップが実装される面の反対側に金属ボールを取り付けて完成する。
【０００５】
また、第２の従来例としては、ポリイミドフィルムをインターポーザー基板として用い、ポリイミドフィルムのテープ上に形成された電極パターンを利用してＩＣチップと接合する構造が特願平０３−２９１８２２号、特開平０８−２５０５５３号公報に示されている。
上記ＣＳＰでは、裏面にランドまたはボールを１〜０．５ｍｍピッチで形成し、これをマザー基板との接合に用いるようにしている。このため、０．５ｍｍ以下のＱＦＰではリードの脚曲がり、半田印刷での不良品が削減可能である。
【０００６】
このように、アセンブリを行い電子機器を組み立てるユーザー側では、一般に、ベアＩＣを用いることは上記理由から困難を伴う。そこで、ＩＣチップとほぼ同等のサイズと実装が容易なＣＳＰ、ＢＧＡを従来のフラットパック並みのコストで供給することが望まれている。従来のＣＳＰはＴＡＢ（ＴＡＰＥ ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＢＯＮＤＩＮＧ）、ワイヤーボンド、フリップチップ実装を用いた３形態に分類できるが、この中でフリップチップ実装を用いたものが最も薄型化、小型化、軽量化が可能である。
【０００７】
しかしながら、フリップチップ実装を用いたＣＳＰでは生産性が低いという欠点を有している。すなわち、フリップチップ実装にはＩＣチップのバンプに導電性ペーストを転写、乾燥し、それをインターポーザー基板に実装し、ＩＣチップとインターポーザー基板の間に封止材を流し込むことで完成する。ところが、このような形態では導電性ペーストを転写乾燥した後のＩＣチップとインターポーザー基板の強度は殆ど無く、トレイなどを用いたバッチ処理となる。また、これら一連の工程では十数時間の時間を要することになり、生産性が悪いという欠点を抱えていた。
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて、ＣＳＰ、ＢＧＡを生産する際にＩＣチップをインターポーザー基板に生産性良くかつ高信頼性で接合できる半導体パッケージの製造方法及び装置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】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、短冊状又は連続的な媒体に、バンプが電極に形成されたＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板を接合する第２工程と、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第３工程と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、短冊状又は連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成する第２工程と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接合する第３の工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、短冊状または連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成する第２工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シートまたは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合する第３工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１１】
本発明の第４態様によれば、上記媒体は短冊状または連続的な金属媒体である第２態様に記載の半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１２】
本発明の第５態様によれば、短冊状または連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングする第２工程と、
上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化する第３工程と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第４の工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１３】
本発明の第６態様によれば、上記第４工程において、上記インターポーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第５態様に記載の半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１４】
本発明の第７態様によれば、短冊状又は連続的な媒体に、バンプがＩＣチップの電極に形成された上記ＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板を接合する接合装置と、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造装置を提供する。
【００１５】
本発明の第８態様によれば、短冊状又は連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するバンプ形成装置と、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接合する接合装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第９態様によれば、短冊状または連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するバンプ形成装置と、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シートまたは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合する装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００１７】
本発明の第１０態様によれば、上記媒体は短冊状または連続的な金属媒体である第８態様に記載の半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１８】
本発明の第１１態様によれば、短冊状または連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける装置と、
上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングするダイボンディング装置と、
上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化するバンプ形成装置と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く接合分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１２態様によれば、上記接合分離装置は、上記インターポーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第１１に記載の半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図１から図５を参照しながら説明する。
【００２１】
図１において（１）に示す第１の工程で短冊状または連続的な媒体２に、電極１ａを有し吸着部材３に吸着保持されたＩＣチップ１を貼り付ける。上記媒体２の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミドをベースとして糊付加工したもの、ステンレス鋼、銅、鉄、アルミニウムなどの金属ベースに糊付加工したものなどが使用される。一実施例としては、例えば、２５〜３８μｍのＰＥＴ若しくはポリイミドに、１１μｍ若しくは２０μｍの厚さの糊を付けたものが使用される。上記媒体２としては、可撓性を有してリールに巻きつけて取り扱えること、薄く、熱伝導の妨げにならないこと、高温（例えば１５０℃）でも接着力を保持することができることといった機能を有するものである。上記粘着層を有する媒体２を形成する方法としては、ベースに糊付け加工して形成する方法の代わりに、ベースにペーストをディスペンスして形成する方法、シート状の糊フィルムをベースに貼り付けて形成する方法などがある。このようにして、媒体２の表面に粘着層を形成しておけば、ＩＣチップ１の貼り付けはより容易となる。なお、図１の（１）において、３ａは吸着部材３の吸引通路、３ｂはＩＣチップ１と媒体２との密着を良くするために、ＩＣチップ１を加熱する内蔵加熱ヒータである。この内蔵加熱ヒータ３ｂは無くすこともできる。
【００２２】
次いで、図１の（２）の第２工程において、媒体２上のＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ（突起電極）１ｂを形成する。すなわち、内蔵ヒータ４ｃにより所定温度まで加熱されたステージ４ｂ上に載置されたＩＣチップ１において、ＩＣチップ１のＡｌ（アルミニウム）パッド電極１ａにワイヤボンディング装置４により図５のごとき動作によりバンプ１ｂを形成する。あるいは、ワイヤ４ａをワイヤボンディング装置４のキャピラリ４ｂでクランプして、上方に引き上げることにより、金ワイヤ４ａを引きちぎり、図７のようなバンプ形状としてもよい。
