JPH05291351A - 半導体装置とその製造方法 - Google Patents
半導体装置とその製造方法Info
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- JPH05291351A JPH05291351A JP9251892A JP9251892A JPH05291351A JP H05291351 A JPH05291351 A JP H05291351A JP 9251892 A JP9251892 A JP 9251892A JP 9251892 A JP9251892 A JP 9251892A JP H05291351 A JPH05291351 A JP H05291351A
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- H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
- H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]
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- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体素子１６と赤外線透過性を有する配線
基板間１１に、高い赤外線吸収性を有する材料を含有さ
せた熱硬化性の絶縁性樹脂１４を介在させ、配線基板裏
面側から赤外線５０をたとえば配線基板１１と同じ材質
のフィルタを透過させて照射し、前期絶縁性樹脂１４を
硬化させて半導体素子を実装する。 【効果】 本発明の半導体素子とその製造方法によれ
ば、接続性や半導体素子特性の信頼性の優れた半導体装
置が構成でき、しかも、基板の種類に限定されず、実装
時間が短時間であり、生産性に優れた製造方法である。
基板間１１に、高い赤外線吸収性を有する材料を含有さ
せた熱硬化性の絶縁性樹脂１４を介在させ、配線基板裏
面側から赤外線５０をたとえば配線基板１１と同じ材質
のフィルタを透過させて照射し、前期絶縁性樹脂１４を
硬化させて半導体素子を実装する。 【効果】 本発明の半導体素子とその製造方法によれ
ば、接続性や半導体素子特性の信頼性の優れた半導体装
置が構成でき、しかも、基板の種類に限定されず、実装
時間が短時間であり、生産性に優れた製造方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＬＳＩチップを、絶縁
性樹脂を用いて配線基板に実装する半導体装置の製造方
法に関するものである。
性樹脂を用いて配線基板に実装する半導体装置の製造方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体装置の高密度化が著しい
中、一つの配線基板に多数の半導体素子をベアチップの
状態で実装する、半導体装置の開発が急務となってい
る。この半導体装置を実現するための有望な実装方式と
してマイクロバンプボンディング実装方式がある。ま
ず、マイクロバンプボンディング実装方式について（図
４）を用いて説明する。
中、一つの配線基板に多数の半導体素子をベアチップの
状態で実装する、半導体装置の開発が急務となってい
る。この半導体装置を実現するための有望な実装方式と
してマイクロバンプボンディング実装方式がある。ま
ず、マイクロバンプボンディング実装方式について（図
４）を用いて説明する。
【０００３】ガラス、セラミック、シリコン、ガラスエ
ポキシ等よりなる配線基板１の導体配線２を有する面上
の半導体素子６を設置する部分に、絶縁性樹脂４を塗布
する。導体配線２及び基板電極３は、クロム金、金、
銅、ＩＴＯ、アルミニュウム等からなり、絶縁性樹脂４
は、熱硬化型または紫外線硬化型のエポキシ、シリコ
ン、アクリル系の絶縁性樹脂４である。また設置される
半導体素子６は、金、アルミニュウム、銅等からなる導
電性の突起電極５を有している。次に、突起電極５と導
体配線２を一致させた後、半導体素子６を配線基板１に
加圧する。そして、加熱もしくは紫外線照射によって絶
縁性樹脂４を硬化し、半導体素子６を配線基板１に固着
させる。その後、半導体素子６の加圧力が解除されて
も、導体配線２と突起電極５の電気的接続は絶縁性樹脂
４の収縮力によって維持される。熱硬化型の絶縁性樹脂
４を用いた場合は、通常（図５）に示した加圧ツール８
やステージ７内に組み込まれたヒータによって、半導体
素子６もしくは配線基板１を加熱し、絶縁性樹脂４に伝
わった熱によって硬化を行なう。紫外線硬化型の絶縁性
樹脂４を用いた場合は、（図６）に示したように、配線
基板１が紫外線に対して透明な配線基板１であれば、石
英やガラスなどの紫外線透過性を有するステージ７上で
