JP5451053B2 - Flip chip mounting method and flip chip mounting apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、フリップチップ実装方法に関する。 The present invention relates to a flip chip mounting method.
近年、電子機器の小型薄型化の要求により、裸(ベア)の半導体チップを配線基板上に直接に実装(ベアチップ実装)した半導体装置が要求されている。特に、半導体チップの回路面を配線基板上に向き合わさるようにひっくり返して実装(フリップチップ実装)された半導体装置が要求されている。 In recent years, a semiconductor device in which a bare semiconductor chip is directly mounted on a wiring board (bare chip mounting) has been required due to the demand for downsizing and thinning of electronic devices. In particular, there is a demand for a semiconductor device in which the circuit surface of the semiconductor chip is mounted so as to face the wiring board (flip chip mounting).
従来、フリップチップタイプの半導体装置は、図22に示すように配線基板50に金属バンプ電極などの内部接続端子を備えた半導体チップ51をフリップチップ接続により搭載することにより構成されている。52は異方導電性接着剤である。
2. Description of the Related Art Conventionally, a flip-chip type semiconductor device is configured by mounting a
この半導体装置では、外力が半導体チップ51に作用した場合に、異方性導電接着剤52が破損して、配線基板50と半導体チップ51との電気接続の不良が発生する。
そこで特許文献1には、図23に示すように半導体チップ51の外周からはみ出す異方性導電接着剤52の部分(フィレット)に凹凸53を形成することによって、異方性導電接着剤52の機械的強度を向上させて配線基板50と半導体チップ51との電気接続の不良の発生を低減している。
Therefore, in
特許文献1のフリップチップ実装方法は、異方性導電接着剤52を加熱するプロセスをコントロールして前記凹凸53をフィレットに形成しているため、凹凸形状が緩やかで、形状にばらつきがある。
In the flip-chip mounting method of
また、高温多湿の使用環境下では、配線基板50と半導体チップ51との電気接続個所に水分が侵入し易い信頼性の低いものである。
本発明は安定した形状の凹凸を前記フィレットの部分に形成することができ、しかも機械的強度ならびに電気接続について従来よりも高信頼性の半導体装置を得ることができるフリップチップ実装方法を提供することを目的とする。
In addition, in a high temperature and high humidity environment, moisture is likely to enter the electrical connection portion between the
An object of the present invention is to provide a flip chip mounting method capable of forming irregularities having a stable shape in the fillet portion and obtaining a semiconductor device having higher mechanical reliability and electrical connection than before. With the goal.
本発明のフリップチップ実装方法は、熱硬化性のアンダーフィル樹脂を半導体チップと配線基板の間に介在させて半導体チップを配線基板にフリップチップ実装するとともに、前記配線基板の上に前記半導体チップを覆う容器を接合するに際し、前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂(絶縁性樹脂)を挟んで位置決め配設された前記半導体チップを圧着ツールで加圧加熱するときに、前記半導体チップの周囲にはみ出したアンダーフィル樹脂表面に凹凸部を形成し、前記半導体チップを覆う前記容器の内面とアンダーフィル樹脂表面の前記凹凸部とを接合することを特徴とする。 In the flip chip mounting method of the present invention, a thermosetting underfill resin is interposed between a semiconductor chip and a wiring board to flip chip mount the semiconductor chip on the wiring board, and the semiconductor chip is placed on the wiring board. When bonding the covering container, when the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin (insulating resin) sandwiched between the wiring substrate and the semiconductor chip is pressurized and heated with a crimping tool An uneven portion is formed on the surface of the underfill resin that protrudes around the semiconductor chip, and the inner surface of the container covering the semiconductor chip and the uneven portion on the surface of the underfill resin are joined.
また、前記半導体チップと前記半導体チップの周囲に、フィルムを介して前記圧着ツールを押し付けて、前記半導体チップの周囲にはみ出したアンダーフィル樹脂表面に前記フィルムの表面に形成されている凹凸形状を転写して前記凹凸部を形成することを特徴とする。 In addition, by pressing the crimping tool through the film around the semiconductor chip and the semiconductor chip, the uneven shape formed on the surface of the film is transferred to the surface of the underfill resin protruding around the semiconductor chip. Then, the uneven portion is formed.