【００２３】
なお、上記した第１工程及び第２工程の代わりに、第１工程において、図１の右側の大きな括弧内に示すように、バンプ１ｂがＩＣチップ１の電極１ａに予め形成されたＩＣチップ１を、吸着部材３により媒体２上に貼り付けるようにして、第２工程を不要としてもよい。
【００２４】
次いで、図２の（３）に示す第３工程で、媒体２上のＩＣチップ１の表面にに熱硬化性シート５を貼り付ける。熱硬化性シート５の代わりに、熱硬化性接着剤を塗布したり、または異方性導電膜を貼り付けるようにしてもよい。熱硬化性シート５及び熱硬化性接着剤の最低限必要な条件としては、ＩＣ１とインターポーザーを強固に接合することである。この第３工程では、熱硬化性樹脂シート５にスリット５ｃを入れてから貼付けツール６で熱圧着したのち、図８に示すように、カッター１２０でほぼＩＣチップ１の大きさにカットし、内蔵ヒータ６ａにより８０〜１２０℃に熱せられた、貼付けツール６により５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の圧力で、熱硬化性樹脂シート５をＩＣチップ１に貼り付ける。この後、熱硬化性樹脂シート５のセパレータ（剥離シート）５ａを剥がすことにより第３工程が完了する。熱硬化性樹脂シート５を貼り付ける代わりに熱硬化性接着剤を塗布する場合には、ＩＣチップ１上に、熱硬化性接着剤をほぼＩＣチップ１の大きさに塗布する。また、熱硬化性シート５に代えてほぼＩＣチップ１の大きさにカットした異方性導電膜を用いて熱硬化性シート５と同様に熱圧着して貼り付けるようにしてもよい。この場合、異方性導電膜に含まれる導電粒子として、ニッケル粒子の表面に金メッキを施したものを用いると、接続抵抗値を低下せしめることができ、尚好適である。
【００２５】
次いで、図２の（４）に示す第４工程で短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第２工程の媒体２上のＩＣチップ１と加熱、加圧接合する。この第４工程を詳細に説明すると、上記第２工程でバンプ１ｂが形成されたＩＣチップ１を、内蔵ヒータ８ｄにより熱せられたステージ８ｃ上に載置し、この載置されたＩＣチップ１に対して、内蔵ヒータ８ａにより熱せられた接合ツール８に吸着されたインターポーザー基板７を、インターポーザー基板７の電極７ａがＩＣチップ１の電極１ａに対応するようにアライメントし、接合ツール８によりインターポーザー基板７をＩＣチップ１に対して押圧する。このとき、ＩＣチップ１の電極１ａ上のバンプ１ｂはインターポーザー基板７の電極７ａ上でバンプ１ｂの頭部が図９のごとく変形しながら押しつけられていく。このとき印加する荷重は、バンプ１ｂの外径により変わるが、２段になっているバンプ１ｂの上段側のバンプ頭部が必ず変形する程度の荷重を加えることが必要である。この荷重は最低でも２０（ｇｆ）を必要とする。最大では、１００（ｇｆ）を越えることもある。
【００２６】
このとき、インターポーザー基板７としては、アラミド不織布積層エポキシ基板、セラミック多層基板、ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）や、ガラス布積層ポリイミド樹脂基板、若しくは、ポリイミド基板上に所望の回路が形成された基板などが用いられる。これらの基板は、熱履歴や、裁断、加工により、反りやうねりを生じており、必ずしも完全な平面ではない。そこで、第５工程において、平行度を所定の精度範囲内にそれぞれ管理された接合ツール８とステージ８ｃとで、熱と荷重をインターポーザー基板７に直接またはＩＣチップ１を介してインターポーザー基板７に間接的にかつ局所的に印加することにより、その部分のインターポーザー基板７の反りが矯正される。また、ＩＣチップ１は、アクティブ面の中心を凸として反っているが、これをインターポーザー基板７との接合時に２０ｇｆ以上の強い荷重で加圧することで、インターポーザー基板７とＩＣチップ１の両方の反りやうねりを矯正することができる。
【００２７】
こうして、インターポーザー基板７の反りが矯正された状態で、１４０〜２３０℃の熱がＩＣチップ１とインターポーザー基板７の間の熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤に数秒〜２０秒程度印加されて、この熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤が硬化されて硬化層５０となる。この後、接合ツール８が上昇し、ＩＣチップ１と熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤の温度は、急激に低下することにより熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤は流動性を失い硬化層５０となり、ＩＣチップ１は、インターポーザー基板７に硬化層５０により固定される。また、ＩＣチップ側すなわちステージ８ｃを加熱しておくと、接合ヘッドすなわちインターポーザー基板７を吸着する接合ツール８の温度を低下することができる。
【００２８】
図２の（５）に示す第５工程では、媒体２から剥離する、または一体的に打ち抜く、若しくは切り抜く工程がある。この第５工程では、例えば、打ち抜き金型９ａ，９ｂにより、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を媒体２から媒体２の一部とともに剪断により打ち抜いたり、レーザーをＩＣチップ１の外形に沿って照射して媒体２を切り抜くことにより、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を媒体２の一部とともに媒体２から切り取る。または、カッティングソウによってカットしても良い。また、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を載せた媒体２を、図１０に示すようなローラ１３０の回りに回動させるときに、媒体２は弾性があるためローら１３０に追随して回動する一方、ＩＣチップ１は媒体２のような弾性は無いため１３０に追随して回動することができず、媒体２からＩＣチップ１が剥がれることを利用して、ＩＣチップ１を媒体２から剥離するようにしてもよい。
【００２９】
なお、第３工程においてＩＣチップ１の表面に熱硬化性シート５などを貼り付ける又は熱硬化性接着剤を塗布する代わりに、図２の（４）に示す第４工程で供給されるインターポーザー基板７の電極７ａに、熱硬化性シート５を貼り付け、又は熱硬化性接着剤を塗布し、又は、異方性導電膜を貼り付けるようにしてもよい。すなわち、上記第１実施形態の変形例として、図２の（５）のようにインターポーザー基板７を一枚ずつ接合ツール８で供給するのではなく、図３に示すごとくインターポーザー基板７を連続的に供給することでより生産性を向上することが可能である。具体的には、図３中のＡに示すようにリードフレームなどの連続体からなるインターポーザー基板７には、第３工程において、熱硬化性樹脂シート５が貼付けツール６により圧着されて貼り付けられる。これが第４工程に送られ、上記第４工程の説明と同様にＩＣチップ１とインターポーザー基板７が接合ツール８により圧着される。これが第５工程に向けて媒体２と平行して搬送される。
【００３０】
上記第１実施形態によれば、ＣＳＰ、ＢＧＡを形成するのに多くの工程を要していた従来の工程、例えば、ＩＣのハンドリング、ダイスピック、トレイ詰め、バンプ形成、トレイ収納、接合、トレイからＩＣ取り出し、実装工程とといった種々の工程を大幅に短縮し、生産性良く製造することが可能となる。また、ＩＣチップ１を従来は１ケずつ搬送する場合に比べて、媒体２を用いてＩＣチップ１を連続的に供給することができることにより、搬送ロス時間を大幅に低減することができる。すなわち、ＩＣチップ上のバンプ形成、ＩＣチップとインターポーザー基板との接合、打ち抜きなどをインラインで搬送ロスが無く、効率的に生産性よく接合することができる。
【００３１】
また、ＩＣチップ１とインターポーザー基板７を接合するのに従来要した工程の多く、例えば、スダッドバンプボンディングにおいては、Ａｇペースト転写、加熱による導電性接着剤の硬化、封止樹脂の塗布、封止樹脂の硬化工程、を無くすることができ、生産性が非常に良くなる。また、接合材料として導電粒子の無い熱硬化性シート５や熱硬化性接着剤を用いた場合には、従来例で示した方法に比べ安価なＩＣパッケージを提供することができる。
【００３２】
さらに、バンプをメッキで形成する方法（従来例３）では、専用のバンプ形成プロセスを半導体メーカー側で備える必要があり、限定されたメーカーでしかバンプの形成ができなかった。ところが、第１実施形態の方法によれば、ワイヤボンディング装置４により、汎用のワイヤボンディング用のＩＣチップ１を用いることができ、ＩＣチップ１の入手が容易である。
【００３３】
また、従来の方法によれば、接続抵抗は、バンプと回路基板の電極の間に存在する導電粒子の数に依存していたが、第１実施形態ではバンプ１ｂをレベリングせずにインターポーザー基板７の電極７ａに従来例１、２よりも強い荷重で押しつけて接合するため、介在する粒子数に接続抵抗値が依存せず、安定して接続抵抗値が得られる。
【００３４】
