JPH05144888A - 半導体チツプの実装方法 - Google Patents
半導体チツプの実装方法Info
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- JPH05144888A JPH05144888A JP30288291A JP30288291A JPH05144888A JP H05144888 A JPH05144888 A JP H05144888A JP 30288291 A JP30288291 A JP 30288291A JP 30288291 A JP30288291 A JP 30288291A JP H05144888 A JPH05144888 A JP H05144888A
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- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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- H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
- H01L2224/83—Methods 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
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- H01L2224/83192—Arrangement 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 半導体チップのフェイスダウン実装方法に関
し、電気的接続の安定性を目的とする。 【構成】 半導体チップ１に複数個のバンプ３をめっき
形成する。バンプ３とその接続相手端子６との熱圧着に
必要な押圧力と同等の第１の押圧力かつ常温にて複数個
のバンプ３の表面の凸部を同一面に揃える。しかるの
ち、該熱圧着に必要な温度かつ該第１の押圧力より弱い
第２の押圧力でバンプ３を相手端子６に熱圧着させる。
半導体チップ１のバンプ３形成面と相手端子６を形成し
た面との間に絶縁性接着剤を充填し、該接着剤を硬化さ
せたときの圧縮応力によって、バンプ３と相手端子６と
の熱圧着を維持せしめる。前記第１の押圧力によって平
面化したバンプ３表面の凸部の平面化面積が３００μm2
以上となるように構成する。
し、電気的接続の安定性を目的とする。 【構成】 半導体チップ１に複数個のバンプ３をめっき
形成する。バンプ３とその接続相手端子６との熱圧着に
必要な押圧力と同等の第１の押圧力かつ常温にて複数個
のバンプ３の表面の凸部を同一面に揃える。しかるの
ち、該熱圧着に必要な温度かつ該第１の押圧力より弱い
第２の押圧力でバンプ３を相手端子６に熱圧着させる。
半導体チップ１のバンプ３形成面と相手端子６を形成し
た面との間に絶縁性接着剤を充填し、該接着剤を硬化さ
せたときの圧縮応力によって、バンプ３と相手端子６と
の熱圧着を維持せしめる。前記第１の押圧力によって平
面化したバンプ３表面の凸部の平面化面積が３００μm2
以上となるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体チップの実装方
法、特に、半導体チップにめっき形成しバンプとその接
続相手との電気的接続を安定化させる方法に関する。
法、特に、半導体チップにめっき形成しバンプとその接
続相手との電気的接続を安定化させる方法に関する。
【０００２】現在、高密度化，低コスト化を目指す半導
体チップの実装方法として、ＴＡＢ(Tape Autmated Bon
ding) 実装からＣＯＧ(Chip on Glass) 実装へと、技術
の流れが変わりつつある。本発明方法は、半導体チップ
にバンプをめっき形成したＣＯＧ実装において、安定な
電気的接続を確保する方法を提供したものである。
体チップの実装方法として、ＴＡＢ(Tape Autmated Bon
ding) 実装からＣＯＧ(Chip on Glass) 実装へと、技術
の流れが変わりつつある。本発明方法は、半導体チップ
にバンプをめっき形成したＣＯＧ実装において、安定な
電気的接続を確保する方法を提供したものである。
【０００３】
【従来の技術】半導体チップをフェイスダウンで基板に
接続する方法には、種々の方式が提案されている。その
中で最もシンプルな方式の一つに、バンプの形成された
半導体チップを、チップ搭載基板の接続端子に圧接（加
熱せずに押し付ける）し、半導体チップと基板との間に
被着した樹脂の収縮力を利用し、バンプの電気的接続を
維持せしめる方式がある。
接続する方法には、種々の方式が提案されている。その
中で最もシンプルな方式の一つに、バンプの形成された
