JPH0689914A - 半導体装置の封止方法 - Google Patents

半導体装置の封止方法

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JPH0689914A
JPH0689914A JP4240688A JP24068892A JPH0689914A JP H0689914 A JPH0689914 A JP H0689914A JP 4240688 A JP4240688 A JP 4240688A JP 24068892 A JP24068892 A JP 24068892A JP H0689914 A JPH0689914 A JP H0689914A
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JP
Japan
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semiconductor chip
circuit board
thermoplastic resin
chip
electrodes
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JP4240688A
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Yoshiaki Ohira
吉昭 大平
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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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
    • H01L2224/731Location prior to the connecting process
    • H01L2224/73101Location prior to the connecting process on the same surface
    • H01L2224/73103Bump and layer connectors
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    • H01L2224/73104Bump and layer connectors the bump connector being embedded into the layer connector

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  • Wire Bonding (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップに形成された電極と回路基板に
形成された電極をバンプにより接続し、さらに前記半導
体チップと前記回路基板により形成された間隙を熱可塑
性樹脂で封止するさい、気泡の発生しない封止方法を提
供する。 【構成】 半導体チップの中央部に熱可塑性樹脂を塗布
し仮硬化させ、その後半導体チップの電極と回路基板の
電極とを位置合わせしてチップ電極と基板電極とが接触
する方向に加圧し、熱可塑性樹脂を加熱溶融して周辺へ
一様に拡散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体チップを回路基
板に接続し、樹脂を用いて半導体装置を封止する方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体チップを回路基板に接続する方法
として、ワイヤを用いずに、半導体チップと回路基板の
両方もしくはどちらか一方の電極にハンダもしくは金
(Au)のバンプを形成し、半導体チップをフェイスダ
ウンの形で直接回路基板に実装する方法がある。この方
法は一般にフェイスダウンボンディング法という。フェ
イスダウンボンディング法を用いて半導体チップを回路
基板表面にバンプを用いて電気的に接続し、その後半導
体チップと回路基板により形成される間隙を樹脂で封止
する従来の工程を図3(a)〜(c)を用いて説明す
る。図3(a)に示すように、半導体チップ1の表面に
チップ電極2が設けられ、チップ電極2の上にバンプ3
が設けられている。バンプ3はハンダもしくは金(A
u)からできている。次に図3(b)に示すように回路
基板4に設けられた基板電極5と半導体チップ1のチッ
プ電極2を位置合わせする回路基板4はホットプレート
6に上に載置されている。回路基板4はホットプレート
6により加熱され、チップ電極2と基板電極5がバンプ
3により電気的に接続される。次に図3(c)に示すよ
うに半導体チップ1と回路基板4により形成される間隙
に、ノズル7を用いて熱可塑性樹脂を流し込み樹脂封止
を行う。
【0003】しかしながら半導体チップ1と回路基板4
により形成される間隙は狭いため、熱可塑性樹脂8が一
様に流れ込まなかった場合、半導体チップ1と回路基板
4の間に気泡10が発生することがある。気泡10は外
部環境に高温になった場合、および半導体チップが発熱
した場合、半導体チップ1に機械的ストレスを与えるこ
とになる。また、チップ電極2や基板電極5の近くに発
生した気泡10内に水が溜まった場合、電極を腐食して
しまう。
【0004】この問題を解決する方法として、特開平3
−12942号公報に開示されている方法を図2(a)
〜(c)を用いて説明する。まず図2(a)に示すよう
に、ウェーハ状態の半導体チップ1のチップ電極2上に
バンプ3を形成する。バンプ3が設けられたウェーハ状
態の半導体チップ1の表面にスピンコートによって熱可
塑性樹脂8を塗布する。そして熱可塑性樹脂8を仮硬化
させる。このような状態のウェーハをダイシングし、図
2(a)に示すような半導体チップ1が得られる。次に
図2(b)に示すように、金属製のボンディングツール
9で半導体チップ1を吸着し、ホットプレート6上に載
置された回路基板4の表面に形成された基板電極5と半
導体チップ1のチップ電極2とを位置合わせを行いボン
ディングツール9によってチップ電極2と基板電極5と
が接触する方向に加圧する。この状態でホットプレート
6により加熱されバンプ3と熱可塑性樹脂8が溶融す
る。これにより図2(c)に示すようにチップ電極2と
基板電極5はバンプ3によって電気的に接続される。ま
た半導体チップ1と回路基板4とで形成される間隙には
気泡が発生することなく熱可塑性樹脂8で充填される。
そして冷却することによりバンプ3と熱可塑性樹脂8を