また、バンプ１ｂのレベリングをインターポーザー基板７の接合と同時に行うので、レベリング工程が不要であるばかりでなく、接合時にインターポーザー基板７の反りやうねりを変形させて矯正しながら接合するので、この反りやうねりを軽減させることができる。例えば、従来例１では、１０μｍ／ＩＣ、従来例２では、２μｍ／ＩＣ、従来例３でも、１μｍ／ＩＣ（バンプ高さバラツキ±１μｍ以下）というような、高精度の基板が必要であり、実際上は、ＬＣＤに代表されるガラス基板や、セラミック基板が用いられている。ところが、本実施形態によれば、反りを伴うインターポーザー基板７をも用いることができ、より低廉で、汎用性のあるＩＣチップ１の製造方法を提供することができる。
また、従来で必要とした導電性接着剤でＩＣチップと回路基板を接合した後にＩＣチップの下に封止樹脂（アンダーフィルコート）を行う必要がなく工程を短縮することができる。
【００３５】
また、ＩＣチップ１とインターポーザー基板７の接合において、特願平８−３５０７３３と同様の、または、異方性導電膜を用いた接合方法を利用することで、より効率的なＣＳＰの生産が可能となる。
さらに、第１実施形態の上記変形例として、連続体のインターポーザー基板７を用いることにより、基板の供給をトレーなどの治具を用いることなく容易に供給でき、製造設備を安価にすることができる。
また、上記したこれらの工程を実現する為に、短冊状または連続的な媒体２には、樹脂シートに粘着物質を形成したものを用いると、ＩＣチップ１の貼り付けはより容易となり、尚一層好適である。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図４により説明する。
第２実施形態の第１の工程では、短冊状または連続的な金属媒体２ｃに、エポキシ樹脂等を含むダイボンディングペースト１０をディスペンサ１００により塗布する。ダイボンディングペースト１０をディスペンサ１００により塗布する代わりに、エポキシ樹脂を含むシートを貼り付けるようにしてもよい。
金属媒体２ｃとしては、可撓性を有すること、及び、酸化しにくいこと（メッキすることなどにより達成可能。）が必要である。
第２工程では、媒体２ｃ上にＩＣチップ１を、ダイボンディングペースト１０又はエポキシ樹脂を含むシートを介して、ダイボンディングするとともに、加熱ステージ１１または、熱風噴射装置１１ｂによりダイボンディングペースト１０又はエポキシ樹脂を含むシートを加熱して硬化する。
第３工程では、第１実施形態の第２工程と同様に、ＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ１ｂを形成する。このとき、ＩＣチップ１にバンプ１ｂを形成する際の加熱により、第１工程で塗布したダイボンディングペースト１０又は貼り付けたエポキシ樹脂を含むシートを硬化するようにすれば、上記第２工程を省略することができる。
第４の工程では、第１実施形態の第３工程と同様に、媒体２ｃ上のＩＣチップ１の表面または、第５工程で供給されるインターポーザー基板７に熱硬化性シート５又は接着剤、または異方性導電膜を貼り付ける。
第５工程では、第１実施形態の第４工程と同様に、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第３工程後のＩＣチップ１と加熱、加圧して接合する。
その後、第６工程において、第１実施形態の第５工程と同様に、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を、金属媒体２ｃと一体的に打ち抜くまたは切り抜く。
【００３７】
上記第２実施形態によれば、搬送媒体として金属媒体２ｃを用いれば、そのまま打ち抜くことにより金属媒体２ｃの切り取られた部分がＩＣチップ１の放熱部材として機能し、ＩＣチップ１の放熱性を大幅に高めることができる。すなわち、搬送媒体２として金属媒体２ｃを用い、それをＩＣチップ１の放熱板とすることで、製造工程での搬送媒体とＩＣチップ１の放熱板としての２つの役割を同時に果たすことが可能で、ＩＣチップ１の放熱性を向上させることができるとともに生産性が良くコストダウンを図ることができる。よって、ＩＣチップをＣＳＰ化した場合において消費電力が大きい場合には、従来では、ＩＣチップの裏面側にマザー基板への実装後に放熱板を取り付ける必要があったが、本実施形態ではその必要はない。また、金属媒体２ｃによりＩＣチップ１が補強されるため、ＩＣチップ１の割れ、欠けを防止し、より強固な構造とすることができる。また、ダイボンディングペースト１０に代えてエポキシ樹脂を含むシートを貼り付けるようにすれば、バンプ形成工程でこれを硬化することにより、新たな硬化工程が不要となる。
なお、上記第２実施形態においても上記第１実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図５により説明する。
第３実施形態の第１の工程では、短冊状または連続的な金属媒体２ｃに、エポキシ樹脂を含む接着シート６０を剥離シート６０ａから剥離して、内蔵ヒーター１１１ｂにより加熱されたツール１１１ａにより貼り付ける、
第２工程で金属媒体２ｃ上に接着シート６０を介してＩＣチップ１をダイボンディングする。
第３工程にて、第１実施形態の第２工程と同様に、ＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ１ｂを形成する。このときにＩＣチップ１にバンプ１ｂを形成する際の加熱により第１工程で貼り付けたエポキシ樹脂を含むシート６０を硬化する。
第４の工程で、第１実施形態の第３工程と同様に、金属媒体２ｃ上のＩＣチップ１の表面または、第５工程で供給されるインターポーザー基板７に熱硬化性シート５又は接着剤、または異方性導電膜を貼り付ける。
第５工程において、第１実施形態の第４工程と同様に、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第３工程後のＩＣチップ１と加熱、加圧して接合する。
第６工程では、第１実施形態の第５工程と同様に、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を、金属媒体２ｃと一体的に打ち抜くまたは切り抜く。
【００３９】
この第３実施形態によれば、金属媒体２ｃを用いる方法において、エポキシ樹脂によりＩＣチップ１を金属媒体２ｃに貼り付けることにより、金属媒体２ｃであっても確実にＩＣチップ１を保持させることができる。
なお、上記第３実施形態においても上記第１実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
また、上記第１から第３実施形態の中で、図６の（ｂ）に示すように媒体２，２ｃに搬送用の送り穴２ｄを開けたり、図６の（ｃ）のごとく金属枠２ｅを用いてこれに媒体２を貼り付けてもよい。
このように、媒体２の周囲に金属枠２ｅをはめたり、搬送用スプレッケット穴２ｄを開けると、媒体２の搬送をより容易に行うことができ、より生産性を向上させることができる。
【００４０】
図６の（ｄ）及び（ｅ）は、金属枠２ｅを、搬送用スプレッケット穴２ｄにかかるように媒体２を貼りつける状態を示している。すなわち、図６の（ｄ）では、媒体２自体に搬送用スプレッケット穴２ｄを設けておき、その搬送用スプレッケット穴２ｄ近傍に金属枠２ｅを貼り付けている。これに対して、図６の（ｅ）では、媒体２自体ではなく、金属枠２ｅに搬送用スプレッケット穴２ｄを設けておき、その金属枠２ｅを媒体２の端部に位置するように貼り付けている。
【００４１】
また、本発明の上記各実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法を実施するための製造装置の一例におけるＣＳＰの製造装置としては、上記各工程に対応する機能を有し、ＩＣチップ１の媒体２，２ｃへのマウント装置又は貼付装置、ワイヤーボンディングを応用したＩＣチップ１へのバンプ形成装置、熱硬化性接着剤又は熱硬化性シート又は異方性導電膜を貼付装置、インターポーザー基板７をＩＣチップ１と位置合わせし、マウントする装置、前記ＩＣチップ１とインターポーザー基板７を熱圧着する装置、媒体２，２ｃから接合されたＩＣチップ１とインターポーザー基板７を剥離または切り抜く分離装置などを備える。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＳＰ、ＢＧＡを形成するのに多くの工程を要していた従来の工程を大幅に短縮し、生産性良く製造することが可能となる。また、ＩＣチップを従来は１ケずつ搬送する場合に比べて、媒体を用いてＩＣチップを連続的に供給することができることにより搬送ロス時間を大幅に低減することができる。すなわち、ＩＣチップ上のバンプ形成、ＩＣチップとインターポーザー基板との接合、打ち抜きなどをインラインで搬送ロスが無く、効率的に生産性よく接合することができる。
【００４３】
また、ＩＣチップとインターポーザー基板を接合するのに従来要した工程の多くを無くすることができ、生産性が非常に良くなる。また、接合材料として導電粒子の無い熱硬化性シートや熱硬化性接着剤を用いた場合には、従来例で示した方法に比べ安価なＩＣパッケージを提供することができる。
さらに、バンプをメッキで形成する方法（従来例３）では、専用のバンプ形成プロセスを半導体メーカー側で備える必要があり、限定されたメーカーでしかバンプの形成ができなかった。ところが、本発明の方法によれば、ワイヤボンディング装置により、汎用のワイヤボンディング用のＩＣチップを用いることができ、ＩＣチップの入手が容易である。
【００４４】
従来の方法によれば、接続抵抗は、バンプと回路基板の電極の間に存在する導電粒子の数に依存していたが、本発明ではバンプをレベリングせずにインターポーザー基板の電極に従来例１、２よりも強い荷重で押しつけて接合するため、介在する粒子数に接続抵抗値が依存せず、安定して接続抵抗値が得られる。
