JPH0547841A - 半導体装置の実装方法およびその実装構造 - Google Patents
半導体装置の実装方法およびその実装構造Info
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- JPH0547841A JPH0547841A JP23106091A JP23106091A JPH0547841A JP H0547841 A JPH0547841 A JP H0547841A JP 23106091 A JP23106091 A JP 23106091A JP 23106091 A JP23106091 A JP 23106091A JP H0547841 A JPH0547841 A JP H0547841A
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/15—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2924/01—Chemical elements
- H01L2924/01078—Platinum [Pt]
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- Wire Bonding (AREA)
- Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 半導体装置１に突起電極２を形成する工程
と、突起電極２に導電性接続材料３を形成する工程と、
半導体装置１の突起電極２と配線パターン４とを位置合
わせして、半導体装置１と配線基板５とを仮止めする工
程と、ビーズ７を混合した封止樹脂６によって樹脂封止
する工程とを有し、半導体装置１と配線基板５との接続
と、封止樹脂６による樹脂封止とを同時に行う。 【効果】 半導体装置を配線基板に接続する際に、導電
性接続材料が配線パターン上やその周辺に広がってしま
うのを抑えることができるので、半導体装置の接続ピッ
チを小さく、高密実装度することが可能となる。また、
接続工程と封止工程とを同時に行うことができるので、
工程の効率が向上する。
と、突起電極２に導電性接続材料３を形成する工程と、
半導体装置１の突起電極２と配線パターン４とを位置合
わせして、半導体装置１と配線基板５とを仮止めする工
程と、ビーズ７を混合した封止樹脂６によって樹脂封止
する工程とを有し、半導体装置１と配線基板５との接続
と、封止樹脂６による樹脂封止とを同時に行う。 【効果】 半導体装置を配線基板に接続する際に、導電
性接続材料が配線パターン上やその周辺に広がってしま
うのを抑えることができるので、半導体装置の接続ピッ
チを小さく、高密実装度することが可能となる。また、
接続工程と封止工程とを同時に行うことができるので、
工程の効率が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の実装方法
と、実装構造とに関し、とくに半導体装置を高密度に接
続を行うための半導体装置の実装方法と、実装構造とに
関する。
と、実装構造とに関し、とくに半導体装置を高密度に接
続を行うための半導体装置の実装方法と、実装構造とに
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の電子機器の軽薄短小化への要求を
満足するために半導体装置は高集積化へと進み、同時に
その実装においても高集積化に対応するために高密度化
への要求が高まってきている。これらの要求を満足する
ために、半導体装置の素子形成面を下向きにして接続を
行う、いわゆるフェイスダウン接続を行うことは有効な
方法であり、フリップチップ（以下ＦＣと記載する）実
装や、チップオングラス（以下ＣＯＧと記載する）実装
に代表されるように多用されてきている。
満足するために半導体装置は高集積化へと進み、同時に
その実装においても高集積化に対応するために高密度化
への要求が高まってきている。これらの要求を満足する
ために、半導体装置の素子形成面を下向きにして接続を
行う、いわゆるフェイスダウン接続を行うことは有効な
方法であり、フリップチップ（以下ＦＣと記載する）実
装や、チップオングラス（以下ＣＯＧと記載する）実装
に代表されるように多用されてきている。
【０００３】従来、ＦＣ実装やＣＯＧ実装は、半田や導
電性ペースト等の接続材料によって半導体装置と配線基
板との接続を終了した後に、樹脂封止を行っている。以
下図面を用いて従来例におけるＦＣ実装とＣＯＧ実装と
について説明する。
電性ペースト等の接続材料によって半導体装置と配線基
板との接続を終了した後に、樹脂封止を行っている。以
下図面を用いて従来例におけるＦＣ実装とＣＯＧ実装と
について説明する。
【０００４】図３（ａ）〜（ｃ）は、ＦＣ実装の製造工
程を工程順に示す断面図である。
程を工程順に示す断面図である。
【０００５】まず図３（ａ）に示すように、半導体装置
１の接続電極（図示せず）上に半田系の材料によって突
起電極２を形成する。突起電極２の形成は、真空蒸着法
やメッキ法がある。さらにこの突起電極２の形成は、近
年では、ワイヤーボンディング法にてワイヤーを接続電
極上に形成し、先端の球状部分と、ワイヤーを少し残し