配線基板１の裏面側から紫外線照射を行ない、配線基板
１が紫外線に対して不透明な基板であれば、半導体素子
６の側面側から紫外線照射を行なって絶縁性樹脂４を硬
化する。
ポキシ等よりなる配線基板１の導体配線２を有する面上
の半導体素子６を設置する部分に、絶縁性樹脂４を塗布
する。導体配線２及び基板電極３は、クロム金、金、
銅、ＩＴＯ、アルミニュウム等からなり、絶縁性樹脂４
は、熱硬化型または紫外線硬化型のエポキシ、シリコ
ン、アクリル系の絶縁性樹脂４である。また設置される
半導体素子６は、金、アルミニュウム、銅等からなる導
電性の突起電極５を有している。次に、突起電極５と導
体配線２を一致させた後、半導体素子６を配線基板１に
加圧する。そして、加熱もしくは紫外線照射によって絶
縁性樹脂４を硬化し、半導体素子６を配線基板１に固着
させる。その後、半導体素子６の加圧力が解除されて
も、導体配線２と突起電極５の電気的接続は絶縁性樹脂
４の収縮力によって維持される。熱硬化型の絶縁性樹脂
４を用いた場合は、通常（図５）に示した加圧ツール８
やステージ７内に組み込まれたヒータによって、半導体
素子６もしくは配線基板１を加熱し、絶縁性樹脂４に伝
わった熱によって硬化を行なう。紫外線硬化型の絶縁性
樹脂４を用いた場合は、（図６）に示したように、配線
基板１が紫外線に対して透明な配線基板１であれば、石
英やガラスなどの紫外線透過性を有するステージ７上で
配線基板１の裏面側から紫外線照射を行ない、配線基板
１が紫外線に対して不透明な基板であれば、半導体素子
６の側面側から紫外線照射を行なって絶縁性樹脂４を硬
化する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の半
導体装置とその製造方法では、以下に示す問題がある。
加熱によって絶縁性樹脂を硬化する場合は、加圧ツール
やステージを加熱すると、加圧ツールやステージに熱応
力が加わって加圧ツールやステージに歪や反りが生じる
ため、半導体素子の加圧時に局所的に大きな応力が加わ
り、均一な接続を得るのは困難となる。また、局所的な
応力は、接続性や半導体素子特性の劣化の原因ともな
る。しかも、半導体素子もしくは配線基板が直接加熱さ
れるために、半導体素子と配線基板の熱膨張係数の差か
ら、半導体素子と配線基板の間に熱応力が生じるため
に、接続性や半導体素子特性、及び、その信頼性に悪影
響を与える。
導体装置とその製造方法では、以下に示す問題がある。
加熱によって絶縁性樹脂を硬化する場合は、加圧ツール
やステージを加熱すると、加圧ツールやステージに熱応
力が加わって加圧ツールやステージに歪や反りが生じる
ため、半導体素子の加圧時に局所的に大きな応力が加わ
り、均一な接続を得るのは困難となる。また、局所的な
応力は、接続性や半導体素子特性の劣化の原因ともな
る。しかも、半導体素子もしくは配線基板が直接加熱さ
れるために、半導体素子と配線基板の熱膨張係数の差か
ら、半導体素子と配線基板の間に熱応力が生じるため
に、接続性や半導体素子特性、及び、その信頼性に悪影
響を与える。
【０００５】紫外線を用いて絶縁性樹脂を硬化させる場
合は、配線基板が紫外線に対して透明でなければなら
ず、使用可能な配線基板が限定される。紫外線に対して
不透明な基板を用いて、紫外線を半導体素子側面側から
照射して絶縁性樹脂を硬化する場合は、半導体素子と配
線基板のギャップが狭いため、絶縁性樹脂中に入射され
る紫外線の照射量が十分でなく、硬化に時間がかかりす
ぎる。特に、チップ面積の広い半導体素子ほど硬化時間
は長く、生産性に乏しい。しかも、紫外線の強度は絶縁
性樹脂中で急激に減衰するため、硬化長さには限界があ
る。そのため、チップ面積の広い半導体素子の中央付近
に接続部があるときは、半導体素子の加圧除去後、突起
電極下に絶縁性樹脂が浸入するため、信頼性の高い接続
を得るのは困難である。
合は、配線基板が紫外線に対して透明でなければなら
ず、使用可能な配線基板が限定される。紫外線に対して
不透明な基板を用いて、紫外線を半導体素子側面側から
照射して絶縁性樹脂を硬化する場合は、半導体素子と配
線基板のギャップが狭いため、絶縁性樹脂中に入射され
る紫外線の照射量が十分でなく、硬化に時間がかかりす
ぎる。特に、チップ面積の広い半導体素子ほど硬化時間
は長く、生産性に乏しい。しかも、紫外線の強度は絶縁
性樹脂中で急激に減衰するため、硬化長さには限界があ
る。そのため、チップ面積の広い半導体素子の中央付近
に接続部があるときは、半導体素子の加圧除去後、突起
電極下に絶縁性樹脂が浸入するため、信頼性の高い接続
を得るのは困難である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明では、半導体素子と赤外線透過性を有する
配線基板間に赤外線吸収性を有する熱硬化性の絶縁性樹