また、バンプのレベリングをインターポーザー基板の接合と同時に行うので、レベリング工程が不要であるばかりでなく、接合時にインターポーザー基板の反りやうねりを変形させて矯正しながら接合するので、この反りやうねり軽減させることができる。例えば、従来例１では、１０μｍ／ＩＣ、従来例２では、２μｍ／ＩＣ、従来例３でも、１μｍ／ＩＣ（バンプ高さバラツキ±１μｍ以下）というような、高精度の基板が必要であり、実際上は、ＬＣＤに代表されるガラス基板や、セラミック基板が用いられている。ところが、本発明の方法によれば、上記実施形態で説明したごとく、反りを伴うインターポーザー基板を用いることができ、より低廉で、汎用性のあるＩＣチップの接合方法を提供することができる。
【００４５】
また、従来で必要とした導電性接着剤でＩＣチップと回路基板を接合した後にＩＣチップのしたに封止樹脂（アンダーフィルコート）を行う必要がなく工程を短縮することができる。
また、連続体のインターポーザー基板を用いることにより基板の供給をトレーなどの治具を用いることなく容易に供給でき製造設備を安価にすることができる。
また、ダイボンディングペーストに代えてエポキシ樹脂を含むシートを貼り付け、バンプ形成工程でこれを硬化することにより、新たな硬化工程が不要となる。
【００４６】
また、搬送媒体として金属媒体を用いれば、そのまま打ち抜くことにより金属媒体の切り取られた部分がＩＣチップの放熱部材として機能し、ＩＣチップの放熱性をが大幅に高めることができる。すなわち、搬送媒体として金属媒体を用い、それをＩＣチップの放熱板とすることで、製造工程での搬送媒体とＩＣチップの放熱板としての２つの役割を同時に果たすことが可能で、ＩＣチップの放熱性を向上させることができるとともに生産性が良くコストダウンを図ることができる。よって、ＩＣチップをＣＳＰ化した場合において消費電力が大きい場合には、従来では、ＩＣチップの裏面側にマザー基板への実装後に放熱板を取り付ける必要があったが、本発明ではその必要はない。また、金属媒体によりＩＣチップが補強されるため、ＩＣチップの割れ、欠けを防止し、より強固な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（１），（２）は、本発明の第１実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図２】（３）から（５）は、本発明の第１実施形態におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置においてインターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例における、インターポーザー基板への熱硬化性樹脂シートの供給及びインターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の上記第１から３実施形態で使用する媒体の各種形態を示す概略斜視図、（ｄ），（ｅ）は、それぞれ、本発明の上記第１から３実施形態で使用する媒体の各種形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、ワイヤをワイヤボンディング装置のキャピラリでクランプして、上方に引き上げることにより、金ワイヤが引きちぎられて形成されたバンプ形状を示す図である。
【図８】図２の（３）に示す第３工程で、熱硬化性樹脂シートにスリットを入れてから貼付けツールで熱圧着したのち、カッターでほぼＩＣチップの大きさにカットする状態を示す説明図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は図２の第４工程において、ＩＣチップの電極上のバンプがインターポーザー基板の電極上でバンプの頭部が変形しながら押しつけられていく前後の状態を示す説明図である。
【図１０】ＩＣチップ１を媒体２から剥離する装置の説明図である。
【符号の説明】
１…ＩＣチップ、１ａ…Ａｌ（アルミニウム）パッド電極、１ｂ…バンプ、２…媒体、２ｃ…金属媒体、２ｄ…搬送用の送り穴、２ｅ…金属枠、３…吸着部材、３ａ…吸引通路、４…ワイヤボンディング装置、４ａ…金ワイヤ、４ｂ…キャピラリ、５…熱硬化性シート、５ａ…セパレータ（剥離シート）、６…貼付けツール、６ａ…内蔵ヒータ、７…インターポーザー基板、７ａ…電極、８…接合ツール、８ａ…内蔵ヒータ、８ｃ…ステージ、８ｄ…内蔵ヒータ、９ａ，９ｂ…打ち抜き金型、１０…ダイボンディングペースト、１１…加熱ステージ、１１ｂ…熱風噴射装置、５０…硬化層、６０…接着シート、１００…ディスペンサ、１１１ａ…加熱ツール、１１１ｂ…内蔵ヒーター。
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子回路基板に実装されるＣＳＰ（チップサイズパッケージ）、ＢＧＡなどのＩＣチップをインターポーザー基板に搭載してなる半導体パッケージの製造方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、電子回路基板は、あらゆる製品に使用されるようになり、日増しにその性能が向上してきており、ＩＣをこのような電子回路基板に接合するには、フラットパッケージのようなＩＣチップをリードフレーム上にダイボンディングし、ＩＣチップの電極とリードフレームをワイヤボンドによりつなぎ、樹脂成形により封止してパッケージを形成した後に、クリームハンダを回路基板に印刷し、その上にフラットパッケージＩＣを搭載して、リフローするという工程により行うようにしていた。
これらのＳＭＴ（表面実装技術：Ｓｕｒｆａｃｅ Ｍｏｕｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）といわれる工法では、工程が長く、生産に時間を要し、回路基板を小型化するのが困難であった。例えばＩＣチップは、フラットパックに封止された状態では、ＩＣチップの約６〜１０倍程度の面積を必要とする。
そこで、近年、回路基板上で用いられる周波数も高くなっており、また、携帯機器の増加から、回路基板やフラットパネルディスプレイにＩＣチップをＱＦＰ等のパッケージではなく裸のまま搭載するフリップチップ実装が行われるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＣチップをそのまま、回路基板に搭載するには次のような問題点がある。ウエハー状態のＩＣチップは半導体用微細プローブを用いて簡単な検査が行われるが、一般的には検査後のＩＣチップには一定数の不良品が混在しており、通常は組立すなわちリードフレームにダイボンディングし、その後、ＩＣチップの電極とリードフレームが金やアルミニウムのワイヤでワイヤーボンディングされ、樹脂モールドされた後に本格的な機能検査が行われる。また、必要に応じて高温中で通電試験を行うバーンインテストも実施される。この為、その外形がほぼＩＣチップと同等で、インターポーザー基板上に一旦実装することでＩＣチップの機能を検査し、その性能を保証したＣＳＰ（Ｃｈｉｐ Ｓｉｚｅ Ｐａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（Ｂａｌｌ Ｇｒｉｄ Ａｒｒａｙ）等が用いられるようになってきている。
【０００４】
このＣＳＰ、ＢＧＡとよばれるパッケージには下記のようなものがある。従来の電子機器の回路基板へＩＣチップを接合する第１の従来例の方法として、特願平０３−１６４８４９号、特開平０８−２５０５２９号公報等により開示されているように、ＩＣチップをインターポーザーと呼ばれる樹脂基板上にダイボンディングし、ワイヤーボンダーによりＩＣチップと基板が接合される。これを樹脂によりモールドまたは、ポッティングして樹脂封止することにより形成される。その後、基板にＩＣチップが実装される面の反対側に金属ボールを取り付けて完成する。
【０００５】
また、第２の従来例としては、ポリイミドフィルムをインターポーザー基板として用い、ポリイミドフィルムのテープ上に形成された電極パターンを利用してＩＣチップと接合する構造が特願平０３−２９１８２２号、特開平０８−２５０５５３号公報に示されている。
上記ＣＳＰでは、裏面にランドまたはボールを１〜０．５ｍｍピッチで形成し、これをマザー基板との接合に用いるようにしている。このため、０．５ｍｍ以下のＱＦＰではリードの脚曲がり、半田印刷での不良品が削減可能である。
【０００６】
このように、アセンブリを行い電子機器を組み立てるユーザー側では、一般に、ベアＩＣを用いることは上記理由から困難を伴う。そこで、ＩＣチップとほぼ同等のサイズと実装が容易なＣＳＰ、ＢＧＡを従来のフラットパック並みのコストで供給することが望まれている。従来のＣＳＰはＴＡＢ（ＴＡＰＥ ＡＵＴＯＭＡＴＥＤ ＢＯＮＤＩＮＧ）、ワイヤーボンド、フリップチップ実装を用いた３形態に分類できるが、この中でフリップチップ実装を用いたものが最も薄型化、小型化、軽量化が可能である。
【０００７】
しかしながら、フリップチップ実装を用いたＣＳＰでは生産性が低いという欠点を有している。すなわち、フリップチップ実装にはＩＣチップのバンプに導電性ペーストを転写、乾燥し、それをインターポーザー基板に実装し、ＩＣチップとインターポーザー基板の間に封止材を流し込むことで完成する。ところが、このような形態では導電性ペーストを転写乾燥した後のＩＣチップとインターポーザー基板の強度は殆ど無く、トレイなどを用いたバッチ処理となる。また、これら一連の工程では十数時間の時間を要することになり、生産性が悪いという欠点を抱えていた。