て切断しバンプ形成するスタッドバンプ法も行われてい
る。この突起電極２の形成方法の選択は、メ−カ−によ
って様々である。
１の接続電極（図示せず）上に半田系の材料によって突
起電極２を形成する。突起電極２の形成は、真空蒸着法
やメッキ法がある。さらにこの突起電極２の形成は、近
年では、ワイヤーボンディング法にてワイヤーを接続電
極上に形成し、先端の球状部分と、ワイヤーを少し残し
て切断しバンプ形成するスタッドバンプ法も行われてい
る。この突起電極２の形成方法の選択は、メ−カ−によ
って様々である。
【０００６】次に図３（ｂ）に示すように、半導体装置
１の突起電極２と配線基板５の配線パタ−ン４とを位置
合わせした後、熱を加えることによって、突起電極２の
半田を溶融して、半導体装置１と配線基板５との接続を
行っている。ここで加えられる熱は一般的に１５０℃以
上の温度である。
１の突起電極２と配線基板５の配線パタ−ン４とを位置
合わせした後、熱を加えることによって、突起電極２の
半田を溶融して、半導体装置１と配線基板５との接続を
行っている。ここで加えられる熱は一般的に１５０℃以
上の温度である。
【０００７】次に図３（ｃ）に示すように、半導体装置
１の突起電極２と、配線基板５の配線パタ−ン４とを接
続した後に、封止樹脂６で半導体装置１と配線基板５と
の間を樹脂封止する。この樹脂封止に用いられる樹脂
は、エポキシ系の樹脂が多く、配線基板５と半導体装置
１の間に流し込む際には、毛細管現象を利用する。エポ
キシ系樹脂からなる封止樹脂６の硬化温度は、８０℃〜
１５０℃である。なお、図３を用いて説明した半田によ
るＦＣ実装における半導体装置１の接続ピッチは、実用
化されている最小ピッチが１５０〜２００μｍ程度であ
る。
１の突起電極２と、配線基板５の配線パタ−ン４とを接
続した後に、封止樹脂６で半導体装置１と配線基板５と
の間を樹脂封止する。この樹脂封止に用いられる樹脂
は、エポキシ系の樹脂が多く、配線基板５と半導体装置
１の間に流し込む際には、毛細管現象を利用する。エポ
キシ系樹脂からなる封止樹脂６の硬化温度は、８０℃〜
１５０℃である。なお、図３を用いて説明した半田によ
るＦＣ実装における半導体装置１の接続ピッチは、実用
化されている最小ピッチが１５０〜２００μｍ程度であ
る。
【０００８】図４（ａ）〜（ｃ）はＣＯＧ実装の製造工
程を工程順に示す断面図である。
程を工程順に示す断面図である。
【０００９】まず図４（ａ）に示すように、半導体装置
１の接続電極（図示せず）上に、銅や金等の金属材料を
用いて突起電極２を形成する。突起電極２の形成方法と
しては、前述のメッキ法やスタッドバンプ法等がある。
１の接続電極（図示せず）上に、銅や金等の金属材料を
用いて突起電極２を形成する。突起電極２の形成方法と
しては、前述のメッキ法やスタッドバンプ法等がある。
【００１０】次に図４（ｂ）に示すように、突起電極２
上、あるいは配線基板５の配線パタ−ン４上に導電性接
続材料３を塗布する。その後半導体装置１と配線基板５
とを位置合わせして、半導体装置１の突起電極２と、配
線基板５の配線パターン４とを接着し、導電性接続材料
３を熱硬化させる。導電性接続材料３はエポキシ系の樹
脂に銀（Ａｇ）系の微粉粒を混合したものを用いる。こ
の導電性接続材料３の硬化条件は、温度１１０℃で、時
間１．５時間である。
上、あるいは配線基板５の配線パタ−ン４上に導電性接
続材料３を塗布する。その後半導体装置１と配線基板５
とを位置合わせして、半導体装置１の突起電極２と、配
線基板５の配線パターン４とを接着し、導電性接続材料
３を熱硬化させる。導電性接続材料３はエポキシ系の樹
脂に銀（Ａｇ）系の微粉粒を混合したものを用いる。こ
の導電性接続材料３の硬化条件は、温度１１０℃で、時
間１．５時間である。
【００１１】次に図４（ｃ）に示すように、半導体装置
１と配線基板５とを接続した後に、エポキシ系の樹脂材
料からなる封止樹脂６によって樹脂封止を行う。この封
止樹脂６の硬化条件は、温度１１０℃で、時間３時間で
ある。なお、図４を用いて説明したＣＯＧ実装におけ
る、半導体装置１の接続ピッチは、実用化されている最
小ピッチが１００〜１５０μｍ程度である。
１と配線基板５とを接続した後に、エポキシ系の樹脂材
料からなる封止樹脂６によって樹脂封止を行う。この封
止樹脂６の硬化条件は、温度１１０℃で、時間３時間で
ある。なお、図４を用いて説明したＣＯＧ実装におけ
る、半導体装置１の接続ピッチは、実用化されている最
小ピッチが１００〜１５０μｍ程度である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】図３および図４に示す
ように、従来においては、半導体装置１と配線基板５の
接続の工程と、封止樹脂６による半導体装置１と配線基
板５との樹脂封止の工程とは、別工程で分けて行われて
いる。
ように、従来においては、半導体装置１と配線基板５の
接続の工程と、封止樹脂６による半導体装置１と配線基
板５との樹脂封止の工程とは、別工程で分けて行われて
いる。
【００１３】これは従来のＦＣ実装や、ＣＯＧ実装など
の実装方法では、半導体装置１と配線基板５との接続条
件と、封止樹脂６による樹脂封止の条件とが異なってい
るために、各々の接続工程と樹脂封止工程との工程を別
々に行わなければならない、との理由による。