脂を介存させ、樹脂を硬化させて半導体素子と基板の配
線間を突起電極を介して接続する半導体装置を得る。さ
らに、本発明では、突起電極を有した半導体素子主面、
もしくは赤外線に対して透過性を有する配線基板上の前
記半導体素子を設置する部分に、前期配線基板を透過す
る赤外線波長領域の赤外線を吸収する材料を含有させた
熱硬化型の絶縁性樹脂を塗布する。次に、前記半導体素
子の前記突起電極と前記配線基板の導体配線を一致さ
せ、前記半導体素子を前記配線基板に加圧する。その
後、前記配線基板の裏面側から、赤外線放射ランプにて
赤外線を放射させ、赤外線を前記配線基板を透過させて
前記絶縁性樹脂に照射し、前記絶縁性樹脂に含有させた
赤外線吸収性を有する材料を加熱することにより、前記
絶縁性樹脂を硬化し前記半導体素子を前記配線基板に固
着するとともに、前記突起電極と前記導体配線を電気的
な接続を得る半導体装置の製造方法とする。もしくは、
前記製造方法において、前記赤外線放射ランプ前記配線
基板との間に、前記配線基板と同じ材質のフィルタを介
在させ、前記絶縁性基板に吸収される赤外線を遮断し、
赤外線照射による前記絶縁性基板の発熱を抑える半導体
装置の製造方法とする。また、上記製造方法において、
配線基板上の電極に金属が用いられている場合は、金属
鏡面での赤外線反射を抑えるために、配線基板の電極下
に赤外線吸収性を有する膜を形成する。
めに、本発明では、半導体素子と赤外線透過性を有する
配線基板間に赤外線吸収性を有する熱硬化性の絶縁性樹
脂を介存させ、樹脂を硬化させて半導体素子と基板の配
線間を突起電極を介して接続する半導体装置を得る。さ
らに、本発明では、突起電極を有した半導体素子主面、
もしくは赤外線に対して透過性を有する配線基板上の前
記半導体素子を設置する部分に、前期配線基板を透過す
る赤外線波長領域の赤外線を吸収する材料を含有させた
熱硬化型の絶縁性樹脂を塗布する。次に、前記半導体素
子の前記突起電極と前記配線基板の導体配線を一致さ
せ、前記半導体素子を前記配線基板に加圧する。その
後、前記配線基板の裏面側から、赤外線放射ランプにて
赤外線を放射させ、赤外線を前記配線基板を透過させて
前記絶縁性樹脂に照射し、前記絶縁性樹脂に含有させた
赤外線吸収性を有する材料を加熱することにより、前記
絶縁性樹脂を硬化し前記半導体素子を前記配線基板に固
着するとともに、前記突起電極と前記導体配線を電気的
な接続を得る半導体装置の製造方法とする。もしくは、
前記製造方法において、前記赤外線放射ランプ前記配線
基板との間に、前記配線基板と同じ材質のフィルタを介
在させ、前記絶縁性基板に吸収される赤外線を遮断し、
赤外線照射による前記絶縁性基板の発熱を抑える半導体
装置の製造方法とする。また、上記製造方法において、
配線基板上の電極に金属が用いられている場合は、金属
鏡面での赤外線反射を抑えるために、配線基板の電極下
に赤外線吸収性を有する膜を形成する。
【０００７】
【作用】本発明の半導体装置とその製造方法によれば、
次に示す効果がある。 （１）半導体素子や配線基板を直接加熱することなし
に、絶縁性樹脂を硬化させることができるため、加圧ツ
ールやステージ等の熱歪を生じることなくボンディング
ができ、均一な接続を得ることができる。また、半導体
素子や配線基板間の熱応力も小さく、接続性や半導体素
子特性の劣化が極めて少なく、高い信頼性を有した半導
体装置が製造できる。 （２）紫外線照射による絶縁性樹脂の硬化方法では、使
用可能な配線基板が少なく限定されたり、シリコンやセ
ラミック基板等の不透明基板において、十分な硬化度が
えられず、硬化に長時間費やしていたものが、本発明の
赤外線を用いた硬化方法では絶縁性樹脂が半導体素子下
全面に均一に硬化するため、高い信頼性を有したものが
短時間で製造できる。また、配線基板の殆どが固有の赤
外線波長領域に対して透過性を有しているため、紫外線
に比べて使用可能な配線基板の種類が多い。
次に示す効果がある。 （１）半導体素子や配線基板を直接加熱することなし
に、絶縁性樹脂を硬化させることができるため、加圧ツ
ールやステージ等の熱歪を生じることなくボンディング
ができ、均一な接続を得ることができる。また、半導体
素子や配線基板間の熱応力も小さく、接続性や半導体素
子特性の劣化が極めて少なく、高い信頼性を有した半導
体装置が製造できる。 （２）紫外線照射による絶縁性樹脂の硬化方法では、使
用可能な配線基板が少なく限定されたり、シリコンやセ
ラミック基板等の不透明基板において、十分な硬化度が
えられず、硬化に長時間費やしていたものが、本発明の
赤外線を用いた硬化方法では絶縁性樹脂が半導体素子下
全面に均一に硬化するため、高い信頼性を有したものが
短時間で製造できる。また、配線基板の殆どが固有の赤
外線波長領域に対して透過性を有しているため、紫外線
に比べて使用可能な配線基板の種類が多い。