半導体チップを、チップ搭載基板の接続端子に圧接（加
熱せずに押し付ける）し、半導体チップと基板との間に
被着した樹脂の収縮力を利用し、バンプの電気的接続を
維持せしめる方式がある。
【０００４】しかし一般的には、半導体チップのバンプ
と基板の接続相手端子との位置合わせをしたのち、バン
プを例えば200 ℃程度に加熱させるホットウェッジを使
用し、１バンプ当たり150gの圧力で押圧する熱圧着で接
合している。
と基板の接続相手端子との位置合わせをしたのち、バン
プを例えば200 ℃程度に加熱させるホットウェッジを使
用し、１バンプ当たり150gの圧力で押圧する熱圧着で接
合している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】バンプを使用して安定
な接続を得るには、バンプとその接続相手である端子と
の接触面積を広くし、かつ、接触面積のばらつきを少な
く抑える必要がある。しかし、図５の断面図(イ) および
平面図(ロ) に示す如く、半導体チップ１の電極２にめっ
き形成したバンプ３は、表面の外周部が中央部より1.５
〜２μm 程度高くなり、かつ、同一チップに形成した複
数のバンプ３の高さには、0.５μm 以上のばらつきがで
きる。
な接続を得るには、バンプとその接続相手である端子と
の接触面積を広くし、かつ、接触面積のばらつきを少な
く抑える必要がある。しかし、図５の断面図(イ) および
平面図(ロ) に示す如く、半導体チップ１の電極２にめっ
き形成したバンプ３は、表面の外周部が中央部より1.５
〜２μm 程度高くなり、かつ、同一チップに形成した複
数のバンプ３の高さには、0.５μm 以上のばらつきがで
きる。
【０００６】かかるバンプ３の接続に際し従来方法で熱
圧着すると、例えば100 個の金バンプ３をめっき形成し
た半導体チップ１において、バンプ３と接続相手である
基板端子６との接触面積は、200 〜2000μm2程度のばら
つきが生じる。
圧着すると、例えば100 個の金バンプ３をめっき形成し
た半導体チップ１において、バンプ３と接続相手である
基板端子６との接触面積は、200 〜2000μm2程度のばら
つきが生じる。
【０００７】図６は相手端子６に接続されたバンプの接
触面積（μm)と接続抵抗の変化量（Ω）との関係を示す
図であり、熱的耐性を考慮した高温で所定時間だけ放置
した後における接続抵抗変化特性は、図中に曲線で示す
如く接触面積が小さいと変化量が増大し、安定な接続を
確保するための接触面積は300μm2以上とする必要があ
る。
触面積（μm)と接続抵抗の変化量（Ω）との関係を示す
図であり、熱的耐性を考慮した高温で所定時間だけ放置
した後における接続抵抗変化特性は、図中に曲線で示す
如く接触面積が小さいと変化量が増大し、安定な接続を
確保するための接触面積は300μm2以上とする必要があ
る。
【０００８】しかし、従来方法で接続したバンプ３の接
触面積では300 μm2以下のものができるため、安定性に
欠けるという問題点があった。かかる接触面積のばらつ
きは、めっき形成した時点でバンプ３の高さにばらつき
ができることおよび、常温において平坦面であったウェ
ッジの押圧面が加熱されることによって、凸状 (または
凹状) に変形するためと考えられる。
触面積では300 μm2以下のものができるため、安定性に
欠けるという問題点があった。かかる接触面積のばらつ
きは、めっき形成した時点でバンプ３の高さにばらつき
ができることおよび、常温において平坦面であったウェ
ッジの押圧面が加熱されることによって、凸状 (または
凹状) に変形するためと考えられる。
【０００９】なお、接触面積を300 μm2以上とするには
熱圧着時の押圧力を強くすればよいが、そのことによっ
て半導体チップが変形し特性が変化したり、著しくは破
損することになる。
熱圧着時の押圧力を強くすればよいが、そのことによっ
て半導体チップが変形し特性が変化したり、著しくは破
損することになる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】バンプ３と相手端子６と
の接続を安定化せしめることを目的とした本発明は、図
１によれば、半導体チップ１に複数個のバンプ３をめっ
き形成し、バンプ３とその接続相手端子６との熱圧着に
必要な押圧力と同等の第１の押圧力かつ常温にて複数個
のバンプ３の表面の凸部をウエッジ４の平坦面で押圧し
同一面に揃えたのち、該熱圧着に必要な温度かつ該第１
の押圧力より弱い第２の押圧力でウエッジ７にて半導体
チップ１を押圧し、バンプ３を相手端子６に熱圧着させ
る。
の接続を安定化せしめることを目的とした本発明は、図
１によれば、半導体チップ１に複数個のバンプ３をめっ
き形成し、バンプ３とその接続相手端子６との熱圧着に
必要な押圧力と同等の第１の押圧力かつ常温にて複数個
のバンプ３の表面の凸部をウエッジ４の平坦面で押圧し