の実装方法では、半導体装置１と配線基板５との接続条
件と、封止樹脂６による樹脂封止の条件とが異なってい
るために、各々の接続工程と樹脂封止工程との工程を別
々に行わなければならない、との理由による。
【００１４】この結果、突起電極２である半田や、導電
性接続材料３は、接続工程の際に、配線パターン４上
や、この配線パターン４の周辺の領域に広がってしま
う。したがって、半導体装置の接続ピッチを小さくする
高密度接続を行う上では不利である。またさらに、接続
工程と封止工程との加熱工程を２回行うために、工程増
となっている。
性接続材料３は、接続工程の際に、配線パターン４上
や、この配線パターン４の周辺の領域に広がってしま
う。したがって、半導体装置の接続ピッチを小さくする
高密度接続を行う上では不利である。またさらに、接続
工程と封止工程との加熱工程を２回行うために、工程増
となっている。
【００１５】本発明の目的は、上記のような課題に着目
し、半導体装置の接続ピッチを小さく高密度接続が可能
な半導体装置の実装方法と、実装構造とを提供すること
にある。
し、半導体装置の接続ピッチを小さく高密度接続が可能
な半導体装置の実装方法と、実装構造とを提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の半導体装置の実装方法と、実装構造において
は、下記記載の方法と構造によって実装する。
に本発明の半導体装置の実装方法と、実装構造において
は、下記記載の方法と構造によって実装する。
【００１７】本発明における半導体装置の実装方法は、
半導体装置に突起電極を形成する工程と、突起電極に低
融点金属からなる導電性接続材料を形成する工程と、半
導体装置の突起電極と配線基板の配線パターンとを位置
合わせを行い、半導体装置と配線基板とを仮止めする工
程と、半導体装置と配線基板との間にビーズを混入した
封止樹脂を形成し、加熱処理を行い半導体装置と配線基
板との接続、および封止樹脂の硬化を同時に行う工程と
を有する。
半導体装置に突起電極を形成する工程と、突起電極に低
融点金属からなる導電性接続材料を形成する工程と、半
導体装置の突起電極と配線基板の配線パターンとを位置
合わせを行い、半導体装置と配線基板とを仮止めする工
程と、半導体装置と配線基板との間にビーズを混入した
封止樹脂を形成し、加熱処理を行い半導体装置と配線基
板との接続、および封止樹脂の硬化を同時に行う工程と
を有する。
【００１８】本発明における半導体装置の実装方法は、
半導体装置に低融点金属からなる突起電極を形成する工
程と、半導体装置の突起電極と配線基板の配線パターン
とを位置合わせを行い、半導体装置と配線基板とを仮止
めする工程と、半導体装置と配線基板との間にビーズを
混入した封止樹脂を形成し、加熱処理を行い半導体装置
と配線基板との接続、および封止樹脂の硬化を同時に行
う工程とを有する。
半導体装置に低融点金属からなる突起電極を形成する工
程と、半導体装置の突起電極と配線基板の配線パターン
とを位置合わせを行い、半導体装置と配線基板とを仮止
めする工程と、半導体装置と配線基板との間にビーズを
混入した封止樹脂を形成し、加熱処理を行い半導体装置
と配線基板との接続、および封止樹脂の硬化を同時に行
う工程とを有する。
【００１９】本発明における半導体装置の実装構造は、
半導体装置に形成する突起電極と、この突起電極上に形
成する低融点金属からなる導電性接続材料と、突起電極
と接続する配線パターンを備える配線基板と、半導体装
置と配線基板との間に形成するビーズを混入した封止樹
脂とを有する。
半導体装置に形成する突起電極と、この突起電極上に形
成する低融点金属からなる導電性接続材料と、突起電極
と接続する配線パターンを備える配線基板と、半導体装
置と配線基板との間に形成するビーズを混入した封止樹
脂とを有する。
【００２０】本発明における半導体装置の実装構造は、
半導体装置に形成する低融点金属からなる突起電極と、
この突起電極と接続する配線パターンを備える配線基板
と、半導体装置と配線基板との間に設けるビーズを混入
した封止樹脂とを有する。
半導体装置に形成する低融点金属からなる突起電極と、
この突起電極と接続する配線パターンを備える配線基板
と、半導体装置と配線基板との間に設けるビーズを混入
した封止樹脂とを有する。
【００２１】
【作用】本発明における半導体装置の実装方法および実
装構造は、低融点金属材料からなる突起電極、あるいは
導電性接続材料によって半導体装置と配線基板とを接続
する際に、低融点金属材料の加熱硬化前に、半導体装置
と配線基板との間に封止樹脂を形成する。このことによ
って、突起電極、あるいは導電性接続材料が溶融すると
き配線パターン上やその周辺に広がることがなく、隣接
する配線パターンと短絡することを防止している。した
がって高密度な半導体装置の実装が可能となる。
装構造は、低融点金属材料からなる突起電極、あるいは
導電性接続材料によって半導体装置と配線基板とを接続
する際に、低融点金属材料の加熱硬化前に、半導体装置
と配線基板との間に封止樹脂を形成する。このことによ
って、突起電極、あるいは導電性接続材料が溶融すると
き配線パターン上やその周辺に広がることがなく、隣接
する配線パターンと短絡することを防止している。した