【０００８】
【実施例】以下本発明における、第一の実施例の半導体
装置とその製造方法について、図を参照しながら説明す
る。（図１）は、本発明の一実施例における半導体装置
の製造方法を示すものである。（表１）は、赤外線透過
材料について、赤外線透過波長領域と透過率を示す。
装置とその製造方法について、図を参照しながら説明す
る。（図１）は、本発明の一実施例における半導体装置
の製造方法を示すものである。（表１）は、赤外線透過
材料について、赤外線透過波長領域と透過率を示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】まず、（表１）に示したような赤外線透過
率が高い材料で構成された絶縁性基板１１上に導体配線
１２を具備させて、配線基板を形成する。次に、ガラス
や石英等の高い赤外線透過性を有するステージ１７上に
配線基板を設置し、突起電極１５を有した半導体素子１
６の突起電極１５を有する面と、配線基板の導体配線１
２を有する面を向かい合う形で配置させる。配線基板の
半導体素子１６を設置する部分に、２〜１５μｍの広い
赤外線波長領域で約０．９５の高い吸収率を有するＭｎ
Ｏ2、ＣｒＯ3、ＣｕＯ系の複合酸化物を含有させた熱硬
化型の絶縁性樹脂１４を塗布する。半導体素子１６や配
線基板の厚さは、０．５ｍｍ程度である。なお、シリコ
ンやＧｅ等の半導体を前記絶縁性基板として用る場合
は、その半導体上面に１μｍ以下のＳｉＯ2、やＳｉＮX
等の絶縁膜を形成する。次に半導体素子１６の突起電極
１５と配線基板の導体配線１２を一致させた後、半導体
素子１６を上部から加圧ツールにより加圧して電気的接
続をとる。その後、配線基板裏面側から赤外線放射ラン
プ２０にて赤外線を照射し、絶縁性樹脂１４を加熱す
る。この絶縁性樹脂１４の硬化メカニズムを（図２）、
（図３）のＢ部に示した。
率が高い材料で構成された絶縁性基板１１上に導体配線
１２を具備させて、配線基板を形成する。次に、ガラス
や石英等の高い赤外線透過性を有するステージ１７上に
配線基板を設置し、突起電極１５を有した半導体素子１
６の突起電極１５を有する面と、配線基板の導体配線１
２を有する面を向かい合う形で配置させる。配線基板の
半導体素子１６を設置する部分に、２〜１５μｍの広い
赤外線波長領域で約０．９５の高い吸収率を有するＭｎ
Ｏ2、ＣｒＯ3、ＣｕＯ系の複合酸化物を含有させた熱硬
化型の絶縁性樹脂１４を塗布する。半導体素子１６や配
線基板の厚さは、０．５ｍｍ程度である。なお、シリコ
ンやＧｅ等の半導体を前記絶縁性基板として用る場合
は、その半導体上面に１μｍ以下のＳｉＯ2、やＳｉＮX
等の絶縁膜を形成する。次に半導体素子１６の突起電極
１５と配線基板の導体配線１２を一致させた後、半導体
素子１６を上部から加圧ツールにより加圧して電気的接
続をとる。その後、配線基板裏面側から赤外線放射ラン
プ２０にて赤外線を照射し、絶縁性樹脂１４を加熱す
る。この絶縁性樹脂１４の硬化メカニズムを（図２）、
（図３）のＢ部に示した。
【００１１】配線基板を透過した赤外線は絶縁性樹脂１
４に照射され、絶縁性樹脂１４に含有させた高い赤外線
吸収性を有する材料に吸収される。吸収された赤外線は
熱エネルギーに変換され、熱硬化型の絶縁性樹脂１４は
数秒〜数十秒の短時間に約８０〜約１５０℃まで温度上
昇し、硬化収縮する。一般の絶縁性樹脂１４でも、赤外
線を吸収するが赤外波長領域の一部波長領域にしか吸収
帯がないため、総合的に赤外線吸収率が高くない。例え
ばシリコン基板とエポキシ系樹脂を用いた場合は、シリ
コン基板を透過する３．５〜６．５μｍの波長領域の中
でエポキシ系樹脂が赤外線を吸収する波長は、３．５μ
ｍ近辺に局所的に存在するのみで、その他の赤外線に対
しては赤外線吸収率は小さく、熱硬化性型の絶縁性樹脂
１４が硬化しにくい。そこで、上記の赤外線波長領域全
般に吸収率が高い材料を含有させることにより、配線基
板を透過した赤外線を、絶縁性樹脂１４に有効に吸収さ
せることが必要である。絶縁性樹脂１４に照射される赤
外線は、配線基板やステージ１７を透過した赤外線が照
射されるため、赤外線透過率が高い配線基板ほど絶縁性
樹脂１４に照射される赤外線が多くなる。上記シリコン
基板を用いた場合に、上記ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、ＣｕＯ系
の複合酸化物を含有させた熱硬化型の絶縁性樹脂１４と
エポキシ系樹脂とを比較して、膜厚２０μｍ、シリコン
基板の透過波長領域を３．５〜６．５μｍと規定したと
きの熱硬化性樹脂に吸収される赤外線量を比較すると、
エポキシ系樹脂９％に対して、ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、Ｃｕ
Ｏ系の複合酸化物を含有させた熱硬化性樹脂１４は９５