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みて、ＣＳＰ、ＢＧＡを生産する際にＩＣチップをインターポーザー基板に生産性良くかつ高信頼性で接合できる半導体パッケージの製造方法及び装置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】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、短冊状又は連続的な媒体に、バンプが電極に形成されたＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板を接合する第２工程と、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第３工程と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造方法を提供する。
【０００９】
本発明の第２態様によれば、短冊状又は連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成する第２工程と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接合する第３の工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１０】
本発明の第３態様によれば、短冊状または連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成する第２工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シートまたは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合する第３工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１１】
本発明の第４態様によれば、上記媒体は短冊状または連続的な金属媒体である第２態様に記載の半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１２】
本発明の第５態様によれば、短冊状または連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングする第２工程と、
上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化する第３工程と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第４の工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１３】
本発明の第６態様によれば、上記第４工程において、上記インターポーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第５態様に記載の半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１４】
本発明の第７態様によれば、短冊状又は連続的な媒体に、バンプがＩＣチップの電極に形成された上記ＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板を接合する接合装置と、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造装置を提供する。
【００１５】
本発明の第８態様によれば、短冊状又は連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するバンプ形成装置と、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接合する接合装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００１６】
本発明の第９態様によれば、短冊状または連続的な媒体にＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するバンプ形成装置と、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シートまたは異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合する装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００１７】
本発明の第１０態様によれば、上記媒体は短冊状または連続的な金属媒体である第８態様に記載の半導体パッケージの製造の実装方法を提供する。
【００１８】
本発明の第１１態様によれば、短冊状または連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける装置と、
上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングするダイボンディング装置と、
上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化するバンプ形成装置と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く接合分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１２態様によれば、上記接合分離装置は、上記インターポーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第１１に記載の半導体パッケージの製造の実装装置を提供する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図１から図５を参照しながら説明する。
【００２１】
図１において（１）に示す第１の工程で短冊状または連続的な媒体２に、電極１ａを有し吸着部材３に吸着保持されたＩＣチップ１を貼り付ける。上記媒体２の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリイミドをベースとして糊付加工したもの、ステンレス鋼、銅、鉄、アルミニウムなどの金属ベースに糊付加工したものなどが使用される。一実施例としては、例えば、２５〜３８μｍのＰＥＴ若しくはポリイミドに、１１μｍ若しくは２０μｍの厚さの糊を付けたものが使用される。上記媒体２としては、可撓性を有してリールに巻きつけて取り扱えること、薄く、熱伝導の妨げにならないこと、高温（例えば１５０℃）でも接着力を保持することができることといった機能を有するものである。上記粘着層を有する媒体２を形成する方法としては、ベースに糊付け加工して形成する方法の代わりに、ベースにペーストをディスペンスして形成する方法、シート状の糊フィルムをベースに貼り付けて形成する方法などがある。このようにして、媒体２の表面に粘着層を形成しておけば、ＩＣチップ１の貼り付けはより容易となる。なお、図１の（１）において、３ａは吸着部材３の吸引通路、３ｂはＩＣチップ１と媒体２との密着を良くするために、ＩＣチップ１を加熱する内蔵加熱ヒータである。この内蔵加熱ヒータ３ｂは無くすこともできる。
【００２２】
次いで、図１の（２）の第２工程において、媒体２上のＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ（突起電極）１ｂを形成する。すなわち、内蔵ヒータ４ｃにより所定温度まで加熱されたステージ４ｂ上に載置されたＩＣチップ１において、ＩＣチップ１のＡｌ（アルミニウム）パッド電極１ａにワイヤボンディング装置４により図５のごとき動作によりバンプ１ｂを形成する。あるいは、ワイヤ４ａをワイヤボンディング装置４のキャピラリ４ｂでクランプして、上方に引き上げることにより、金ワイヤ４ａを引きちぎり、図７のようなバンプ形状としてもよい。
【００２３】
なお、上記した第１工程及び第２工程の代わりに、第１工程において、図１の右側の大きな括弧内に示すように、バンプ１ｂがＩＣチップ１の電極１ａに予め形成されたＩＣチップ１を、吸着部材３により媒体２上に貼り付けるようにして、第２工程を不要としてもよい。
【００２４】
次いで、図２の（３）に示す第３工程で、媒体２上のＩＣチップ１の表面にに熱硬化性シート５を貼り付ける。熱硬化性シート５の代わりに、熱硬化性接着剤を塗布したり、または異方性導電膜を貼り付けるようにしてもよい。熱硬化性シート５及び熱硬化性接着剤の最低限必要な条件としては、ＩＣ１とインターポーザーを強固に接合することである。この第３工程では、熱硬化性樹脂シート５にスリット５ｃを入れてから貼付けツール６で熱圧着したのち、図８に示すように、カッター１２０でほぼＩＣチップ１の大きさにカットし、内蔵ヒータ６ａにより８０〜１２０℃に熱せられた、貼付けツール６により５〜１０ｋｇｆ／ｃｍ２程度の圧力で、熱硬化性樹脂シート５をＩＣチップ１に貼り付ける。この後、熱硬化性樹脂シート５のセパレータ（剥離シート）５ａを剥がすことにより第３工程が完了する。熱硬化性樹脂シート５を貼り付ける代わりに熱硬化性接着剤を塗布する場合には、ＩＣチップ１上に、熱硬化性接着剤をほぼＩＣチップ１の大きさに塗布する。また、熱硬化性シート５に代えてほぼＩＣチップ１の大きさにカットした異方性導電膜を用いて熱硬化性シート５と同様に熱圧着して貼り付けるようにしてもよい。この場合、異方性導電膜に含まれる導電粒子として、ニッケル粒子の表面に金メッキを施したものを用いると、接続抵抗値を低下せしめることができ、尚好適である。
【００２５】
