JPH0482240A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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JPH0482240A
JPH0482240A JP2196637A JP19663790A JPH0482240A JP H0482240 A JPH0482240 A JP H0482240A JP 2196637 A JP2196637 A JP 2196637A JP 19663790 A JP19663790 A JP 19663790A JP H0482240 A JPH0482240 A JP H0482240A
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JP
Japan
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semiconductor chip
circuit board
optical fiber
insulating resin
resin
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JP2196637A
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English (en)
Inventor
Nobutoshi Takehashi
信逸 竹橋
Kenzo Hatada
畑田 賢造
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73201Location after the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73203Bump and layer connectors
    • H01L2224/73204Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/83Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a layer connector
    • H01L2224/8319Arrangement of the layer connectors prior to mounting
    • H01L2224/83192Arrangement of the layer connectors prior to mounting wherein the layer connectors are disposed only on another item or body to be connected to the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means

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  • Wire Bonding (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は半導体装置の製造とくに半導体装置の実装方法
に関するものであム 従来の技術 多端子、挟ピッチの電極を有する半導体チップを光硬化
性絶縁樹脂で回路基板に直接実装する方法としてMic
ro  Bump  Bonding実装技術(MBB
実装技術)がある。本発明に関連した従来例を第3図に
示した工程図により説明すも 第3図(A)において、
半導体チ・ンプの突起電極と相対する配線電極1が形成
された回路基板2上に光硬化型絶縁樹脂3を塗布する。
回路基板2にはガラス等の光透過性基板が用いられ 光
硬化型絶縁樹脂3にはエポキシ系やアクリル系等の樹脂
が用いられる。次に 前記光硬化型絶縁樹脂3を塗布し
た回路基板2上に突起電極を形成した半導体チップをフ
ェイスダウンで搭載し 半導体チップ5の突起電極6と
回路基板2の配線電極1とを位置合わせを行う(第3図
−(B))。位置合わせ後、加圧治具4で半導体チップ
5を回路基板2に加圧する。この際 光硬化性絶縁樹脂
3は加圧により半導体チップ5の周囲に押し出され半導
体チップ5の突起電極6と回路基板2の配線電極lは接
触し 電気的に接続する。この状態において回路基板2
の裏面より紫外線7を照射して光硬化性絶縁樹脂を硬化
させる(第3図−(C))。光硬化性絶縁樹脂の硬化後
、加圧を解除しても半導体チップ5の接続電極6と回路
基板2との配線電極1と1よ お互いの電極同志を接触
させたまま、光硬化型絶縁樹脂3の硬化収縮により両者
電極の電気的接続は保持され 半導体チップ5は回路基
板2に搭載されるものであった(第3図−(D))。
発明が解決しようとする課題 しかしなか板 前記のような構成で(よ 回路基板がセ
ラミツ久 ホーロー等の不透明な場合、回路基板を透過
させて紫外線を光硬化性絶縁樹脂に照射すること出来ず
、従来方法の回路基板裏面から紫外線照射による光硬化
性絶縁樹脂の硬化は不可能である。従って、紫外線照射
は回路基板の半導体チップ搭載面すなわ板 半導体チッ
プの裏面から行う必要があり、そのため光硬化性絶縁樹
脂は半導体チップの周囲から押し出された光硬化性絶縁
樹脂のみが硬化され 回路基板間に介在した光硬化性絶
縁樹脂には紫外線が及ばないたム 未硬化状態となる。
そのたべ 回路基板と半導体チップ間に介在した光硬化
性絶縁樹脂を硬化させるための加熱工程が必要となム 
それにより半導体装置の製造工程数が増加し 製造コス
トが著しく上昇すも また 加熱工程で半導体チップ上
に形成した半導体素子特性が劣化し 半導体装置の信頼
性を著しく低下させるなどの問題点かあっ總このたべ 
ガラス等に比べて熱伝導性等の特性に優れたセラミック
や、ホーロー等の不透明基板を用いることが困難となり
、発熱量が大きい半導体チップへの適用が制限されるな
どの問題点があっち 本発明はかかる点に鑑へ 半導体チップと回路基板間に
介在する光硬化型絶縁樹脂を加熱硬化させることなく、
従来工程の紫外線照射によって完全硬化させることによ
り工程数を増加することなく、信頼性が極めて高い半導
体装置の製造方法を提供することにあム 課題を解決するための手段 本発明は 半導体チップと回路基板間に介在する未硬化
の光硬化型絶縁樹脂を硬化させる手段として、回路基板
に半導体チップを搭載する際に光ファイバーを半導体チ
ップと回路基板間に挟み込へ 前記光フアイバー内に紫
外線を透過させて半導体チップと回路基板間に介在した
光硬化型絶縁樹脂を同時に硬化させ、未硬化の光硬化性
絶縁樹脂を加熱硬化させることなく、従来工程の紫外線
照射によって完全硬化させることにより工程数を増加さ
せることなく、不透明な回路基板であっても適用が可能
となり、加熱による半導体素子特性の劣化がない信頼性
が極めて高い半導体装置を極めて低コストに実現可能と
なる。
作用 光ファイバーに紫外線を通過させて、半導体チップと回
路基板間に介在した光硬化型絶縁樹脂に照射させること
により光硬化性絶縁樹脂の加熱硬化工程が不要となる。
実施例 本発明の実施例を第1図を用いて詳しく説明すも 第1
図(A)において、実装する半導体チップの突起電極と
相対する配線電極11が形成された回路基板12上に光
硬化性絶縁樹脂13を塗布すム 光硬化性絶縁樹脂13
にはエポキシ系やアクリル系等の絶縁樹脂を用いること
が出来 前記光硬化性絶縁樹脂13の塗布後、半導体チ
ップ搭載領域に光ファイバー14を位置固定させる。前
記光硬化性絶縁樹脂13および、光ファイバー14を位
置固定させた回路基板12上に半導体チップ16をフェ
ースダウンで搭載し 半導体チップ16の突起電極17
と回路基板12の配線電極llとを位置合わせを行う(
第1図(B))。両者電極の位置合わせ終了紘 加圧治
具15で半導体チップ16を回路基板12へ加圧する。
この除光硬化性絶縁樹脂3は加圧により半導体チップ1
6の周囲に押し出され 半導体チップ16の突起電極1
7と回路基板12の配線電極11は接触し電気的に接続
する一人 光ファイバーは半導体チップ16と回路基板
12の間に光硬化性絶縁樹脂13と共に挟まれ かつ光
硬化性絶縁樹脂内13に埋め込まれた状態となる。 (
第1図(C))。
この状態において半導体チップ12の裏面より紫外線1
8を照射させ半導体チップ16の周囲に押し出された光
硬化型絶縁樹脂13を硬化させる(第1図(D))。次
く 前記半導体チップ16と回路基板12間の光硬化型
絶縁樹脂13内に埋め込まれた光フアイバー14内に紫
外線18を通過させ、半導体チップ16と回路基板12
間に介在する未硬化の光硬化型絶縁樹脂13に紫外線1
8を照射させ、硬化させる。な耘 光ファイバーへの紫
外線の透過は前記 半導体チップ12の裏面から紫外線
18を照射させると同時でもよいことは言うまでもない
(第1図(E))。光硬化性絶縁樹脂の硬化後加圧治具
15による加圧を解除し 半導体チップ16と回路基板
12間の光硬化型絶縁樹脂13に埋め込まれた光ファイ
バー14を除去する(第1図(F))。
光ファイバーの除去方法は 光ファイバーに第2図(A
)に示すとおり、光ファイバー14の表面の外装皮膜1
9をふっ素樹脂にすることにより容易に光硬化性絶縁樹
脂13から引き抜くことが可能となる。又 光ファイバ
ー14を半導体チップ周辺部から切断工具(図示せず)
を用いて切断し 先端部のみを光硬化性絶縁樹脂13中
に埋め込んだ状態で半導体チップ16の周辺部より除去
することも可能である(第1図(G))。光硬化性絶縁
樹脂13を光硬化後、半導体チップ16の突起電極17
と回路基板12との配線電極11とは お互いの電極同
志を接触させたまま、光硬化性絶縁樹脂13の硬化収縮
により両者電極の電気的接続が保持され 半導体チップ
16は回路基板12に搭載されるものであも 一方、半
導体チップ16と回路基板12間に介在した光硬化性絶
縁樹脂13を効果的に硬化させるための光ファイバー1
4の先端形状として、第2図に示す形状を用いることが
可能であ4 第2図(A)は光フアイバー群14の一本
一本の先端が斜めのテーパー状20にカットされている
もので、カットされた断面から広範囲に紫外線18を照
射出来るものであも 同様にして第2図(B)も先端形
状を球面状21に成形することにより広範囲な紫外線1
8照射を可能とすし 極めて効果的か−短時間に光硬化
性絶縁樹脂の硬化を行うことが出来るものであa さら
く 第2図(C)は先端部から所定の領域のみに外装皮
膜の未形成領域22を設置す、これにより先端部以外か
らでも紫外線18の照射が可能となり、極めて広範囲に
照射させることが出来 光硬化性絶縁樹脂13の光硬化
短時間に行うことが可能となも 発明の効果 以上の説明で明らかなとおり、本発明によれば光硬化性
絶縁樹脂を塗布した回路基板上に紫外線を通過させる光
ファイバーを半導体チップ搭載領域に位置させることで
、前記光フアイバー上に半導体チップを圧接、光硬化性
絶縁樹脂に紫外線照射での硬化時、前記光フアイバー内
にも紫外線を通過させて半導体チップと回路基板間に介
在した光硬化性絶縁樹脂を同時に硬化させることで、半
導体チップ及び、回路基板間の未硬化の光硬化性絶縁樹
脂の加熱硬化が不要となり、工程数を増加させることな
く、信頼性が極めて高い半導体装置を低コストで得るこ
とが出来も 又 ガラス等に比べて熱伝導性等の特性に
優れたセラミックや、ホーロー等の不透明で熱放散性か
つ誘電率の優れた高機能な回路基板の使用が可能となり
、動作速度が高速で大電力かつ大面積な半導体チップの
適用が行え 高性能・高機能な半導体装置の実現が可能
となり、電子機器の小型高機能化が容易となム
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における半導体装置の製造方
法の工程断面図 第2図は本発明の半導体装置の製造方
法で用いる光フアイバー群の先端形状医 第3図は従来
の半導体装置の製造方法の工程断面図であも 11・・・突起電極 12・・・回路基板 13・・・
光硬化性絶縁樹脂 14・・・光ファイパス 15・・
・加圧治具 16・・・半導体チップ、 17・・・接
続電極 18・・・紫外IL  19・・・外装皮罠 
20・・・テーパー皿21・・・球皿 22・・・外装
皮膜未形成領篤代理人の氏名 弁理士 粟野 重孝 は
か1名(G) l?回務本板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体チップの接続電極と相対する配線電極を形
    成した回路基板上に光硬化性絶縁樹脂を塗布する工程と
    、前記回路基板の半導体チップの搭載領域に光ファイバ
    ーを設置する工程と、前記絶縁樹脂が塗布された回路基
    板上に前記半導体チップの接続電極を下面にして保持し
    、前記回路基板の配線電極と前記半導体チップの接続電
    極とを位置合わせする工程と前記半導体チップを加圧し
    、前記半導体チップの接続電極と前記回路基板の配線電
    極とを接触させる工程と、前記半導体チップを回路基板
    に加圧した状態で少なくとも半導体チップの裏面もしく
    は周縁より紫外線を照射させ、前記光硬化型絶縁樹脂を
    硬化されると同時に、前記光ファイバーから紫外線を照
    射させて前記半導体チップと回路基板間に介在する光硬
    化型絶縁樹脂を硬化させる工程と、前記光ファイバーを
    前記半導体チップと前記回路基板間から除去する工程と
    を供えてなることを特徴とする半導体装置の製造方法。
  2. (2)半導体チップと回路基板間から導出する光ファイ
    バーを半導体チップ側面で切断することを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の半導体装置の製造方法。
  3. (3)光ファイバーの先端形状がテーパーあるいは球面
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置の製造方法。
  4. (4)光ファイバーの外装皮膜としてフッ素樹脂が形成
    されたことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5526563A (en) * 1994-03-10 1996-06-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method for manufacturing an electronic component
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WO2013052415A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Corning Incorporated Systems and methods for performing photoreactions using light-diffusing optical fiber

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