同一面に揃えたのち、該熱圧着に必要な温度かつ該第１
の押圧力より弱い第２の押圧力でウエッジ７にて半導体
チップ１を押圧し、バンプ３を相手端子６に熱圧着させ
る。
【００１１】さらに、半導体チップ１のバンプ３形成面
と基板５の相手端子６形成面との間に絶縁性接着剤を充
填せしめ、該接着剤を硬化させたときの圧縮応力によっ
て、バンプ３と相手端子６との熱圧着を維持せしめるよ
うにする、および、前記第１の押圧力によって平面化し
たバンプ３表面の凸部の平面化面積を３００μm2以上と
することである。
と基板５の相手端子６形成面との間に絶縁性接着剤を充
填せしめ、該接着剤を硬化させたときの圧縮応力によっ
て、バンプ３と相手端子６との熱圧着を維持せしめるよ
うにする、および、前記第１の押圧力によって平面化し
たバンプ３表面の凸部の平面化面積を３００μm2以上と
することである。
【００１２】
【作用】上記手段によれば、複数個のバンプ３の表面の
凸部をウエッジ４の平坦面で押圧し同一面に揃え、しか
るのち、バンプ３を相手端子６に熱圧着させるため、熱
圧着用ウエッジ７を使用し、バンプ３凸部の前記平坦化
時より弱い押圧力で半導体チップ１を基板５に向けて押
圧する。
凸部をウエッジ４の平坦面で押圧し同一面に揃え、しか
るのち、バンプ３を相手端子６に熱圧着させるため、熱
圧着用ウエッジ７を使用し、バンプ３凸部の前記平坦化
時より弱い押圧力で半導体チップ１を基板５に向けて押
圧する。
【００１３】従って、加熱することによってウエッジ７
の半導体チップ押圧面に“そり”が生じても、バンプ３
の熱圧着はその影響が少なくなり、相手端子６に対する
接触面積のばらつきが少なくなる。
の半導体チップ押圧面に“そり”が生じても、バンプ３
の熱圧着はその影響が少なくなり、相手端子６に対する
接触面積のばらつきが少なくなる。
【００１４】さらに、接着剤の圧縮応力を利用するこ
と，バンプ３の凸部の平面化面積を３００μm2以上とす
ることによって、熱圧着したバンプ３と相手端子６との
接続は、熱応力等に対し安定性が確実となる。
と，バンプ３の凸部の平面化面積を３００μm2以上とす
ることによって、熱圧着したバンプ３と相手端子６との
接続は、熱応力等に対し安定性が確実となる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明方法の実施例における基本構成
図であり、例えば半導体チップ１にバンプ３をめっき形
成したのち、常温における第１の押圧工程では、ウエッ
ジ４の平坦な下面にてバンプ３の表面の凸部を適当に押
し潰し、次いで、バンプ３の表面と半導体チップ実装基
板５に形成した相手端子６とを重ね合わせ、熱圧着温度
における第２の押圧工程でバンプを相手端子に圧着させ
る。
図であり、例えば半導体チップ１にバンプ３をめっき形
成したのち、常温における第１の押圧工程では、ウエッ
ジ４の平坦な下面にてバンプ３の表面の凸部を適当に押
し潰し、次いで、バンプ３の表面と半導体チップ実装基
板５に形成した相手端子６とを重ね合わせ、熱圧着温度
における第２の押圧工程でバンプを相手端子に圧着させ
る。
【００１６】コールドウエッジ４を使用する第１の押圧
工程は、従来の熱圧着時と同程度の押圧力（例えば150g
／バンプ) とし、ホットウエッジ７を使用する第２の押
圧工程は、バンプ３の表面と相手端子６とが熱圧着する
温度（例えば200 ℃) 、かつ、第１の押圧工程より低圧
力（例えば100g／バンプ) とする。
工程は、従来の熱圧着時と同程度の押圧力（例えば150g
／バンプ) とし、ホットウエッジ７を使用する第２の押
圧工程は、バンプ３の表面と相手端子６とが熱圧着する
温度（例えば200 ℃) 、かつ、第１の押圧工程より低圧
力（例えば100g／バンプ) とする。
【００１７】図２は本発明方法の実施例の主要工程に対
応する説明図、図３は本発明方法の他の実施例における
主要工程に対応する説明図、図４は本発明方法の実施例
における加熱温度と押圧力との関係を示す図である。
応する説明図、図３は本発明方法の他の実施例における
主要工程に対応する説明図、図４は本発明方法の実施例
における加熱温度と押圧力との関係を示す図である。
【００１８】図２(イ) において、半導体チップ１の複数
の電極２には、バンプ３をめっき形成したのち、図２
(ロ) に示す如く、常温のコールドウエッジ４にて複数の
バンプ３の表面の凸部を同一面となるように押し潰す。
の電極２には、バンプ３をめっき形成したのち、図２
(ロ) に示す如く、常温のコールドウエッジ４にて複数の
バンプ３の表面の凸部を同一面となるように押し潰す。
【００１９】ウエッジ４による押圧力は、従来技術によ
るバンプ３の熱圧着時と同一程度であり、例えばバンプ
１個当たり150g程度とし、平坦化された各バンプ３の凸
部上面が 300μm2以上となるようにする。
るバンプ３の熱圧着時と同一程度であり、例えばバンプ
