JP4830505B2 - 配線方法およびドナー基板 - Google Patents
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Description
(ソケットの構成)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置用のソケットを示す。同図中、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A線断面図である。
次に、ソケット1の製造方法を、樹脂パッケージ10の作製と、ドナー基板の作製と、ソケット1の作製とに分けて説明する。
図2(a)〜(c)は、樹脂パッケージ10の作製工程を示す。まず、金型30とソケット用母材40を準備する。
配線導体13の材料に応じて最適な材料を選択するのが高い接合強度が得られる点で好ましい。例えば、銅系金属からなる配線導体13に対しては、ポリイミド樹脂が好ましい。そして、樹脂部42の厚み(高さ)は、転写後の配線導体13の高低差以上の厚みにする。
図3は、ドナー基板の構成を示し、(a)は、折曲加工前の第1,第2の配線群14A,14Bが形成されたドナー基板20Aの平面図、(b)は、(a)のB−B線断面図、(c)は、折曲加工前の第3,第4の配線群14C,14Dが形成されたドナー基板20Bの平面図、(d)は、(c)のC−C線断面図である。
図4(a)〜(c)は、ソケット1の作製工程を示す。まず、図2(c)に示した基材41付きの樹脂パッケージ10と図3に示したドナー基板20A,20Bを図示しない真空チャンバに入れ、図4(a)に示すように、樹脂パッケージ10の基台41を図示しない下部ステージに固定し、ドナー基板20Aを図示しない上部ステージに固定し、ドナー基板20Aを樹脂パッケージ10上に位置決めする。次に、配線導体13及び樹脂パッケージ10の表面をFAB(Fast Atom Beam)処理により清浄化する。FAB処理とは、中性原子ビーム、イオンビーム等を高電圧で加速して接合面に照射し、接合面の酸化膜、不純物等を除去する処理をいう。
第1の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(イ)段差を有する複雑な形状の樹脂パッケージ10の表面に、弾性体22を用いたプレスにより第1〜第4の配線群14A〜14Dを設けることができるため、配線の自由度が高く、高密度実装及び省スペース化が可能になる。
(ロ)第1〜第4の配線群14A〜14Dが、2回に分けて一括して転写及び接合が行われるため、パッケージング工程の短縮化を図ることができる。また、樹脂パッケージ10の高さが低い場合は、配線導体13の長さが短くなるため、1枚の基板上に第1〜第4の配線群14A〜14Dを配置できるので、ドナー基板を1枚にすることができ、更に、パッケージング工程の短縮化を図ることができる。
(ハ)配線導体13の接合面に凹凸等があっても、弾性体22が変形して追従するため、自由度が高く、かつ非常に小さな回路実装が可能となる。例えば、従来、外形が25×25mm、最小ピッチは0.5mm程度であったが、本実施の形態によれば、外形を2.5×2.5mm、最小ピッチを0.05mmにすることができる。
図5は、本発明の第2の実施の形態に係る半導体装置を示す。同図中、(a)は平面図、(b)は(a)D−D線断面図である。この半導体装置5は、図1に示したソケット1に装着することができるものであり、ベアチップ51と、ベアチップ51の片面に設けられた電極部としての複数のバンプ52と、複数のバンプ52に接続された第1〜第4の配線群14A〜14Dとを備えて構成されている。
次に、半導体装置5の製造方法を、ドナー基板の作製と、半導体装置の作製とに分けて説明する。
図6は、ドナー基板の構成を示し、(a)は、折曲加工前の第1〜第4の配線群14A〜14Dが形成されたドナー基板60の平面図、(b)は(a)のE−E線断面図である。
図7(a)〜(c)は、半導体装置5の作製工程を示す。まず、バンプ52付きのベアチップ51と図6に示したドナー基板60を図示しない真空チャンバに入れ、図7(a)に示すように、ベアチップ51をテーブル(下部ステージ)2に固定し、ドナー基板60を図示しない上部ステージに固定し、ドナー基板60をベアチップ51上に位置決めする。次に、配線導体13及びベアチップ51の表面をFABにより清浄化する。
上述した第2の実施の形態によれば、バンプ52付きのベアチップ51にドナー基板60をプレスするのみで、第1〜第4の配線群14A〜14Dを一斉にベアチップ51側に転写し、半導体装置5を完成させることができるため、パッケージング工程の大幅なスピードアップを図ることができる。