また、前記半導体チップと前記半導体チップの周囲に、フィルムを介して前記圧着ツールを押し付けて、前記半導体チップの周囲にはみ出したアンダーフィル樹脂表面に前記圧着ツールの表面に形成されている凹凸形状を転写して前記凹凸部を形成することを特徴とする。 Further, by pressing the crimping tool around the semiconductor chip and the semiconductor chip through a film, an uneven shape formed on the surface of the crimping tool is formed on the surface of the underfill resin that protrudes around the semiconductor chip. The concavo-convex portion is formed by transfer.
また、前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂を挟んで位置決め配設された前記半導体チップを圧着ツールで加圧加熱するときに、前記半導体チップの周囲にはみ出したアンダーフィル樹脂表面に凹凸部を形成し、前記配線基板と前記配線基板の上にフリップチップ実装された前記半導体チップの上に成形型をセットしてキャビティを形成し、前記キャビティに樹脂を充填し硬化させて前記容器を成形することを特徴とする。 Further, when the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin sandwiched between the wiring board and the semiconductor chip is pressed and heated with a crimping tool, the underflow protruding around the semiconductor chip Form a concavo-convex portion on the surface of the fill resin, set a mold on the wiring board and the semiconductor chip flip-chip mounted on the wiring board to form a cavity, fill the cavity with resin, and cure And forming the container.
本発明のフリップチップ実装装置は、熱硬化性のアンダーフィル樹脂を半導体チップと配線基板の間に介在させて半導体チップを配線基板にフリップチップ実装するとともに、前記配線基板の上に前記半導体チップを覆う容器を接合するフリップチップ実装装置であって、前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂を挟んで位置決め配設された前記半導体チップの上方位置に支持され前記半導体チップの側の面に凹凸形状が形成されたフィルムと、前記半導体チップと周囲にはみ出した前記アンダーフィル樹脂を前記フィルムを介して前記配線基板の側に加熱しながら押圧する圧着ツールと、前記配線基板と前記配線基板にフリップチップ実装された半導体チップの上に被せてキャビティを形成する成形型とを設けたことを特徴とする。 The flip chip mounting apparatus of the present invention flip-chip mounts a semiconductor chip on a wiring board by interposing a thermosetting underfill resin between the semiconductor chip and the wiring board, and the semiconductor chip is placed on the wiring board. A flip chip mounting apparatus for joining a container to be covered, wherein the semiconductor chip is supported at an upper position of the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin interposed between the wiring board and the semiconductor chip. A film having a concavo-convex shape formed on the surface thereof, a crimping tool that presses the semiconductor chip and the underfill resin protruding to the periphery to the wiring substrate side through the film, and the wiring substrate. And a mold for forming a cavity over the semiconductor chip flip-chip mounted on the wiring board. Characterized in that was.
本発明のフリップチップ実装装置は、熱硬化性のアンダーフィル樹脂を半導体チップと配線基板の間に介在させて半導体チップを配線基板にフリップチップ実装するとともに、前記配線基板の上に前記半導体チップを覆う容器を接合するフリップチップ実装装置であって、前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂を挟んで位置決め配設された前記半導体チップの上方位置に支持されたフィルムと、前記半導体チップと周囲にはみ出した前記アンダーフィル樹脂を前記フィルムを介して前記配線基板の側に加熱しながら押圧するとともに前記半導体チップの側の面に凹凸形状が形成された圧着ツールと、前記配線基板と前記配線基板にフリップチップ実装された半導体チップの上に被せてキャビティを形成する成形型とを設けたことを特徴とする。 The flip chip mounting apparatus of the present invention flip-chip mounts a semiconductor chip on a wiring board by interposing a thermosetting underfill resin between the semiconductor chip and the wiring board, and the semiconductor chip is placed on the wiring board. A flip chip mounting apparatus for bonding a container to be covered, the film being supported at an upper position of the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin interposed between the wiring substrate and the semiconductor chip; Pressing the underfill resin protruding to the periphery of the semiconductor chip with heating to the wiring substrate side through the film and a crimping tool having a concavo-convex shape formed on the surface of the semiconductor chip; and A circuit board and a semiconductor chip flip-chip mounted on the wiring board are formed on the wiring board to form a cavity. Characterized by providing a mold.