次いで、図２の（４）に示す第４工程で短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第２工程の媒体２上のＩＣチップ１と加熱、加圧接合する。この第４工程を詳細に説明すると、上記第２工程でバンプ１ｂが形成されたＩＣチップ１を、内蔵ヒータ８ｄにより熱せられたステージ８ｃ上に載置し、この載置されたＩＣチップ１に対して、内蔵ヒータ８ａにより熱せられた接合ツール８に吸着されたインターポーザー基板７を、インターポーザー基板７の電極７ａがＩＣチップ１の電極１ａに対応するようにアライメントし、接合ツール８によりインターポーザー基板７をＩＣチップ１に対して押圧する。このとき、ＩＣチップ１の電極１ａ上のバンプ１ｂはインターポーザー基板７の電極７ａ上でバンプ１ｂの頭部が図９のごとく変形しながら押しつけられていく。このとき印加する荷重は、バンプ１ｂの外径により変わるが、２段になっているバンプ１ｂの上段側のバンプ頭部が必ず変形する程度の荷重を加えることが必要である。この荷重は最低でも２０（ｇｆ）を必要とする。最大では、１００（ｇｆ）を越えることもある。
【００２６】
このとき、インターポーザー基板７としては、アラミド不織布積層エポキシ基板、セラミック多層基板、ガラス布積層エポキシ基板（ガラエポ基板）や、ガラス布積層ポリイミド樹脂基板、若しくは、ポリイミド基板上に所望の回路が形成された基板などが用いられる。これらの基板は、熱履歴や、裁断、加工により、反りやうねりを生じており、必ずしも完全な平面ではない。そこで、第５工程において、平行度を所定の精度範囲内にそれぞれ管理された接合ツール８とステージ８ｃとで、熱と荷重をインターポーザー基板７に直接またはＩＣチップ１を介してインターポーザー基板７に間接的にかつ局所的に印加することにより、その部分のインターポーザー基板７の反りが矯正される。また、ＩＣチップ１は、アクティブ面の中心を凸として反っているが、これをインターポーザー基板７との接合時に２０ｇｆ以上の強い荷重で加圧することで、インターポーザー基板７とＩＣチップ１の両方の反りやうねりを矯正することができる。
【００２７】
こうして、インターポーザー基板７の反りが矯正された状態で、１４０〜２３０℃の熱がＩＣチップ１とインターポーザー基板７の間の熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤に数秒〜２０秒程度印加されて、この熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤が硬化されて硬化層５０となる。この後、接合ツール８が上昇し、ＩＣチップ１と熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤の温度は、急激に低下することにより熱硬化性樹脂シート５若しくは熱硬化性樹脂接着剤は流動性を失い硬化層５０となり、ＩＣチップ１は、インターポーザー基板７に硬化層５０により固定される。また、ＩＣチップ側すなわちステージ８ｃを加熱しておくと、接合ヘッドすなわちインターポーザー基板７を吸着する接合ツール８の温度を低下することができる。
【００２８】
図２の（５）に示す第５工程では、媒体２から剥離する、または一体的に打ち抜く、若しくは切り抜く工程がある。この第５工程では、例えば、打ち抜き金型９ａ，９ｂにより、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を媒体２から媒体２の一部とともに剪断により打ち抜いたり、レーザーをＩＣチップ１の外形に沿って照射して媒体２を切り抜くことにより、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を媒体２の一部とともに媒体２から切り取る。または、カッティングソウによってカットしても良い。また、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を載せた媒体２を、図１０に示すようなローラ１３０の回りに回動させるときに、媒体２は弾性があるためローら１３０に追随して回動する一方、ＩＣチップ１は媒体２のような弾性は無いため１３０に追随して回動することができず、媒体２からＩＣチップ１が剥がれることを利用して、ＩＣチップ１を媒体２から剥離するようにしてもよい。
【００２９】
なお、第３工程においてＩＣチップ１の表面に熱硬化性シート５などを貼り付ける又は熱硬化性接着剤を塗布する代わりに、図２の（４）に示す第４工程で供給されるインターポーザー基板７の電極７ａに、熱硬化性シート５を貼り付け、又は熱硬化性接着剤を塗布し、又は、異方性導電膜を貼り付けるようにしてもよい。すなわち、上記第１実施形態の変形例として、図２の（５）のようにインターポーザー基板７を一枚ずつ接合ツール８で供給するのではなく、図３に示すごとくインターポーザー基板７を連続的に供給することでより生産性を向上することが可能である。具体的には、図３中のＡに示すようにリードフレームなどの連続体からなるインターポーザー基板７には、第３工程において、熱硬化性樹脂シート５が貼付けツール６により圧着されて貼り付けられる。これが第４工程に送られ、上記第４工程の説明と同様にＩＣチップ１とインターポーザー基板７が接合ツール８により圧着される。これが第５工程に向けて媒体２と平行して搬送される。
【００３０】
上記第１実施形態によれば、ＣＳＰ、ＢＧＡを形成するのに多くの工程を要していた従来の工程、例えば、ＩＣのハンドリング、ダイスピック、トレイ詰め、バンプ形成、トレイ収納、接合、トレイからＩＣ取り出し、実装工程とといった種々の工程を大幅に短縮し、生産性良く製造することが可能となる。また、ＩＣチップ１を従来は１ケずつ搬送する場合に比べて、媒体２を用いてＩＣチップ１を連続的に供給することができることにより、搬送ロス時間を大幅に低減することができる。すなわち、ＩＣチップ上のバンプ形成、ＩＣチップとインターポーザー基板との接合、打ち抜きなどをインラインで搬送ロスが無く、効率的に生産性よく接合することができる。
【００３１】
また、ＩＣチップ１とインターポーザー基板７を接合するのに従来要した工程の多く、例えば、スダッドバンプボンディングにおいては、Ａｇペースト転写、加熱による導電性接着剤の硬化、封止樹脂の塗布、封止樹脂の硬化工程、を無くすることができ、生産性が非常に良くなる。また、接合材料として導電粒子の無い熱硬化性シート５や熱硬化性接着剤を用いた場合には、従来例で示した方法に比べ安価なＩＣパッケージを提供することができる。
【００３２】
さらに、バンプをメッキで形成する方法（従来例３）では、専用のバンプ形成プロセスを半導体メーカー側で備える必要があり、限定されたメーカーでしかバンプの形成ができなかった。ところが、第１実施形態の方法によれば、ワイヤボンディング装置４により、汎用のワイヤボンディング用のＩＣチップ１を用いることができ、ＩＣチップ１の入手が容易である。
【００３３】
また、従来の方法によれば、接続抵抗は、バンプと回路基板の電極の間に存在する導電粒子の数に依存していたが、第１実施形態ではバンプ１ｂをレベリングせずにインターポーザー基板７の電極７ａに従来例１、２よりも強い荷重で押しつけて接合するため、介在する粒子数に接続抵抗値が依存せず、安定して接続抵抗値が得られる。
【００３４】
また、バンプ１ｂのレベリングをインターポーザー基板７の接合と同時に行うので、レベリング工程が不要であるばかりでなく、接合時にインターポーザー基板７の反りやうねりを変形させて矯正しながら接合するので、この反りやうねりを軽減させることができる。例えば、従来例１では、１０μｍ／ＩＣ、従来例２では、２μｍ／ＩＣ、従来例３でも、１μｍ／ＩＣ（バンプ高さバラツキ±１μｍ以下）というような、高精度の基板が必要であり、実際上は、ＬＣＤに代表されるガラス基板や、セラミック基板が用いられている。ところが、本実施形態によれば、反りを伴うインターポーザー基板７をも用いることができ、より低廉で、汎用性のあるＩＣチップ１の製造方法を提供することができる。
また、従来で必要とした導電性接着剤でＩＣチップと回路基板を接合した後にＩＣチップの下に封止樹脂（アンダーフィルコート）を行う必要がなく工程を短縮することができる。
【００３５】
また、ＩＣチップ１とインターポーザー基板７の接合において、特願平８−３５０７３３と同様の、または、異方性導電膜を用いた接合方法を利用することで、より効率的なＣＳＰの生産が可能となる。
さらに、第１実施形態の上記変形例として、連続体のインターポーザー基板７を用いることにより、基板の供給をトレーなどの治具を用いることなく容易に供給でき、製造設備を安価にすることができる。
また、上記したこれらの工程を実現する為に、短冊状または連続的な媒体２には、樹脂シートに粘着物質を形成したものを用いると、ＩＣチップ１の貼り付けはより容易となり、尚一層好適である。
【００３６】
次に、本発明の第２実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図４により説明する。
第２実施形態の第１の工程では、短冊状または連続的な金属媒体２ｃに、エポキシ樹脂等を含むダイボンディングペースト１０をディスペンサ１００により塗布する。ダイボンディングペースト１０をディスペンサ１００により塗布する代わりに、エポキシ樹脂を含むシートを貼り付けるようにしてもよい。
金属媒体２ｃとしては、可撓性を有すること、及び、酸化しにくいこと（メッキすることなどにより達成可能。）が必要である。
第２工程では、媒体２ｃ上にＩＣチップ１を、ダイボンディングペースト１０又はエポキシ樹脂を含むシートを介して、ダイボンディングするとともに、加熱ステージ１１または、熱風噴射装置１１ｂによりダイボンディングペースト１０又はエポキシ樹脂を含むシートを加熱して硬化する。