％と、約１０倍近く赤外線を吸収するため、樹脂の硬化
速度が今まで、数分から数十分費やしていたものが、数
秒から数十秒で硬化可能となる。
４に照射され、絶縁性樹脂１４に含有させた高い赤外線
吸収性を有する材料に吸収される。吸収された赤外線は
熱エネルギーに変換され、熱硬化型の絶縁性樹脂１４は
数秒〜数十秒の短時間に約８０〜約１５０℃まで温度上
昇し、硬化収縮する。一般の絶縁性樹脂１４でも、赤外
線を吸収するが赤外波長領域の一部波長領域にしか吸収
帯がないため、総合的に赤外線吸収率が高くない。例え
ばシリコン基板とエポキシ系樹脂を用いた場合は、シリ
コン基板を透過する３．５〜６．５μｍの波長領域の中
でエポキシ系樹脂が赤外線を吸収する波長は、３．５μ
ｍ近辺に局所的に存在するのみで、その他の赤外線に対
しては赤外線吸収率は小さく、熱硬化性型の絶縁性樹脂
１４が硬化しにくい。そこで、上記の赤外線波長領域全
般に吸収率が高い材料を含有させることにより、配線基
板を透過した赤外線を、絶縁性樹脂１４に有効に吸収さ
せることが必要である。絶縁性樹脂１４に照射される赤
外線は、配線基板やステージ１７を透過した赤外線が照
射されるため、赤外線透過率が高い配線基板ほど絶縁性
樹脂１４に照射される赤外線が多くなる。上記シリコン
基板を用いた場合に、上記ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、ＣｕＯ系
の複合酸化物を含有させた熱硬化型の絶縁性樹脂１４と
エポキシ系樹脂とを比較して、膜厚２０μｍ、シリコン
基板の透過波長領域を３．５〜６．５μｍと規定したと
きの熱硬化性樹脂に吸収される赤外線量を比較すると、
エポキシ系樹脂９％に対して、ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、Ｃｕ
Ｏ系の複合酸化物を含有させた熱硬化性樹脂１４は９５
％と、約１０倍近く赤外線を吸収するため、樹脂の硬化
速度が今まで、数分から数十分費やしていたものが、数
秒から数十秒で硬化可能となる。
【００１２】シリコンやゲルマニュウムやガラスエポキ
シ系等の配線基板は、赤外線波長領域の一部に吸収率の
高い波長領域を有しているため、ガラスや石英等に比較
して赤外線透過率が低い。この赤外線吸収率の高い波長
領域の赤外線は、配線基板に吸収されて配線基板を加熱
することになるため、半導体素子１６や配線基板間の熱
応力が生じ接続性や半導体素子１６の特性劣化の原因と
なる。そのため、このような配線基板を用いた場合は、
赤外線放射ランプ２０と配線基板との間に、配線基板と
同じ材質のフィルタ１９を介在させ、絶縁性基板に吸収
される赤外線を遮断し、赤外線照射による絶縁性基板の
発熱を抑える。絶縁性樹脂１４の硬化は、その収縮力に
より、半導体素子１６の突起電極１５と配電基板の基板
電極１３間の電気的接続を維持する役割と、半導体素子
１６を配線基板に固着する役割を持つ。
シ系等の配線基板は、赤外線波長領域の一部に吸収率の
高い波長領域を有しているため、ガラスや石英等に比較
して赤外線透過率が低い。この赤外線吸収率の高い波長
領域の赤外線は、配線基板に吸収されて配線基板を加熱
することになるため、半導体素子１６や配線基板間の熱
応力が生じ接続性や半導体素子１６の特性劣化の原因と
なる。そのため、このような配線基板を用いた場合は、
赤外線放射ランプ２０と配線基板との間に、配線基板と
同じ材質のフィルタ１９を介在させ、絶縁性基板に吸収
される赤外線を遮断し、赤外線照射による絶縁性基板の
発熱を抑える。絶縁性樹脂１４の硬化は、その収縮力に
より、半導体素子１６の突起電極１５と配電基板の基板
電極１３間の電気的接続を維持する役割と、半導体素子
１６を配線基板に固着する役割を持つ。
【００１３】また、上記第一の実施例において、配線基
板上に形成された基板電極１３が金属の場合は、金属鏡
面での赤外線反射によって、基板電極１３上部では絶縁
性樹脂１４の硬化時間の遅れや未硬化が生じる場合があ
る。この場合は、（図２）、（図３）のＡ部に示した第
２の実施例のように、基板電極１３下面に赤外線吸収性
に優れた膜２１を形成したほうがよい。絶縁性基板１１
を透過した赤外線は、まずこの赤外線吸収性の膜２１に
吸収されて熱を発生し、発生した熱は高い熱伝導性を有
する金属を介して絶縁性樹脂１４に伝わり、熱硬化性の
絶縁性樹脂が硬化収縮する。この基板電極１３下面に設
けた赤外線吸収性の膜２１は、基板電極１３上部の樹脂
の硬化遅れや未硬化を防ぐだけでなく、突起電極１５周
辺の樹脂の硬化を促進し、突起電極１５下への樹脂の回
り込みを防ぐ役割を果たすため、接続性や信頼性の向上
に有用である。上記赤外線吸収性の膜には、２〜２５μ
mの広範囲な赤外線波長領域に対して０．９以上の高く
均一な吸収率を有するＳｉＣを添加したＳｉ3Ｎ4が適し