この構成によると、半導体チップの周囲にはみ出したアンダーフィル樹脂の表面に凹凸部を形成するだけでなく、前記半導体チップを覆う容器を取り付けて、前記容器の内面とアンダーフィル樹脂表面の前記凹凸部とを接合するので、電気的かつ機械的な接続信頼性の高い半導体装置を提供できる。 According to this configuration, not only the uneven portion is formed on the surface of the underfill resin that protrudes around the semiconductor chip, but also the container that covers the semiconductor chip is attached, and the uneven portion on the inner surface of the container and the surface of the underfill resin Therefore, a semiconductor device with high electrical and mechanical connection reliability can be provided.
また、前記フィルムまたは前記圧着ツールの表面に形成されている凹凸形状を前記アンダーフィル樹脂に転写して前記凹凸部を形成するので、前記アンダーフィル樹脂に形成された凹凸部が安定している。 Moreover, since the uneven | corrugated shape currently formed in the surface of the said film or the said crimping | compression-bonding tool is transcribe | transferred to the said underfill resin, and the said uneven | corrugated | grooved part is formed, the uneven | corrugated | grooved part formed in the said underfill resin is stable.
(実施の形態1)
図1〜図15は本発明の実施の形態1を示す。
図1〜図13はフリップチップ実装の工程を示し、図13が完成した半導体装置である。
(Embodiment 1)
1 to 15
1 to 13 show a flip chip mounting process, and FIG. 13 shows the completed semiconductor device.
先ず、図1(a)(b)に示す前工程を説明する。
図1(a)に示すように半導体チップ1の電極パッド2の上には、バンプ3が設けられている。半導体チップ1の厚みは0.15〜0.2mmを使用した。バンプ3は主に金、銅、パラジウム、ニッケル、錫、アルミニウム、半田等の少なくとも1種類から形成されている。このバンプ3は公知のワイヤーボンディング法によりスタッドバンプや引きちぎりバンプが形成されてもよいし、バンプ3を形成するためのワイヤーには微量元素を添加、含有してもよい。この場合のバンプ高さは約50μm、台座径は55μmとした。バンプ3は公知のめっき法、印刷法により形成されてもよい。
First, the pre-process shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) will be described.
As shown in FIG. 1A,
厚みが0.2〜0.4mmの配線基板4は、ガラスエポキシ基板(アラミド基板、シリコン基板、シリコンインターポーザでもよい)で、上面には銅(ニッケル+Auメッキしてもよい)の端子電極5が形成されている。配線基板4と端子電極5の上には、半導体チップ1よりも必要に応じて若干大きな寸法にてカットされたアンダーフィル樹脂としての絶縁性樹脂6が貼り付けられている。ここでは、180℃で硬化するエポキシ樹脂を絶縁性樹脂6として用いた。
The
半導体チップ1は図1(b)に示すように搭載ツール7で吸着し、配線基板4の上の端子電極5の所望の位置に、半導体チップ1のバンプ3が各相対応する端子電極5の上に重なり合うように搭載される。この時点で、バンプ3は絶縁性樹脂6に突き刺さった状態である。一部のバンプ3は絶縁性樹脂6を貫通し、端子電極5に当たって変形している。位置決め荷重は、1バンプ当たり10g程度である。搭載ツール7は内蔵するヒータにより加熱してもよいが樹脂を100%硬化させてはいけない。搭載ツール7は半導体チップ1を搭載した後に離脱させる。
The
なお、絶縁性樹脂6は、配線基板4の上に粘着して貼り付けられるように、あらかじめ、50〜80℃程度の温度で配線基板4を加熱しておいてもよいし、貼り付け装置のツール(図示せず)が加熱されるようになっていてもよい。貼り付け荷重は、5〜10kgf/cm2。この絶縁性樹脂6の厚みは50μmのものを使用した。絶縁性樹脂6が保護用セパレータ(図示せず)と2層になっていれば、それを剥がす。絶縁性樹脂6の絶縁性樹脂は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド、また、絶縁性熱可塑性樹脂では、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリカーボネイト、変性ポリフェニレンオキサイド(PPO)、または、これら、絶縁性熱硬化性樹脂と絶縁性熱可塑性樹脂を混合したものなどが使用できる。無機フィラー量は50wt%のものを使用した。フィラー量は半導体チップ1と配線基板4との熱膨張、反りにより発生する応力から決定する。また、吸湿リフロー試験や湿中バイアス試験等による耐湿密着性による信頼性で決定する。また、絶縁性樹脂6は、リフロー耐熱性(265℃10秒間)を有することが好ましい。
The
次に、後工程では図1(b)の実装状態の半導体チップ1の上に図2〜図7に示す圧着ツール8を用いて、フィルム13を押し付けて絶縁性樹脂6のフィレットの成形が行われる。圧着ツール8は、押圧部9とこの押圧部9の下面にネジ11によって交換自在に取り付けられた枠体10とで構成されている。枠体10の材質は、熱硬化性のエポキシ樹脂、フェノール樹脂や、ポリイミド、シリコーン、または、テフロン、さらに、ゴム系樹脂でもよく、これら、絶縁性熱硬化性樹脂と絶縁性熱可塑性樹脂を混合したものでも良い。
Next, in the subsequent process, the
図2(a)では、圧着ツール8とステージ15の間に、支持治具12a,12bの間に架張したフィルム13が設けられており、フィルム13の下方位置のステージ15の上に、図1(b)の実装状態の半導体チップ1がセットされている。フィルム13の大きさは縦横とも半導体チップ1よりも大きい。フィルム13は、耐熱性(NCF硬化温度)を有するフィルムが望ましい。フィルム13の材質は、例えば、ポリイミド、ポリフェニレンサルファイド、フッ素樹脂、シリコーンゴム、これらの2層構造等の耐熱性熱可塑フィルムが好ましい。ここではフィルム13の厚みは20〜30μm程度のものを使用した。フィルム13の下面には凹凸形状13aが形成されている。その拡大図を図14に示す。具体的には、フィルム13の製造時に波状凹部型ローラーで加熱プレスしながら0.5mm幅、0.5mm厚の1mmピッチで約3mm程度の波状パターンが形成されている。
In FIG. 2A, a
図3では、ステージ15に向かって支持治具12a,12bを降下させて当接させ、支持治具12a,12bによるフィルム13の保持を緩めて、フィルム13が半導体チップ1のほぼ上部に配置され、かつ、半導体チップ1の周囲にはみ出て貼り付けられている絶縁性樹脂6のほぼ上部に配置される。
In FIG. 3, the support jigs 12 a and 12 b are lowered and brought into contact with the
図4では、ステージ15に向かって圧着ツール8をさらに降下させて枠体10を半導体チップ1の上に被せ、半導体チップ1の上面と絶縁性樹脂6のフィレットの部分を、フィルム13を介して加熱しながら押圧する。
In FIG. 4, the crimping
なお、フィルム13は配線基板4もしくはステージ15側から吸着等で絶縁性樹脂6の上部に誘導配置されてもよい。
次に図5に示すように、圧着ツール8は、フィルム13を介して半導体チップ1を配線基板4に加熱しながら更に押圧するとともに、半導体チップ1からはみ出た絶縁性樹脂6にフィルム13を介して枠体10が押し当てられて加熱加圧される。
The
Next, as shown in FIG. 5, the crimping
次に、図6に示すように、圧着ツール8は、半導体チップ1のバンプ3を徐々に変形させながら、加圧をつづけ、同時に、枠体10もまたフィルム13越しに半導体チップ1からはみ出ている絶縁性樹脂6を加圧し続ける。
Next, as shown in FIG. 6, the crimping
圧着ツール8で荷重を加えることによって、バンプ3のすべてが絶縁性樹脂6を突き破り、配線基板4の端子電極5に接触しながら変形していく。
次に、図7に示すように、圧着ツール8で半導体チップ1のバンプ3の高さを所望の値にし、絶縁性樹脂6を硬化する。これによって、半導体チップ1の端からはみ出ている絶縁性樹脂6にフィルム13の凹凸形状13aが転写されて、絶縁性樹脂6に凹凸形状16aが形成される。
By applying a load with the crimping
Next, as shown in FIG. 7, the height of the
このときのバンプ変形荷重は1バンプ当たり50g程度である。バンプ3のサイズによって荷重をコントロールするが、この場合、バンプ高さは25μmtとした。また、必要に応じて、ステージ15を加熱したり、冷却して、絶縁性樹脂6にかかる内圧をコントロールし、ボイドの発生を抑えてもよい。
The bump deformation load at this time is about 50 g per bump. The load is controlled according to the size of the
最後に、図7に示すように、圧着ツール8および支持治具12a,12bを解除してフリップチップ実装体が得られた。この上に、図8〜図11の工程で容器40を形成する。
図8では、図7のフリップチップ実装体を基板固定ステージ27の所望位置に設置し、トランスファーモールド金型26をフリップチップ実装体の上方から被せる。
Finally, as shown in FIG. 7, the crimping
In FIG. 8, the flip chip mounting body of FIG. 7 is placed at a desired position of the
次に、図9に示すように、モールド樹脂30をトランスファーモールド金型26のゲート28部分から圧力シリンダ29で押しながら加熱注入する。
次に、図10に示すように、モールド樹脂30でフリップチップ実装体の半導体チップ1とフィレット凹凸部16を含めてキャビティ26Aに完全に充填される。
Next, as shown in FIG. 9, the
Next, as shown in FIG. 10, the
次に、図11に示すように、圧力シリンダ29を開放し、トランスファーモールド金型26を解除して取り外す。
次に、図12に示すように、モールドされたフリップチップ実装体をダイシングテープ32で固定し、ダイシング装置にセットし、ブレード41で所望のサイズにカットする。
Next, as shown in FIG. 11, the
Next, as shown in FIG. 12, the molded flip chip mounting body is fixed with a dicing
なお、モールドされたフリップチップ実装体はレーザーによるダイシングでもよい。その場合は、実装体は基板吸着固定治具に固定される。
このようにして図13に示した、モールドされた半導体装置33が完成する。
The molded flip chip mounting body may be laser dicing. In that case, the mounting body is fixed to the substrate suction fixing jig.
In this way, the molded
この実施の形態1のフリップチップ実装方法によると、フィルム13の凹凸形状13aを絶縁性樹脂6に転写して、図15に示すようにばらつきのない均一な凹凸形状16aを形成することができる。さらに、モールド成形された容器40の内面が絶縁性樹脂6の凹凸形状16aには入り込んで接合されることによって、両者の接触面積が大きく、アンカー(投錨)効果によって容器40との接着強度を高めることができる。
According to the flip chip mounting method of the first embodiment, the
また、絶縁性樹脂6はフィルム13を介して圧着ツール8によって加圧成型硬化されるため、ボイドの発生も抑えることができる。容器40を接合したことによって、高温多湿の使用環境下において、配線基板4と半導体チップ1との電気接続個所に水分が侵入しにくい信頼性の高いものである。
Further, since the insulating
また、絶縁性樹脂6の内部への吸湿が少ないためリフロー時に水分が加熱されて膨張することが少なく、容器40と絶縁性樹脂6の界面が剥離したりすることが極めて少なく、半導体チップ1のバンプ3と端子電極5との間に作用する引っ張りの応力を小さくすることができ、電気接続の信頼性が向上する。
In addition, since moisture absorption into the insulating
なお、本実施の形態1での圧着ツール8は、フィルム13を介して半導体チップ1に熱を伝え、さらに、絶縁性樹脂6の硬化温度を180℃になるようにするため、210℃に設定した。
The crimping
また、今回は、コンスタントヒートタイプを使用したが、セラミック高速昇温タイプのものを使用してもよい。
(実施の形態2)
図16と図17は実施の形態2を示す。
In addition, although the constant heat type is used this time, a ceramic high-speed heating type may be used.
(Embodiment 2)
16 and 17 show the second embodiment.
実施の形態1ではフィルム13の半導体チップ1の側の面に図14に示す波状パターンの凹凸形状13aを形成したものを使用したが、この実施の形態2ではフィルム13の半導体チップ1の側の面に図16に示す波状パターンの凹凸形状13bを形成したものを使用した点だけが異なっている。具体的には、フィルム13の製造時にローラーで加熱プレスしながらメッシュ状パターン凹凸を形成している。図17は絶縁性樹脂6のフィレット部に形成された凹凸部16bを示している。その他は実施の形態1と同じである。
In the first embodiment, the surface of the
(実施の形態3)
図18は実施の形態3を示す。
実施の形態1,実施の形態2ではフィルム13に凹凸形状13aまたは13bを形成したものを使用し、これを転写して絶縁性樹脂6のフィレット部に凹凸部16aまたは16bを形成したが、この実施の形態3では圧着ツール8の枠体10の表面に凹凸部10aを形成し、枠体10の表面に凹凸部10aを絶縁性樹脂6のフィレット部に転写して凹凸部を形成している点だけが異なっている。仕上がり形状は図13と同じである。この実施の形態3の場合、フィルム13の半導体チップ1の側の面には凹凸形状13aは形成されていない、両面がフラットなフィルムを使用している。
(Embodiment 3)
FIG. 18 shows a third embodiment.
In the first and second embodiments, the
圧着ツール8に凹凸部10aを形成したものを使用するこの実施の形態は、実施の形態1や実施の形態2のようにフィルム13に凹凸形状を付けて転写する場合に比べて、枠体10を交換して転写形状を変更することが容易であって、フィルムの加工費コストより安く実現できる。
This embodiment using the crimping
(実施の形態4)
図19は実施の形態4で使用する圧着ツール8を示している。
実施の形態3では、枠体10の表面に波形パターンの凹凸部を形成していたが、図19ではメッシュ状パターンの凹凸部10bを形成している点だけが実施の形態3とは異なっている。仕上がり形状は図13と同じである。絶縁性樹脂6のフィレット部に形成された凹凸部16bは図17と同じである。フィルム13の半導体チップ1の側の面には凹凸形状13aは形成されていない、両面がフラットなフィルムを使用している。
(Embodiment 4)
FIG. 19 shows the crimping
In the third embodiment, the corrugated pattern irregularities are formed on the surface of the
(実施の形態5)
図20は実施の形態5で使用する圧着ツール8を示している。
図20では枠体10の表面に、階段の幅の長さが片側0.5mm幅、階段の段の高さが0.5mm厚の間隔で階段状パターンの凹凸部10cが形成されている。その他は実施の形態4と同じである。フィルム13の半導体チップ1の側の面には凹凸形状13aは形成されていない、両面がフラットなフィルムを使用している。
(Embodiment 5)
FIG. 20 shows the crimping
In FIG. 20, uneven portions 10 c having a staircase pattern are formed on the surface of the
(実施の形態6)
図21は実施の形態6で使用する圧着ツール8を示している。
実施の形態6では枠体10の表面の階段状パターンの方向が周方向になっている点だけが実施の形態5とは異なっている。具体的には、滑り台状であって、上階段の幅の長さが片側0.5mm幅、階段の段の高さが0.5mm厚の間隔で階段状パターンの凹凸部10dが形成されている。
(Embodiment 6)
FIG. 21 shows the crimping
The sixth embodiment is different from the fifth embodiment only in that the direction of the stepped pattern on the surface of the
なお、圧着ツール8の凹凸部は、半導体チップ1の周辺からはみ出した絶縁性樹脂6を加圧時に弾性変形するため、加圧方向の凹凸間隔は0.5mm以上であってもよい。また、滑り台堀凹部は下部に向かって広く浅くなっていてもよい。その他は実施の形態5と同じである。
In addition, since the uneven | corrugated | grooved part of the crimping | compression-
(実施の形態7)
図20によって絶縁性樹脂6のフィレット部に形成される凹凸部は、配線基板4と並行に延びる溝が上下方向に一定間隔で積み上げられた形状で、下の溝と上の溝とは繋がっていなかったが、枠体10の表面に枠体10の下端開口部から枠体10の奥に向かって延びる単数または複数の螺旋状の凸部を形成し、これを絶縁性樹脂6のフィレット部に転写して構成することもできる。
(Embodiment 7)
The concave and convex portions formed on the fillet portion of the insulating
具体的には、螺旋の切り溝の深さ(長さ)が0.5mmであって、螺旋間隔は0.5mm厚の間隔で螺旋状パターンが形成されている。
なお、圧着ツール8の凹凸部は、半導体チップ1の周辺からはみ出した絶縁性樹脂6を加圧時に弾性変形するため、加圧方向の螺旋溝間隔は0.5mm以上であってもよい。その他は実施の形態5と同じである。
Specifically, the spiral groove has a depth (length) of 0.5 mm, and a spiral pattern is formed at intervals of 0.5 mm.
In addition, since the uneven | corrugated | grooved part of the crimping | compression-
上記の各実施の形態では、絶縁性樹脂6を使用したが、この絶縁性樹脂6に替えて異方性導電膜(ACF)を用いてもよく、さらに異方性導電膜に含まれる導電粒子(図示せず)として、ニッケル粉に金メッキを施したものを用いることにより、端子電極5とバンプ3との間での接続抵抗値を低下せしめることができて良好な接続信頼性が得られる。さらに、導電粒子は樹脂ボールにニッケルや金メッキを施した粒子を使ってもよい。さらに、導電粒子は、半田等の微粒子を使用することによって、端子電極5とバンプ3との間での接触状態の接続から、合金状態の接続を得ることもでき、さらに接続信頼性を向上させることができる。
In each of the above embodiments, the insulating
以上述べたように本発明のフリップチップ実装方法によれば、短リードタイムで生産性の高い、高信頼性の半導体装置を製造することができる。 As described above, according to the flip chip mounting method of the present invention, a highly reliable semiconductor device with a short lead time and high productivity can be manufactured.
本発明は、配線基板に半導体チップがフリップチップ実装された小型薄型の半導体装置等の高性能化に寄与できる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can contribute to high performance of a small and thin semiconductor device in which a semiconductor chip is flip-chip mounted on a wiring board.
1 半導体チップ
2 電極パッド
3 バンプ
4 配線基板
5 端子電極
6 絶縁性樹脂
7 搭載ツール
8 圧着ツール
9 押圧部
10 枠体
10a,10b,10c,10d,16a,16b 凹凸部
12a,12b 支持治具
13 フィルム
13a,13b 凹凸形状
15 ステージ
16 フィレット凹凸部
26 トランスファーモールド金型
26A キャビティ
28 ゲート
29 圧力シリンダ
30 モールド樹脂
32 ダイシングテープ
33 半導体装置
40 容器
41 ブレード
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂を挟んで位置決め配設された前記半導体チップを圧着ツールで加圧加熱するときに、前記半導体チップの周囲にはみ出したアンダーフィル樹脂表面に凹凸部を形成し、
前記半導体チップを覆う前記容器の内面とアンダーフィル樹脂表面の前記凹凸部とを接合する
フリップチップ実装方法。 When the thermosetting underfill resin is interposed between the semiconductor chip and the wiring board to flip-chip mount the semiconductor chip on the wiring board, and when the container covering the semiconductor chip is joined to the wiring board,
An underfill resin that protrudes around the semiconductor chip when the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin sandwiched between the wiring board and the semiconductor chip is pressed and heated with a crimping tool. Forming irregularities on the surface,
A flip chip mounting method in which an inner surface of the container covering the semiconductor chip and the uneven portion on the surface of an underfill resin are joined.
請求項1記載のフリップチップ実装方法。 Pressing the crimping tool through the film around the semiconductor chip and the semiconductor chip, the uneven shape formed on the surface of the film is transferred to the surface of the underfill resin protruding around the semiconductor chip. The flip chip mounting method according to claim 1, wherein the uneven portion is formed.
請求項1記載のフリップチップ実装方法。 The pressing tool is pressed around the semiconductor chip and the semiconductor chip through a film, and the uneven shape formed on the surface of the pressing tool is transferred to the surface of the underfill resin that protrudes around the semiconductor chip. The flip chip mounting method according to claim 1, wherein the uneven portion is formed.
前記配線基板と前記配線基板の上にフリップチップ実装された前記半導体チップの上に成形型をセットしてキャビティを形成し、
前記キャビティに樹脂を充填し硬化させて前記容器を成形する
フリップチップ実装方法。 When the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin sandwiched between the wiring board and the semiconductor chip is pressed and heated with a crimping tool, the underfill resin surface that protrudes around the semiconductor chip is applied. Forming irregularities,
A cavity is formed by setting a molding die on the wiring chip and the semiconductor chip flip-chip mounted on the wiring board,
A flip chip mounting method in which the cavity is filled with a resin and cured to mold the container.
前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂を挟んで位置決め配設された前記半導体チップの上方位置に支持され前記半導体チップの側の面に凹凸形状が形成されたフィルムと、
前記半導体チップと周囲にはみ出した前記アンダーフィル樹脂を前記フィルムを介して前記配線基板の側に加熱しながら押圧する圧着ツールと、
前記配線基板と前記配線基板にフリップチップ実装された半導体チップの上に被せてキャビティを形成する成形型と
を設けた
フリップチップ実装装置。 Flip chip mounting apparatus for flip chip mounting a semiconductor chip on a wiring substrate by interposing a thermosetting underfill resin between the semiconductor chip and the wiring substrate, and bonding a container covering the semiconductor chip on the wiring substrate Because
A film having a concavo-convex shape formed on a surface on the side of the semiconductor chip supported at an upper position of the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin interposed between the wiring board and the semiconductor chip; ,
A crimping tool that presses the semiconductor chip and the underfill resin protruding to the periphery while heating the underfill resin to the wiring board side through the film;
A flip chip mounting apparatus provided with the wiring board and a mold for forming a cavity on the semiconductor chip flip chip mounted on the wiring board.
前記配線基板と前記半導体チップの間に熱硬化性のアンダーフィル樹脂を挟んで位置決め配設された前記半導体チップの上方位置に支持されたフィルムと、
前記半導体チップと周囲にはみ出した前記アンダーフィル樹脂を前記フィルムを介して前記配線基板の側に加熱しながら押圧するとともに前記半導体チップの側の面に凹凸形状が形成された圧着ツールと、
前記配線基板と前記配線基板にフリップチップ実装された半導体チップの上に被せてキャビティを形成する成形型と
を設けた
フリップチップ実装装置。 Flip chip mounting apparatus for flip chip mounting a semiconductor chip on a wiring substrate by interposing a thermosetting underfill resin between the semiconductor chip and the wiring substrate, and bonding a container covering the semiconductor chip on the wiring substrate Because
A film supported at an upper position of the semiconductor chip positioned and disposed with a thermosetting underfill resin interposed between the wiring board and the semiconductor chip;
A pressure-bonding tool in which an uneven shape is formed on the surface of the semiconductor chip while pressing the semiconductor chip and the underfill resin protruding to the periphery while heating the wiring substrate side through the film;
A flip chip mounting apparatus provided with the wiring board and a mold for forming a cavity on the semiconductor chip flip chip mounted on the wiring board.
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