図8は、本発明の第3の実施の形態に係る半導体装置を示す。同図中、(a)は平面図、(b)は(a)のF−F線断面図である。
上述した第3の実施の形態によれば、配線導体13に実装面に沿う延伸部13aを設けたことにより、プリント基板等への実装に際して、第1〜第4の配線群14A〜14Dをプリント基板側の端子や導電パターンとのハンダ付けが容易になる。
図9は、本発明の第4の実施の形態に係る半導体装置を示す。同図中、(a)は正面図、(b)は平面図である。本実施の形態は、図8の第3の実施の形態に示した半導体装置6をプリント基板3に実装したものである。そして、別途用意したドナー基板(図示せず)から転写した接合用薄膜導体4により、プリント基板3上の基板配線層3aと第1〜第4の配線群14A〜14Dのそれぞれの配線導体13の端部とを常温接合により接続したものである。この実施の形態で用いるドナー基板としては、前記各実施の形態で用いたドナー基板と同様の構成になるが、配線導体13のパターンは1列になる。
図10は、本発明の第5の実施の形態に係るソケットの製造方法を示す。本実施の形態は、第1の実施の形態において、弾性体22の樹脂パッケージ10に当接する部分に空洞部24を設けたドナー基板(ドナー)80を用いたものである。但し、本実施の形態では、樹脂パッケージ10は、開口12を有していない。
図11は、本発明の第6の実施の形態に係る半導体装置を示す。但し、同図では、配線導体の図示を省略している。この半導体装置7は、上面に接続部としてのパッド81を有する半導体チップ8と、半導体チップ8が接着剤によって接合され、半導体チップ8のパッド81と後述する配線導体によって接続される接続部としてのパッド91を有する樹脂やセラミック等の絶縁性材料からなるパッケージ9とを備え、パッド81上面とパッド91上面の間には、高低差L1が生じている。
る。
次に、半導体装置7の製造方法を、半導体チップ8とパッケージ9との接着、ドナーフィルムの作製と、半導体装置7の作製とに分けて説明する。
図12は、半導体チップ8とパッケージ9の接着前の状態を示す斜視図である。半導体チップ8を図12に示すように接着剤によってパッケージ9に接着する。
図13は、ドナーフィルムの構成を示し、(a)は、折曲加工前の配線導体が形成されたドナーフィルムの斜視図、(b)は正面図である。
図14(a)〜(c)は、半導体装置7の作製工程を示す。まず、パッケージ9付き半導体チップ8とドナーフィルム100を真空チャンバに入れ、図14(a)に示すように、パッケージ9を図示しない下部ステージに固定し、ドナーフィルム100を図示しない上部ステージに固定し、ドナーフィルム100を半導体チップ8上に位置決めする。次に、ドナーフィルム100、半導体チップ8及びパッケージ9の表面をFABにより清浄化する。
上述した第6の実施の形態によれば、下記の効果を奏する。
(イ)半導体チップ8のパッド81とパッケージ9のパッド91と間の配線が同時に作製できるようになり、パッケージング工程の大幅なスピードアップを図ることができる。
(ロ)従来、1本単位で行っていたワイヤボンディングが、本実施の形態では、本数に関係なく一括して行えるため、大幅に時間を短縮することができる。
(ハ)薄膜導体25は、パッド間の導通が取れさえすればよいため、図15の(a),(b)のようなパッド間の空洞110の有無にかかわらず、フィルム101のヤング率で薄膜導体25の布線具合を制御することができる。また、バンプなしのボンディング(ウェッジボンダ)も同様の方法で可能である。
2 テーブル
3 プリント基板
3a 基板配線層
4 接合用薄膜導体
5 半導体装置
6 半導体装置
7 半導体装置
8 半導体チップ
9 パッケージ
10 樹脂パッケージ
11 凹部
11a 台座部
12 開口
13 配線導体
13a 延伸部
14A 第1の配線群
14B 第2の配線群
14C 第3の配線群
14D 第4の配線群
20A ドナー基板
20B ドナー基板
21 Siウェハ
22 弾性体
24 空洞部
25 配線導体
30 金型
40 ソケット用母材
41 基材
42 樹脂部
51 ベアチップ
52 バンプ
60,70,80 ドナー基板
81,91 パッド
100 ドナーフィルム
101 フィルム
101 樹脂パッケージ
110 空洞
Claims (17)
- 表面に所定のパターンの配線導体が形成されたドナー基板と、前記配線導体が接合される被接合体とを準備する準備工程と、