本硬化させる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱可塑性樹脂
8をウェーハ状態で塗布し、ダイシングするためダイシ
ングブレードをいため、ブレードの寿命を短くするため
コスト高になる。また半導体チップ1が大きくなった場
合、半導体チップ1の中央部より外部の方が熱可塑性樹
脂8が厚く塗布されているため高くなって、半導体チッ
プ1を回路基板4に接続した場合半導体チップ中央から
気泡を完全に取り除くことは難しいという問題がある。
【0006】本発明は、前記問題点を解決するもので、
半導体チップ1と回路基板5とで形成される間隙を気泡
を発生することなく樹脂封止する技術を提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、ダイシング後の半導体チップの中央部
に熱可塑性樹脂を塗布し仮硬化させ、その後半導体チッ
プの電極と回路基板の電極を位置合わせし、チップ電極
と基板電極とが接触する方向に加圧し、熱可塑性樹脂を
加熱溶融し熱可塑性樹脂が半導体チップと回路基板の間
を一様に拡散して封止し、かつ半導体チップの電極と回
路基板の電極をバンプにより電気的に接続するものであ
る。
【0008】すなわち本発明は、半導体チップに形成さ
れた電極と回路基板に形成された電極をバンプにより接
続し、さらに前記半導体チップと前記回路基板により形
成される間隙を熱可塑性樹脂によって封止する方法にお
いて、ダイシング後の前記半導体チップの中央部に前記
熱可塑性樹脂を塗布し仮硬化させ、その後前記半導体チ
ップの電極と前記回路基板の電極を位置合わせし、前記
熱可塑性樹脂を加熱溶融させながら前記半導体チップ電
極と前記回路基板電極とが接触する方向に加圧して前記
熱可塑性樹脂を前記半導体チップと前記回路基板の間の
中央部から周辺に拡散させて封止させ、かつ前記半導体
チップ電極と前記回路基板電極を前記バンプにより電気
的に接続することを特徴とする半導体装置の封止方法で
ある。
【0009】
【作用】本発明によれば、半導体チップに熱可塑性樹脂
をダイシング後に塗布するためダイシングブレードを劣
化させることがない。また半導体チップを回路基板に接
続するさい、熱可塑性樹脂が半導体チップと回路基板の
間を中央から周辺に向かって一様に拡散していくため、
半導体チップと回路基板の間隙を気泡を発生させること
なく樹脂封止することができる。
【0010】
【実施例】本発明にかかる半導体装置の封止方法の実施
例を図1(a)〜(f)を用いて説明する。まず図1
(a)に示すように半導体チップの表面にチップ電極2
が設けられ、チップ電極2の上にはバンプ3が設けられ
る。バンプ3はハンダもしくは金(Au)からできてい
る。図1(b)は図1(a)の斜視図である。次に図1
(c)に示すように、ノズル7により熱可塑性樹脂8を
半導体チップの中央部に塗布し仮硬化を行う。図1
(d)は図1(c)の斜視図である。
【0011】次に図1(e)に示すように、金属製のボ
ンディングツール9で半導体チップ1を吸着する。そし
て、ホットプレート6上に載置された回路基板4の表面
に形成された基板電極5と半導体チップ1のチップ電極
2を位置合わせをする。そしてボンディングツールによ
ってチップ電極1と基板電極5が接触する方向に半導体
チップ1と回路基板4を加圧する。この時ホットプレー
ト6によってバンプ3と熱可塑性樹脂28が加熱され溶
融する。このプロセスにより図1(f)に示すようにチ
ップ電極1と基板電極5はバンプ3によって電気的に接
触する。また、ボンディングツール9により半導体チッ
プ1を回路基板4に加圧するさい、半導体チップ1の中
央部に塗布された熱可塑性樹脂8は、半導体チップ1と
回路基板4の間を一様に四方に拡散する。この時半導体
チップ1と回路基板4の間隙にある空気は熱可塑性樹脂
8に押し出され、間隙に気泡を発生させることなく熱可
塑性樹脂8で充填される。そして冷却することによりバ
ンプ3を凝固させるとともに熱可塑性樹脂8を本硬化さ
せる。以上の工程によりチップ電極2と基板電極5とを
バンプ3で電気的に接続し、さらに半導体チップ1と回
路基板4とで形成される間隙を樹脂で封止することがで
きた。
【0012】
【発明の効果】本発明は、ダイシング後の半導体チップ
の中央部に熱可塑性樹脂を塗布することによって、半導
体チップと回路基板をボンディングツールにより加圧し
つつ熱可塑性樹脂を加熱すると、熱可塑性樹脂と回路基
板の間を熱可塑性樹脂が四方に拡散する。よって半導体
チップと回路基板とで形成される間隙に気泡の発生を防
止することができる。したがって気泡が原因となる半導
体装置の信頼性低下ということがなくなる。また従来法
のように熱可塑性樹脂を塗布後にダイシングするのでは
なく、ダイシング後に熱可塑性樹脂を塗布するのでダイ
シングブレードの劣化という問題も解消した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体装置の封止方法の1実施例を説
明するための工程図である。
【図2】従来の半導体装置の封止方法を説明するための
工程図である。
【図3】従来の半導体装置の封止方法を説明するための
工程図である。
【符号の説明】
1 半導体チップ 2 チップ電極 3 バンプ 4 回路基板 5 基板電極 6 ホットプレート 7 ノズル 8 熱可塑性樹脂 9 ボンディングツール 10 気泡

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップに形成された電極と回路基
    板に形成された電極をバンプにより接続し、さらに前記
    半導体チップと前記回路基板により形成される間隙を熱
    可塑性樹脂によって封止する方法において、ダイシング
    後の前記半導体チップの中央部に前記熱可塑性樹脂を塗
    布し仮硬化させ、その後前記半導体チップの電極と前記
    回路基板の電極を位置合わせし、前記熱可塑性樹脂を加
    熱溶融させながら前記半導体チップ電極と前記回路基板
    電極とが接触する方向に加圧して前記熱可塑性樹脂を前
    記半導体チップと前記回路基板の間の中央部から周辺に
    拡散させて封止させ、かつ前記半導体チップ電極と前記
    回路基板電極を前記バンプにより電気的に接続すること
    を特徴とする半導体装置の封止方法。
JP4240688A 1992-09-09 1992-09-09 半導体装置の封止方法 Pending JPH0689914A (ja)

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