JPH0666355B2 - 半導体装置の実装体およびその実装方法 - Google Patents

半導体装置の実装体およびその実装方法

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JPH0666355B2
JPH0666355B2 JP63319079A JP31907988A JPH0666355B2 JP H0666355 B2 JPH0666355 B2 JP H0666355B2 JP 63319079 A JP63319079 A JP 63319079A JP 31907988 A JP31907988 A JP 31907988A JP H0666355 B2 JPH0666355 B2 JP H0666355B2
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    • 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
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、半導体装置と回路基板上の端子電極部との電
気的接続に関するものであり、特に、導電性接着剤を用
いたフェースダウンボンディング法に係る半導体装置の
実装方法に関するものである。
従来の技術 従来、電子部品の接続端子と回路基板上の回路パターン
端子との接続には半田付けがよく利用されてきたが、近
年、例えばICフラットパッケージ等の小型化と、接続
端子の増加により、接続端子間、いわゆるピッチ間隔が
次第に狭くなり、従来の半田付け技術で対処することが
次第に困難になって来た。
そこで、最近では裸の半導体装置を回路基板上の端子電
極部に直付けして実装面積の効率的使用を図ろうとする
方法が開発されてきた。
なかでも、半導体装置を回路基板上に接続するに際し、
半導体装置を下向きにして、あらかじめ半導体装置の電
極パッド上にCr、CuおよびAuの3層の金属蒸着膜
部を形成した後、レジストをかけて半田をメッキや蒸着
によって金属蒸着膜部上に形成し、余分なレジストと金
属蒸着膜を除去して形成した半田バンプ電極を高温に加
熱して融着する方法が、接続後の機械的強度が強く、接
続が一括にできることなどから有効な方法であるとされ
ている。(工業調査会、1980年1月15日発行、日本マイ
クロエレクトロニクス協会編、『IC化実装技術」) 以下図面を参照しながら、上述した従来の半田バンプに
よる半導体装置の実装方法の一例について説明する。
第3図は従来の半田バンプによる半導体装置の実装方法
の概略説明図である。第3図において、7は半導体装置
であり、8は半田バンプ電極である。9は端子電極部で
あり、10は回路基板である。
以上のように構成された半田バンプによる半導体装置の
実装方法について、以下その概略について説明する。
まず、半導体装置7のA1からなる電極パッド部にあら
かじめ半田バンプ電極8をメッキ等により形成してお
き、この半導体装置7をフェースダウンで回路基板10の
端子電極部9に位置合せを行った後、200〜300℃の高温
に加熱して半田バンプ電極8を溶融し、回路基板10の端
子電極部9に融着させることによって半導体装置の実装
を行うものである。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような半田バンプ電極による半導体
装置の実装方法においては、 (1)半田を溶融する際に高温に加熱する必要があり、熱
応力の影響を受け易い。
(2)半田による接続のために回路基板側の端子電極部が
半田接続可能なものである必要があり、汎用性に欠け
る。
(3)半田バンプ電極を形成する半田が加熱溶融する際に
拡がり、隣接とショートが発生する危険がある。
(4)熱膨張係数の異なるSiと回路基板とを硬度の高い
半田のみで接続しているため、熱応力に対して非常に脆
い。
などといった課題を有していた。
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その
目的とする所は、半導体装置と回路基板とを信頼性良く
電気的な接続を行うことのできる半導体装置の実装方法
を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記の課題を解決するため、半導体装置の回路
基板上の端子電極部への実装方法において、半導体装置
の電極パッド部上に台座部と頂上部の2段形状からなる
凸型のバンプ電極を備え、該バンプ電極が可撓性を有す
る導電性接着剤を介して回路基板上の端子電極部に電気
的に接続することを特徴として、信頼性の高い半導体装
置の電気的接続を実現しようとするものである。
作用 本発明は上記した方法によって、半導体装置の電極パッ
ド部にあらかじめ形成した2段形状で凸型のバンプ電極
を可撓性を有する導電性接着剤を介して回路基板上の端
子電極に接続することにより、応力に対して安定で、か
つ、微小ピッチの接続においても隣接とショートのな
い、信頼性の高い半導体装置の電気的な接続が実現でき
る。
実施例 以下、本発明の一実施例の半導体装置の実装方法につい
て、図面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例における半導体装置の実装方
法による接続部の拡大図であり、第2図は、本発明の一
実施例における半導体装置の実装方法の概略説明図であ
る。
第1図および第2図において、1は半導体装置であり、
2は電極パッド部である。3は2段形状で凸型のバンプ
電極であり、4は可撓性を有する導電性接着剤である。
5は端子電極部であり、6は回路基板である。
以上のように構成された半導体装置の実装方法につい
て、以下図面を用いて説明する。
まず、半導体装置1の電極パッド部2上にあらかじめ2
段形状で凸型のバンプ電極3を形成しておき、このバン
プ電極3上に転写や印刷によって、可撓性を有する導電
性接着剤4を形成する。
その後、この半導体装置1をフェースダウンで回路基板