がって高密度な半導体装置の実装が可能となる。
【００２２】
【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述す
る。図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の半導体装置の実装方
法における、第１の実施例を工程順に示す断面図であ
る。この図１を用いて本発明の半導体装置の実装構造も
併せて説明する。
る。図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の半導体装置の実装方
法における、第１の実施例を工程順に示す断面図であ
る。この図１を用いて本発明の半導体装置の実装構造も
併せて説明する。
【００２３】まず図１（ａ）に示すように、半導体装置
１の接続電極（図示せず）上に突起電極２を形成する。
突起電極２の材質は、半田と濡れ性のよい材料が好まし
く、本実施例では金（Ａｕ）を用いる。
１の接続電極（図示せず）上に突起電極２を形成する。
突起電極２の材質は、半田と濡れ性のよい材料が好まし
く、本実施例では金（Ａｕ）を用いる。
【００２４】突起電極２の形成は、ウエハー状態の半導
体装置に感光性樹脂であるレジストを形成し、突起電極
２を形成する箇所を開口し、この開口部分にメッキ法に
より突起電極２を成長させるメッキ法や、前述のスタッ
ドバンプ法で形成することが可能である。
体装置に感光性樹脂であるレジストを形成し、突起電極
２を形成する箇所を開口し、この開口部分にメッキ法に
より突起電極２を成長させるメッキ法や、前述のスタッ
ドバンプ法で形成することが可能である。
【００２５】突起電極２の高さは、次工程で形成する導
電性接続材料の形成が可能な高さで調整し、本実施例で
は１０ミクロンである。
電性接続材料の形成が可能な高さで調整し、本実施例で
は１０ミクロンである。
【００２６】次に図１（ｂ）に示すように、突起電極２
上に導電性接続材料３を形成する。導電性接続材料３に
は、インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）とからなる低融
点半田をペースト状にしたものを用いる。
上に導電性接続材料３を形成する。導電性接続材料３に
は、インジウム（Ｉｎ）とスズ（Ｓｎ）とからなる低融
点半田をペースト状にしたものを用いる。
【００２７】この導電性接続材料３である低融点の半田
ペーストの融点は、約１１８℃であり、組成はＳｎ：Ｉ
ｎ＝４８：５２である。この半田ペーストの溶媒には、
主にフラックスを用いる。
ペーストの融点は、約１１８℃であり、組成はＳｎ：Ｉ
ｎ＝４８：５２である。この半田ペーストの溶媒には、
主にフラックスを用いる。
【００２８】導電性接続材料３は、突起電極２の高さの
約３分の１から２分の１の厚さに形成する。この導電性
接続材料３の形成は、突起電極２の先端を、ペースト状
の導電性接続材料３に浸して、突起電極２先端部に塗布
するディップ法で行う。このディップ法による導電性接
続材料３の形成では、突起電極２間ピッチに関わらず突
起電極２先端部のみに、導電性接続材料３を形成するこ
とが可能である。
約３分の１から２分の１の厚さに形成する。この導電性
接続材料３の形成は、突起電極２の先端を、ペースト状
の導電性接続材料３に浸して、突起電極２先端部に塗布
するディップ法で行う。このディップ法による導電性接
続材料３の形成では、突起電極２間ピッチに関わらず突
起電極２先端部のみに、導電性接続材料３を形成するこ
とが可能である。
【００２９】突起電極２上への導電性接続材料３の形成
方法としては、他に印刷法でも、突起電極２間ピッチが
５０ミクロン以上であれば、導電性接続材料３を突起電
極２上に形成することができる。
方法としては、他に印刷法でも、突起電極２間ピッチが
５０ミクロン以上であれば、導電性接続材料３を突起電
極２上に形成することができる。
【００３０】次に図１（ｃ）に示すように、半導体装置
１を配線基板５上に位置合わせして導電性接続材料３の
粘着力を利用して仮止めする。導電性接続材料３は、前
述のように半田系の材料を用いているために、仮止めの
際に加圧する必要はない。このために、導電性接続材料
３は配線パターン４上に広がらない。
１を配線基板５上に位置合わせして導電性接続材料３の
粘着力を利用して仮止めする。導電性接続材料３は、前
述のように半田系の材料を用いているために、仮止めの
際に加圧する必要はない。このために、導電性接続材料
３は配線パターン４上に広がらない。
【００３１】半導体装置１と配線基板５とを仮止め後、
この仮止めの接着力を高めるために約８５℃で５分間程
度の短い熱処理を行い、導電性接続材料３中の溶媒を蒸
発させると、さらに接着力は向上する。
この仮止めの接着力を高めるために約８５℃で５分間程
度の短い熱処理を行い、導電性接続材料３中の溶媒を蒸
発させると、さらに接着力は向上する。
【００３２】フェイスダウン接続の場合、突起電極２と
配線パターン４が見えないので位置合わせは困難である
が、半導体装置１の外形を基準として配線パターン４と
位置を合わせることによって可能である。そのために半
導体装置１はウエハーの表面から裏面までを完全に切断
するフルダイシングによって、半導体装置１の外形寸法
を揃えた方が好都合である。