第３工程では、第１実施形態の第２工程と同様に、ＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ１ｂを形成する。このとき、ＩＣチップ１にバンプ１ｂを形成する際の加熱により、第１工程で塗布したダイボンディングペースト１０又は貼り付けたエポキシ樹脂を含むシートを硬化するようにすれば、上記第２工程を省略することができる。
第４の工程では、第１実施形態の第３工程と同様に、媒体２ｃ上のＩＣチップ１の表面または、第５工程で供給されるインターポーザー基板７に熱硬化性シート５又は接着剤、または異方性導電膜を貼り付ける。
第５工程では、第１実施形態の第４工程と同様に、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第３工程後のＩＣチップ１と加熱、加圧して接合する。
その後、第６工程において、第１実施形態の第５工程と同様に、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を、金属媒体２ｃと一体的に打ち抜くまたは切り抜く。
【００３７】
上記第２実施形態によれば、搬送媒体として金属媒体２ｃを用いれば、そのまま打ち抜くことにより金属媒体２ｃの切り取られた部分がＩＣチップ１の放熱部材として機能し、ＩＣチップ１の放熱性を大幅に高めることができる。すなわち、搬送媒体２として金属媒体２ｃを用い、それをＩＣチップ１の放熱板とすることで、製造工程での搬送媒体とＩＣチップ１の放熱板としての２つの役割を同時に果たすことが可能で、ＩＣチップ１の放熱性を向上させることができるとともに生産性が良くコストダウンを図ることができる。よって、ＩＣチップをＣＳＰ化した場合において消費電力が大きい場合には、従来では、ＩＣチップの裏面側にマザー基板への実装後に放熱板を取り付ける必要があったが、本実施形態ではその必要はない。また、金属媒体２ｃによりＩＣチップ１が補強されるため、ＩＣチップ１の割れ、欠けを防止し、より強固な構造とすることができる。また、ダイボンディングペースト１０に代えてエポキシ樹脂を含むシートを貼り付けるようにすれば、バンプ形成工程でこれを硬化することにより、新たな硬化工程が不要となる。
なお、上記第２実施形態においても上記第１実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置を図５により説明する。
第３実施形態の第１の工程では、短冊状または連続的な金属媒体２ｃに、エポキシ樹脂を含む接着シート６０を剥離シート６０ａから剥離して、内蔵ヒーター１１１ｂにより加熱されたツール１１１ａにより貼り付ける、
第２工程で金属媒体２ｃ上に接着シート６０を介してＩＣチップ１をダイボンディングする。
第３工程にて、第１実施形態の第２工程と同様に、ＩＣチップ１上の電極１ａにバンプ１ｂを形成する。このときにＩＣチップ１にバンプ１ｂを形成する際の加熱により第１工程で貼り付けたエポキシ樹脂を含むシート６０を硬化する。
第４の工程で、第１実施形態の第３工程と同様に、金属媒体２ｃ上のＩＣチップ１の表面または、第５工程で供給されるインターポーザー基板７に熱硬化性シート５又は接着剤、または異方性導電膜を貼り付ける。
第５工程において、第１実施形態の第４工程と同様に、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板７を、第３工程後のＩＣチップ１と加熱、加圧して接合する。
第６工程では、第１実施形態の第５工程と同様に、インターポーザー基板７に接合された上記ＩＣチップ１を、金属媒体２ｃと一体的に打ち抜くまたは切り抜く。
【００３９】
この第３実施形態によれば、金属媒体２ｃを用いる方法において、エポキシ樹脂によりＩＣチップ１を金属媒体２ｃに貼り付けることにより、金属媒体２ｃであっても確実にＩＣチップ１を保持させることができる。
なお、上記第３実施形態においても上記第１実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
また、上記第１から第３実施形態の中で、図６の（ｂ）に示すように媒体２，２ｃに搬送用の送り穴２ｄを開けたり、図６の（ｃ）のごとく金属枠２ｅを用いてこれに媒体２を貼り付けてもよい。
このように、媒体２の周囲に金属枠２ｅをはめたり、搬送用スプレッケット穴２ｄを開けると、媒体２の搬送をより容易に行うことができ、より生産性を向上させることができる。
【００４０】
図６の（ｄ）及び（ｅ）は、金属枠２ｅを、搬送用スプレッケット穴２ｄにかかるように媒体２を貼りつける状態を示している。すなわち、図６の（ｄ）では、媒体２自体に搬送用スプレッケット穴２ｄを設けておき、その搬送用スプレッケット穴２ｄ近傍に金属枠２ｅを貼り付けている。これに対して、図６の（ｅ）では、媒体２自体ではなく、金属枠２ｅに搬送用スプレッケット穴２ｄを設けておき、その金属枠２ｅを媒体２の端部に位置するように貼り付けている。
【００４１】
また、本発明の上記各実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法を実施するための製造装置の一例におけるＣＳＰの製造装置としては、上記各工程に対応する機能を有し、ＩＣチップ１の媒体２，２ｃへのマウント装置又は貼付装置、ワイヤーボンディングを応用したＩＣチップ１へのバンプ形成装置、熱硬化性接着剤又は熱硬化性シート又は異方性導電膜を貼付装置、インターポーザー基板７をＩＣチップ１と位置合わせし、マウントする装置、前記ＩＣチップ１とインターポーザー基板７を熱圧着する装置、媒体２，２ｃから接合されたＩＣチップ１とインターポーザー基板７を剥離または切り抜く分離装置などを備える。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、ＣＳＰ、ＢＧＡを形成するのに多くの工程を要していた従来の工程を大幅に短縮し、生産性良く製造することが可能となる。また、ＩＣチップを従来は１ケずつ搬送する場合に比べて、媒体を用いてＩＣチップを連続的に供給することができることにより搬送ロス時間を大幅に低減することができる。すなわち、ＩＣチップ上のバンプ形成、ＩＣチップとインターポーザー基板との接合、打ち抜きなどをインラインで搬送ロスが無く、効率的に生産性よく接合することができる。
【００４３】
また、ＩＣチップとインターポーザー基板を接合するのに従来要した工程の多くを無くすることができ、生産性が非常に良くなる。また、接合材料として導電粒子の無い熱硬化性シートや熱硬化性接着剤を用いた場合には、従来例で示した方法に比べ安価なＩＣパッケージを提供することができる。
さらに、バンプをメッキで形成する方法（従来例３）では、専用のバンプ形成プロセスを半導体メーカー側で備える必要があり、限定されたメーカーでしかバンプの形成ができなかった。ところが、本発明の方法によれば、ワイヤボンディング装置により、汎用のワイヤボンディング用のＩＣチップを用いることができ、ＩＣチップの入手が容易である。
【００４４】
従来の方法によれば、接続抵抗は、バンプと回路基板の電極の間に存在する導電粒子の数に依存していたが、本発明ではバンプをレベリングせずにインターポーザー基板の電極に従来例１、２よりも強い荷重で押しつけて接合するため、介在する粒子数に接続抵抗値が依存せず、安定して接続抵抗値が得られる。
また、バンプのレベリングをインターポーザー基板の接合と同時に行うので、レベリング工程が不要であるばかりでなく、接合時にインターポーザー基板の反りやうねりを変形させて矯正しながら接合するので、この反りやうねり軽減させることができる。例えば、従来例１では、１０μｍ／ＩＣ、従来例２では、２μｍ／ＩＣ、従来例３でも、１μｍ／ＩＣ（バンプ高さバラツキ±１μｍ以下）というような、高精度の基板が必要であり、実際上は、ＬＣＤに代表されるガラス基板や、セラミック基板が用いられている。ところが、本発明の方法によれば、上記実施形態で説明したごとく、反りを伴うインターポーザー基板を用いることができ、より低廉で、汎用性のあるＩＣチップの接合方法を提供することができる。
【００４５】
また、従来で必要とした導電性接着剤でＩＣチップと回路基板を接合した後にＩＣチップのしたに封止樹脂（アンダーフィルコート）を行う必要がなく工程を短縮することができる。
また、連続体のインターポーザー基板を用いることにより基板の供給をトレーなどの治具を用いることなく容易に供給でき製造設備を安価にすることができる。
また、ダイボンディングペーストに代えてエポキシ樹脂を含むシートを貼り付け、バンプ形成工程でこれを硬化することにより、新たな硬化工程が不要となる。
【００４６】