前記ドナー基板と前記被接合体とを加圧接触させ、前記ドナー基板上の前記配線導体と前記被接合体とを接合する接合工程と、
前記ドナー基板と前記被接合体とを離間させて前記ドナー基板上の前記配線導体を前記被接合体に転写する離間工程とを有し、
前記ドナー基板は、基板と、前記基板上に配置され、表面に前記配線導体が形成された弾性体とを備え、前記弾性体は、前記配線導体に対して離型層として機能し、かつ、弾性を有する材料からなることを特徴とする配線方法。
- 前記接合工程は、常温接合によって行うことを特徴とする請求項1に記載の配線方法。
- 前記被接合体は、前記配線導体に接触する導体部を有する電気・電子部品が着脱可能な電気的接続部品であることを特徴とする請求項1に記載の配線方法。
- 前記電気的接続部品は、前記電気・電子部品が装着されるソケットであることを特徴とする請求項3に記載の配線方法。
- 前記被接合体は、前記配線導体が接合される導電パターンを有する回路基板であることを特徴とする請求項1に記載の配線方法。
- 前記弾性体の厚みが、前記被接合体に転写される前記配線導体の高低差よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の配線方法。
- 前記弾性体は、フッ化ゴムからなることを特徴とする請求項6に記載の配線方法。
- 表面に所定のパターンの配線導体が形成されたドナー基板と、前記配線導体が接合される被接合体とを準備する準備工程と、
前記ドナー基板と前記被接合体とを加圧接触させ、前記ドナー基板上の前記配線導体と前記被接合体とを接合する接合工程と、
前記ドナー基板と前記被接合体とを離間させて前記ドナー基板上の前記配線導体を前記被接合体に転写する離間工程とを有し、
前記ドナー基板は、基板と、前記基板上に配置され、表面に前記配線導体が形成された弾性体とを備え、前記弾性体の厚みが、前記被接合体に転写される前記配線導体の高低差よりも大きく、前記弾性体は、前記被接合体に加圧接触した際の応力が最も大きくなる部位を含む位置に、空洞部を有することを特徴とする配線方法。
- 表面に所定のパターンの配線導体が形成されたドナー基板と、前記配線導体が接合される被接合体とを準備する準備工程と、
前記ドナー基板と前記被接合体とを加圧接触させ、前記ドナー基板上の前記配線導体と前記被接合体とを接合する接合工程と、
前記ドナー基板と前記被接合体とを離間させて前記ドナー基板上の前記配線導体を前記被接合体に転写する離間工程とを有し、
前記ドナー基板は、前記配線導体に対して離型性および柔軟性を有する樹脂等の材料によるフィルムからなることを特徴とする配線方法。
- 前記被接合体は、上面に複数の電極を有する半導体チップであり、
前記配線導体は、一端が前記電極に接合され、その他の部位が前記半導体チップの表面に接合されたことを特徴とする請求項1に記載の配線方法。 - 前記配線導体の他端は、前記半導体チップの実装面に沿って延伸していることを特徴とする請求項10に記載の配線方法。
- 前記電極は、バンプであることを特徴とする請求項10に記載の配線方法。
- 使用時に剥離される配線導体が基板上に形成されたドナー基板であって、
前記配線導体は、前記配線導体と接合される被接合体との接合強度よりも低い強度で前記基板の表面に担持されており、
前記基板は、前記配線導体との間に弾性体を備え、前記弾性体は、前記配線導体に対して離型層として機能し、かつ、弾性を有する材料からなることを特徴とするドナー基板。
- 前記弾性体の厚みが、前記被接合体に転写される前記配線導体の高低差よりも大きいことを特徴とする請求項13に記載のドナー基板。
- 前記弾性体は、フッ化ゴムからなることを特徴とする請求項14に記載のドナー基板。
- 使用時に剥離される配線導体が基板上に形成されたドナー基板であって、
前記配線導体は、前記配線導体と接合される被接合体との接合強度よりも低い強度で前記基板の表面に担持されており、
前記基板は、前記配線導体との間に弾性体を備え、前記弾性体の厚みが、前記被接合体に転写される前記配線導体の高低差よりも大きく、前記弾性体は、前記被接合体に加圧接触した際の応力が最も大きくなる部位を含む位置に、空洞部を有することを特徴とするドナー基板。
- 使用時に剥離される配線導体が基板上に形成されたドナー基板であって、
前記配線導体は、前記配線導体と接合される被接合体との接合強度よりも低い強度で前記基板の表面に担持されており、
前記基板は、前記配線導体に対して離型性および柔軟性を有する樹脂等の材料によるフィルムからなることを特徴とするドナー基板。
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