配線パターン４が見えないので位置合わせは困難である
が、半導体装置１の外形を基準として配線パターン４と
位置を合わせることによって可能である。そのために半
導体装置１はウエハーの表面から裏面までを完全に切断
するフルダイシングによって、半導体装置１の外形寸法
を揃えた方が好都合である。
【００３３】また、配線基板５がガラスのような透明基
板であれば、実装しようとする面の裏面から突起電極２
と配線パターン４の位置が見えるので、半導体装置１と
配線基板５との位置合わせは容易である。
板であれば、実装しようとする面の裏面から突起電極２
と配線パターン４の位置が見えるので、半導体装置１と
配線基板５との位置合わせは容易である。
【００３４】次に図１（ｄ）に示すように、半導体装置
１と配線基板５とを仮止めした後、封止樹脂６を半導体
装置１と配線基板５との間に形成する。
１と配線基板５とを仮止めした後、封止樹脂６を半導体
装置１と配線基板５との間に形成する。
【００３５】封止樹脂６は、半導体装置１と配線基板５
とを仮止めした後の半導体装置１と配線基板５との隙間
へ、半導体装置１と配線基板５とを仮止めした一方の端
面から滴下すると、毛細管現象によって半導体装置１と
配線基板５との隙間へ流れ込んでいく。この封止樹脂６
には、エポキシ系の樹脂を用いる。
とを仮止めした後の半導体装置１と配線基板５との隙間
へ、半導体装置１と配線基板５とを仮止めした一方の端
面から滴下すると、毛細管現象によって半導体装置１と
配線基板５との隙間へ流れ込んでいく。この封止樹脂６
には、エポキシ系の樹脂を用いる。
【００３６】突起電極２に形成した導電性接続材料３は
溶融してしまうので、半導体装置１と配線基板５との間
隔が変化してしまう。このため半導体装置１と配線基板
５とのあいだのギャップを保つために、樹脂製のビーズ
７を封止樹脂６に混入する。封止樹脂６に混入するビー
ズ７の大きさは、突起電極２の高さによって調整する
が、本実施例では突起電極２の高さよりも少し大きめの
直径１５ミクロン程度のものを用いる。
溶融してしまうので、半導体装置１と配線基板５との間
隔が変化してしまう。このため半導体装置１と配線基板
５とのあいだのギャップを保つために、樹脂製のビーズ
７を封止樹脂６に混入する。封止樹脂６に混入するビー
ズ７の大きさは、突起電極２の高さによって調整する
が、本実施例では突起電極２の高さよりも少し大きめの
直径１５ミクロン程度のものを用いる。
【００３７】封止樹脂６の硬化条件は、温度１２０℃で
時間２時間の条件で行い、この加熱工程で低温融点材料
ある導電性接続材料３が溶融して、半導体装置１と配線
基板５との接続を行い、同時に封止樹脂６の硬化を行い
樹脂封止も完了する。
時間２時間の条件で行い、この加熱工程で低温融点材料
ある導電性接続材料３が溶融して、半導体装置１と配線
基板５との接続を行い、同時に封止樹脂６の硬化を行い
樹脂封止も完了する。
【００３８】封止樹脂６は導電性接続材料３が融点に達
するまでに硬化が進行している。このために、導電性接
続材料３が溶融しても、従来のように導電性接続材料３
が、配線パターン４やその周辺に広がるという現象は発
生せず、この導電性接続材料３の広がりを抑えることが
可能である。
するまでに硬化が進行している。このために、導電性接
続材料３が溶融しても、従来のように導電性接続材料３
が、配線パターン４やその周辺に広がるという現象は発
生せず、この導電性接続材料３の広がりを抑えることが
可能である。
【００３９】突起電極２の高さが１０ミクロンの場合、
半導体装置１と突起電極２との接続面積は、密着性の点
からある程度の面積が必要であり、突起電極２の直径は
１０ミクロン程度の大きさであることが好ましい。した
がって半導体装置１の最小の接続ピッチとしては、１５
ミクロン程度が可能である。
半導体装置１と突起電極２との接続面積は、密着性の点
からある程度の面積が必要であり、突起電極２の直径は
１０ミクロン程度の大きさであることが好ましい。した
がって半導体装置１の最小の接続ピッチとしては、１５
ミクロン程度が可能である。
【００４０】本発明の半導体装置の実装構造は、図１
（ｄ）に示すように、半導体装置１に形成する突起電極
２と、この突起電極２上に設け、かつ配線基板５の配線
パターン４との接続を行う低融点金属材料からなる導電
性接続材料３とを設ける。さらに半導体装置１と配線基
板５とのあいだに設けるビーズ７を混入した封止樹脂６
を備える。
（ｄ）に示すように、半導体装置１に形成する突起電極
２と、この突起電極２上に設け、かつ配線基板５の配線
パターン４との接続を行う低融点金属材料からなる導電
性接続材料３とを設ける。さらに半導体装置１と配線基
板５とのあいだに設けるビーズ７を混入した封止樹脂６
を備える。
【００４１】図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の半導体装置
の実装方法における第２の実施例を工程順に示す断面図
である。この図２を用いて本発明の半導体装置の実装構
造も併せて説明する。
の実装方法における第２の実施例を工程順に示す断面図
である。この図２を用いて本発明の半導体装置の実装構
造も併せて説明する。
【００４２】まず図２（ａ）に示すように、半導体装置
１の接続電極（図示せず）上に、低融点金属からなる突