また、搬送媒体として金属媒体を用いれば、そのまま打ち抜くことにより金属媒体の切り取られた部分がＩＣチップの放熱部材として機能し、ＩＣチップの放熱性をが大幅に高めることができる。すなわち、搬送媒体として金属媒体を用い、それをＩＣチップの放熱板とすることで、製造工程での搬送媒体とＩＣチップの放熱板としての２つの役割を同時に果たすことが可能で、ＩＣチップの放熱性を向上させることができるとともに生産性が良くコストダウンを図ることができる。よって、ＩＣチップをＣＳＰ化した場合において消費電力が大きい場合には、従来では、ＩＣチップの裏面側にマザー基板への実装後に放熱板を取り付ける必要があったが、本発明ではその必要はない。また、金属媒体によりＩＣチップが補強されるため、ＩＣチップの割れ、欠けを防止し、より強固な構造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（１），（２）は、本発明の第１実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図２】（３）から（５）は、本発明の第１実施形態におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置においてインターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態の変形例における、インターポーザー基板への熱硬化性樹脂シートの供給及びインターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す概略一部断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、インターポーザー基板とのＩＣチップの接合方法を示す断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ、本発明の上記第１から３実施形態で使用する媒体の各種形態を示す概略斜視図、（ｄ），（ｅ）は、それぞれ、本発明の上記第１から３実施形態で使用する媒体の各種形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明の第３実施形態にかかる半導体パッケージの製造方法及びその装置の一例におけるＣＳＰの製造方法及びその製造装置において、ワイヤをワイヤボンディング装置のキャピラリでクランプして、上方に引き上げることにより、金ワイヤが引きちぎられて形成されたバンプ形状を示す図である。
【図８】図２の（３）に示す第３工程で、熱硬化性樹脂シートにスリットを入れてから貼付けツールで熱圧着したのち、カッターでほぼＩＣチップの大きさにカットする状態を示す説明図である。
【図９】（Ａ），（Ｂ）は図２の第４工程において、ＩＣチップの電極上のバンプがインターポーザー基板の電極上でバンプの頭部が変形しながら押しつけられていく前後の状態を示す説明図である。
【図１０】ＩＣチップ１を媒体２から剥離する装置の説明図である。
【符号の説明】
１…ＩＣチップ、１ａ…Ａｌ（アルミニウム）パッド電極、１ｂ…バンプ、２…媒体、２ｃ…金属媒体、２ｄ…搬送用の送り穴、２ｅ…金属枠、３…吸着部材、３ａ…吸引通路、４…ワイヤボンディング装置、４ａ…金ワイヤ、４ｂ…キャピラリ、５…熱硬化性シート、５ａ…セパレータ（剥離シート）、６…貼付けツール、６ａ…内蔵ヒータ、７…インターポーザー基板、７ａ…電極、８…接合ツール、８ａ…内蔵ヒータ、８ｃ…ステージ、８ｄ…内蔵ヒータ、９ａ，９ｂ…打ち抜き金型、１０…ダイボンディングペースト、１１…加熱ステージ、１１ｂ…熱風噴射装置、５０…硬化層、６０…接着シート、１００…ディスペンサ、１１１ａ…加熱ツール、１１１ｂ…内蔵ヒーター。
Claims (12)
- 短冊状又は連続的な媒体（２）に、バンプ（１ｂ）が電極（１ａ）に形成されたＩＣチップ（１）を貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板（７）を接合する第２工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第３工程と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造方法。 - 短冊状又は連続的な媒体（２）にＩＣチップ（１）を貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ（１ｂ）を形成する第２工程と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板（７）を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接合する第３の工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法。 - 短冊状または連続的な媒体（２）にＩＣチップ（１）を貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ（１ｂ）を形成する第２工程と、
上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板（７）の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シート（５）または異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合する第３工程と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く第４工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法。 - 上記媒体は短冊状または連続的な金属媒体（２ｃ）である請求項２に記載の半導体パッケージの製造の実装方法。
- 短冊状または連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける第１の工程と、
上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングする第２工程と、
上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化する第３工程と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く第４の工程とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装方法。 - 上記第４工程において、上記インターポーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く請求項５に記載の半導体パッケージの製造の実装方法。
- 短冊状又は連続的な媒体（２）に、バンプ（１ｂ）がＩＣチップ（１）の電極（１ａ）に形成された上記ＩＣチップを貼り付ける貼付装置と、上記媒体上の上記ＩＣチップとインターポーザー基板（７）を接合する接合装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離するかまたは上記媒体の一部と一緒に一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造装置。 - 短冊状又は連続的な媒体（２）にＩＣチップ（１）を貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ（１ｂ）を形成するバンプ形成装置と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板（７）を、第２工程の上記媒体上の上記ＩＣチップと接合する接合装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置と
を備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置。 - 短冊状または連続的な媒体（２）にＩＣチップ（１）を貼り付ける貼付装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップ上の電極（１ａ）にバンプ（１ｂ）を形成するバンプ形成装置と、
上記媒体上の上記ＩＣチップの表面、または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板（７）の電極に、熱硬化性接着剤または熱硬化性シート（５）または異方性導電膜を貼り付け、上記インターポーザー基板を、上記媒体上の上記ＩＣチップと加熱、加圧接合する装置と、
上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜く若しくは切り抜く分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置。 - 上記媒体は短冊状または連続的な金属媒体（２ｃ）である請求項８に記載の半導体パッケージの製造の実装方法。
- 短冊状または連続的な金属媒体に、エポキシ樹脂を含む接着剤を塗布するかまたはエポキシ樹脂を含むシートを貼り付ける装置と、
上記媒体上に上記ＩＣチップをダイボンディングするダイボンディング装置と、
上記ＩＣチップ上の電極にバンプを形成するとともに、このとき、上記ＩＣチップにバンプを形成する際の加熱により上記第１工程で貼り付けた上記エポキシ樹脂を含む接着剤またはシートを硬化するバンプ形成装置と、
短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記媒体から剥離または上記媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く接合分離装置とを備えることを特徴とする半導体パッケージの製造の実装装置。 - 上記接合分離装置は、上記インターポーザー基板を上記第３工程後の上記ＩＣチップと接合する前に、上記媒体上の上記ＩＣチップの表面または、短冊状または連続体で供給されるインターポーザー基板の電極に、熱硬化性接着剤若しくはシートまたは異方性導電膜を貼り付けたのち、上記インターポーザー基板を、上記第３工程後の上記ＩＣチップと加熱、加圧して接合したのち、上記インターポーザー基板に接合された上記ＩＣチップを上記金属媒体から剥離または上記金属媒体の一部と一体的に打ち抜くまたは切り抜く請求項１１に記載の半導体パッケージの製造の実装装置。
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