ている。
板上に形成された基板電極１３が金属の場合は、金属鏡
面での赤外線反射によって、基板電極１３上部では絶縁
性樹脂１４の硬化時間の遅れや未硬化が生じる場合があ
る。この場合は、（図２）、（図３）のＡ部に示した第
２の実施例のように、基板電極１３下面に赤外線吸収性
に優れた膜２１を形成したほうがよい。絶縁性基板１１
を透過した赤外線は、まずこの赤外線吸収性の膜２１に
吸収されて熱を発生し、発生した熱は高い熱伝導性を有
する金属を介して絶縁性樹脂１４に伝わり、熱硬化性の
絶縁性樹脂が硬化収縮する。この基板電極１３下面に設
けた赤外線吸収性の膜２１は、基板電極１３上部の樹脂
の硬化遅れや未硬化を防ぐだけでなく、突起電極１５周
辺の樹脂の硬化を促進し、突起電極１５下への樹脂の回
り込みを防ぐ役割を果たすため、接続性や信頼性の向上
に有用である。上記赤外線吸収性の膜には、２〜２５μ
mの広範囲な赤外線波長領域に対して０．９以上の高く
均一な吸収率を有するＳｉＣを添加したＳｉ3Ｎ4が適し
ている。
【００１４】なお、上記実施例において、赤外線に対し
て高い放射性を有する材料を、ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、Ｃｕ
Ｏ系の複合酸化物としたが、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、コージ
ェライトの複合材料や、VI〜VIII族元素の金属酸化物を
複合させた材料としてもよい。
て高い放射性を有する材料を、ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、Ｃｕ
Ｏ系の複合酸化物としたが、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、コージ
ェライトの複合材料や、VI〜VIII族元素の金属酸化物を
複合させた材料としてもよい。
【００１５】なお、上記実施例において、ステージの材
料をガラスや石英としたが、配線基板と同じ材質のステ
ージを用いると、上記の赤外線フィルタの効果によっ
て、赤外線がステージに吸収されないため、効率よく絶
縁性樹脂を硬化できる。
料をガラスや石英としたが、配線基板と同じ材質のステ
ージを用いると、上記の赤外線フィルタの効果によっ
て、赤外線がステージに吸収されないため、効率よく絶
縁性樹脂を硬化できる。
【００１６】
【発明の効果】上記の半導体装置の製造方法によれば、
半導体素子や配線基板を直接加熱することなしに、絶縁
性樹脂を硬化させることができるため、加圧ツールやス
テージ等の熱歪を生じることなくボンディングができ、
均一な接続を得ることができる。また、半導体素子や配
線基板間の熱応力も小さく、接続性や半導体素子特性の
劣化が極めて少なく、高い信頼性を有した半導体装置が
製造できる。紫外線照射による不透明基板上の半導体素
子の実装には、絶縁性樹脂の硬化に長時間費やしていた
が、本発明の赤外線を用いた硬化方法では絶縁性樹脂が
半導体素子下全面に均一に硬化するため、高い信頼性を
有したものが短時間で製造できる。また、無機系の配線
基板の殆どが固有の赤外線波長領域に対して透過性を有
しているため、紫外線に比べて使用可能な配線基板の種
類も多く、実用性に適したものである。また、絶縁性樹
脂に含有された赤外線吸収性を有する材料は、赤外線の
放射性も良いことから、半導体素子主面で発生した熱が
この赤外線吸収性を有する材料に吸収され、赤外線に変
換されて配線基板側に放射されるために半導体素子温度
を下げる効果があり、放熱性の優れたものである。従っ
て、マイクロプロッセサーユニット等の高速デバイスの
実装に非常に有利である。
半導体素子や配線基板を直接加熱することなしに、絶縁
性樹脂を硬化させることができるため、加圧ツールやス
テージ等の熱歪を生じることなくボンディングができ、
均一な接続を得ることができる。また、半導体素子や配
線基板間の熱応力も小さく、接続性や半導体素子特性の
劣化が極めて少なく、高い信頼性を有した半導体装置が
製造できる。紫外線照射による不透明基板上の半導体素
子の実装には、絶縁性樹脂の硬化に長時間費やしていた
が、本発明の赤外線を用いた硬化方法では絶縁性樹脂が
半導体素子下全面に均一に硬化するため、高い信頼性を
有したものが短時間で製造できる。また、無機系の配線
基板の殆どが固有の赤外線波長領域に対して透過性を有
しているため、紫外線に比べて使用可能な配線基板の種
類も多く、実用性に適したものである。また、絶縁性樹
脂に含有された赤外線吸収性を有する材料は、赤外線の
放射性も良いことから、半導体素子主面で発生した熱が
この赤外線吸収性を有する材料に吸収され、赤外線に変
換されて配線基板側に放射されるために半導体素子温度
を下げる効果があり、放熱性の優れたものである。従っ