起電極２を形成する。突起電極２の材質は、後工程で形
成する封止樹脂の硬化温度で溶融し、接続できるものが
望ましい。本実施例ではインジウムウ（Ｉｎ）とスズ
（Ｓｎ）とからなる半田を用いる。
１の接続電極（図示せず）上に、低融点金属からなる突
起電極２を形成する。突起電極２の材質は、後工程で形
成する封止樹脂の硬化温度で溶融し、接続できるものが
望ましい。本実施例ではインジウムウ（Ｉｎ）とスズ
（Ｓｎ）とからなる半田を用いる。
【００４３】このＩｎとＳｎとからなる半田の融点は約
１１８℃であり、組成はＳｎ：Ｉｎ＝４８：５２であ
る。
１１８℃であり、組成はＳｎ：Ｉｎ＝４８：５２であ
る。
【００４４】突起電極２の形成方法は、ウエハー状態の
半導体装置上に、突起電極形成箇所に対応する開口を形
成したマスクの開口を突起電極形成箇所に位置合わせし
て密着させ、その後突起電極材料を真空蒸着法により形
成する、いわゆるマスク蒸着法によって、形成可能であ
る。
半導体装置上に、突起電極形成箇所に対応する開口を形
成したマスクの開口を突起電極形成箇所に位置合わせし
て密着させ、その後突起電極材料を真空蒸着法により形
成する、いわゆるマスク蒸着法によって、形成可能であ
る。
【００４５】突起電極２の形成方法としては、上記のマ
スク蒸着法の他に、ワイヤーボンディング法にてワイヤ
ーを接続電極上に形成し、先端の球状の部分と、ワイヤ
ーを少し残して切断し突起電極を形成する、スタッドバ
ンプ法による方法でも可能である。
スク蒸着法の他に、ワイヤーボンディング法にてワイヤ
ーを接続電極上に形成し、先端の球状の部分と、ワイヤ
ーを少し残して切断し突起電極を形成する、スタッドバ
ンプ法による方法でも可能である。
【００４６】突起電極２の高さは半導体装置１と配線基
板５との良好な接続性が得られる半田量で決定し、本実
施例では１０ミクロンである。
板５との良好な接続性が得られる半田量で決定し、本実
施例では１０ミクロンである。
【００４７】次に図２（ｂ）に示すように、半導体装置
１の突起電極２と、配線基板５の配線パターン４とを位
置合わせして、半導体装置１と配線基板５とを仮止めす
る。仮止めの方法は、半田からなる突起電極２が配線パ
ターン４上に広がらないように、約１２０℃の温度で１
〜５秒間加熱し、突起電極２をわずかに溶融させて行
う。なお半導体装置１と配線基板５との位置合わせは、
図１を用いて説明した第１の実施例と同様な方法で行
う。
１の突起電極２と、配線基板５の配線パターン４とを位
置合わせして、半導体装置１と配線基板５とを仮止めす
る。仮止めの方法は、半田からなる突起電極２が配線パ
ターン４上に広がらないように、約１２０℃の温度で１
〜５秒間加熱し、突起電極２をわずかに溶融させて行
う。なお半導体装置１と配線基板５との位置合わせは、
図１を用いて説明した第１の実施例と同様な方法で行
う。
【００４８】次に図２（ｃ）に示すように、半導体装置
１と配線基板５とを仮止めした後、樹脂材料からなるビ
ーズ７を混入した封止樹脂６を半導体装置１と配線基板
５との間に形成する。なお封止樹脂６の形成方法は、図
１を用いて説明した第１の実施例と同様に毛細管現象を
利用して半導体装置１と配線基板５との間に封止樹脂６
を形成する。
１と配線基板５とを仮止めした後、樹脂材料からなるビ
ーズ７を混入した封止樹脂６を半導体装置１と配線基板
５との間に形成する。なお封止樹脂６の形成方法は、図
１を用いて説明した第１の実施例と同様に毛細管現象を
利用して半導体装置１と配線基板５との間に封止樹脂６
を形成する。
【００４９】封止樹脂６に混入するビーズ７の大きさ
は、突起電極２の高さによって調整する。本実施例では
直径５〜８ミクロンのビーズ７を用いる。
は、突起電極２の高さによって調整する。本実施例では
直径５〜８ミクロンのビーズ７を用いる。
【００５０】封止樹脂６の硬化条件は、温度１２０℃で
時間２時間行い、この加熱工程で突起電極２が溶融して
半導体装置１と配線基板５との接続を行い、同時に封止
樹脂６の硬化を行い、樹脂封止も完了する。
時間２時間行い、この加熱工程で突起電極２が溶融して
半導体装置１と配線基板５との接続を行い、同時に封止
樹脂６の硬化を行い、樹脂封止も完了する。
【００５１】封止樹脂６は突起電極２が融点に達するま
でに硬化が進行している。このために、突起電極２が溶
融しても、従来のように導電性接続材料３が、配線パタ
ーン４やその周辺に広がるという現象は発生せず、この
導電性接続材料３の広がりを抑えることが可能である。
でに硬化が進行している。このために、突起電極２が溶
融しても、従来のように導電性接続材料３が、配線パタ
ーン４やその周辺に広がるという現象は発生せず、この
導電性接続材料３の広がりを抑えることが可能である。
【００５２】突起電極２の高さが１０ミクロンの場合、
半導体装置１と突起電極２との接続面積は、密着性の点
からある程度の面積が必要であり、突起電極２の直径は
１０ミクロン程度の大きさであることが好ましい。した
がって、半導体装置１の最小の接続ピッチとしては、１
５ミクロン程度が可能である。
半導体装置１と突起電極２との接続面積は、密着性の点
からある程度の面積が必要であり、突起電極２の直径は
１０ミクロン程度の大きさであることが好ましい。した