6の端子電極部5に位置合せを行い、回路基板6上に半
導体装置1をマウントした後、加熱により導電性接着剤
4を硬化させることによって、第1図および第2図に示
す様に、半導体装置1が2段形状で凸型のバンプ電極3
および可撓性を有する導電性接着剤4を介して回路基板
6の端子電極5に電気的に接続される。
このとき、導電性接着剤4には可撓性を有するものを用
いているため、半導体装置1を構成するSi基板と回路
基板6を構成するたとえばアルミニウム基板やガラス基
板との熱膨張係数の差から起因する熱応力を緩和するこ
とができ、接続部の安定性が向上する。
また、導電性接着剤4の硬化のための加熱は、従来例の
半田バンプによる接続に比べて低温で行えるため、熱硬
化時の熱応力による影響を軽減することができ、極めて
安定な接続が得られる。
さらに、バンプ電極3が台座部と頂上部の2段形状から
なる凸型であるため、半導体装置1を回路基板6に接続
したときの半導体接着剤4の拡がりが規制でき、微細ピ
ッチの接続においても、隣接とショートのない信頼性の
高い接続が実現できる。
しかも、バンプ電極3と回路基板6の端子電極部5の電
気的接続は導電性接着剤4による接着によって行うた
め、回路基板6の端子電極部5の材質は配線材料であれ
ばいかなるものでもよく、汎用性がある。
以上のようにして、半導体装置1を回路基板6に極めて
安定で信頼性よく、かつ、高密度に実装することが可能
となる。
なお、本実施例において2段形状からなる凸型のバンプ
電極3をAuよりなるものとしたが、その材質はAuに
限られるものでなく、たとえば、Cuなどの他の金属に
よって形成してもよい。
また、バンプ電極3の形成は、従来のメッキによる形成
方法によるものに限られたものでなく、いかなる方法に
よる形成を行ったものでもよく、台座部と頂上部の2段
形状からなる凸型のものであれば何でもよい。
さらに、導電性接着剤4の材質は、可撓性を有するもの
であれば何でもよく、たとえば、シリコーン系のように
可撓性を有する導電性接着剤でもよく、また、エポキシ
系、ポリイミド系、アクリル系あるいはフェノール系な
どの導電性接着剤に可撓性を付与したものを用いること
もできる。
また、本実施例において導電性接着剤4をバンプ電極3
上に形成するとしたが、導電性接着剤4を基板6上の端
子電極部5側に印刷や転写法などを用いて形成してもよ
い。
さらに、導電性接着剤4に分散する導電フィラーには、
Ag、Au、Pd、Ni、Cなどの金属や合金の粉体
を、単体もしくは組み合せて用いることができ、その粒
径、形は特に限定されるものでない。
発明の効果 以上に説明したように、本発明の半導体装置の実装方法
によれば、可撓性を有する導電性接着剤によって半導体
装置の電極パッド部上に形成した台座部と頂上部の2段
形状からなる凸型のバンプ電極と回路基板上の端子電極
とを接着によって電気的な接続を行うため、応力に対し
て極めて安定な電気的な接続が実現でき、かつ、微細ピ
ッチでの接続においても、隣接とショートのない信頼性
の高い接続が実現できるため、極めて実用上価値の高い
ものである。
【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実装方
法による接続部の拡大図、第2図は、本発明の一実施例
における半導体装置の実装方法の概略を説明するための
正面図、第3図は従来の半田バンプによる半導体装置の
実装方法の概略を説明するための正面図である。 1,7……半導体装置、2……電極パッド部、3……2
段形状で凸型のバンプ電極、4……可撓性を有する導電
性接着剤、5,9……端子電極部、6,10……回路基
板、8……半田バンプ電極。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体装置を基板上の端子電極部へ実装し
    た構成であって、前記半導体装置の電極パッド部上に第
    1の突起部と、前記第1の突起部の上に形成されかつ前
    記第1の突起部の前記電極パッド部と平行な断面積より
    小さな前記電極パッド部と平行な断面積を有する第2の
    突起部とを備えた電気的接続接点を形成し、前記電気的
    接続接点と前記基板上の前記端子電極部とが可撓性を有
    する導電性接着剤を介して電気的に接続されていること
    を特徴とする半導体装置の実装体。
  2. 【請求項2】電気的接続接点が金または銅で構成されて
    いることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の実装
    体。
  3. 【請求項3】可撓性を有する導電性接着剤がエポキシ
    系、ポリイミド系、アクリル系、フェノール系、あるい
    はシリコーン系の導電性接着剤に可撓性を付与したもの
    からなることを特徴とする請求項1記載の半導体装置の
    実装体。
  4. 【請求項4】半導体装置を基板上の端子電極部へ実装す
    る方法であって、前記半導体装置の電極パッド部上に第
    1の突起部と、前記第1の突起部の上に形成されかつ前
    記第1の突起部の前記電極パッド部と平行な断面積より
    小さな前記電極パッド部と平行な断面積を有する第2の
    突起部とを備えた電気的接続接点を形成する工程と、前
    記電気的接続接点と前記基板上の前記端子電極部とを可
    撓性を有する導電性接着剤を介して電気的に接続させる
    工程とからなる半導体装置の実装方法。
  5. 【請求項5】電気的接続接点が金または銅で構成されて
    いることを特徴とする請求項4記載の半導体装置の実装
    方法。
  6. 【請求項6】可撓性を有する導電性接着剤がエポキシ
    系、ポリイミド系、アクリル系、フェノール系、あるい
    はシリコーン系の導電性接着剤に可撓性を付与したもの
    からなることを特徴とする請求項4記載の半導体装置の
    実装方法。
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