て、マイクロプロッセサーユニット等の高速デバイスの
実装に非常に有利である。
【図１】本発明の第１の実施例における、半導体装置と
その製造方法を示す断面図
その製造方法を示す断面図
【図２】本発明の第２の実施例における、半導体装置と
その製造方法を示す断面図
その製造方法を示す断面図
【図３】図１、図２に示した半導体装置の製造方法にお
ける絶縁性樹脂の硬化メカニズムを示した断面図
ける絶縁性樹脂の硬化メカニズムを示した断面図
【図４】従来における、半導体装置とその製造方法の一
例を示した行程断面図
例を示した行程断面図
【図５】図４に示した従来例における、絶縁性樹脂の熱
硬化方法を示した断面図
硬化方法を示した断面図
【図６】図４に示した従来例における、絶縁性樹脂の紫
外線硬化方法を示した断面図
外線硬化方法を示した断面図
１１ 赤外線透過性を有する絶縁性基板 １２ 導体配線 １３ 基板電極 １４ 赤外線吸収性を有した材料を含有させた絶縁性樹
脂 １５ 突起電極 １６ 半導体素子 １７ 赤外線透過性を有するステージ １８ 加圧ツール １９ 赤外線フィルタ ２０ 赤外線放射ランプ ２１ 赤外線吸収性を有する膜
脂 １５ 突起電極 １６ 半導体素子 １７ 赤外線透過性を有するステージ １８ 加圧ツール １９ 赤外線フィルタ ２０ 赤外線放射ランプ ２１ 赤外線吸収性を有する膜
Claims (6)
- 【請求項１】赤外線に対して透過性を有する絶縁性基板
上に電極及び配線を具備した配線基板と、前記配線基板
の電極を有した面と半導体素子主面との間に介在させ
た、前記配線基板を透過する赤外線波長領域に対して赤
外線吸収性を有する熱硬化型の絶縁性樹脂と、前記半導
体素子と前記配線基板に具備された電極間の電気的接続
をとるように電極間に介在させた突起電極からなること
を特徴とする半導体装置。 - 【請求項２】突起電極を有した半導体素子主面、もしく
は赤外線に対して透過性を有する配線基板上の前記半導
体素子を設置する部分に、前記配線基板を透過する赤外
線波長領域に対して赤外線吸収性を有する材料を含有さ
せた熱硬化型の絶縁性樹脂を塗布する工程、前記半導体
素子の前記突起電極と前記配線基板の導体配線を一致さ
せ、前記半導体素子を前記配線基板に加圧する工程、前
記配線基板の裏面側から前記配線基板を透過させて赤外
線を前記絶縁性樹脂に照射し、前記絶縁性樹脂に含有さ
せた赤外線吸収性を有する材料を加熱することにより、
前記絶縁性樹脂を硬化し前記半導体素子を前記配線基板
に固着するとともに、前記突起電極と前記導体配線を電
気的な接続を得る工程からなることを特徴をする半導体
装置の製造方法。 - 【請求項３】前記赤外線放射ランプ前記配線基板との間
に、前記配線基板と同じ材質のフィルタを介在させ、前
記絶縁性基板に吸収される赤外線波長領域の赤外線を遮
断し、赤外線照射による前記絶縁性基板の発熱を抑える
ことを特徴とする請求項２記載の半導体装置の製造方
法。 - 【請求項４】前記絶縁性基板上において、半導体素子が
設置される部分の電極を形成する部分に、赤外線を吸収
性を有する膜が形成され、その上に導電性の電極が形成
されたことを特徴とする請求項１記載の半導体装置およ
び請求項２、３記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】請求項４記載の前記赤外線吸収性を有する
膜を、ＳｉＣを添加したＳｉ3Ｎ4とすることを特徴とす
る請求項４記載の半導体装置とその製造方法。 - 【請求項６】請求項１および請求項２記載の赤外線吸収
性を有する材料を含有させた熱硬化性の絶縁性樹脂を、
ＭｎＯ2、ＣｒＯ3、ＣｕＯ系の複合酸化物を含有させた
絶縁性樹脂とするか、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、コージェライ
トの複合材料や、VI〜VIII族元素の金属酸化物を複合さ
せた材料とすることを特徴とする請求項１、２、３およ
び４記載の半導体装置とその製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092518A JP3013589B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 半導体装置とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4092518A JP3013589B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 半導体装置とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291351A true JPH05291351A (ja) | 1993-11-05 |