がって、半導体装置１の最小の接続ピッチとしては、１
５ミクロン程度が可能である。
【００５３】本発明の半導体装置の実装構造における第
２の実施例は、図２（ｃ）に示すように、半導体装置１
と配線基板５の配線パターン４との接続を行う、半導体
装置１に形成し、かつ低融点金属材料からなる突起電極
２を設ける。さらに半導体装置１と配線基板５との間に
設けるビーズ７を混入した封止樹脂６を備える。
２の実施例は、図２（ｃ）に示すように、半導体装置１
と配線基板５の配線パターン４との接続を行う、半導体
装置１に形成し、かつ低融点金属材料からなる突起電極
２を設ける。さらに半導体装置１と配線基板５との間に
設けるビーズ７を混入した封止樹脂６を備える。
【００５４】封止樹脂６の硬化温度は、一般的に８０℃
〜１５０℃であり、この温度範囲内で溶融する低融点金
属材料で突起電極２や、導電性接続材料３を形成すれば
半導体装置１と配線基板５の接続は行うことができる。
〜１５０℃であり、この温度範囲内で溶融する低融点金
属材料で突起電極２や、導電性接続材料３を形成すれば
半導体装置１と配線基板５の接続は行うことができる。
【００５５】配線パターン４と接続する導電性接続材料
３や突起電極２としては、上記記載の材料のほかに、半
田系材料でＳｎ：Ｉｎ：Ｃｄ＝４２：４４：１４（融点
９３℃）や、Ｓｎ；Ｉｎ＝５０：５０（融点１２５℃）
や、Ｓｎ：Ｂｉ＝４８：５２（融点１３８℃）や、Ｉ
ｎ：Ａｇ＝９７：３（融点１４３℃）などを用いること
ができる。
３や突起電極２としては、上記記載の材料のほかに、半
田系材料でＳｎ：Ｉｎ：Ｃｄ＝４２：４４：１４（融点
９３℃）や、Ｓｎ；Ｉｎ＝５０：５０（融点１２５℃）
や、Ｓｎ：Ｂｉ＝４８：５２（融点１３８℃）や、Ｉ
ｎ：Ａｇ＝９７：３（融点１４３℃）などを用いること
ができる。
【００５６】配線基板５の配線パターン４材料が、たと
えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電膜の
半田との濡れ性の悪い材料である場合には、このＩＴＯ
上にクロム（Ｃｒ）やニッケル（Ｎｉ）等の金属膜を形
成すれば、半田との濡れ性が向上し、半導体装置１と配
線基板５との接続は可能となる。
えば酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明導電膜の
半田との濡れ性の悪い材料である場合には、このＩＴＯ
上にクロム（Ｃｒ）やニッケル（Ｎｉ）等の金属膜を形
成すれば、半田との濡れ性が向上し、半導体装置１と配
線基板５との接続は可能となる。
【００５７】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば低融点金属からなる突起電極、あるいは導電性接
続材料の配線パターン上への広がりを封止樹脂によって
抑えることができる。このために、半導体装置の接続ピ
ッチの縮小が可能であり、半導体装置実装の高密度化に
有利となるので、その効果は大きい。また、半導体装置
と配線基板の接続、および樹脂封止を同時に行うことが
できるので、製造工程上の効率が向上する。
よれば低融点金属からなる突起電極、あるいは導電性接
続材料の配線パターン上への広がりを封止樹脂によって
抑えることができる。このために、半導体装置の接続ピ
ッチの縮小が可能であり、半導体装置実装の高密度化に
有利となるので、その効果は大きい。また、半導体装置
と配線基板の接続、および樹脂封止を同時に行うことが
できるので、製造工程上の効率が向上する。
【図１】本発明における第１の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明における第２の実施例を示す断面図であ
る。
る。
【図３】従来例のフリップチップ実装工程を工程順に示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】従来例のチップオングラス実装工程を工程順に
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 半導体装置 ２ 突起電極 ３ 導電性接続材料 ４ 配線パターン ５ 配線基板 ６ 封止樹脂 ７ ビーズ
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体装置上に突起電極を形成する工程
と、該突起電極に低融点金属からなる導電性接続材料を
形成する工程と、前記半導体装置の突起電極と配線基板
の配線パターンとを位置合わせして、前記半導体装置と
配線基板とを仮止めする工程と、前記半導体装置と配線
基板との間にビーズを混入した封止樹脂を形成し、加熱
処理を行い前記半導体装置と配線基板との接続、および
前記封止樹脂の硬化を同時に行う工程とを有することを
特徴とする半導体装置の実装方法。 - 【請求項２】 半導体装置上に低融点金属からなる突起
電極を形成する工程と、前記半導体装置の突起電極と配
線基板の配線パターンとを位置合わせして、前記半導体
装置と配線基板とを仮止めする工程と、前記半導体装置
と配線基板との間にビーズを混入した封止樹脂を形成
し、加熱処理を行い前記半導体装置と配線基板との接
続、および前記封止樹脂の硬化を同時に行う工程とを有
することを特徴とする半導体装置の実装方法。 - 【請求項３】 半導体装置に形成する突起電極と、該突
起電極上に形成する低融点金属からなる導電性接続材料
と、前記突起電極と接続する配線パターンを備える配線
基板と、該半導体装置と配線基板との間に設けるビーズ
を混入した封止樹脂とを有することを特徴とする半導体
装置の実装構造。 - 【請求項４】 半導体装置に形成する低融点金属からな
る突起電極と、該突起電極と接続する配線パターンを備
える配線基板と、該半導体装置と配線基板との間に設け
るビーズを混入した封止樹脂とを有することを特徴とす
る半導体装置の実装構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23106091A JPH0547841A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 半導体装置の実装方法およびその実装構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23106091A JPH0547841A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 半導体装置の実装方法およびその実装構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547841A true JPH0547841A (ja) | 1993-02-26 |
Family
ID=16917659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23106091A Pending JPH0547841A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 半導体装置の実装方法およびその実装構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0547841A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106358A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の封止方法とその実装体 |
| JPH07106356A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の封止方法とその実装体 |
| JPH07106357A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の封止方法とその実装体 |
| JPH08172114A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Nec Corp | 基板接続方法 |
| JPH08213425A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2007324447A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd | 電子部品搭載用基板、電子部品および電子装置 |
| JP2011077308A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の実装方法 |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP23106091A patent/JPH0547841A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07106358A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の封止方法とその実装体 |
| JPH07106356A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の封止方法とその実装体 |
| JPH07106357A (ja) * | 1993-09-29 | 1995-04-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置の封止方法とその実装体 |
| JPH08172114A (ja) * | 1994-12-20 | 1996-07-02 | Nec Corp | 基板接続方法 |
| JPH08213425A (ja) * | 1995-02-03 | 1996-08-20 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
| JP2007324447A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hitachi Kyowa Engineering Co Ltd | 電子部品搭載用基板、電子部品および電子装置 |
| JP2011077308A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 半導体装置の実装方法 |
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