１個当たり150g程度とし、平坦化された各バンプ３の凸
部上面が 300μm2以上となるようにする。
【００２０】他方、図２(ハ) に示す如く半導体チップ実
装基板５には、半導体チップ実装用の電極６を形成し、
接着樹脂８を滴下する。次いで、電極６にバンプ３が対
向するように基板５に半導体チップ１を重ね、図２(ニ)
に示す如く、ホットウエッジ７で半導体チップ１を基板
５に押圧する。バンプ３を例えは200 ℃に加熱するホッ
トウエッジ７は、コールドウエッジ４より低圧力で、電
極６にバンプ３を押圧する。すると、バンプ３は接着樹
脂８を押し退けて電極６に当接し、電極６に熱圧着され
るようなる。
装基板５には、半導体チップ実装用の電極６を形成し、
接着樹脂８を滴下する。次いで、電極６にバンプ３が対
向するように基板５に半導体チップ１を重ね、図２(ニ)
に示す如く、ホットウエッジ７で半導体チップ１を基板
５に押圧する。バンプ３を例えは200 ℃に加熱するホッ
トウエッジ７は、コールドウエッジ４より低圧力で、電
極６にバンプ３を押圧する。すると、バンプ３は接着樹
脂８を押し退けて電極６に当接し、電極６に熱圧着され
るようなる。
【００２１】そこで、接着樹脂８を硬化例えば接着樹脂
８が紫外線硬化型樹脂のときには紫外線を照射して硬化
させると、バンプ３と電極６の接続は、接着樹脂８の収
縮力によって維持されるようになる。
８が紫外線硬化型樹脂のときには紫外線を照射して硬化
させると、バンプ３と電極６の接続は、接着樹脂８の収
縮力によって維持されるようになる。
【００２２】図３(イ) において、半導体チップ実装基板
５の複数の電極６に接着性樹脂フィルム９を重ね、樹脂
フィルム９を介してコールドウエッジによる平坦化処理
済みのバンプ３（図２(ロ) 参照）と電極６とが対向する
ように、半導体チップ１を樹脂フィルム９に重ねる。
５の複数の電極６に接着性樹脂フィルム９を重ね、樹脂
フィルム９を介してコールドウエッジによる平坦化処理
済みのバンプ３（図２(ロ) 参照）と電極６とが対向する
ように、半導体チップ１を樹脂フィルム９に重ねる。
【００２３】次いで、図３(ロ) に示す如く、ホットウエ
ッジ７にて半導体チップ１を基板５に向けて押圧し、バ
ンプ３を電極６に熱圧着せしめる。しかるのち、樹脂フ
ィルム９を硬化せしめバンプ３と電極との接続が完了す
る。
ッジ７にて半導体チップ１を基板５に向けて押圧し、バ
ンプ３を電極６に熱圧着せしめる。しかるのち、樹脂フ
ィルム９を硬化せしめバンプ３と電極との接続が完了す
る。
【００２４】なお、前記実施例ではコールドウエッジ４
とホットウエッジ７とを使い分けている。しかし、本発
明方法では加熱可能な１個のウエッジで実施可能であ
り、そのようなウエッジを使用したとき、半導体チップ
を実装基板に向けて押圧する押圧力と加熱温度とは、例
えば図４に示す如く、最初の10秒間は加熱することなく
150g／バンプの押圧力とし、次いで、200 ℃に加熱し10
0g／バンプの押圧力で20秒間程度だけ押圧する。
とホットウエッジ７とを使い分けている。しかし、本発
明方法では加熱可能な１個のウエッジで実施可能であ
り、そのようなウエッジを使用したとき、半導体チップ
を実装基板に向けて押圧する押圧力と加熱温度とは、例
えば図４に示す如く、最初の10秒間は加熱することなく
150g／バンプの押圧力とし、次いで、200 ℃に加熱し10
0g／バンプの押圧力で20秒間程度だけ押圧する。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明方法によれ
ば、バンプとその接続相手端子との接触面積はばらつき
が少なくなって、電気的接続が安定化する。さらに、接
着剤の圧縮応力を利用すること、バンプ３の凸部の平面
化面積を３００μm2以上とすることによって、バンプと
相手端子との接続は熱応力等に対する確実性が確保され
るようになる。
ば、バンプとその接続相手端子との接触面積はばらつき
が少なくなって、電気的接続が安定化する。さらに、接
着剤の圧縮応力を利用すること、バンプ３の凸部の平面
化面積を３００μm2以上とすることによって、バンプと
相手端子との接続は熱応力等に対する確実性が確保され
るようになる。
【図１】 本発明方法の実施例における基本構成図であ
る。
る。
【図２】 本発明方法の実施例の主要工程に対応する説
明図である。
明図である。
【図３】 本発明方法の他の実施例における主要工程に
対応する説明図である。
対応する説明図である。
【図４】 本発明方法の実施例における加熱温度と押圧
力との関係を示す図である。
力との関係を示す図である。
【図５】 めっき形成したバンプの説明図である。
【図６】 基板端子に接続されたバンプの接触面積（μ
m)と接続抵抗の変化量（Ω）との関係を示す図である。
m)と接続抵抗の変化量（Ω）との関係を示す図である。
１は半導体チップ ３はめっき形成したバンプ ５は半導体チップ実装基板 ６はバンプと接続する相手端子 ８は絶縁性接着剤 ９は絶縁性接着樹脂フィルム
Claims (3)
- 【請求項１】 半導体チップ(1) に複数個のバンプ(3)
をめっき形成し、該バンプ(3) とその接続相手端子(6)
との熱圧着に必要な押圧力と同等の第１の押圧力かつ常
温にて該複数個のバンプ(3) の表面の凸部を同一面に揃
えたのち、該熱圧着に必要な温度かつ該第１の押圧力よ
り弱い第２の押圧力で該バンプ(3) を該相手端子(6) に
熱圧着させることを特徴とする半導体チップの実装方
法。 - 【請求項２】 前記半導体チップ(1) のバンプ(3) 形成
面と前記相手端子(6) を形成した面との間に絶縁性接着
剤(8,9) を充填せしめ、該接着剤(8,9) を硬化させたと
きの圧縮応力によって、前記バンプ(3) と相手端子(6)
との熱圧着を維持せしめること特徴とする請求項１記載
の半導体チップの実装方法。 - 【請求項３】 前記第１の押圧力によって平面化した前
記バンプ(3) 表面の凸部の平面化面積を３００μm2以上
とすることを特徴とする請求項１記載の半導体チップの
実装方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30288291A JPH05144888A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 半導体チツプの実装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30288291A JPH05144888A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 半導体チツプの実装方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05144888A true JPH05144888A (ja) | 1993-06-11 |
Family
ID=17914242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30288291A Withdrawn JPH05144888A (ja) | 1991-11-19 | 1991-11-19 | 半導体チツプの実装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05144888A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997033313A1 (fr) * | 1996-03-06 | 1997-09-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dispositif a semi-conducteur et son procede de production |
| US6103551A (en) * | 1996-03-06 | 2000-08-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor unit and method for manufacturing the same |
| US8043893B2 (en) * | 2007-09-14 | 2011-10-25 | International Business Machines Corporation | Thermo-compression bonded electrical interconnect structure and method |
| US8164192B2 (en) | 2007-09-14 | 2012-04-24 | International Business Machines Corporation | Thermo-compression bonded electrical interconnect structure |
| JP2013080858A (ja) * | 2011-10-05 | 2013-05-02 | Fujitsu Ltd | 電子装置とその製造方法 |
| US9059241B2 (en) | 2013-01-29 | 2015-06-16 | International Business Machines Corporation | 3D assembly for interposer bow |
-
1991
- 1991-11-19 JP JP30288291A patent/JPH05144888A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
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