| JP3013589B2 JP3013589B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=14056553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4092518A Expired - Fee Related JP3013589B2 (ja) | 1992-04-13 | 1992-04-13 | 半導体装置とその製造方法 |
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| JP (1) | JP3013589B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05109824A (ja) * | 1991-10-15 | 1993-04-30 | Omron Corp | 電子部品のフリツプチツプ実装方法 |
| JPH08330393A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フラットパネルディスプレイへのｉｃ部品の接合方法 |
| JP2000195879A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
| JP2004504723A (ja) * | 2000-07-17 | 2004-02-12 | インフィネオン テクノロジーズ アクチエンゲゼルシャフト | 集積回路を備えた電子チップ部品およびその製造方法 |
| JP2009076595A (ja) * | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Canon Machinery Inc | 電子部品の実装装置 |
| WO2010050062A1 (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | パイオニア株式会社 | スピーカの製造方法 |
| WO2010050063A1 (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | パイオニア株式会社 | スピーカの製造方法 |
| JP2011062963A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Canon Inc | 液体吐出ヘッドの製造方法 |
| JP2015065383A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装装置 |
| JP2018164062A (ja) * | 2017-03-27 | 2018-10-18 | ナミックス株式会社 | フリップチップ実装方法 |
| WO2019065473A1 (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-04 | 株式会社新川 | 実装装置および製造方法 |
| JP2021096540A (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-24 | 日本パッケージ・システム株式会社 | Ｒｆｉｄインレイ及びその製造方法 |
| WO2022050073A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Tdk株式会社 | 接合構造 |
-
1992
- 1992-04-13 JP JP4092518A patent/JP3013589B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2015065383A (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 部品実装装置 |
| US9703129B2 (en) | 2013-09-26 | 2017-07-11 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Component mounting apparatus |
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| WO2019065473A1 (ja) * | 2017-09-28 | 2019-04-04 | 株式会社新川 | 実装装置および製造方法 |
| TWI690036B (zh) * | 2017-09-28 | 2020-04-01 | 日商新川股份有限公司 | 封裝裝置以及半導體裝置的製造方法 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |