JPH04345040A - 半導体素子実装用絶縁フィルムおよびこれを用いてなる搬送体ならびに半導体素子の実装構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は半導体素子実装用絶縁フ
ィルム、およびこれを用いてなる搬送体ならびに半導体
素子の実装構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子機器の発達によって半導体装
置を多く用いるデバイスや機器は、小型薄型化や軽量化
に伴い、半導体素子を一定面積の基板上に高密度実装す
る必要がある。そこで、用いる半導体素子は従来のよう
な素子周縁部に電極パッドを有するものではなく、素子
内面にもパッドを形成した所謂、エリアチップが開発さ
れている。このようなエリアチップを実装するには、通
常、半導体素子の金属パッドと外部回路基板上の配線パ
ターンとを正確に位置合わせしたのち、加熱もしくは加
熱加圧して半田付け固定を行っている。

【０００３】しかしながら、フリップチップ方式での接
続では半導体素子の電極パッド面と外部回路基板の配線
パターン形成面とが相対するように位置合わせして接続
するので、透明基板を用いた以外では接続部分の観察す
ることができないものである。一般にこのような位置合
わせには、半導体素子の外形状を用いたり、半導体素子
の金属突起材料に半田を用いて、加熱溶融する半田の表
面張力を利用した半導体素子のセルフアライメントに頼
っているが、前者の場合は精確な位置合わせ技術が必要
であり、後者の場合も精密な半田突起形成技術が必要と
なる。

【０００４】半導体素子を実装するうえで上記位置合わ
せが確実に行われていない場合は、半導体素子の電極間
または外部回路基板上の導体間に短絡が生じたり、接続
部分から導体に沿った半田の流出、後の半導体素子の封
止工程での接続不良など生じ、接続信頼性に悪影響を及
ぼすようになる。また、上記方法では位置合わせに複雑
な装置が必要であり、決して簡便な方法とは云えないも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の半
導体素子の実装状況に鑑み、半導体素子を外部回路基板
上の配線パターンに接続、実装するに際して、接続部分
の位置合わせが容易にでき、しかも短絡なども生じなく
することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、電極パ
ッド上の金属突起と相対する位置に貫通孔を設けた絶縁
フィルムを用い、この貫通孔に金属突起を挿入すること
によって、半導体素子を搬送することができ、しかもこ
の搬送体を外部回路基板上の配線パターンに載置、接続
することによって、接続部分の位置合わせを容易に行う
ことができると共に、精確にかつ確実に接続することが
できることを見い出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】即ち、本発明は半導体素子の電極パッド上
の金属突起と相対する位置に該金属突起を挿入しうる貫
通孔が形成されており、かつ該金属突起の高さよりも小
さい厚みを有することを特徴とする半導体素子実装用絶
縁フィルムの提供、およびこの絶縁フィルムに半導体素
子を載置してなる半導体素子の搬送体の提供、ならびに
この搬送体を外部回路基板上の配線パターンに接続して
なる半導体素子の実装構造の提供を行うものである。

【０００８】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて具体的
に説明する。図１は本発明の半導体素子実装用絶縁フィ
ルムを用いて半導体素子を搬送、実装する工程を説明す
るための断面図であり、図２は絶縁性フィルムに半導体
素子を載置して本発明の搬送体とした状態の断面図、図
３はこの搬送体を外部回路基板上の配線パターンに接続
した状態を示す本発明の実装構造の断面図である。

【０００９】図１において半導体素子１の電極パッド（
図示省略）には半田、金、銀、銅、などの材料からなる
金属突起２が、高さ１０〜２００μｍ程度、径（幅）１
０〜５００μｍ程度の大きさにて形成されており、半導
体素子１はこの金属突起２によってガラス、セラミック
、各種樹脂、半導体ウエハなどからなる外部回路基板６
上の配線パターン５に接続、固定される。本発明の半導
体素子実装用の絶縁フィルム３は図１に示すように、金
属突起２と相対する位置に該突起２を挿入できる貫通孔
４を有するものである。また、絶縁フィルム３の厚みは
金属突起２の高さよりも小さく、従って、貫通孔４に金
属突起２を挿入して搬送状態の時には、図２に示すよう
に絶縁性フィルム３の半導体素子載置面とは反対の面の
貫通孔部から僅かに金属突起２が突出するようになる。

【００１０】また、上記絶縁フィルム３には外部回路基
板上の所定位置（配線パターン５）への位置合わせを精
確に行うために、貫通孔４と相関位置にある位置合わせ
用のアライメントマーク９が公知の手段にて設けられて
おり、位置合わせ時にカメラなどで確認しながら確実に
載置、固定することができる。さらに、位置合わせ用に
治具孔１０を穿孔加工などの手段にて設けることもでき
る。

【００１１】本発明の搬送体は図２に示すように、半導
体素子１を絶縁フィルム３に載置してなるものであるが
、絶縁フィルム３は長尺状にして複数個の半導体素子１
を連続して搬送することができる。このように長尺状と
することによって、半導体装置の生産工程において連続
的に半導体素子を供給することができ、生産効率の向上
が図れるものである。

【００１２】図２に示す搬送体は、外部回路基板６の配
線パターン５上に精確に位置合わせされたのち、加熱も
しくは加熱加圧されることによって図３に示すように確
実に接続され、接続後、絶縁フィルム３の半導体素子１
載置面以外の不要部分は裁断、除去される。

【００１３】図３のように外部回路基板６上の配線パタ
ーン５に接続された半導体素子１は、絶縁フィルム３を
間に介在させているので半導体素子１と配線パターン５
の間は一定距離に維持でき、しかも各金属突起２の間も
絶縁フィルム３によって確実に絶縁されているので短絡
を生じることがない。さらに、絶縁フィルム３は壁材的
に作用するので、金属突起２がたとえ加熱流動しても流
出の防止ができるという効果も発揮し、電気的な接続信
頼性が極めて高いものである。

【００１４】本発明において用いる絶縁フィルム３は、
電気絶縁特性を有するものであればその材質に制限はな
く、例えばポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレ
タン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂
、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ＡＢＳ樹脂、
ポリカーボネート樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素樹脂
など熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を問わず用いることが
できる。これらの材料のうち耐熱性や機械的強度の点か
らはポリイミド系樹脂を用いることが好ましい。

【００１５】上記絶縁フィルム３に形成される貫通孔４
は、半導体素子１の金属突起２の孔４内への挿入、半導
体素子１の搬送および外部回路基板６上の配線パターン
５への接続、固定に重要なものであって、孔径は金属突
起２の径の１００〜５００％（約１００〜５００μｍ）
、好ましくは１２０〜２００％（約１２０〜２００μｍ
）、貫通孔の深さ（フィルム厚）は金属突起２の高さの
５〜２００％（約５〜２００μｍ）、好ましくは５０〜
９０％程度（約５０〜９０μｍ）とする。貫通孔４の形
成には機械加工やレーザー加工、光加工、化学エッチン
グ法などが採用でき、加工精度やエッチングファクター
（小テーパー角）などの点からはエキシマレーザー照射
によるハーフエッチングや穿孔加工が好ましい。

【００１６】図４は本発明の搬送体の他の実施例を示す
断面図であり、絶縁フィルム３の半導体素子１載置面と
反対の面に外部回路基板６への仮固定用の接着剤層７が
形成されている。このように接着剤層７を形成しておく
ことによって、外部回路基板７への実装後の加熱もしく
は加熱加圧による接合時の位置ずれを確実に防止するこ
とができるのである。

【００１７】さらに、図５に示すように絶縁フィルム３
に溝８を予め形成しておくことにより、実装後にこの溝
８から半導体素子１のカバーコート剤を注入や吸入によ
って充填して素子表面を被覆保護し、接続信頼性を向上
させることもできる。

【００１８】

【発明の効果】本発明は以上のように半導体素子の電極
パッド上の金属突起を挿入しうる貫通孔を形成した絶縁
フィルムを用い、これによって半導体素子を搬送および
外部回路基板への実装を行っているので、半導体素子の
搬送が簡便となり、しかも接続部分への位置合わせを容
易に行うことができるものである。また、上記絶縁フィ
ルムを介して半導体素子を外部回路基板上に実装するの
で、半導体素子と配線パターン間や各電極パッド間の絶
縁を確実にすると共に、金属突起材料の流出による短絡
も防止し、接続信頼性が極めて高い半導体素子の実装構
造が得られるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明の半導体素子実装用絶縁フィルムを
用いて半導体素子を搬送、実装する工程を説明するため
の断面図である。

【図２】　　図１に示す絶縁フィルムに半導体素子を載
置して本発明の搬送体とした状態の断面図である。

【図３】　　図２に示す搬送体を外部回路基板上の配線
パターンに接続した状態を示す本発明の実装構造の断面
図である。

【図４】　　本発明の搬送体の他の実施例を示す断面図
である。

【図５】　　本発明の搬送体の他の実施例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１　　半導体素子 ２　　金属突起 ３　　絶縁フィルム ４　　貫通孔 ５　　配線パターン ６　　外部回路基板 ７　　接着剤層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体素子の電極パッド上の金属突起
   と相対する位置に該金属突起を挿入しうる貫通孔が形成
   されており、かつ該金属突起の高さよりも小さい厚みを
   有することを特徴とする半導体素子実装用絶縁フィルム
   。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の絶縁フィルムに半導体
   素子を載置してなる半導体素子の搬送体。
3. 【請求項３】　　請求項２記載の搬送体の半導体素子載
   置面と反対の面に仮固定用の接着剤層が形成されてなる
   半導体素子の搬送体。
4. 【請求項４】　　請求項２または３記載の搬送体を外部
   回路基板上の配線パターンに接続してなる半導体素子の
   実装構造。